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JP2001240730A - Conductive polythiophene - Google Patents

Conductive polythiophene

Info

Publication number
JP2001240730A
JP2001240730A JP2000050836A JP2000050836A JP2001240730A JP 2001240730 A JP2001240730 A JP 2001240730A JP 2000050836 A JP2000050836 A JP 2000050836A JP 2000050836 A JP2000050836 A JP 2000050836A JP 2001240730 A JP2001240730 A JP 2001240730A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polythiophene
bis
imide
perfluoroalkanesulfonyl
present
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000050836A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Takeda
政幸 武田
Takako Takahashi
孝子 高橋
Makoto Ue
誠 宇恵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP2000050836A priority Critical patent/JP2001240730A/en
Publication of JP2001240730A publication Critical patent/JP2001240730A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01GCAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54Electrolytes
    • H01G11/56Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide polythiophene high in electroconductivity. SOLUTION: The polythiophene is manufactured by deping bis(perfluoro- alkanesulfonyl)imide anions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ドーパントアニオ
ンを有するポリチオフェンに関する。
[0001] The present invention relates to a polythiophene having a dopant anion.

【0002】[0002]

【従来の技術】一次元π電子共役系が長く続く構造の導
電性高分子の一つとして、分子内にイオウ原子を有する
ポリチオフェンが知られている。ポリチオフェンは、高
い導電性を有しかつ熱安定性にも優れる有機機能性材料
であり、その特性を利用してコンデンサや電池、電気化
学キャパシタなど様々な用途への応用が検討されてい
る。一般に導電性高分子を各種デバイスの材料として用
いる場合、電気伝導率が低いとデバイスの内部抵抗が大
きくなるため、より高い電気伝導率を有することが好ま
しい。導電性高分子の電気伝導率を高める手段の1つと
して、ドーパントを添加する方法が知られている。例え
ば、Synthetic Metals,74,233
(1995)には、ビス(トリフルオロメタンスルホニ
ル)イミドの存在下、3−メチルチオフェンの電解重合
を行ったことが、また、SyntheticMetal
s,92,57(1998)には、3,4−エチレンジ
オキシチオフェンの電解重合を行ったことが報告されて
いるが、何れも、このビス(パーフルオロアルカンスル
ホニル)イミドを他の製法や他のモノマーに適用するこ
とは全く示していない。しかしてドーパントはこれをド
ープした導電性高分子の電気伝導率に影響を与えるばか
りではなく、重合時の反応挙動や得られた導電性高分子
の溶解性や熱安定性などに影響を与える場合がある。従
って、上記イミド類を、他のモノマーや、電解重合法以
外の重合方法に適用した場合、同様に電気伝導率の高い
導電性高分子が得られるか否かは不明であった。
2. Description of the Related Art As one of conductive polymers having a structure in which a one-dimensional π-electron conjugate system continues for a long time, polythiophene having a sulfur atom in a molecule is known. Polythiophene is an organic functional material having high conductivity and excellent thermal stability, and its properties are being studied for various applications such as capacitors, batteries, and electrochemical capacitors. Generally, when a conductive polymer is used as a material for various devices, if the electric conductivity is low, the internal resistance of the device increases, so that it is preferable to have a higher electric conductivity. As one of means for increasing the electric conductivity of a conductive polymer, a method of adding a dopant is known. For example, Synthetic Metals, 74, 233
(1995) reported that electropolymerization of 3-methylthiophene was carried out in the presence of bis (trifluoromethanesulfonyl) imide.
s, 92, 57 (1998), it has been reported that 3,4-ethylenedioxythiophene was subjected to electrolytic polymerization. No indication is given for application to other monomers. Thus, when the dopant not only affects the electrical conductivity of the conductive polymer doped with it, but also affects the reaction behavior during polymerization and the solubility and thermal stability of the obtained conductive polymer. There is. Therefore, it was unclear whether a conductive polymer having a high electric conductivity could be obtained when the imides were applied to other monomers or polymerization methods other than the electrolytic polymerization method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る事情に
鑑みなされたものであり、より高い電気伝導率を有する
ポリチオフェンを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a polythiophene having higher electric conductivity.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、この課題
を解決すべく鋭意検討した結果、特定のフッ化物をドー
プさせることにより高い電気伝導率のポリチオフェンを
得ることに成功した。すなわち、本発明の要旨はビス
(パーフルオロアルカンスルホニル)イミドアニオン及
び/又はトリス(パーフルオロアルカンスルホニル)メ
チドアニオンをドープしたポリチオフェンに存する。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve this problem, and as a result, succeeded in obtaining polythiophene having high electric conductivity by doping with a specific fluoride. That is, the gist of the present invention resides in polythiophene doped with a bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide anion and / or a tris (perfluoroalkanesulfonyl) methide anion.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明のポリチオフェンは、ポリチオフェンに任意の方
法により下記一般式(1)で示されるビス(パーフルオ
ロアルカンスルホニル)イミド、下記一般式(2)で示
されるトリス(パーフルオロアルカンスルホニル)メチ
ド及び/またはそれらの塩類を用いて、対応するアニオ
ンをドープさせることにより得られる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail.
The polythiophene of the present invention can be obtained by converting polythiophene into bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide represented by the following general formula (1), tris (perfluoroalkanesulfonyl) methide represented by the following general formula (2) and / or It is obtained by doping a corresponding anion using these salts.

