JP3111506B2 - 可逆性電極 - Google Patents
可逆性電極Info
- Publication number
- JP3111506B2 JP3111506B2 JP03136158A JP13615891A JP3111506B2 JP 3111506 B2 JP3111506 B2 JP 3111506B2 JP 03136158 A JP03136158 A JP 03136158A JP 13615891 A JP13615891 A JP 13615891A JP 3111506 B2 JP3111506 B2 JP 3111506B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- battery
- conductive polymer
- compound
- current
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電池、エレクトロクロ
ミック表示素子、センサ、メモリなどの電気化学素子に
用いられる導電性有機化合物よりなる可逆性電極に関す
る。
ミック表示素子、センサ、メモリなどの電気化学素子に
用いられる導電性有機化合物よりなる可逆性電極に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】１９７１年に白川らにより導電性のポリ
アセチレン電極が発見されて以来、導電性高分子電極が
盛んに検討されている。導電性高分子を電極材料に用い
ると、軽量で高エネルギ密度の電池、大面積のエレクト
ロクロミック素子、微小電極を用いた生物化学センサな
どの電気化学素子の実現が期待できる。しかし、ポリア
セチレンは空気中の水分や酸素に対して化学的に活性
で、空気中では不安定な化合物であり、電気化学素子に
用いる電極として実用性に乏しいという問題を有してい
た。近年、この問題を克服するために、他のπ電子共役
系導電性高分子が検討され、ポリアニリン、ポリピロー
ル、ポリアセン、ポリチオフェンなど、空気中で比較的
安定な導電性高分子が見いだされ、これらの導電性高分
子を正極に用いたリチウム二次電池が開発されつつあ
る。
アセチレン電極が発見されて以来、導電性高分子電極が
盛んに検討されている。導電性高分子を電極材料に用い
ると、軽量で高エネルギ密度の電池、大面積のエレクト
ロクロミック素子、微小電極を用いた生物化学センサな
どの電気化学素子の実現が期待できる。しかし、ポリア
セチレンは空気中の水分や酸素に対して化学的に活性
で、空気中では不安定な化合物であり、電気化学素子に
用いる電極として実用性に乏しいという問題を有してい
た。近年、この問題を克服するために、他のπ電子共役
系導電性高分子が検討され、ポリアニリン、ポリピロー
ル、ポリアセン、ポリチオフェンなど、空気中で比較的
安定な導電性高分子が見いだされ、これらの導電性高分
子を正極に用いたリチウム二次電池が開発されつつあ
る。
【０００３】これらの高分子電極は、電極反応に際して
カチオンのみならず電解質中のアニオンをも取り込むた
め、電解質はイオンの移動媒体として作用するだけでな
く電池反応に関与する。そのため電池の放電容量に見合
う量の電解質を電池内に保有する必要があり、反応に消
費される電解質の量だけ電池の重量が増加して、電池の
エネルギ密度は２０〜５０Wh/kg 程度に低下する。この
ため、ニッケルカドミウム蓄電池、鉛蓄電池などの通常
の二次電池に較べ、この電池のエネルギ密度は２分の１
程度に小さくなるという問題を有している。
カチオンのみならず電解質中のアニオンをも取り込むた
め、電解質はイオンの移動媒体として作用するだけでな
く電池反応に関与する。そのため電池の放電容量に見合
う量の電解質を電池内に保有する必要があり、反応に消
費される電解質の量だけ電池の重量が増加して、電池の
エネルギ密度は２０〜５０Wh/kg 程度に低下する。この
ため、ニッケルカドミウム蓄電池、鉛蓄電池などの通常
の二次電池に較べ、この電池のエネルギ密度は２分の１
程度に小さくなるという問題を有している。
【０００４】これに対し、高エネルギ密度電池の実現が
期待できる有機材料として、米国特許第4,833,048号に
ジスルフィド系化合物が提案されている。この化合物
は、最も簡単にはＲ−Ｓ−Ｓ−Ｒ（Ｒは脂肪族あるいは
芳香族の有機基、Ｓは硫黄）と表わされる。このジスル
フィド系化合物のＳ−Ｓ結合は電解還元により開裂し、
電解浴中のカチオン（Ｍn+）とでＲ−Ｓー・Ｍ+ で表さ
