JPS61183873A - Secondary cell - Google Patents
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- JPS61183873A JPS61183873A JP60021943A JP2194385A JPS61183873A JP S61183873 A JPS61183873 A JP S61183873A JP 60021943 A JP60021943 A JP 60021943A JP 2194385 A JP2194385 A JP 2194385A JP S61183873 A JPS61183873 A JP S61183873A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 るものである。[Detailed description of the invention] It is something that
」i夏且且
主鎖に共役二重結合を有する高分子化合物を電極に用い
た、いわゆるポリマー電池は、高エネルギー密度二次電
池として期待されている。So-called polymer batteries, in which a polymer compound having a conjugated double bond in the main chain is used as an electrode, are expected to be used as high-energy-density secondary batteries.
ポリマー電池に関してはすでに多くの報告がなされてお
り、例えばP、 J、 Nigrey等、J、 C,S
、、Chem、Commun、、 1979.594
:J 、 E 1ectrochea+、 Soc、
JJJ] 、 1651、特開昭56−136469@
、同57−121168号、同59−3870号、同5
9−3872号、同59−3873号、同59〜196
566号、同59−196573号、同59−2033
68号、同59−203369号等をその一部としてあ
げることができる。Many reports have already been made regarding polymer batteries, such as P. J. Nigray et al., J. C. S.
,,Chem,Commun,, 1979.594
:J, E 1ectrochea+, Soc,
JJJ], 1651, JP-A-56-136469@
, No. 57-121168, No. 59-3870, No. 5
No. 9-3872, No. 59-3873, No. 59-196
No. 566, No. 59-196573, No. 59-2033
No. 68, No. 59-203369, etc. can be mentioned as some of them.
が ′ しようと るp
しかし、従来の公知文献には、種々な正極、負極、支持
電解質および有機溶媒を組合せたポリマー電池が開示さ
れているが、これらに開示されている組合せの電池では
、(I)高エネルギー密度、(II)低自己放電および
(I[[)高クーロン効率という3つの性能を同時に満
足するものは得られていなかった。However, conventionally known documents disclose polymer batteries in which various positive electrodes, negative electrodes, supporting electrolytes, and organic solvents are combined; No material has been obtained that simultaneously satisfies the following three performances: I) high energy density, (II) low self-discharge, and (I[[) high Coulombic efficiency.
ム −を lするための二
本発明者らは、前記3つの電池性能を同時に満足する電
極材料および電解液の溶媒の組合せについて種々検討し
た結果、本発明に到達した。The present inventors have arrived at the present invention as a result of various studies on combinations of electrode materials and electrolyte solvents that simultaneously satisfy the three battery performances described above.
即ち、本発明は、電極と電解液を主要構成要素とする二
次電池において、負極がアセチレン高重合体、正極が下
記の一般式で表わされるピロール誘導体の重合体、電解
液の溶媒がエーテル系化合物よりなることを特徴とする
二次電池に関する。That is, the present invention provides a secondary battery whose main components are an electrode and an electrolyte, in which the negative electrode is made of an acetylene polymer, the positive electrode is a polymer of a pyrrole derivative represented by the general formula below, and the solvent of the electrolyte is an ether-based one. The present invention relates to a secondary battery characterized by being made of a compound.
〔但し、式中Rは炭素数が1〜5のアルキル基または炭
素数が6〜10のアリール(aryl) 基である。〕
本発明の二次電池の正極として用いられる重合体は、前
記一般式で表わされるピロール誘導体を重合させて得ら
れるものである。[However, in the formula, R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. ] The polymer used as the positive electrode of the secondary battery of the present invention is obtained by polymerizing the pyrrole derivative represented by the above general formula.
メチル−ピロール、N−エチルピロール、N−フェニル
−ピロール、N−トリル−ピロール等をあげることがで
きる。Methyl-pyrrole, N-ethylpyrrole, N-phenyl-pyrrole, N-tolyl-pyrrole and the like can be mentioned.