【0006】[0006]

【化1】 Embedded image

【0007】(式中、Rf、Rf′及びRf″は、それ
ぞれ独立に、パーフルオロアルキル基を表す。) 一般式(1)で示されるビス(パーフルオロアルカンス
ルホニル)イミドの具体例としては、ビス(トリフルオ
ロメタンスルホニル)イミド、ビス(ペンタフルオロエ
タンスルホニル)イミド、ペンタフルオロエタンスルホ
ニルトリフルオロメタンスルホニルイミド、トリフルオ
ロメタンスルホニルヘプタフルオロプロパンスルホニル
イミド、ノナフルオロブタンスルホニルトリフルオロメ
タンスルホニルイミド等を挙げることができる。また、
ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミドの塩を
用いる場合、その対カチオン種の具体例としては、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム、セシウムなどのアルカリ
金属カチオン;テトラメチルアンモニウム、エチルトリ
メチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、
トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニ
ウム、テトラブチルアンモニウム、N,N−ジメチルピ
ロリジニウム、N−エチル−N−メチルピロリジニウ
ム、N,N−ジメチルピペリジニウム、N−エチル−N
−メチルピペリジニウム、テトラメチルホスホニウム、
テトラエチルホスホニウム、1−エチル−2−メチルイ
ミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾ
リニウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニ
ウム等のオニウムカチオンを挙げることができる。
(In the formula, Rf, Rf ′ and Rf ″ each independently represent a perfluoroalkyl group.) Specific examples of the bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide represented by the general formula (1) include: Examples thereof include bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide, pentafluoroethanesulfonyltrifluoromethanesulfonylimide, trifluoromethanesulfonylheptafluoropropanesulfonylimide, and nonafluorobutanesulfonyltrifluoromethanesulfonylimide. Also,
When a salt of bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide is used, specific examples of the counter cation include alkali metal cations such as lithium, sodium, potassium, and cesium; tetramethylammonium, ethyltrimethylammonium, diethyldimethylammonium;
Triethylmethylammonium, tetraethylammonium, tetrabutylammonium, N, N-dimethylpyrrolidinium, N-ethyl-N-methylpyrrolidinium, N, N-dimethylpiperidinium, N-ethyl-N
-Methylpiperidinium, tetramethylphosphonium,
Onium cations such as tetraethylphosphonium, 1-ethyl-2-methylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium and the like can be mentioned.