れる塩を生成する。また、この塩は、電解酸化により再
び元のＲ−Ｓ−Ｓ−Ｒに戻るという性質を持つものであ
る。また、カチオン（Ｍn+）を供給、捕捉する金属Ｍn+
とジスルフィド系化合物を組み合わせた金属ーイオウ二
次電池が前述の米国特許に提案されており、１５０Wh／
Kg以上と、通常の二次電池に匹敵あるいはそれ以上のエ
ネルギ密度が期待されている。
期待できる有機材料として、米国特許第4,833,048号に
ジスルフィド系化合物が提案されている。この化合物
は、最も簡単にはＲ−Ｓ−Ｓ−Ｒ（Ｒは脂肪族あるいは
芳香族の有機基、Ｓは硫黄）と表わされる。このジスル
フィド系化合物のＳ−Ｓ結合は電解還元により開裂し、
電解浴中のカチオン（Ｍn+）とでＲ−Ｓー・Ｍ+ で表さ
れる塩を生成する。また、この塩は、電解酸化により再
び元のＲ−Ｓ−Ｓ−Ｒに戻るという性質を持つものであ
る。また、カチオン（Ｍn+）を供給、捕捉する金属Ｍn+
とジスルフィド系化合物を組み合わせた金属ーイオウ二
次電池が前述の米国特許に提案されており、１５０Wh／
Kg以上と、通常の二次電池に匹敵あるいはそれ以上のエ
ネルギ密度が期待されている。
【０００５】なお、電極触媒をジスルフィド系化合物電
極に導入することは、上記の米国特許第4833048号ある
いはJ.Electrochem Soc., Vol.136, p.2570-2575(1989)
に述べられているが、電極触媒としては有機金属化合物
が開示されているのみである。さらに、その効果につい
ては具体的に示されていないばかりか、導電性高分子が
ジスルフィド系化合物の電解に際し電極触媒として作用
することは全く示されていない。
極に導入することは、上記の米国特許第4833048号ある
いはJ.Electrochem Soc., Vol.136, p.2570-2575(1989)
に述べられているが、電極触媒としては有機金属化合物
が開示されているのみである。さらに、その効果につい
ては具体的に示されていないばかりか、導電性高分子が
ジスルフィド系化合物の電解に際し電極触媒として作用
することは全く示されていない。
【０００６】なお、電極触媒をジスルフィド系化合物電
極に導入することは、前述の米国特許第4833048号ある
いはJ.Electrochem Soc., Vol.136, p.2570-2575(1989)
に述べられているが、電極触媒としては有機金属化合物
が開示されているのみである。その効果については具体
的に示されていないばかりか、導電性高分子がジスルフ
ィド系化合物の電解に際し電極触媒として作用すること
は全く示されていない。
極に導入することは、前述の米国特許第4833048号ある
いはJ.Electrochem Soc., Vol.136, p.2570-2575(1989)
に述べられているが、電極触媒としては有機金属化合物
が開示されているのみである。その効果については具体
的に示されていないばかりか、導電性高分子がジスルフ
ィド系化合物の電解に際し電極触媒として作用すること
は全く示されていない。
【０００７】
【発明が解決しょうとする課題】しかし、このような従
来のジスルフィド系化合物は、米国特許第4,833,048号
の発明者らがJ.Electrochem.Soc, Vol.136, No.9, p.25
70〜2575（1989）で報告しているように、例えば［（Ｃ
2Ｈ5）2ＮＣＳＳ-］2 の電解では、酸化と還元の電位が
１v 以上離れており、このような材料における電気化学
反応は、その電子移動が極めて遅いので、室温付近では
実用に見合う大きな電流、例えば１mA/cm2以上の電流を
取り出すことが困難であり、電子移動が速くなる１００
〜２００℃の高温での使用に限られるという課題を有し
ていた。
来のジスルフィド系化合物は、米国特許第4,833,048号
の発明者らがJ.Electrochem.Soc, Vol.136, No.9, p.25
70〜2575（1989）で報告しているように、例えば［（Ｃ
2Ｈ5）2ＮＣＳＳ-］2 の電解では、酸化と還元の電位が
１v 以上離れており、このような材料における電気化学
反応は、その電子移動が極めて遅いので、室温付近では
実用に見合う大きな電流、例えば１mA/cm2以上の電流を
取り出すことが困難であり、電子移動が速くなる１００
〜２００℃の高温での使用に限られるという課題を有し
ていた。
【０００８】本発明はこのような課題を解決するもの
で、ジスルフィド系化合物を電池の電極材料として用い
ることにより、高エネルギ密度という特徴を損なわず、