ピロール誘導体の重合体は、場合により、ピロール誘導
体と共重合可能な他の化合物との共重合体であってもよ
い。ピロール誘導体と共重合可能な化合物としては、例
えば炭素原子においてモノアルキル置換またはジアルキ
ル置換されたピロールおよび炭素原子においてモノハロ
ゲン置換またはジハロゲン置換されたごロール等の他の
ピロール誘導体、シクロペンタジェン、アズレンおよび
その誘導体例えばベンズアズレン、カヤアズレン、さら
にフルペン、インデンまたはクワドラート酸も適する。The polymer of the pyrrole derivative may optionally be a copolymer of the pyrrole derivative and another compound that can be copolymerized. Examples of compounds copolymerizable with pyrrole derivatives include other pyrrole derivatives such as monoalkyl- or dialkyl-substituted pyrrole and monohalogen- or dihalogen-substituted pyrrole at the carbon atom, cyclopentadiene, azulene, etc. and its derivatives such as benzazulene, kayaazulene, and also fulpene, indene or quadrate acids are also suitable.
複素環化合物例えばイミダゾール、チアゾール、フラン
またはチオフェンも用いられる。さらに2−ブロムチオ
フェン、2.6−シメチルビリジンおよびピラジンも使
用できる。共重合体はピロール誘導体1モルに対して、
ピロール誘導体と共重合しうる化合物を0.1モル以上
、1モル未満重合含有することができる。Heterocyclic compounds such as imidazoles, thiazoles, furans or thiophenes may also be used. Additionally, 2-bromothiophene, 2,6-dimethylpyridine and pyrazine can be used. For 1 mole of pyrrole derivative, the copolymer is
A compound copolymerizable with a pyrrole derivative may be contained in an amount of 0.1 mol or more and less than 1 mol.
本発明に用いられるピロール誘導体の重合体は、好まし
くはピロール誘導体の電気化学的重合により得られ、そ
の場合上ツマ−の重合は陽極酸化により行われる。その
ためには、例えば2〜20mA/cM2の電流密度が用
いられる。多くは10〜300ボルトの電圧が印加され
る。重合は好ましくはピロール誘導体が可溶な補助液体
の存在下で行われる。そのためには、極性有機溶剤を使
用できる。水と混合しうる溶剤を使用するときは少量の
水を添加してもよい。優れた溶剤は、アルコール、エー
テル例えばジオキサンまたはテトラヒドロフラン、アセ
トンまたはアセトニトリル、ジメチルホルムアミドまた
はN−メヂルビロリドンである。The polymer of pyrrole derivative used in the present invention is preferably obtained by electrochemical polymerization of the pyrrole derivative, in which case the polymerization of the upper layer is carried out by anodic oxidation. For this purpose, a current density of 2 to 20 mA/cM2 is used, for example. In most cases, a voltage of 10 to 300 volts is applied. The polymerization is preferably carried out in the presence of an auxiliary liquid in which the pyrrole derivative is soluble. For this purpose, polar organic solvents can be used. When using a water-miscible solvent, a small amount of water may be added. Suitable solvents are alcohols, ethers such as dioxane or tetrahydrofuran, acetone or acetonitrile, dimethylformamide or N-methylpyrrolidone.
七ツマ−の重合は錯化合物化剤の存在下で行われる。こ
れは、アニオンとしてBFi、、As Fi。Polymerization of 7mer is carried out in the presence of a complexing agent. This is BFi, As Fi as an anion.
ASFi 、Sb Fi 、Sb C吏−、PFi。ASFi, SbFi, SbC official, PFi.
cioイ、H8OイおよびSO42−の基を含有す塩を
意味する。It means a salt containing the groups cioi, H8Oi and SO42-.
これらの塩は、カチオンとして例えば、4級アンモニウ
ムカチオン、リチウム、ナトリウムまたはカリウムを含
有する。この種の化合物の使用は既知であって、本発明
の対象ではない。これらの化合物は通常はピロール誘導
体の重合体がアニオン性錯化合物化剤を、20〜40モ
ル%含有する川で用いられる。These salts contain, for example, quaternary ammonium cations, lithium, sodium or potassium as cations. The use of compounds of this type is known and is not the subject of the present invention. These compounds are usually used in rivers where the polymer of pyrrole derivative contains 20 to 40 mole % of the anionic complexing agent.
