JPH11306857A - 高分子固体電解質 - Google Patents
高分子固体電解質Info
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- JPH11306857A JPH11306857A JP10106017A JP10601798A JPH11306857A JP H11306857 A JPH11306857 A JP H11306857A JP 10106017 A JP10106017 A JP 10106017A JP 10601798 A JP10601798 A JP 10601798A JP H11306857 A JPH11306857 A JP H11306857A
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- JP
- Japan
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- formula
- structural unit
- ion
- copolymer
- solid
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-
- Y02E60/122—
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の固体電解質に比べてイオン伝導性に優
れ、しかも加工性、成形性、機械的強度や柔軟性にも優
れるという特徴を有する高分子固体電解質を得る。 【解決手段】主鎖構造が、各けい素上に環状エーテルを
含有する置換基を２つ有するポリシロキサンとポリエー
テルの共重合体に可溶性の電解質塩化合物からなる高分
子固体電解質。
れ、しかも加工性、成形性、機械的強度や柔軟性にも優
れるという特徴を有する高分子固体電解質を得る。 【解決手段】主鎖構造が、各けい素上に環状エーテルを
含有する置換基を２つ有するポリシロキサンとポリエー
テルの共重合体に可溶性の電解質塩化合物からなる高分
子固体電解質。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高分子固体電解質に
関するものであり、イオン伝導度が高く、その温度依存
性が小さいことを特徴とする電池などに使用できる高分
子固体電解質を提供するものである。
関するものであり、イオン伝導度が高く、その温度依存
性が小さいことを特徴とする電池などに使用できる高分
子固体電解質を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】高分子固体電解質をリチウムイオン電池
や電気化学的デバイスに使用していくためには、低温か
ら高温の広い温度範囲で高いイオン伝導度を有し、結晶
性を示さないことなどが必要不可欠である。しかしなが
ら、このような必要性能を総合的に満足するような高分
子固体電解質はこれまで開発されていない。例えば、従
来はプロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネー
トなどの有機溶剤が幅広く使用されているが、これらは
沸点と蒸気圧の関係で一般に７０〜９０℃が高温域での
使用限界となっている。最近はこのような有機溶媒の安
全性を改良する方法として、ポリエチレンオキシド（以
下、ＰＥＯと記載する）を中心とした高分子固体電解質
の研究が行われている。ＰＥＯは周期表１族または２族
に属する金属塩、例えばＬｉＣＦ3ＳＯ2、ＬｉＣｌ
Ｏ4、ＮａＣＦ3ＳＯ2、ＬｉＩなどと錯体を形成し、室
温以上の温度領域では比較的良好なイオン伝導性を示
し、さらに保存安定性も良好である。しかしながら、Ｐ
ＥＯのイオン伝導性は温度依存性が大きく、６０℃以上
では良好なイオン伝導度を示すものの２０℃以下の温度
ではイオン伝導度が著しく低下する。従って低温で使用
するような汎用性のある商品に組み込むことは困難であ
った。低分子量ＰＥＯを用いてイオン伝導度を向上させ
る方法としてビニル系ポリマーの側鎖に低分子量ＰＥＯ
を導入する方法が、Ｄ．Ｊ．Ｂａｎｉｓｔａｒらによっ
て、Ｐｏｌｙｍｅｒ，２５，１６００（１９８４）に報
告されている。しかしながら、この高分子材料はＬｉ塩
と錯体を形成するものの、低温でのイオン伝導度が不十
分であった。さらにポリシロキサンの側鎖に低分子量Ｐ
ＥＯを導入した材料が、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｗ
ｅｒ Ｓｏｕｒｓｅ，２０，３２７（１９８７）や特開
昭６３−１３６４０９号、特開平２−２６５９２７に記
載されているが、低温でのイオン伝導度が不十分あるい
