JPH0582169A - Electrolyte composition and high-polymeric solid electrolyte - Google Patents
Electrolyte composition and high-polymeric solid electrolyteInfo
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- JPH0582169A JPH0582169A JP3080936A JP8093691A JPH0582169A JP H0582169 A JPH0582169 A JP H0582169A JP 3080936 A JP3080936 A JP 3080936A JP 8093691 A JP8093691 A JP 8093691A JP H0582169 A JPH0582169 A JP H0582169A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電解液組成物および高分
子固体電解質に関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an electrolytic solution composition and a polymer solid electrolyte.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、高分子固体電解質としては、電解
液にポリメタアクリル酸アルキルを添加し半固体化した
ものが知られている。(特開昭57−101352号公
報等)2. Description of the Related Art Heretofore, as a solid polymer electrolyte, there has been known a semi-solid electrolyte obtained by adding alkyl polymethacrylate to an electrolytic solution. (JP-A-57-101352, etc.)
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのもの
は、形状保持性、特に高温での形状保持性が不十分であ
るという問題があった。However, this has a problem that the shape retention, particularly the shape retention at high temperature, is insufficient.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者は形状保持性、
特に高温での形状保持性が優れた高分子固体電解質を得
るべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち本発
明は溶媒と電解質塩と熱変成性高分子および/またはセ
ルロース誘導体からなる電解液組成物において、溶媒が
分子量200以下の多価アルコール化合物を含む溶媒で
あり、熱変成性高分子が卵白タンパク質および/または
β−1,3−グルカンから選ばれた熱変成性高分子であ
ることを特徴とする電解液組成物;並びに、この電解液
組成物の硬化物からなる高分子固体電解質(但し、電解
コンデンサ駆動用は除く)である。Means for Solving the Problems The present inventor
The present invention has been achieved as a result of earnest studies to obtain a polymer solid electrolyte having excellent shape retention especially at high temperatures. That is, the present invention is an electrolytic solution composition comprising a solvent, an electrolyte salt, a heat-denaturing polymer and / or a cellulose derivative, wherein the solvent is a solvent containing a polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less, and the heat-altering polymer is egg white. An electrolyte solution composition characterized by being a heat-denaturing polymer selected from proteins and / or β-1,3-glucan; and a polymer solid electrolyte comprising a cured product of this electrolyte solution composition (however, , Except for driving electrolytic capacitors).
【0005】本発明において、分子量200以下の多価
アルコール化合物としては、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−ブ
タンジオール、グリセリン,ポリオキシアルキレンポリ
オール(分子量が200以下のポリエチレンオキシド、
ポリプロピレンオキシド、ポリオキシエチレン・オキシ
プロピレングリコールならびに、これら2種以上の併
用)等が挙げられ、これらのうちエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジエチレングリコールが好まし
い。In the present invention, as the polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, polyoxyalkylene polyol (polyethylene oxide having a molecular weight of 200 or less,
Polypropylene oxide, polyoxyethylene / oxypropylene glycol, and a combination of two or more of these) and the like. Among these, ethylene glycol,
Propylene glycol and diethylene glycol are preferred.