かつ室温でも大電流充放電が可能で、可逆性に優れた電
極を提供することを目的とするものである。
で、ジスルフィド系化合物を電池の電極材料として用い
ることにより、高エネルギ密度という特徴を損なわず、
かつ室温でも大電流充放電が可能で、可逆性に優れた電
極を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、側鎖にチオール基を有するモノマ化合物を
重合して形成した導電性高分子を主体として可逆性電極
を構成したものである。
に本発明は、側鎖にチオール基を有するモノマ化合物を
重合して形成した導電性高分子を主体として可逆性電極
を構成したものである。
【００１０】また、導電性高分子の側鎖に導入したチオ
ール基間で酸化還元反応を行うようにしたものである
ール基間で酸化還元反応を行うようにしたものである
【００１１】
【作用】重合して導電性高分子を形成するモノマ化合物
にチオール基を有する側鎖を導入して重合することによ
り、分子内にジスルフィド結合を有する導電性高分子を
得ることができる。この導電性高分子では、ジスルフィ
ド結合が電子移動過程における反応の活性化エネルギを
低減する電極触媒として作用する。つまり、ジスルフィ
ド系化合物単独では１v 以上であった酸化反応と還元反
応との電位差を、チオール基と導電性高分子の相互作用
により、これを０．１v あるいはそれ以下までに低下す
ることができる。このため、電極反応が促進されるとと
もに、電解質との実質的な接触面積が格段に増大される
とともに、室温でも大電流での電解（充放電）が可能と
なる。
にチオール基を有する側鎖を導入して重合することによ
り、分子内にジスルフィド結合を有する導電性高分子を
得ることができる。この導電性高分子では、ジスルフィ
ド結合が電子移動過程における反応の活性化エネルギを
低減する電極触媒として作用する。つまり、ジスルフィ
ド系化合物単独では１v 以上であった酸化反応と還元反
応との電位差を、チオール基と導電性高分子の相互作用
により、これを０．１v あるいはそれ以下までに低下す
ることができる。このため、電極反応が促進されるとと
もに、電解質との実質的な接触面積が格段に増大される
とともに、室温でも大電流での電解（充放電）が可能と
なる。
【００１２】また、分子内にジスルフィド結合を形成す
るチオール基を導入することで、電極反応の主体となる
これらチオール基を有する分子種が酸化還元反応時に電
解質に漏れでることを防ぐことができ、充放電特性の向
上が期待できることとなる。
るチオール基を導入することで、電極反応の主体となる
これらチオール基を有する分子種が酸化還元反応時に電
解質に漏れでることを防ぐことができ、充放電特性の向
上が期待できることとなる。
【００１３】
【実施例】本発明の導電性高分子に導入する基として
は、米国特許第４８３３０４８号に述べられてる一般式
（Ｒ（Ｓ）y）nで表される基を用いることができる。Ｒ
は脂肪族基、芳香族基、Ｓは硫黄、yは１以上の整数、n
は２以上の整数である。 本発明の導電性高分子を形成
するモノマ化合物としては、チオフェン、ピロール、ア
ニリン、フランやベンゼンなどが用いられ、これらのモ
ノマを重合した導電性高分子にヨー素などのアニオンを
ドープしたものなどが有効に用いられる。また、多孔性
のフィブリル構造をとることができる重合条件のものが
望ましい。
は、米国特許第４８３３０４８号に述べられてる一般式
（Ｒ（Ｓ）y）nで表される基を用いることができる。Ｒ
は脂肪族基、芳香族基、Ｓは硫黄、yは１以上の整数、n
は２以上の整数である。 本発明の導電性高分子を形成
するモノマ化合物としては、チオフェン、ピロール、ア
ニリン、フランやベンゼンなどが用いられ、これらのモ
ノマを重合した導電性高分子にヨー素などのアニオンを
ドープしたものなどが有効に用いられる。また、多孔性
のフィブリル構造をとることができる重合条件のものが
望ましい。
【００１４】ジスルフィド化合物が還元され塩を形成す
る際の金属イオンとしては、上記の米国特許に述べられ
ているアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンに
加えて、プロトンを用いることもできる。アルカリ金属
イオンとしてリチウムイオンを用いる場合は、リチウム
イオンを供給および捕捉する電極として、金属リチウム
あるいはリチウム−アルミニウムなどのリチウム合金を
用い、リチウムイオンを伝導する電解質を用いると電圧
が３〜４v の電池が構成できる。また、前述の金属イオ