は非晶質でない、合成処方が容易ではないなどの理由で
実用化はされていない。
や電気化学的デバイスに使用していくためには、低温か
ら高温の広い温度範囲で高いイオン伝導度を有し、結晶
性を示さないことなどが必要不可欠である。しかしなが
ら、このような必要性能を総合的に満足するような高分
子固体電解質はこれまで開発されていない。例えば、従
来はプロピレンカーボネート、エチルメチルカーボネー
トなどの有機溶剤が幅広く使用されているが、これらは
沸点と蒸気圧の関係で一般に７０〜９０℃が高温域での
使用限界となっている。最近はこのような有機溶媒の安
全性を改良する方法として、ポリエチレンオキシド（以
下、ＰＥＯと記載する）を中心とした高分子固体電解質
の研究が行われている。ＰＥＯは周期表１族または２族
に属する金属塩、例えばＬｉＣＦ3ＳＯ2、ＬｉＣｌ
Ｏ4、ＮａＣＦ3ＳＯ2、ＬｉＩなどと錯体を形成し、室
温以上の温度領域では比較的良好なイオン伝導性を示
し、さらに保存安定性も良好である。しかしながら、Ｐ
ＥＯのイオン伝導性は温度依存性が大きく、６０℃以上
では良好なイオン伝導度を示すものの２０℃以下の温度
ではイオン伝導度が著しく低下する。従って低温で使用
するような汎用性のある商品に組み込むことは困難であ
った。低分子量ＰＥＯを用いてイオン伝導度を向上させ
る方法としてビニル系ポリマーの側鎖に低分子量ＰＥＯ
を導入する方法が、Ｄ．Ｊ．Ｂａｎｉｓｔａｒらによっ
て、Ｐｏｌｙｍｅｒ，２５，１６００（１９８４）に報
告されている。しかしながら、この高分子材料はＬｉ塩
と錯体を形成するものの、低温でのイオン伝導度が不十
分であった。さらにポリシロキサンの側鎖に低分子量Ｐ
ＥＯを導入した材料が、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｗ
ｅｒ Ｓｏｕｒｓｅ，２０，３２７（１９８７）や特開
昭６３−１３６４０９号、特開平２−２６５９２７に記
載されているが、低温でのイオン伝導度が不十分あるい
は非晶質でない、合成処方が容易ではないなどの理由で
実用化はされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温でも高
いイオン伝導度を示す非晶質性高分子固体電解質を提供
するものである。
いイオン伝導度を示す非晶質性高分子固体電解質を提供
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、各けい素
上に環状エーテルを含有する置換基を２つ有するシロキ
サン構造単位とエチレンオキシドを共重合成分とした、
ポリシロキサン−ポリエーテルランダム共重合体に、可
溶性の電解質塩化合物を配合することによって、著しく
イオン伝導性の増大した高分子固体電解質が得られるこ
とをみいだしたものである。すなわち本発明は、主鎖構
造が下記（１）式の構造単位と（２）式の構造単位から
なる固体状のランダム共重合体であって、（１）式のＸ
1、Ｘ2は環状エーテルを含有する置換基であるポリシロ
キサンとポリエーテルの共重合体および該共重合体に可
溶性の電解質塩化合物からなることを特徴とする高分子
固体電解質およびこれを用いた電池である。本発明で用
いられるポリシロキサン−ポリエーテル共重合体は、
（１）式の構造単位５〜４０％と（２）式の構造単位９
５〜６０％のものが適するが、好ましくは（１）式の構
造単位１０〜３０％と（２）式の構造単位９０〜７０％
のもの、さらに好ましくは（１）式の構造単位１５〜３
０％と（２）式の構造単位８５〜７０％のものが用いら
れる。（２）式のモル比が９５モル％を超えるとガラス
転移点の上昇と結晶化が見られ高分子固体電解質のイオ
ン伝導度を著しく低下させてしまう。一方、（２）式の
モル比が７０モル％より少ないと共重合体の軟化温度が
低下して室温で固体状の電解質を得ることが困難とな
る。ただし（１）式中のＸ1、Ｘ2は環状エーテルを含有
する置換基である本発明において、（１）式で表わされ
るシロキサン構造単位は、好ましくは一般式
上に環状エーテルを含有する置換基を２つ有するシロキ
サン構造単位とエチレンオキシドを共重合成分とした、
ポリシロキサン−ポリエーテルランダム共重合体に、可
溶性の電解質塩化合物を配合することによって、著しく
イオン伝導性の増大した高分子固体電解質が得られるこ
とをみいだしたものである。すなわち本発明は、主鎖構
造が下記（１）式の構造単位と（２）式の構造単位から
なる固体状のランダム共重合体であって、（１）式のＸ
1、Ｘ2は環状エーテルを含有する置換基であるポリシロ
キサンとポリエーテルの共重合体および該共重合体に可
溶性の電解質塩化合物からなることを特徴とする高分子
固体電解質およびこれを用いた電池である。本発明で用