【0006】該溶媒としては、上記分子量200以下の
多価アルコール類とともに、必要に応じて一般に電気化
学素子の電解液に使用される他の溶媒を併用してもよ
い。この他の溶媒としては水、アミド溶媒(N−メチル
ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メ
チルアセトアミド、N−メチルピロジリノン等)、アル
コール溶媒(メタノール、エタノール等)、エーテル溶
媒(メチラール、1,2−ジメトキシエタン、1−エト
キシ−2−メトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン
等)、ニトリル溶媒(アセトニトリル、3−メトキシプ
ロピオニトリル等)、フラン溶媒(2、5−ジメトキシ
テトラヒドロフラン等)、カーボネート溶媒(プロピレ
ンカーボネート、エチレンカーボネート、スチレンカー
ボネート等)、ラクトン溶媒(γ-ブチロラクトン、γ-
バレロラクトン、δ-バレロラクトン、3−メチル−
1、3−オキサゾリジン−2−オン、3−エチル−1、
3−オキサゾリジン−2−オン等)、イミダゾリジノン
溶媒(1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、
ピロリドン溶媒等およびこれらの2種以上の併用が挙げ
られる。他の溶媒を併用する場合は、これらのうち水、
アルコール溶媒、カーボネート溶媒、エーテル溶媒、ニ
トリル溶媒、フラン溶媒が好ましい。As the solvent, a polyhydric alcohol having a molecular weight of 200 or less may be used in combination with another solvent which is generally used for an electrolytic solution of an electrochemical device, if necessary. Other solvents include water, amide solvents (N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, N-methylacetamide, N-methylpyrrolidinone, etc.), alcohol solvents (methanol, ethanol, etc.), ether solvents (methylal). , 1,2-dimethoxyethane, 1-ethoxy-2-methoxyethane, 1,2-diethoxyethane, etc.), nitrile solvents (acetonitrile, 3-methoxypropionitrile, etc.), furan solvents (2,5-dimethoxytetrahydrofuran) Etc.), carbonate solvents (propylene carbonate, ethylene carbonate, styrene carbonate, etc.), lactone solvents (γ-butyrolactone, γ-
Valerolactone, δ-valerolactone, 3-methyl-
1,3-oxazolidin-2-one, 3-ethyl-1,
3-oxazolidin-2-one etc.), imidazolidinone solvent (1,3-dimethyl-2-imidazolidinone etc.),
Examples include pyrrolidone solvent and the like, and combinations of two or more of these. If other solvents are used in combination, water,
Alcohol solvents, carbonate solvents, ether solvents, nitrile solvents and furan solvents are preferred.
【0007】本発明において、電解質塩としては、例え
ば金属塩およびアンモニウム塩が挙げられる。金属塩と
してはI族、またはII族の金属の塩が挙げられ、中でも
陽イオン半径の小さいLi, NaおよびKの塩が好まし
い。これらの金属塩を構成する陰イオンとしては、ハロ
ゲンイオン(F,Cl,Br、I等)、チオシアン酸イ
オン、過塩素酸イオン、トリフルオロメタンスルフォン
酸イオン、フルオロホウ酸イオン等が挙げられる。金属
塩を構成する陰イオンのうち好ましいものは、チオシア
ン酸イオン、過塩素酸イオン、トリフルオロメタンスル
フォン酸イオおよびフルオロホウ酸イオンである。また
アンモニウム塩としては、カルボン酸(アジピン酸、フ
タル酸、アゼライン酸等)、リン酸、ホウ酸、スルホン
酸(アリールスルホン酸等)、ホウフッ化水素酸等の酸
のアンモニウム塩が挙げられる。これらは混合して使用
してもよい。これらのアンモニウム塩のうちカルボン酸
アンモニウム塩、リン酸アンモニウム塩、ホウ酸アンモ
ニウム塩が好ましい。高分子固体電解質の用途に応じ
て、上記の金属塩とアンモニウム塩のうちから好ましい
ものを選択するとよい。In the present invention, examples of the electrolyte salt include metal salts and ammonium salts. Examples of the metal salt include salts of group I or group II metals, and among these, salts of Li, Na and K having a small cation radius are preferable. Examples of anions constituting these metal salts include halogen ions (F, Cl, Br, I, etc.), thiocyanate ion, perchlorate ion, trifluoromethanesulfonate ion, fluoroborate ion and the like. Among the anions constituting the metal salt, preferred are thiocyanate ion, perchlorate ion, trifluoromethanesulfonate ion and fluoroborate ion. Examples of the ammonium salt include ammonium salts of acids such as carboxylic acid (adipic acid, phthalic acid, azelaic acid, etc.), phosphoric acid, boric acid, sulfonic acid (aryl sulfonic acid, etc.), and hydrofluoroboric acid. You may mix and use these. Among these ammonium salts, ammonium carboxylate, ammonium phosphate and ammonium borate are preferred. A preferable one may be selected from the above metal salts and ammonium salts depending on the use of the solid polymer electrolyte.