しかし、ピロール誘導体の重合体の製造には、他の既知
方法も利用できる。例えばピロール誘導体を水溶液中で
強酸によりまたは無機の過酸化物、例えば過硫酸カリウ
ムにより重合させることができる。最後にあげた方法に
よると、ピロール誘導体の重合体が微粉末状で得られる
。これらの方法においても塩が存在するので、ピロール
誘導体の重合体は対応するアニオンにより錯化合物にな
っている。However, other known methods are also available for producing polymers of pyrrole derivatives. For example, pyrrole derivatives can be polymerized in aqueous solution with strong acids or with inorganic peroxides, such as potassium persulfate. According to the last mentioned method, a polymer of pyrrole derivative is obtained in the form of a fine powder. Since salt is present in these methods as well, the polymer of pyrrole derivative is a complex compound with the corresponding anion.
本発明の電池の電極として使用されるピロール誘導体の
重合体の成形体は、種々の方法により得られる。例えば
ピロール誘導体の重合体の陽極酸化の場合は、アニオン
により錯化合物化され、そして使用陽極の形を呈する重
合体が形成される。The molded pyrrole derivative polymer used as the electrode of the battery of the present invention can be obtained by various methods. For example, in the case of anodizing polymers of pyrrole derivatives, a polymer is formed which is complexed with anions and assumes the form of the anode used.
陽極が平らな形状ならば、重合体の平らな層が形成され
る。ピロール誘導体の重合体微粉末の製法を利用すると
きは、この微粉末を既知方法により加圧および加熱下に
成形体に圧縮成形することができる。多くの場合150
〜300℃の温度および50〜150バールの圧力が用
いられる。アニオン性の錯化合物化したピロール誘導体
の重合体を製造するためのこの既知方法によれば、任意
の形の成形体を得ることができる。即ち例えば薄膜、板
または立体形態の成形物が用いられる。If the anode has a flat shape, a flat layer of polymer will be formed. When using a method for producing a fine polymer powder of a pyrrole derivative, this fine powder can be compression molded into a molded body by a known method under pressure and heat. often 150
Temperatures of ˜300° C. and pressures of 50 to 150 bar are used. According to this known method for producing polymers of anionic complexed pyrrole derivatives, shaped bodies of any desired shape can be obtained. Thus, for example, thin films, plates or three-dimensional moldings are used.
本発明の二次電池の負極として用いられるアセチレン高
重合体の種類は特に制限はなく、例えば(1)重合時に
膜状で得られるアセチレン高重合体(特公昭48−32
581号)、(2)ゲル状物または有機溶媒で膨潤した
アセチレン高重合体を加圧成形して得られるアセチレン
高重合体成形品(特開昭55−128419号、同56
−10428号、同56−133133号)、 (3)
繊維状微結晶(フィブリル)構造を有する短繊維状アセ
チレン高重合体粉末を加圧成形して得られるアセチレン
高重合体成形品、(4)球状(グロービュラー)アセチ
レン高重合体粉末を加圧成形して得られるアセチレン高
重合体成形品等のアセチレン高重合体を用いることがで
きる。The type of acetylene polymer used as the negative electrode of the secondary battery of the present invention is not particularly limited. For example, (1) an acetylene polymer obtained in the form of a film during polymerization (Japanese Patent Publication No.
581), (2) Acetylene polymer molded products obtained by pressure molding an acetylene polymer swollen with a gel or organic solvent (JP-A-55-128419, JP-A-55-128419, JP-A No. 56)
-10428, No. 56-133133), (3)
(4) Acetylene polymer molded product obtained by pressure molding short fibrous acetylene polymer powder having a fibrous microcrystalline (fibril) structure; (4) Pressure molding of spherical acetylene polymer powder Acetylene high polymers such as acetylene high polymer molded products obtained by
これらのう今アセチレン高重合体のうち、本発明の効果
を最大限に発揮する目的からは前記(2)または(3)
のものが特に好ましい。Among these acetylene high polymers, for the purpose of maximizing the effects of the present invention, the above (2) or (3) is preferred.
Particularly preferred are those.