【0008】本発明ではビス(パーフルオロアルカンス
ルホニル)イミド類の代わりにこれらと類似した性質を
示す一般式(2)のトリス(パーフルオロアルカンスル
ホニル)メチド類 および/またはその塩を用いてもよ
く、その具体例としてはトリス(トリフルオロメタンス
ルホニル)メチド、トリス(ペンタフルオロエタンスル
ホニル)メチド或いはこれらの塩を挙げることができ
る。塩を形成するカチオン種は上記と同様である。本発
明のポリチオフェンにドープさせるビス(パーフルオロ
アルカンスルホニル)イミドアニオン等の量は、チオフ
ェンモノマーに対し好ましくは10〜50モル%であ
る。上記範囲よりドープ量が少いと導電性が低くなり好
ましいものではない。一方、前記範囲よりドープ量が大
きいと導電性が低下するが、ドープ量が約100モル%
程度の範囲までのポリチオフェンは、本発明に含めるこ
とができる。
In the present invention, instead of bis (perfluoroalkanesulfonyl) imides, tris (perfluoroalkanesulfonyl) methides of the general formula (2) and / or salts thereof having similar properties may be used. Specific examples thereof include tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, tris (pentafluoroethanesulfonyl) methide, and salts thereof. The cationic species forming the salt are the same as described above. The amount of the bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide anion or the like to be doped into the polythiophene of the present invention is preferably 10 to 50 mol% based on the thiophene monomer. If the doping amount is smaller than the above range, the conductivity is lowered, which is not preferable. On the other hand, when the doping amount is larger than the above range, the conductivity is lowered, but the doping amount is about 100 mol%.
Polythiophenes to the extent of the extent can be included in the present invention.

【0009】ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)
イミド類のアニオンをポリチオフェンにドープさせる方
法は特に限定させるものではなく、電解重合法、ドーピ
ング法などを採用することも出来るが、酸化剤及びビス
(パーフルオロアルカンスルホニル)イミド、トリス
(パーフルオロアルカンスルホニル)メチド及び又はそ
れらの塩を含有する溶液中でチオフェンを重合する化学
重合法が大量生産が可能であることから特に好ましい。
本発明で化学重合の際に用いられる酸化剤の具体例とし
ては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫
酸カリウム、過酸化水素などの過酸化物およびその塩;
硫酸鉄(III)、塩化鉄(III)などの三価の鉄化合物;硫酸
銅(II)、硝酸銅(II)などの二価の銅化合物;硫酸セリウ
ム(IV)、フッ化セリウム(IV)、過塩素酸セリウム(IV)、
水酸化セリウム(IV)、酸化セリウム(IV)、トリフルオロ
メタンスルホン酸セリウム(IV)、p−トルエンスルホン
酸セリウム(IV)などの四価のセリウム化合物;クロラニ
ルなどのキノン化合物等を挙げることができる。中で
も、比較的酸化力の強いペルオキソ二硫酸塩や三価の鉄
化合物が好ましい。
Bis (perfluoroalkanesulfonyl)
The method of doping the polythiophene with an anion of an imide is not particularly limited, and an electrolytic polymerization method, a doping method, or the like can be employed. However, an oxidizing agent and bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide, tris (perfluoroalkane) A chemical polymerization method of polymerizing thiophene in a solution containing sulfonyl) methide and / or a salt thereof is particularly preferred because mass production is possible.
Specific examples of the oxidizing agent used at the time of chemical polymerization in the present invention include peroxides such as ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, and hydrogen peroxide, and salts thereof;
Trivalent iron compounds such as iron (III) sulfate and iron (III) chloride; divalent copper compounds such as copper (II) sulfate and copper (II) nitrate; cerium (IV) sulfate and cerium (IV) fluoride , Cerium perchlorate (IV),
Tetravalent cerium compounds such as cerium (IV) hydroxide, cerium (IV) oxide, cerium (IV) trifluoromethanesulfonate, and cerium (IV) p-toluenesulfonate; quinone compounds such as chloranil; . Among them, peroxodisulfate and trivalent iron compound having relatively strong oxidizing power are preferable.