【0008】本発明において、卵白タンパク質として
は、オボトランスフェリン、オボアルブミン、これらの
うち1種以上を少なくとも50重量%以上含有するもの
が挙げられる。In the present invention, examples of egg white protein include ovotransferrin, ovalbumin, and those containing at least 50% by weight of at least one of them.
【0009】本発明において、該熱変成性高分子は、上
記に例示した卵白タンパク質および/またはβ−1,3
−グルカンから選ばれるものである。In the present invention, the heat-denaturing polymer is the egg white protein and / or β-1,3 exemplified above.
-Selected from glucans.
【0010】本発明においてセルロース誘導体として
は、アルキルセルロース(メチルセルロース、エチルセ
ルロース等)、ヒドロキシアルキルセルロース(ヒドロ
キシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、エチルヒドロキシエチルセルロース等)等が挙げら
れる。これらのうちヒドロキシアルキルセルロースが好
ましく、なかでもヒドロキシエチルセルロースが特に好
ましい。Examples of the cellulose derivative in the present invention include alkyl cellulose (methyl cellulose, ethyl cellulose and the like), hydroxyalkyl cellulose (hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose and the like) and the like. Of these, hydroxyalkyl cellulose is preferable, and hydroxyethyl cellulose is particularly preferable.
【0011】本発明における電解液組成物の構成割合
(重量基準)について記述する。電解質塩は該溶媒10
0部に対し通常0.1部〜50部、好ましくは1.0部
〜40部である。この範囲外ではイオン伝導度が低い。
該熱変成性高分子および/またはセルロース誘導体は該
溶媒100部に対し通常1.0部〜100部、好ましく
は5部〜50部である。1.0部未満では形状保持性が
低下し、また100部を越えるとイオン伝導度が低下す
る。該熱変成性高分子とセルロース誘導体を併用する場
合の混合割合は、特に限定がなく任意でよい。The composition ratio (weight basis) of the electrolytic solution composition in the present invention will be described. The electrolyte salt is the solvent 10
It is usually 0.1 part to 50 parts, preferably 1.0 part to 40 parts per 0 part. Outside this range, the ionic conductivity is low.
The amount of the heat-modified polymer and / or cellulose derivative is usually 1.0 part to 100 parts, preferably 5 parts to 50 parts, relative to 100 parts of the solvent. If it is less than 1.0 part, the shape-retaining property is lowered, and if it exceeds 100 parts, the ionic conductivity is lowered. There is no particular limitation on the mixing ratio when the heat-denaturing polymer and the cellulose derivative are used in combination, and any mixing ratio may be used.
【0012】本発明の電解液組成物は樹脂を含有しても
よい。樹脂としては「10889の化学商品」(化学工
業日報社刊)703頁〜782頁記載のものが使用でき
る。この樹脂を含有させる場合は、これらのうちポリビ
ニルアルコール、ポリエチレンオキサイドおよびポリビ
ニルピロリドンが好ましい。The electrolytic solution composition of the present invention may contain a resin. As the resin, those described in “Chemical products of 10889” (published by Kagaku Kogyo Nippo Co., Ltd.), pages 703 to 782 can be used. When this resin is contained, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide and polyvinyl pyrrolidone are preferable among them.