本発明の二次電池の電極に用いられるピロール誘導体の
重合体およびアセチレン高重合体には、当該業者に良く
知られているように他の適当な導電材料、例えばグラフ
ァイト、カーボン・ブラック、アセチレンブラック、金
属粉、炭素繊維、金属繊維等を混合してもよい。また、
ポリエチレン、変性ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ(デトラフロロエチレン)、エヂレンーブロビレンー
ジエンーターボリマー(EPDM) 、スルホン化EP
DM等の熱可塑性樹脂で補強してもよい。The pyrrole derivative polymer and the acetylene polymer used in the electrode of the secondary battery of the present invention may also contain other suitable conductive materials, such as graphite, carbon black, acetylene black, etc., as is well known to those skilled in the art. , metal powder, carbon fiber, metal fiber, etc. may be mixed. Also,
Polyethylene, modified polyethylene, polypropylene, poly(detrafluoroethylene), ethylene-propylene-dieneter polymer (EPDM), sulfonated EP
It may be reinforced with thermoplastic resin such as DM.
また、本発明においては、ピロール誘導体の重合体およ
びアセチレン高重合体の少なくとも一方に予めドーピン
グしておくことも一向に差し支えない。ドーピングは化
学的にも電気化学的にも行うことができる。Further, in the present invention, there is no problem in doping at least one of the pyrrole derivative polymer and the acetylene high polymer in advance. Doping can be carried out both chemically and electrochemically.
本発明の二次電池の電解液の溶媒として用いられるエー
テル系化合物としては、脂肪族、脂環式および芳香族の
エーテル系化合物が用いられるが、これらのうちでも脂
環式および芳香族のエーテル系化合物が好ましく、特に
脂環式エーテル系化合物が好ましい。As the ether compounds used as the solvent of the electrolyte of the secondary battery of the present invention, aliphatic, alicyclic and aromatic ether compounds are used. Among these, alicyclic and aromatic ether compounds are used. type compounds are preferred, and alicyclic ether type compounds are particularly preferred.
エーテル系化合物の具体例としては、テトラヒドロフラ
ン、2−メチル−テトラヒドロフラン、2.5−ジメチ
ル−テトラヒドロフラン、3−メチル−テトラヒドロフ
ラン、3,4−ジメチル−テトラヒドロフラン、ビラン
、ジオキソラン、ジメチルエーテル、ジオキサン、1,
2−ジメトキシエタン、ジメトキシエタン、ジグライム
、1.3−ジオキソラン、アニソールなどを用いること
ができる。これらの溶媒は一種または二種以上の混合物
として用いることもできる。また、エーテル系化合物以
外の溶媒で電池の作動時に不活性な有機溶媒、例えばテ
トラエチルスルホンアミド、ギ酸メチル、ジメチルスル
ホキサイド、3−メチル−2−オキサゾリジノン、1−
メチル−2−ピロリジノン、ジメチルホルムアミド、3
−メチル−2−オキサゾリジノン、1−メチル−2−ピ
ロリジノン、ジメチルホルムアミド、ヘキナメヂルホス
ホリルアミド、スルホラン、3−メチル−スルホラン、
γ−ブチロラクトン等と前記エーテル系化合物の混合溶
媒も用いることができる。Specific examples of ether compounds include tetrahydrofuran, 2-methyl-tetrahydrofuran, 2,5-dimethyl-tetrahydrofuran, 3-methyl-tetrahydrofuran, 3,4-dimethyl-tetrahydrofuran, biran, dioxolane, dimethyl ether, dioxane, 1,
2-dimethoxyethane, dimethoxyethane, diglyme, 1,3-dioxolane, anisole, etc. can be used. These solvents can be used alone or as a mixture of two or more. In addition, organic solvents other than ether compounds that are inactive during battery operation, such as tetraethylsulfonamide, methyl formate, dimethyl sulfoxide, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1-
Methyl-2-pyrrolidinone, dimethylformamide, 3
-Methyl-2-oxazolidinone, 1-methyl-2-pyrrolidinone, dimethylformamide, hequinamedylphosphorylamide, sulfolane, 3-methyl-sulfolane,
A mixed solvent of γ-butyrolactone or the like and the above-mentioned ether compounds can also be used.