いられるポリシロキサン−ポリエーテル共重合体は、
（１）式の構造単位５〜４０％と（２）式の構造単位９
５〜６０％のものが適するが、好ましくは（１）式の構
造単位１０〜３０％と（２）式の構造単位９０〜７０％
のもの、さらに好ましくは（１）式の構造単位１５〜３
０％と（２）式の構造単位８５〜７０％のものが用いら
れる。（２）式のモル比が９５モル％を超えるとガラス
転移点の上昇と結晶化が見られ高分子固体電解質のイオ
ン伝導度を著しく低下させてしまう。一方、（２）式の
モル比が７０モル％より少ないと共重合体の軟化温度が
低下して室温で固体状の電解質を得ることが困難とな
る。ただし（１）式中のＸ1、Ｘ2は環状エーテルを含有
する置換基である本発明において、（１）式で表わされ
るシロキサン構造単位は、好ましくは一般式
【０００５】
【化５】
【０００６】または
【０００７】
【化６】
【０００８】で表わされるシロキサン構造単位である。
ただし、式中Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4は、置換または非置換
のアルキル基、アリール基、またはオキシアルキレン基
を、ｎは１以上の整数を表す。以下に本発明におけるシ
ロキサン構造単位の化合物例を示すが、本発明はこの例
に限定されるものではない。なお化合物１〜６におい
て、ｎは１以上の整数を表す。 （化合物例１）
ただし、式中Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4は、置換または非置換
のアルキル基、アリール基、またはオキシアルキレン基
を、ｎは１以上の整数を表す。以下に本発明におけるシ
ロキサン構造単位の化合物例を示すが、本発明はこの例
に限定されるものではない。なお化合物１〜６におい
て、ｎは１以上の整数を表す。 （化合物例１）
【０００９】
【化７】
【００１０】（化合物例２）
【００１１】
【化８】
【００１２】（化合物例３）
【００１３】
【化９】
【００１４】（化合物例４）
【００１５】
【化１０】
【００１６】（化合物例５）
【００１７】
【化１１】
【００１８】（化合物例６）
【００１９】
【化１２】
【００２０】本発明において用いられる電解質塩化合物
としては、本発明のポリシロキサン−ポリエーテル共重
合体に可溶のものならば特に限定はされないが、本発明
においては以下に挙げるものが好ましく用いられる。即
ち、金属陽イオン、アンモニウムイオン、アミジニウム
イオン、およびグアニジウムイオンから選ばれた陽イオ
ンと、塩素イオン、臭素イオン、要素イオン、過塩素酸
イオン、チオシアン酸イオン、テチラフルオロホウ素酸
イオン、硝酸イオン、ＡｓＦ6 -、ＰＦ6―、ステアリル
スルホン酸イオン、オクチルスルホン酸イオン、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレンスルホン酸イ
オン、ドデシルナフタレンスルホン酸イオン、Ｒ1ＳＯ3
-、（Ｒ1ＳＯ2）（Ｒ2ＳＯ2）Ｎ-、および（Ｒ1ＳＯ2）
（Ｒ2ＳＯ2）（Ｒ3ＳＯ2）Ｃ-、から選ばれた陰イオン
とからなる化合物が挙げられる。ただしＲ1，Ｒ2、Ｒ3
は電子吸引性基である。好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ3は各
々独立して炭素数が１から６までのパーフルオロアルキ
ル基またはパーフルオロアリール基である。Ｒ1、Ｒ2、
およびＲ3は各々同一であっても、異なっていても良
い。金属陽イオンとしては遷移金属の陽イオンを用いる
ことができる。好ましくは周期表１族または２族に属す
る金属の陽イオンが用いられる。またＭｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＺｎおよびＡｇ金属から選ばれた金属
の陽イオンを用いることも好ましい。電解質塩化合物と
して上記化合物を１種または２種以上の混合物として使
用することができる。本発明において、上記可溶性電解
質塩化合物の使用量はポリシロキサンおよびポリエーテ
ル共重合体の配合割合が、電解質塩化合物のモル数／共
重合体中に含まれる酸素原子の総モル数の値で０．００
０１〜３、好ましくは０．０００５〜０．３の範囲であ
る。
としては、本発明のポリシロキサン−ポリエーテル共重
合体に可溶のものならば特に限定はされないが、本発明
においては以下に挙げるものが好ましく用いられる。即
ち、金属陽イオン、アンモニウムイオン、アミジニウム
イオン、およびグアニジウムイオンから選ばれた陽イオ
ンと、塩素イオン、臭素イオン、要素イオン、過塩素酸
イオン、チオシアン酸イオン、テチラフルオロホウ素酸
イオン、硝酸イオン、ＡｓＦ6 -、ＰＦ6―、ステアリル