【0013】本発明の電解液組成物は、各成分を任意の
組合せで配合した2液以上の組成物でもよく、全成分を
配合して1液としてもよい。本発明の高分子固体電解質
の製法を例示すると、熱変成性高分子または熱変成性高
分子とセルロース誘導体を使用した場合は、本発明の電
解液組成物(全成分混合物)を50℃〜100℃に加熱
することにより製造できる。この加熱はマイクロ波を用
いてもよい。また、熱変成性高分子は使用せず、セルロ
ース誘導体を使用した場合は本発明の電解液組成物(全
成分混合物)を混合して、室温で30分程度放置するだ
けでよく、加熱は必須条件ではない。The electrolytic solution composition of the present invention may be a composition of two or more liquids in which the respective components are mixed in an arbitrary combination, or all the components may be mixed into one liquid. As an example of the method for producing the polymer solid electrolyte of the present invention, in the case of using a heat-alterable polymer or a heat-alterable polymer and a cellulose derivative, the electrolytic solution composition (all-component mixture) of the present invention is heated at 50 ° C to 100 ° C. It can be produced by heating to ℃. This heating may use microwaves. When a cellulose derivative is used without using a heat-denaturing polymer, it is sufficient to mix the electrolytic solution composition of the present invention (mixture of all components) and leave it at room temperature for about 30 minutes, and heating is essential. Not a condition.
【0014】本発明の高分子固体電解質は副資材と複合
化することができる。複合化する場合は本発明の電解液
組成物を副資材に含浸させて、ついで硬化させればよ
い。副資材としてはフィルム、紙、布、不織布等が挙げ
られる。The polymer solid electrolyte of the present invention can be combined with an auxiliary material. In the case of forming a composite, an auxiliary material may be impregnated with the electrolytic solution composition of the present invention and then cured. Examples of auxiliary materials include films, papers, cloths, non-woven fabrics and the like.
【0015】[0015]
【実施例】以下実施例により本発明を更に説明するが本
発明はこれに限定されるものではない。 以下、部は重
量部を示す。The present invention will be further described with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, parts are parts by weight.
【0016】実施例 1 エチレングリコール100部、アジピン酸ジアンモニウ
ム塩10部、水5部、オボアルブミン10部を混合し本
発明の電解液組成物を得た。これを70℃に加熱して本
発明の高分子固体電解質を作成した。このものは室温お
よび100℃で形状保持性を示し、交流インピーダンス
法による25℃のイオン伝導度は1.2×10-3S/c
mであった。Example 1 100 parts of ethylene glycol, 10 parts of diammonium adipic acid, 5 parts of water and 10 parts of ovalbumin were mixed to obtain an electrolytic solution composition of the present invention. This was heated to 70 ° C. to prepare the polymer solid electrolyte of the present invention. It exhibits shape retention at room temperature and 100 ° C, and has an ionic conductivity of 1.2 × 10 -3 S / c at 25 ° C according to the AC impedance method.
It was m.
【0017】実施例 2 オボアルブミンの代わりにオボトランスフェリンを使用
した以外は実施例1と同様にして本発明の高分子固体電
解質を作成した。このものは室温および100℃で形状
保持性を示し、交流インピーダンス法による25℃のイ
オン伝導度は2.5×10-3S/cmであった。Example 2 A polymer solid electrolyte of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that ovotransferrin was used instead of ovalbumin. This product exhibited shape retention properties at room temperature and 100 ° C., and had an ionic conductivity of 2.5 × 10 −3 S / cm at 25 ° C. according to the AC impedance method.
【0018】実施例 3 オボアルブミンの代わりにβ−1,3−グルカンを使用
した以外は実施例1と同様にして本発明の高分子固体電
解質を作成した。このものは室温および100℃で形状
保持性を示し、交流インピーダンス法による25℃のイ
オン伝導度は1.8×10-3S/cmであった。Example 3 A solid polymer electrolyte of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that β-1,3-glucan was used instead of ovalbumin. This product exhibited shape retention at room temperature and 100 ° C., and had an ionic conductivity of 1.8 × 10 −3 S / cm at 25 ° C. according to the AC impedance method.