本発明の二次電池の電解液に用いられる支持電解質の代
表的なカチオン成分としては、例えばポーリングの電気
陰性度値が1.6を越えない金属の金属陽イオンかまた
は一般式がR4−xMHx+またはR3E”(但し、R
は炭素数が1〜10のアルキル基またはアリール基、M
はN、PまたはAS、EはOまたは3.xはOから4ま
での整数)で表わされる有機陽イオンがあげられ、また
、支持電解質の代表的なアニオン成分としては、例、t
ばcuoi 、PFi 、As Fi 、As Fi
。Typical cationic components of the supporting electrolyte used in the electrolytic solution of the secondary battery of the present invention include, for example, metal cations of metals whose Pauling electronegativity value does not exceed 1.6 or whose general formula is R4-xMHx+ or R3E” (however, R
is an alkyl group or aryl group having 1 to 10 carbon atoms, M
is N, P or AS, E is O or 3. (x is an integer from O to 4), and typical anion components of the supporting electrolyte include, for example, t
Bacuoi, PFi, As Fi, As Fi
.
SO3CFi 、BF″4およびBRi (但し、Rは
炭床数が1〜10のアルキル基またはアリール基)があ
げられる。支持電解質の具体例としては、Li PFa
、Li Sb Fa 、Li ClO4。SO3CFi, BF''4, and BRi (wherein, R is an alkyl group or aryl group having a carbon bed number of 1 to 10). Specific examples of supporting electrolytes include Li PFa,
, LiSbFa, LiClO4.
Li As Fa 、CF3803 Li 、Li B
F4 。Li As Fa, CF3803 Li, Li B
F4.
LiB(Bu)4.LiB(Et)2 (Btl)2゜
j’Ja PFa 、Na BF4 、NaΔS Fa
。LiB(Bu)4. LiB(Et)2 (Btl)2゜j'Ja PFa, Na BF4, NaΔS Fa
.
Na B (3u )4 、 KB (BIJ )4
、 KAS Faなどをあげることができるが、必ずし
もこれらに限定されるものではない。これらの支持電解
質は一種類または二種類以上を混合して使用してもよい
。Na B (3u) 4, KB (BIJ) 4
, KAS Fa, etc., but are not necessarily limited to these. These supporting electrolytes may be used alone or in combination of two or more.
支持電解質の濃度は、用いるピロール誘導体の重合体の
種類またはアセチレン高重合体の種類、充電条件、作動
温度、支持電解質の種類および溶媒の種類等によって異
なるので一概に規定することはできないが、一般には0
.5〜10モル/1の範囲内であることが好ましい。電
解液は均−系でも不均一系でもよい。The concentration of the supporting electrolyte cannot be unconditionally defined because it varies depending on the type of pyrrole derivative polymer or acetylene polymer used, charging conditions, operating temperature, type of supporting electrolyte, type of solvent, etc., but in general is 0
.. It is preferably within the range of 5 to 10 mol/1. The electrolyte may be homogeneous or heterogeneous.
l豆立欠1
本発明の二次電池は、従来知られているポリマー電池に
比較して、(I>自己放電が小さい、(n)サイクル寿
命が良好であるという特長を有し、さらに、現在、市場
に出廻っている二次電池(鉛蓄電池、I’Ji−cd電
池)に比較しても、より高いエネルギー密度を持ってい
るという利点を有しており、各種ポータプル電気機器、
コンピューター、電気自動車の電源として極めて有用で
ある。1. The secondary battery of the present invention has the features of (I>small self-discharge and (n) good cycle life compared to conventionally known polymer batteries, and furthermore, Compared to secondary batteries currently on the market (lead-acid batteries, I'Ji-cd batteries), it has the advantage of having a higher energy density, and can be used in various portable electrical devices.
Extremely useful as a power source for computers and electric vehicles.
支凰1 以下、実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。Shio 1 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
実施例 1
[負極電極の製造]
窒素ガスで完全に置換した1斐のガラス製反応容器に、
ステンレス・スチールの100メツシユの網を入れ、次
いで重合溶媒として常法に従って精製したトルエン10
0Id、触媒としてテトラブトキシチタニウム4.41
ミリモルおよびトリエチルアルミニウム11.01ミリ
モルを順次に室温で仕込んで触媒溶液を調整した。触媒
溶液は均一溶液であった。次いで、反応容器を液体窒素
で冷却して系中の窒素ガスを真空ポンプで排気した。Example 1 [Manufacture of negative electrode] In a 1-hour glass reaction vessel that was completely replaced with nitrogen gas,
A 100-mesh stainless steel mesh was inserted, and then 10% of toluene purified according to a conventional method was used as a polymerization solvent.