スルホン酸イオン、オクチルスルホン酸イオン、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸イオン、ナフタレンスルホン酸イ
オン、ドデシルナフタレンスルホン酸イオン、Ｒ1ＳＯ3
-、（Ｒ1ＳＯ2）（Ｒ2ＳＯ2）Ｎ-、および（Ｒ1ＳＯ2）
（Ｒ2ＳＯ2）（Ｒ3ＳＯ2）Ｃ-、から選ばれた陰イオン
とからなる化合物が挙げられる。ただしＲ1，Ｒ2、Ｒ3
は電子吸引性基である。好ましくはＲ1、Ｒ2、Ｒ3は各
々独立して炭素数が１から６までのパーフルオロアルキ
ル基またはパーフルオロアリール基である。Ｒ1、Ｒ2、
およびＲ3は各々同一であっても、異なっていても良
い。金属陽イオンとしては遷移金属の陽イオンを用いる
ことができる。好ましくは周期表１族または２族に属す
る金属の陽イオンが用いられる。またＭｎ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＺｎおよびＡｇ金属から選ばれた金属
の陽イオンを用いることも好ましい。電解質塩化合物と
して上記化合物を１種または２種以上の混合物として使
用することができる。本発明において、上記可溶性電解
質塩化合物の使用量はポリシロキサンおよびポリエーテ
ル共重合体の配合割合が、電解質塩化合物のモル数／共
重合体中に含まれる酸素原子の総モル数の値で０．００
０１〜３、好ましくは０．０００５〜０．３の範囲であ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の高分子固体電解質の製造
方法は特に制約はないが、通常各々の成分を機械的に混
合するか、あるいは溶剤に溶解させて混合した後、溶剤
を除去するなどの方法によって製造される。本発明にお
いては反応容器の種類は重要でない。しかしながら副反
応を防ぐため、非反応性材料で形成された反応容器中で
おこなうのが好ましい。本発明方法は、バッチ法、セミ
バッチ法または連続式で実施しうる。この反応容器は、
例えば連続的攪拌タンク反応容器でありうる。この方法
はバッチ式あるいは連続式でおこなうのが好ましい。本
発明の高分子化合物は、例えば以下に示すように合成さ
れるが、この方法に限定されるものではない。本発明の
主鎖構造が前述（１）式の構造単位と（２）式の構造単
位からなる固体状のランダム共重合体は、アルキレング
リコールとアミン化合物を溶媒に溶解させたものに対し
て、不活性ガス雰囲気下で室温にて一般式
方法は特に制約はないが、通常各々の成分を機械的に混
合するか、あるいは溶剤に溶解させて混合した後、溶剤
を除去するなどの方法によって製造される。本発明にお
いては反応容器の種類は重要でない。しかしながら副反
応を防ぐため、非反応性材料で形成された反応容器中で
おこなうのが好ましい。本発明方法は、バッチ法、セミ
バッチ法または連続式で実施しうる。この反応容器は、
例えば連続的攪拌タンク反応容器でありうる。この方法
はバッチ式あるいは連続式でおこなうのが好ましい。本
発明の高分子化合物は、例えば以下に示すように合成さ
れるが、この方法に限定されるものではない。本発明の
主鎖構造が前述（１）式の構造単位と（２）式の構造単
位からなる固体状のランダム共重合体は、アルキレング
リコールとアミン化合物を溶媒に溶解させたものに対し
て、不活性ガス雰囲気下で室温にて一般式
【００２２】
【化１３】
【００２３】（式中、Ｘ1、Ｘ2は環状エーテル基を含有
する置換基で、それぞれ同一でも異なっていても良い）
で示されるジクロロシラン誘導体を溶媒で希釈したもの
を滴下することにより得られる。ここで使用するアミン
化合物は特に限定されるものではないが、例えばピリジ
ンなどが挙げられる。また溶媒は特に限定されるもので
はないが、例えばトルエンなどが挙げられる。一般式
する置換基で、それぞれ同一でも異なっていても良い）
で示されるジクロロシラン誘導体を溶媒で希釈したもの
を滴下することにより得られる。ここで使用するアミン
化合物は特に限定されるものではないが、例えばピリジ
ンなどが挙げられる。また溶媒は特に限定されるもので
はないが、例えばトルエンなどが挙げられる。一般式
【００２４】
【化１４】
【００２５】（式中Ｘ1、Ｘ2は環状のエーテルを有する
置換基であり、それぞれ同種または異種であってもよ
い）で示されるジクロロシランは例えば次のような方法
で製造される。ジクロロシラン（Ｈ2ＳｉＣｌ2）および
環状エーテル基を含有し末端に二重結合を有する化合物
を、ヒドロシリル化反応用触媒である白金化合物触媒あ
るいはロジウム化合物触媒と接触させ付加反応をするこ
とにより得られる。この種のジクロロシランを合成する
別の方法としては、例えば、テトラクロロシラン（Ｓｉ