【0019】実施例 4 オボアルブミン10部の代わりにヒドロキシエチルセル
ロース8部を使用し、加熱する代わりに室温に30分
間、放置する以外は実施例1と同様にして本発明の高分
子固体電解質を作成した。このものは室温および100
℃で形状保持性を示し、交流インピーダンス法による2
5℃のイオン伝導度は1×10-3S/cmであった。Example 4 A solid polymer electrolyte of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that 8 parts of hydroxyethyl cellulose was used instead of 10 parts of ovalbumin, and the mixture was left at room temperature for 30 minutes instead of being heated. did. This one is at room temperature and 100
Shape retention at ℃, by AC impedance method 2
The ionic conductivity at 5 ° C. was 1 × 10 −3 S / cm.
【0020】[0020]
(1)本発明の電解液組成物を用い所定の形状に注型ま
たは副資材に含浸させて硬化させるだけで容易に本発明
の高分子固体電解質が得られる。 (2)本発明の高分子固体電解質は液漏れがなく、特に
高温での形状保持性がよい点が従来のものより優れてい
る。更にイオン伝導度も高い。従って本発明の高分子固
体電解質は電池、心電図電極、エレクトロクロミック素
子、導電性ローラー、導電性マット等、高温でも使用さ
れるに機器に用いる高分子固体電解質として特に有用で
ある。(1) The polymer solid electrolyte of the present invention can be easily obtained only by using the electrolytic solution composition of the present invention in a predetermined shape by casting or impregnating an auxiliary material and curing. (2) The polymer solid electrolyte of the present invention is superior to the conventional one in that it has no liquid leakage and has good shape retention particularly at high temperature. Furthermore, the ionic conductivity is also high. Therefore, the polymer solid electrolyte of the present invention is particularly useful as a polymer solid electrolyte used in a device such as a battery, an electrocardiographic electrode, an electrochromic device, a conductive roller, and a conductive mat, which is used even at a high temperature.
Claims (2)
/またはセルロース誘導体からなる電解液組成物におい
て、溶媒が分子量200以下の多価アルコール化合物を
含む溶媒であり、熱変成性高分子が卵白タンパク質およ
び/またはβ−1,3−グルカンから選ばれる熱変成性
高分子であることを特徴とする電解液組成物。1. An electrolytic solution composition comprising a solvent, an electrolyte salt, a heat-denaturing polymer and / or a cellulose derivative, wherein the solvent is a solvent containing a polyhydric alcohol compound having a molecular weight of 200 or less, and the heat-altering polymer is An electrolytic solution composition, which is a thermo-denaturing polymer selected from egg white protein and / or β-1,3-glucan.
らなる高分子固体電解質(但し、電解コンデンサー駆動
用は除く)。2. A solid polymer electrolyte comprising a cured product of the electrolytic solution composition according to claim 1, except for driving an electrolytic capacitor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3080936A JPH0582169A (en) | 1991-02-19 | 1991-03-18 | Electrolyte composition and high-polymeric solid electrolyte |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3-47736 | 1991-02-19 | ||
JP4773691 | 1991-02-19 | ||
JP3080936A JPH0582169A (en) | 1991-02-19 | 1991-03-18 | Electrolyte composition and high-polymeric solid electrolyte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0582169A true JPH0582169A (en) | 1993-04-02 |
Family
ID=26387905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3080936A Pending JPH0582169A (en) | 1991-02-19 | 1991-03-18 | Electrolyte composition and high-polymeric solid electrolyte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0582169A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011086391A (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Nonaqueous electrolyte solution |
JP2014089862A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | Electrolyte membrane for fuel cell and fuel cell |
-
1991
- 1991-03-18 JP JP3080936A patent/JPH0582169A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011086391A (en) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Asahi Kasei Chemicals Corp | Nonaqueous electrolyte solution |
JP2014089862A (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-15 | Institute Of National Colleges Of Technology Japan | Electrolyte membrane for fuel cell and fuel cell |
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