0Id, tetrabutoxytitanium as catalyst 4.41
A catalyst solution was prepared by sequentially charging mmol and 11.01 mmol of triethylaluminum at room temperature. The catalyst solution was a homogeneous solution. Next, the reaction vessel was cooled with liquid nitrogen, and the nitrogen gas in the system was exhausted using a vacuum pump.
−78℃に反応器を冷却し、触媒溶液を静置した状態で
1気圧の圧力の精製アセチレンガスを吹き込んだ。アセ
チレンガスの圧力を1気圧に保ったままで10時間重合
反応をそのまま継続した。系は赤紫色を呈した寒天状で
あった。重合終了後、未反応のアセチレンガスを除去し
、系の温度を一78℃に保ったまま200dの精製トル
エンで4回繰り返し洗浄し、トルエンで膨潤した膜厚が
約0.5CMのステンレス・スチールの網を含むシート
状膨潤アセチレン高重合体を得た。この8潤アセチレン
高単合体は、300〜500人の径の繊維状微結晶(フ
ィブリル)が規則的に絡み合った膨潤物であり、粉末状
や塊状のポリマーは生成していなかった。The reactor was cooled to −78° C., and purified acetylene gas at a pressure of 1 atmosphere was blown into the reactor while the catalyst solution was left standing. The polymerization reaction was continued for 10 hours while maintaining the pressure of the acetylene gas at 1 atm. The system was agar-like with a reddish-purple color. After the polymerization, unreacted acetylene gas was removed and the system was washed four times with 200 d of purified toluene while keeping the system temperature at -78°C to form a stainless steel film with a toluene-swollen film thickness of about 0.5 CM. A sheet-like swollen acetylene polymer containing a network of This 8-water acetylene high monomer polymer was a swollen product in which fibrous microcrystals (fibrils) having a diameter of 300 to 500 people were regularly intertwined, and no powder or lump-like polymer was produced.
このステンレス・スチールの網を含むシート状膨潤アセ
チレン高重合体をクロムメッキしたフェロ板にはさみ、
室温で100kg/υ2の圧力で予備プレスし、次いで
15 ton 7cm2の圧力でプレスして赤褐色の全
屈光沢を持った均一で可撓性のある膜厚280μmの複
合体を得た。この複合体を5時間V温で真空乾燥した。This sheet-like swollen acetylene polymer containing the stainless steel mesh is sandwiched between chrome-plated ferro plates.
Preliminary pressing was carried out at a pressure of 100 kg/υ2 at room temperature, and then pressing was carried out at a pressure of 15 ton 7 cm2 to obtain a uniform and flexible composite having a reddish-brown gloss and a film thickness of 280 μm. This composite was vacuum dried at V temperature for 5 hours.
この複合体は43重量%のステンレス・スチールの網を
含有していた。This composite contained 43% by weight stainless steel mesh.
[正極電極の製造]
ガラス容器に、アセトニトリル120d、N−メチル−
ピロール0.52 fJおよび過塩素酸リチウム0.2
0 gを仕込んだ。溶液中に4 ctnの間隔で各々1
4α2の2つの白金電極をそう入した後、撹拌下に電気
1140アンペア・秒で電解した。この際、陽極上に黒
色のN−メチル−ピロールの重合体のフィルムが析出し
た。被覆された陽極をアセトニトリルで洗浄し、60℃
で乾燥後、生成したN−メチル−ピロールの重合体フィ
ルムを白金から剥離した。[Manufacture of positive electrode] In a glass container, add 120 d of acetonitrile, N-methyl-
Pyrrole 0.52 fJ and lithium perchlorate 0.2
0 g was charged. 1 each at intervals of 4 ctn in solution.
After inserting two platinum electrodes of 4α2, electrolysis was carried out at 1140 ampere-seconds while stirring. At this time, a black N-methyl-pyrrole polymer film was deposited on the anode. Clean the coated anode with acetonitrile and heat at 60°C.