Ｃｌ4）に対して相当するグルニヤール反応剤を反応さ
せて得る方法がある。前記して得られたジクロロシラン
化合物を溶媒に溶解させたものを、アルキレングリコー
ルとアミン化合物を溶媒に溶解させたものに対して滴下
させて反応をおこなうが、その際の反応温度は特に限定
されるものではないが、好ましくは０℃〜２００℃の範
囲で、さらに好ましくは１０℃〜１５０℃の範囲で、特
に好ましくは５０℃〜７０℃の範囲で行われる。
置換基であり、それぞれ同種または異種であってもよ
い）で示されるジクロロシランは例えば次のような方法
で製造される。ジクロロシラン（Ｈ2ＳｉＣｌ2）および
環状エーテル基を含有し末端に二重結合を有する化合物
を、ヒドロシリル化反応用触媒である白金化合物触媒あ
るいはロジウム化合物触媒と接触させ付加反応をするこ
とにより得られる。この種のジクロロシランを合成する
別の方法としては、例えば、テトラクロロシラン（Ｓｉ
Ｃｌ4）に対して相当するグルニヤール反応剤を反応さ
せて得る方法がある。前記して得られたジクロロシラン
化合物を溶媒に溶解させたものを、アルキレングリコー
ルとアミン化合物を溶媒に溶解させたものに対して滴下
させて反応をおこなうが、その際の反応温度は特に限定
されるものではないが、好ましくは０℃〜２００℃の範
囲で、さらに好ましくは１０℃〜１５０℃の範囲で、特
に好ましくは５０℃〜７０℃の範囲で行われる。
【００２６】
【実施例】次に本発明の実施例について具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。 （実施例１）ガラス内筒を備えたステンレス製オートク
レーブに、（化合物７）
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。 （実施例１）ガラス内筒を備えたステンレス製オートク
レーブに、（化合物７）
【００２７】
【化１５】
【００２８】９．５ｇ（６０ｍｍｏｌ）および白金ビニ
ルシロキサンキシレン溶液１．０ｍｇ（１．０×１０-4
ｍｍｏｌ）を秤取し、空気中でそのオートクレーブに、
ジクロロシラン２．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を加え、６０
℃に加熱して攪拌した。６時間後反応を終了し反応混合
物をクーゲルロールを使用して蒸留した。その結果ケイ
素上に環状エーテルを含有する置換基を２つ有するジク
ロロシラン誘導体が、７．５ｇ（１８ｍｍｏｌ、収率９
０％）得られた。またこの物質のＧＣ−ＭＳによる分子
量測定では親ピークが４１７に現れた。次に得られたジ
クロロシラン誘導体４．２ｇ（１０ｍｍｏｌ）をトルエ
ン２０ｍｌに溶解させたものを、テトラエチレングリコ
ール２．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）とピリジン１．７ｇ（２
１ｍｍｏｌ）をトルエン１５ｍｌに溶解したものに、窒
素ガス雰囲気下で、２０分かけて滴下した。その後５０
〜６０℃で５時間反応した。反応後析出したピリジンの
塩酸塩を取り除き、溶媒を減圧留去して目的物５．１ｇ
（９．６ｍｍｏｌ、収率９６％）を得た。こうして得ら
れたポリマー０．８ｇと過塩素酸リチウム０．２ｇとを
アセトンに溶解させ均一溶液とし、それを基板上に流延
した後、アルゴンガス雰囲気下で加熱して溶媒を除去し
薄膜を得た。この薄膜のイオン伝導度は極めて高い値を
示した。
ルシロキサンキシレン溶液１．０ｍｇ（１．０×１０-4
ｍｍｏｌ）を秤取し、空気中でそのオートクレーブに、
ジクロロシラン２．０ｇ（２０ｍｍｏｌ）を加え、６０
℃に加熱して攪拌した。６時間後反応を終了し反応混合
物をクーゲルロールを使用して蒸留した。その結果ケイ
素上に環状エーテルを含有する置換基を２つ有するジク
ロロシラン誘導体が、７．５ｇ（１８ｍｍｏｌ、収率９
０％）得られた。またこの物質のＧＣ−ＭＳによる分子
量測定では親ピークが４１７に現れた。次に得られたジ
クロロシラン誘導体４．２ｇ（１０ｍｍｏｌ）をトルエ
ン２０ｍｌに溶解させたものを、テトラエチレングリコ
ール２．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）とピリジン１．７ｇ（２
１ｍｍｏｌ）をトルエン１５ｍｌに溶解したものに、窒
素ガス雰囲気下で、２０分かけて滴下した。その後５０
〜６０℃で５時間反応した。反応後析出したピリジンの
塩酸塩を取り除き、溶媒を減圧留去して目的物５．１ｇ
（９．６ｍｍｏｌ、収率９６％）を得た。こうして得ら
れたポリマー０．８ｇと過塩素酸リチウム０．２ｇとを
アセトンに溶解させ均一溶液とし、それを基板上に流延
した後、アルゴンガス雰囲気下で加熱して溶媒を除去し