【0010】本発明で用いられる重合反応の溶媒の具体
例としては、水、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、n−ブタノール、アセトニトリル、アセトン、
メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、1,4−ジ
オキサン、1,3−ジオキソラン、炭酸プロピレン、
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホル
ムアミド、N−メチルホルムアミド、ホルムアミド、N
−メチルピロリジノン、ジメチルアセトアミド、ヘキサ
メチルリン酸トリアミド、ジメチルスルホキシド、スル
ホラン、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ジク
ロロエタン、ジクロロメタン、ニトロメタン、ニトロベ
ンゼン、2,2’−チオジエタノールを挙げることがで
きる。これらは単独で、あるいは2種類以上を混合して
用いることが可能である。化学的重合法は、ビス(パー
フルオロアルカンスルホニル)イミドまたはその塩を、
あらかじめチオフェンモノマーおよび、または酸化剤の
溶液に溶解しておき、モノマー溶液に酸化剤(溶液)を
添加するか、あるいは、酸化剤の溶液にモノマー(溶
液)を添加し、重合させることにより実施される。モノ
マーと酸化剤の仕込みモル比は1:0.1〜1:10の
範囲が好ましい。酸化剤とビス(パーフルオロアルカン
スルホニル)イミドまたはその塩の仕込みモル比は1:
0.1〜1:10の範囲が好ましい。反応温度は−78
〜50℃の範囲が好ましく、反応時間は、反応温度によ
り異なるが、通常、1〜12時間程度である。
Specific examples of the solvent for the polymerization reaction used in the present invention include water, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, acetonitrile, acetone,
Methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolan, propylene carbonate,
N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N-methylformamide, formamide, N
-Methylpyrrolidinone, dimethylacetamide, hexamethylphosphoric triamide, dimethylsulfoxide, sulfolane, γ-butyrolactone, tetramethylurea, dichloroethane, dichloromethane, nitromethane, nitrobenzene, 2,2′-thiodiethanol. These can be used alone or as a mixture of two or more. The chemical polymerization method comprises bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide or a salt thereof,
It is carried out by dissolving in advance the thiophene monomer and / or oxidizing agent solution and adding the oxidizing agent (solution) to the monomer solution, or adding the monomer (solution) to the oxidizing agent solution and polymerizing. You. The charged molar ratio of the monomer and the oxidizing agent is preferably in the range of 1: 0.1 to 1:10. The charging molar ratio of the oxidizing agent to bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide or a salt thereof is 1:
The range of 0.1 to 1:10 is preferred. Reaction temperature is -78
The reaction temperature is preferably in the range of 1 to 12 hours, although it varies depending on the reaction temperature.

【0011】かくして、ビス(パーフルオロアルカンス
ルホニル)イミドアニオンを約10〜100モル%、好
ましくは10〜50モル%、ドープし、電気伝導率約1
〜100S/cmのポリチオフェンが得られる。本発明
のポリチオフェンは高い電気伝導率を有する。従って、
本発明により得られたポリチオフェンを電極材料として
用いれば、従来よりも内部抵抗の小さいデバイスの作製
が可能となり、充放電特性等のデバイス特性の改善が期
待される。本発明のポリチオフェンは、電池、電解コン
デンサ、電気化学キャパシタ等に好ましく用いられる
が、それらの模式図を図1に示す。これらデバイスの製
造方法は、特に限定されるものではなく、公知の種々の
方法が適用される。例えば電池等の電極を製造する場
合、粉体として得られた本発明のポリチオフェン類を、
適当な溶媒に溶解または微分散した液を調製し、これを
用いてスピンコートなどのキャストプロセスを行うこと
により基材に密着したポリチオフェン類のフィルム状電
極が形成できる。本発明で用いられるポリチオフェン類
を溶解または微分散する溶媒の具体例としては、N−メ
チルピロリジノン、炭酸プロピレン、γ−ブチロラクト
ンなどの環状カルボニル化合物;トルエン、m−クレゾ
ールなどの芳香族化合物;クロロホルム、四塩化炭素な
どのハロゲン化炭化水素類;アセトン、メチルエチルケ
トンなどのケトン類;エタノール、メタノール、エチレ
ングリコールなどのアルコール類;水を挙げることがで
きる。また、アセチレンブラックなどの導電助剤、ポリ
(テトラフルオロエチレン)、ポリ(フッ化ビニリデ
ン)などの結着剤を混練して成型することによりシート
状やペレット状の電極が形成できる。
Thus, the bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide anion is doped in an amount of about 10 to 100 mol%, preferably 10 to 50 mol%, and has an electric conductivity of about 1%.
Polythiophenes of 100100 S / cm are obtained. The polythiophene of the present invention has a high electric conductivity. Therefore,
When the polythiophene obtained by the present invention is used as an electrode material, it is possible to manufacture a device having a smaller internal resistance than before, and it is expected that the device characteristics such as charge and discharge characteristics are improved. The polythiophene of the present invention is preferably used for batteries, electrolytic capacitors, electrochemical capacitors and the like, and a schematic diagram of them is shown in FIG. The method for manufacturing these devices is not particularly limited, and various known methods are applied. For example, when manufacturing an electrode of a battery or the like, the polythiophenes of the present invention obtained as a powder,
By preparing a solution dissolved or finely dispersed in an appropriate solvent and performing a casting process such as spin coating using the solution, a film-like electrode of polythiophenes adhered to the substrate can be formed. Specific examples of solvents that dissolve or finely disperse the polythiophenes used in the present invention include cyclic carbonyl compounds such as N-methylpyrrolidinone, propylene carbonate, and γ-butyrolactone; aromatic compounds such as toluene and m-cresol; chloroform; Halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; alcohols such as ethanol, methanol and ethylene glycol; and water. Also, a sheet-like or pellet-like electrode can be formed by kneading and molding a conductive auxiliary such as acetylene black and a binder such as poly (tetrafluoroethylene) and poly (vinylidene fluoride).

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によりさら
具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限
り、以下の例に制約されるものではない。なお、以下の
例において、電気伝導率は四短針法により測定した。 実施例1 チオフェン1.68 g (20.0 mmol)およびリチウムビス(ト
リフルオロメタンスルホニル)イミド2.87 g (10.0 mmo
l)をアセトニトリル100 mlに溶解し、室温にて撹拌し
た。これに酸化剤として塩化鉄(III)8.11 g (50.0
mmol)を添加した後、そのまま12時間撹拌した。生成
した黒色の細かな沈殿物をろ取し、これを水およびアセ
トンで洗浄した後、減圧乾燥して、ポリチオフェン0.80
gを得た。また、元素分析により、ビス(トリフルオロ
メタンスルホニル)イミドアニオンが30モル%ドープ
されていることを確認した。得られたポリチオフェンの
電気伝導率は、15 S/cmと高い値を示した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist of the invention. In addition, in the following examples, the electric conductivity was measured by the four short needle method. Example 1 1.68 g (20.0 mmol) of thiophene and 2.87 g (10.0 mmo) of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide
l) was dissolved in acetonitrile (100 ml) and stirred at room temperature. As an oxidizing agent, 8.11 g of iron (III) chloride (50.0 g
(mmol) was added and stirred for 12 hours. The resulting black fine precipitate was collected by filtration, washed with water and acetone, and dried under reduced pressure to obtain polythiophene 0.80.
g was obtained. In addition, elemental analysis confirmed that 30 mol% of bis (trifluoromethanesulfonyl) imide anion was doped. The electric conductivity of the obtained polythiophene showed a high value of 15 S / cm.

【0013】比較例1 ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)イミドを使用
することなく、チオフェンを塩化鉄(III)により実
施例1と同様にして重合した。得られたポリチオフェン
の電気伝導率は、10 S/cmと低いものであった。
Comparative Example 1 Thiophene was polymerized in the same manner as in Example 1 using iron (III) chloride without using bis (perfluoroalkanesulfonyl) imide. The electric conductivity of the obtained polythiophene was as low as 10 S / cm.