After drying, the resulting polymer film of N-methyl-pyrrole was peeled off from the platinum.
[電池実験]
前記の方法で得られたステンレス・スチールで補強され
たアセチレン高重合体およびN−メチル−ピロールの重
合体フィルムから、直径20JI11の円板をそれぞれ
切り抜いて、負極および正極として電池を構成した。[Battery Experiment] Disks with a diameter of 20JI11 were cut out from the stainless steel-reinforced acetylene polymer and N-methyl-pyrrole polymer films obtained by the above method, and used as negative and positive electrodes to form a battery. Configured.
図は、本発明の一員体例である二次電池の特性測定用電
池セルの断面概略図であり、1は負極用白金リード線、
2は直径20#l111,80メツシユの負極用白金網
集電体、3は直径20mの円板状負極、4は直径20m
の円形の多孔質ポリプロピレン製隔膜で、電解液を充分
含浸できる厚さにしたもの、5は直径20#Iの円板状
正極、6は直径20m、80メツシユの正極用白金網集
電体、7は正極リード線、8はねじ込み式テフロン製容
器を示す。The figure is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring the characteristics of a secondary battery, which is an integral example of the present invention, and 1 is a platinum lead wire for the negative electrode;
2 is a platinum wire mesh current collector for negative electrode with a diameter of 20#l111,80 mesh, 3 is a disc-shaped negative electrode with a diameter of 20 m, and 4 is a diameter of 20 m.
5 is a circular porous polypropylene diaphragm with a thickness that can be sufficiently impregnated with electrolyte, 5 is a disk-shaped positive electrode with a diameter of 20 #I, 6 is a platinum wire mesh current collector for the positive electrode with a diameter of 20 m and 80 meshes, 7 is a positive electrode lead wire, and 8 is a screw-type Teflon container.
まず、前記、正極用白金網集電体6をテフロン製容器8
の凹部の下部に入れ、さらに正極5を正極用白金網集電
体6の上に重ね、その上に多孔性ポリプロピレン製隔膜
4を重ね、電解液を充分含浸させた後、負極3を重ね、
さらにその上に負極用白金網集電体2を載置し、テフロ
ン製容器8を締めつけて電池を作製した。First, the platinum wire mesh current collector 6 for the positive electrode is placed in a Teflon container 8.
Further, the positive electrode 5 is placed on the platinum wire mesh current collector 6 for the positive electrode, the porous polypropylene diaphragm 4 is placed on top of it, and after sufficiently impregnated with the electrolyte, the negative electrode 3 is placed on top of the positive electrode 5.
Further, a platinum wire mesh current collector 2 for a negative electrode was placed on top of the current collector 2, and a Teflon container 8 was tightened to produce a battery.
電解液としては、常法に従って蒸留脱水した2−メチル
−テトラヒドロフランに溶解したL; BF4の1モル
/1溶液を用いた。As the electrolytic solution, a 1 mol/1 solution of L; BF4 dissolved in 2-methyl-tetrahydrofuran which had been distilled and dehydrated according to a conventional method was used.
このようにして作製した電池を用いて、アルゴン雰囲気
中で、一定電流下(0,4mA/IJ2)で正極および
負極へのドーピング岱がそれぞれ20モル%および6モ
ル%に相当する電気室を流して充電した。充電終了後、
直ちに一定電流下(1,OmA/α2)で、放電を行な
い電池電圧が0.2Vになったところで再度館記と同じ
条件で充電を行なう充・放電の繰り返し試験を行なった
ところ、充・t!i電効率が、50%に低下するまでに
充・放電の繰り返し回数は、288回を記録した。クー
ロン効率の最高値は100%であった。Using the battery prepared in this way, an electric chamber was run under a constant current (0.4 mA/IJ2) in an argon atmosphere with doping levels corresponding to 20 mol% and 6 mol% for the positive and negative electrodes, respectively. I charged it. After charging is finished,
Immediately, the battery was discharged under a constant current (1, OmA/α2), and when the battery voltage reached 0.2V, the battery was charged again under the same conditions as in the library. ! The number of repetitions of charging and discharging was recorded as 288 times until the i-electric efficiency decreased to 50%. The highest value of Coulombic efficiency was 100%.