薄膜を得た。この薄膜のイオン伝導度は極めて高い値を
示した。
【００２９】
【発明の効果】本発明の各ケイ素上に環状エーテル構造
を含有する置換基を２つ有するポリシロキサンとポリエ
ーテルとの共重合体および該共重合体に可溶性の電解質
塩化合物からなる高分子固体電解質は、加工性、成形
性、機械的強度、柔軟性などに優れており、また低温で
も高いイオン伝導度を有することから電池などの電子機
器への応用が期待できる。
を含有する置換基を２つ有するポリシロキサンとポリエ
ーテルとの共重合体および該共重合体に可溶性の電解質
塩化合物からなる高分子固体電解質は、加工性、成形
性、機械的強度、柔軟性などに優れており、また低温で
も高いイオン伝導度を有することから電池などの電子機
器への応用が期待できる。
Claims (11)
- 【請求項１】主鎖構造が下記（１）式の構造単位と
（２）式の構造単位からなる固体状のランダム共重合体
であって、（１）式のＸ1、Ｘ2は環状エーテルを含有す
る置換基であるポリシロキサンとポリエーテルの共重合
体および該共重合体に可溶性の電解質塩化合物からなる
ことを特徴とする高分子固体電解質。 【化１】 【化２】 - 【請求項２】（１）式の構造単位５〜４０モル％と
（２）式の構造単位９５〜６０モル％のポリエーテル共
重合体を用いる請求項１記載の高分子固体電解質。 - 【請求項３】主鎖が一般式 【化３】 で示される、各ケイ素上に環状エーテルを含有する置換
基を２つ有するシロキサン構造単位と（２）式の構造単
位からなる固体状のポリシロキサン−ポリエーテルのラ
ンダム共重合体および該共重合体に可溶性の電解質塩化
合物からなることを特徴とする請求項１に記載の高分子
固体電解質。ただし、式中Ａ1、Ａ2は、置換または非置
換のアルキル基、アリール基、またはオキシアルキレン
基を、ｎは１以上の整数を表す。 - 【請求項４】主鎖が一般式 【化４】 で示される、各ケイ素上に環状エーテルを含有する置換
基を２つ有するシロキサン構造単位と（２）式の構造単
位からなる固体状のポリシロキサン−ポリエーテルのラ
ンダム共重合体および該共重合体に可溶性の電解質塩化
合物からなることを特徴とする請求項１に記載の高分子
固体電解質。ただし、式中Ａ3、Ａ4は、置換または非置
換のアルキル基、アリール基、またはオキシアルキレン
基を、ｎは１以上の整数を表す。 - 【請求項５】電解質塩化合物が金属陽イオン、アンモニ
ウムイオン、アミジニウムイオン、およびグアニジウム
イオンから選ばれた陽イオンと、塩素イオン、臭素イオ
ン、要素イオン、過塩素酸イオン、チオシアン酸イオ
ン、テチラフルオロホウ素酸イオン、硝酸イオン、Ａｓ
Ｆ6 -、ＰＦ6―、ステアリルスルホン酸イオン、オクチ
ルスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオ
ン、ナフタレンスルホン酸イオン、ドデシルナフタレン
スルホン酸イオン、Ｒ1ＳＯ3 -、（Ｒ1ＳＯ2）（Ｒ2ＳＯ
2）Ｎ-、および（Ｒ1ＳＯ2）（Ｒ2ＳＯ2）（Ｒ3ＳＯ2）
Ｃ-、から選ばれた陰イオンとからなる化合物である請
求項１〜４に記載の高分子固体電解質。ただし、Ｒ1，
Ｒ2、Ｒ3は電子吸引性基である。 - 【請求項６】Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は各々独立して炭素数が１
から６までのパーフルオロアルキル基またはパーフルオ
ロアリール基である請求項５記載の高分子固体電解質。 - 【請求項７】金属陽イオンが周期表１族または２族に属
する金属から選ばれた金属の陽イオンである請求項５ま
たは６に記載の高分子固体電解質。 - 【請求項８】金属陽イオンが遷移金属の陽イオンである
請求項５または６に記載の高分子固体電解質。 - 【請求項９】金属陽イオンがＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｃｕ、ＺｎおよびＡｇ金属から選ばれた金属の陽イオン
である請求項５または６に記載の高分子固体電解質。 - 【請求項１０】電解質塩化合物と、ポリシロキサンおよ
びポリエーテル共重合体の配合割合が、電解質塩化合物
のモル数／共重合体中に含まれる酸素原子の総モル数の
値で０．０００１〜３である請求項１〜９のいずれかに
記載の高分子固体電解質。 - 【請求項１１】請求項１〜１０のいずれかに記載の高分