【0014】実施例2(電解コンデンサの製造) エッチングによって拡面化処置したアルミニウム箔(厚
さ70μm、面積1×1cm、静電容量25μF/cm
2)を10重量%アジピン酸アンモニウム水溶液中で電
圧40Vを印加して、アルミ箔表面に誘電体となる酸化
皮膜を形成した。続いて実施例1で得られたポリチオフ
ェンをN−メチルピロリジノンに分散させてこれを塗布
した後、50℃にて減圧乾燥により溶媒を留去した。こ
れを4回繰り返してポリチオフェンからなる陰極層を形
成した。これに導電ペーストとしてカーボンペーストお
よび銀ペーストを順次塗布して陰極リードを接続し、固
体電解コンデンサを得た。この固体電解コンデンサの電
気特性をLCRメーターを用いて測定したところ、12
0Hzにおける静電容量および誘電損失がそれぞれ24
μFおよび0.9%、100kHzにおける等価直列抵
抗が5Ωであった。このポリチオフェンを用いた固体電
解コンデンサは、誘電損失および高周波数帯域における
等価直列抵抗値が低いため、インピーダンス特性に優れ
ている。
Example 2 (Production of an electrolytic capacitor) Aluminum foil (thickness: 70 μm, area: 1 × 1 cm, capacitance: 25 μF / cm) treated to enlarge the surface by etching
2 ) was applied in an aqueous solution of 10% by weight of ammonium adipate to apply a voltage of 40 V to form an oxide film serving as a dielectric on the surface of the aluminum foil. Subsequently, the polythiophene obtained in Example 1 was dispersed in N-methylpyrrolidinone and applied, and then the solvent was distilled off by drying under reduced pressure at 50 ° C. This was repeated four times to form a cathode layer made of polythiophene. A carbon paste and a silver paste were sequentially applied as a conductive paste to this, and a cathode lead was connected to obtain a solid electrolytic capacitor. When the electrical characteristics of this solid electrolytic capacitor were measured using an LCR meter, 12
The capacitance and dielectric loss at 0 Hz are 24
The equivalent series resistance at μF and 0.9%, 100 kHz was 5Ω. The solid electrolytic capacitor using this polythiophene has excellent impedance characteristics because of its low dielectric loss and low equivalent series resistance in a high frequency band.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明によれば、大量生産が可能な化学
重合法により、電気伝導率の高いポリチオフェンを製造
することができるので、これを使用してデバイス特性に
優れた電池、電気化学キャパシタ、電解コンデンサ等を
製造することができる。
According to the present invention, a polythiophene having a high electric conductivity can be produced by a chemical polymerization method capable of mass production, so that a battery and an electrochemical capacitor having excellent device characteristics can be produced using the polythiophene. , An electrolytic capacitor and the like can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】導電性高分子を使用した各種デバイスの模式図FIG. 1 is a schematic view of various devices using a conductive polymer.

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 4/60 H01G 9/02 331G (72)発明者 宇恵 誠 茨城県稲敷郡阿見町中央八丁目3番1号 三菱化学株式会社筑波研究所内 Fターム(参考) 4J002 CE001 EV246 EV266 GQ00 5H050 AA12 CA20 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01M 4/60 H01G 9/02 331G (72) Inventor Makoto Ue 8-3-1 Chuo, Ami-cho, Inashiki-gun, Ibaraki Mitsubishi F-term in the Tsukuba Research Laboratories (Reference) 4J002 CE001 EV246 EV266 GQ00 5H050 AA12 CA20

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)
イミドアニオン及び/又はトリス(パーフルオロアルカ
ンスルホニル)メチドアニオンをドープしたポリチオフ
ェン。
1. Bis (perfluoroalkanesulfonyl)
Polythiophene doped with an imide anion and / or a tris (perfluoroalkanesulfonyl) methide anion.
【請求項2】ビス(パーフルオロアルカンスルホニル)
イミドがビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド
またはビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド
であることを特徴とする請求項1に記載のポリチオフェ
ン。
2. Bis (perfluoroalkanesulfonyl)
The polythiophene according to claim 1, wherein the imide is bis (trifluoromethanesulfonyl) imide or bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide.
【請求項3】請求項1または2記載のポリチオフェンを
用いた電極材料。
3. An electrode material using the polythiophene according to claim 1.
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