ンとしてプロトンを用い、プロトンを供給および捕捉す
る電極としてＬａＮｉ5などの金属水素化物を用い、プ
ロトンを伝導する電解質を用いると電圧が１〜２v の電
池を構成することもできる。
る際の金属イオンとしては、上記の米国特許に述べられ
ているアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンに
加えて、プロトンを用いることもできる。アルカリ金属
イオンとしてリチウムイオンを用いる場合は、リチウム
イオンを供給および捕捉する電極として、金属リチウム
あるいはリチウム−アルミニウムなどのリチウム合金を
用い、リチウムイオンを伝導する電解質を用いると電圧
が３〜４v の電池が構成できる。また、前述の金属イオ
ンとしてプロトンを用い、プロトンを供給および捕捉す
る電極としてＬａＮｉ5などの金属水素化物を用い、プ
ロトンを伝導する電解質を用いると電圧が１〜２v の電
池を構成することもできる。
【００１５】（１）チオフェン誘導体の合成 １００mlのベンゼンに水素化ナトリウムを２．４g
（０．１mol）を加えた後、１２．１g（０．０５mol）
の３，４-ジブロモチオフェンを加え、１時間還流し
た。この溶液にエチレングリコール６．０２g（０．１m
ol）を混合し、３時間還流し、３，４-ジヒドロキシブ
ロモチオフェン誘導体を得た。この溶液に１１g（０．
１mol）の３-クロロ-１-プロパンチオールを加え３時間
還流した。こうして、（化１）に示す３，４の位置の側
鎖にチオール基を導入した３，４ジチオ-チオフェン誘
導体（以降チオフェン誘導体１とする）９．５g（０．
０２５mol）を得た。
（０．１mol）を加えた後、１２．１g（０．０５mol）
の３，４-ジブロモチオフェンを加え、１時間還流し
た。この溶液にエチレングリコール６．０２g（０．１m
ol）を混合し、３時間還流し、３，４-ジヒドロキシブ
ロモチオフェン誘導体を得た。この溶液に１１g（０．
１mol）の３-クロロ-１-プロパンチオールを加え３時間
還流した。こうして、（化１）に示す３，４の位置の側
鎖にチオール基を導入した３，４ジチオ-チオフェン誘
導体（以降チオフェン誘導体１とする）９．５g（０．
０２５mol）を得た。
【００１６】
【化１】
【００１７】（２）サイクリクボルタンメトリ このようにして得られたチオフェン誘導体１（１mol/
l）をモノマとしてプロピレンカーボネート中、過塩素
酸リチウムを支持電解質として飽和カロメル参照電極に
対し １．２〜１．５Vで定電位電解することで、厚さ約
２０μｍのフィブリル構造を有するチオフェン誘導体重
合膜を黒鉛電極上に形成した。この電極を、室温で、Ｌ
ｉＣｌＯ4 を１M 溶解したジメチルホルムアミド中でＡ
ｇ／ＡｇＣｌ参照電極に対し−０．７〜＋０．２V の間
で電位を ５０mV/sec の速度で直線的に増減させ電解し
たところ図１の曲線Ａで示される電流電圧特性を得た。
また、比較例として、チオフェン誘導体１重合膜のみを
有する黒鉛電極についても同様な電解を行い図１の曲線
Ｂで示される電流電圧特性を得た。曲線Ａは、チオフェ
ン誘導体１重合膜のみを有する黒鉛電極の電流電圧曲線
Ｂと、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾ
ールの酸化還元に対応する電流ピークとが重なった電流
電圧特性を与えている。２，５−ジメルカプト−１，
３，４−チアジアゾールの酸化還元に対応する電流ピー
クのうち特に還元反応に対応する電流ピーク位置が−
０．６V から−０．２V 付近まで移動し、イオン電子混
合伝導体高分子であるチオフェン誘導体１重合物の存在
で２，５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールの
酸化還元が促進されていることがわかる。これに対し、
重合物を有しない黒鉛電極で得られた曲線Ｂでは、２，
５−ジメルカプト−１，３，４チアジアゾールの酸化還
元に対応する電流ピークが得られるが、酸化ピークと還
元ピークとの電位差が ０．６V 近くに及び、酸化還元
は準可逆で反応の速度は遅く、この電極を電池の正極に
用いると、充電と放電の電圧差が ０．６V 以上に大き
くなるとともに、大電流での充放電では効率低下の大き
い電池となる。
l）をモノマとしてプロピレンカーボネート中、過塩素
酸リチウムを支持電解質として飽和カロメル参照電極に
対し １．２〜１．５Vで定電位電解することで、厚さ約
２０μｍのフィブリル構造を有するチオフェン誘導体重
合膜を黒鉛電極上に形成した。この電極を、室温で、Ｌ