子固体電解質を用いた電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10106017A JPH11306857A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 高分子固体電解質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10106017A JPH11306857A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 高分子固体電解質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11306857A true JPH11306857A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14422898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10106017A Pending JPH11306857A (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 高分子固体電解質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11306857A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6887619B2 (en) | 2002-04-22 | 2005-05-03 | Quallion Llc | Cross-linked polysiloxanes |
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| US7473491B1 (en) | 2003-09-15 | 2009-01-06 | Quallion Llc | Electrolyte for electrochemical cell |
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| US7718321B2 (en) | 2004-02-04 | 2010-05-18 | Quallion Llc | Battery having electrolyte including organoborate salt |
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| US8076032B1 (en) | 2004-02-04 | 2011-12-13 | West Robert C | Electrolyte including silane for use in electrochemical devices |
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-
1998
- 1998-04-16 JP JP10106017A patent/JPH11306857A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7226702B2 (en) | 2002-03-22 | 2007-06-05 | Quallion Llc | Solid polymer electrolyte and method of preparation |
| US7498102B2 (en) | 2002-03-22 | 2009-03-03 | Bookeun Oh | Nonaqueous liquid electrolyte |
| US7695860B2 (en) | 2002-03-22 | 2010-04-13 | Quallion Llc | Nonaqueous liquid electrolyte |
| US6887619B2 (en) | 2002-04-22 | 2005-05-03 | Quallion Llc | Cross-linked polysiloxanes |
| US8076031B1 (en) | 2003-09-10 | 2011-12-13 | West Robert C | Electrochemical device having electrolyte including disiloxane |
| US7473491B1 (en) | 2003-09-15 | 2009-01-06 | Quallion Llc | Electrolyte for electrochemical cell |
| US7718321B2 (en) | 2004-02-04 | 2010-05-18 | Quallion Llc | Battery having electrolyte including organoborate salt |
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