この電池の理論エネルギー密度は、123W・hr/K
ffであった。また、充電したままで24時間放置した
ところ、その自己放電率は2.0%であった。The theoretical energy density of this battery is 123W・hr/K
It was ff. Furthermore, when the battery was left charged for 24 hours, its self-discharge rate was 2.0%.
比較例 1
実施例1で正極に用いたN−メヂルーピロール重合体の
代りにアセチレン高重合体を用いた以外は、実施例1と
全く同じ方法で電池を作製し、実施例1と全く同じ方法
で電池実験を行なった。そ 遁の結果、充・放電の
繰り返し回数は29回、理論エネルギー密度は119W
−hr//(y、自己放電率は37,0%であった。Comparative Example 1 A battery was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that an acetylene polymer was used instead of the N-medylene pyrrole polymer used in the positive electrode in Example 1, and a battery was prepared in the same manner as in Example 1. A battery experiment was conducted. As a result, the number of charge/discharge cycles is 29 times, and the theoretical energy density is 119W.
-hr//(y, self-discharge rate was 37.0%.
比較例 2
実施例1で負極に用いたアセチレン高重合体の代りにN
−メチル−ピロールの重合体を用いた以外は、実施例1
と全く同じ方法で電池を作製し、実施例1と全く同じ方
法で電池実験を行なったが、充・放電の繰り返しはでき
なかった。Comparative Example 2 N was used instead of the acetylene polymer used in the negative electrode in Example 1.
- Example 1 except that a polymer of methyl-pyrrole was used
A battery was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and a battery experiment was conducted in exactly the same manner as in Example 1, but repeated charging and discharging was not possible.
実施例 2
実施例1で用いたN−メチル−ピロールの代りにN−フ
ェニル−ピロールを用いた以外は、実施、ソ
池試験を行なった。その結果、充・放電の繰り+し回数
は251回、理論エネルギー密度は120W−hr/N
g、自己放電率1,8%であった。Example 2 A test was carried out except that N-phenyl-pyrrole was used in place of the N-methyl-pyrrole used in Example 1. As a result, the number of charging/discharging cycles was 251 times, and the theoretical energy density was 120 W-hr/N.
g, and the self-discharge rate was 1.8%.
図は本発明の一具体例である二次電池の特性測定用電池
セルの断面概略図である。
1・・・負極用白金リード線
2・・・負極用白金網集電体 3・・・負 極4・
・・多孔質ボリブOピレン製隔膜
5・・・正 極
6・・・正極用白金網集電体 7・・・正極リード線
訃・テフロン製容器The figure is a schematic cross-sectional view of a battery cell for measuring characteristics of a secondary battery, which is a specific example of the present invention. 1... Platinum lead wire for negative electrode 2... Platinum wire mesh current collector for negative electrode 3... Negative electrode 4.
・・Porous boli-O-pyrene diaphragm 5 ・Porous electrode 6 ・Platinum wire mesh current collector for positive electrode 7 ・Porous electrode lead wire ・Teflon container
Claims (1)
負極がアセチレン高重合体、正極が下記の一般式で表わ
されるピロール誘導体の重合体、電解液の溶媒がエーテ
ル系化合物よりなることを特徴とする二次電池。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔但し、式中Rは炭素数が1〜5のアルキル基または炭
素数が6〜10のアリール(aryl)基である。〕[Claims] In a secondary battery whose main components are an electrode and an electrolyte,
A secondary battery characterized in that the negative electrode is made of an acetylene polymer, the positive electrode is made of a pyrrole derivative polymer represented by the following general formula, and the solvent of the electrolytic solution is made of an ether compound. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [However, in the formula, R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms. ]
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60021943A JPS61183873A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Secondary cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60021943A JPS61183873A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Secondary cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61183873A true JPS61183873A (en) | 1986-08-16 |
Family
ID=12069128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60021943A Pending JPS61183873A (en) | 1985-02-08 | 1985-02-08 | Secondary cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61183873A (en) |
-
1985
- 1985-02-08 JP JP60021943A patent/JPS61183873A/en active Pending
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