ｉＣｌＯ4 を１M 溶解したジメチルホルムアミド中でＡ
ｇ／ＡｇＣｌ参照電極に対し−０．７〜＋０．２V の間
で電位を ５０mV/sec の速度で直線的に増減させ電解し
たところ図１の曲線Ａで示される電流電圧特性を得た。
また、比較例として、チオフェン誘導体１重合膜のみを
有する黒鉛電極についても同様な電解を行い図１の曲線
Ｂで示される電流電圧特性を得た。曲線Ａは、チオフェ
ン誘導体１重合膜のみを有する黒鉛電極の電流電圧曲線
Ｂと、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾ
ールの酸化還元に対応する電流ピークとが重なった電流
電圧特性を与えている。２，５−ジメルカプト−１，
３，４−チアジアゾールの酸化還元に対応する電流ピー
クのうち特に還元反応に対応する電流ピーク位置が−
０．６V から−０．２V 付近まで移動し、イオン電子混
合伝導体高分子であるチオフェン誘導体１重合物の存在
で２，５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾールの
酸化還元が促進されていることがわかる。これに対し、
重合物を有しない黒鉛電極で得られた曲線Ｂでは、２，
５−ジメルカプト−１，３，４チアジアゾールの酸化還
元に対応する電流ピークが得られるが、酸化ピークと還
元ピークとの電位差が ０．６V 近くに及び、酸化還元
は準可逆で反応の速度は遅く、この電極を電池の正極に
用いると、充電と放電の電圧差が ０．６V 以上に大き
くなるとともに、大電流での充放電では効率低下の大き
い電池となる。
【００１８】なお、本実施例においては、チオフェンを
用いた場合について説明したが、その他の導電性高分子
においても、本実施例と同様の効果を示す。さらに本実
施例の重合膜を粉砕し、集電体と混合して電極を構成し
ても同様の効果を発揮することは自明である。
用いた場合について説明したが、その他の導電性高分子
においても、本実施例と同様の効果を示す。さらに本実
施例の重合膜を粉砕し、集電体と混合して電極を構成し
ても同様の効果を発揮することは自明である。
【００１９】（３）充放電サイクル特性 本実施例により得られたチオフェン誘導体１（１mol/
l）をモノマとしてプロピレンカーボネート中、過塩素
酸リチウムを支持電解質として飽和カロメル参照電極に
対し１．２〜１．５V で定電位電解することで、厚さ約
２０μｍのフィブリル構造を有するチオフェン誘導体重
合膜を黒鉛電極上に形成した。この電極を、作用極と
し、Ｌｉ線を参照電極とし、対極にＬｉ箔、ジメチルホ
ルムアミドにＬｉＣｌＯ4を１M 溶解した電解質溶液の
構成で電池を作成した。この電池を用いて、充電電位を
４．０V で１５時間充電後、終止電圧２．０V 、放電電
流０．５mAとしてサイクル特性試験を行った。このよう
にして、図２の曲線Ａで示されるサイクル寿命特性曲線
を得た。図２の横軸はサイクル数、縦軸は１サイクル目
の放電容量を１００としたときの放電容量である。ま
た、比較例として、ポリチオフェンとスルフィド化合物
である２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアゾール
とポリエチレンオキサイドを重量比３：１：１で混合し
作成した複合電極を作用極とし、同様の電池を組み、同
様の条件でサイクル特性試験をおこなった。このように
して、図２の曲線Ｂで示される充放電サイクル特性曲線
を得た。曲線Ｂは、１０サイクル程度で充放電効率が低
下しているが、曲線Ａでは、充放電サイクル特性が５０
サイクルと向上している。
l）をモノマとしてプロピレンカーボネート中、過塩素
酸リチウムを支持電解質として飽和カロメル参照電極に
対し１．２〜１．５V で定電位電解することで、厚さ約
２０μｍのフィブリル構造を有するチオフェン誘導体重
合膜を黒鉛電極上に形成した。この電極を、作用極と
し、Ｌｉ線を参照電極とし、対極にＬｉ箔、ジメチルホ
ルムアミドにＬｉＣｌＯ4を１M 溶解した電解質溶液の
構成で電池を作成した。この電池を用いて、充電電位を
４．０V で１５時間充電後、終止電圧２．０V 、放電電
流０．５mAとしてサイクル特性試験を行った。このよう
にして、図２の曲線Ａで示されるサイクル寿命特性曲線
を得た。図２の横軸はサイクル数、縦軸は１サイクル目
の放電容量を１００としたときの放電容量である。ま
た、比較例として、ポリチオフェンとスルフィド化合物
である２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアゾール
とポリエチレンオキサイドを重量比３：１：１で混合し
作成した複合電極を作用極とし、同様の電池を組み、同
様の条件でサイクル特性試験をおこなった。このように
して、図２の曲線Ｂで示される充放電サイクル特性曲線
を得た。曲線Ｂは、１０サイクル程度で充放電効率が低
下しているが、曲線Ａでは、充放電サイクル特性が５０
サイクルと向上している。
【００２０】なお、本発明は電池の他に、電極を対極に
用いることで発色・退色速度の速いエレクトロクロミッ
ク素子、応答速度の早いグルコースセンサなどの生物化
学センサを得ることができるし、また、書き込み・読み
出し速度の速い電気化学アナログメモリを構成すること
もできる。
用いることで発色・退色速度の速いエレクトロクロミッ
ク素子、応答速度の早いグルコースセンサなどの生物化
学センサを得ることができるし、また、書き込み・読み
出し速度の速い電気化学アナログメモリを構成すること
もできる。
【００２１】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明によれば、重合することにより導電性高分子を
形成するモノマ化合物に、チオール基を有する側鎖を導
入した化合物を重合して生成した重合物を主体としてな
る電極では、従来のジスルフィド系化合物のみで構成し
た電極では困難であった大電流での電解が可能となる。
そして、この電極を正極に用い、金属リチウムを負極に
用いることにより、大電流での充放電が可能な高エネル
ギ密度二次電池を構成することができる。
に本発明によれば、重合することにより導電性高分子を
形成するモノマ化合物に、チオール基を有する側鎖を導
入した化合物を重合して生成した重合物を主体としてな
る電極では、従来のジスルフィド系化合物のみで構成し
た電極では困難であった大電流での電解が可能となる。
そして、この電極を正極に用い、金属リチウムを負極に
用いることにより、大電流での充放電が可能な高エネル
ギ密度二次電池を構成することができる。
【図１】本発明の複合電極および比較例の電極の電流−
電圧特性を示す図
電圧特性を示す図
【図２】本発明の複合電極および比較例の電極の充放電
サイクル特性を示す図
サイクル特性を示す図
Ａ 本発明の一実施例の可逆性電極の特性 Ｂ 従来例の可逆性電極の特性
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 外邨 正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 竹山 健一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−41077（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−155766（ＪＰ，Ａ) 特表 昭56−501653（ＪＰ，Ａ) 米国特許4833048（ＵＳ，Ａ) 米国特許4264482（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/02 - 4/04 H01M 4/60 H01B 1/12 H01M 10/40
Claims (2)
- 【請求項１】側鎖にチオール基を有するモノマ化合物を
重合して形成した、分子内にジスフィルド結合を有する
導電性高分子を主体としてなる可逆性電極。 - 【請求項２】導電性高分子の側鎖に導入したチオール基
間で酸化還元反応を行う請求項１記載の可逆性電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03136158A JP3111506B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 可逆性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03136158A JP3111506B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 可逆性電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04359866A JPH04359866A (ja) | 1992-12-14 |
| JP3111506B2 true JP3111506B2 (ja) | 2000-11-27 |
Family
ID=15168677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03136158A Expired - Fee Related JP3111506B2 (ja) | 1991-06-07 | 1991-06-07 | 可逆性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3111506B2 (ja) |
-
1991
- 1991-06-07 JP JP03136158A patent/JP3111506B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04359866A (ja) | 1992-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5462566A (en) | High capacity cathodes for secondary cells | |
| Naoi et al. | Electrochemistry of Poly (2, 2′‐dithiodianiline): A New Class of High Energy Conducting Polymer Interconnected with S‒S Bonds | |
| Rahmanifar et al. | Effect of self-doped polyaniline on performance of secondary Zn–polyaniline battery | |
| US6090504A (en) | High capacity composite electrode and secondary cell therefrom | |
| EP0840945A1 (en) | Electroactive high storage capacity polycarbon-sulfide materials and electrolytic cells containing same | |
| KR20000052995A (ko) | 플루오로페닐 티오펜 중합체로 제조된 전극을 하나 이상 포함하는 전기화학 축전지 | |
| Furukawa et al. | Lithium batteries with polymer electrodes | |
| US6057056A (en) | Composite electrode and secondary battery therefrom | |
| Sima et al. | A comparative study of zinc—polyaniline electrochemical cells having sulfate and chloride electrolytes | |
| JP3116451B2 (ja) | 可逆性電極 | |
| US6403255B1 (en) | Polyvinyl mercaptan redox material for cathodes in non-aqueous batteries | |
| Ryu et al. | The polyaniline electrode doped with Li salt and protonic acid in lithium secondary battery | |
| JP3257018B2 (ja) | 電池の充放電方法 | |
| JP2940198B2 (ja) | 固形電極組成物 | |
| JP3089707B2 (ja) | 固形電極組成物 | |
| JP3115153B2 (ja) | 電気化学装置および二次電池 | |
| JP3111506B2 (ja) | 可逆性電極 | |
| JP3239374B2 (ja) | 電極組成物 | |
| JP3047492B2 (ja) | 固形電極組成物 | |
| JPH04264363A (ja) | 可逆性複合電極 | |
| JPH056708A (ja) | 可逆性電極 | |
| JP3237261B2 (ja) | 可逆性複合電極およびそれを用いたリチウム二次電池 | |
| JP3048798B2 (ja) | 可逆性電極およびそれを構成要素とするリチウム二次電池 | |
| JPH05135769A (ja) | 可逆性電極 | |
| JP3444463B2 (ja) | 有機ジスルフィド化合物を含有する電極およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |