JPH056708A - 可逆性電極 - Google Patents
可逆性電極Info
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- JPH056708A JPH056708A JP3145857A JP14585791A JPH056708A JP H056708 A JPH056708 A JP H056708A JP 3145857 A JP3145857 A JP 3145857A JP 14585791 A JP14585791 A JP 14585791A JP H056708 A JPH056708 A JP H056708A
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- battery
- compound
- disulfide
- oxidation
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- 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
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- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電池、エレクトロクロミック表示素子、センサ
ー、メモリーなどの電気化学素子に使用する、有機化合
物よりなる可逆性電極の酸化還元反応速度を速くする。 【構成】ジスルフィド結合を分子内に有する化合物を側
鎖として導入した導電性高分子を主体として構成した複
合電極を、電池の電極として用いることにより、１５０
wh/kg 以上の大きなエネルギー密度の二次電池が構成で
きる。ジスルフィド系化合物単独では大きな電流を取り
出すことは困難であるが、導電性高分子と組み合わせる
ことで、導電性高分子の電極触媒作用によりジスルフィ
ド系化合物の酸化還元反応が加速され、また同時に電解
質との実質的な接触面積が格段に増大される効果と相ま
って、室温でも大電流での電解（充放電）が可能とな
る。
ー、メモリーなどの電気化学素子に使用する、有機化合
物よりなる可逆性電極の酸化還元反応速度を速くする。 【構成】ジスルフィド結合を分子内に有する化合物を側
鎖として導入した導電性高分子を主体として構成した複
合電極を、電池の電極として用いることにより、１５０
wh/kg 以上の大きなエネルギー密度の二次電池が構成で
きる。ジスルフィド系化合物単独では大きな電流を取り
出すことは困難であるが、導電性高分子と組み合わせる
ことで、導電性高分子の電極触媒作用によりジスルフィ
ド系化合物の酸化還元反応が加速され、また同時に電解
質との実質的な接触面積が格段に増大される効果と相ま
って、室温でも大電流での電解（充放電）が可能とな
る。
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年に白川氏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。
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。
【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
でなく電池反応にも関与する。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。
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
でなく電池反応にも関与する。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するか、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するか、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号明細
書あるいは J.Electrochem Soc., Vol.136, p.2570-257
5(1989)に開示されているが、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号明細
書あるいは J.Electrochem Soc., Vol.136, p.2570-257
5(1989)に開示されているが、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】
【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。
【０００７】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での充放電が可能で、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での充放電が可能で、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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、複数個のチオール基を有する化合物を、側
鎖に導入したモノマー化合物を重合して形成した、導電
性高分子を主体として構成したものである。
に本発明は、複数個のチオール基を有する化合物を、側
鎖に導入したモノマー化合物を重合して形成した、導電
性高分子を主体として構成したものである。
【０００９】また、チオール基間の酸化還元反応が、分
子内あるいは分子間のチオール基間で起こるようにした
ものである。
子内あるいは分子間のチオール基間で起こるようにした
ものである。
【００１０】
【作用】重合して導電性高分子を形成するモノマ化合物
に、複数の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
大されることになり、室温でも大電流での電解（充放
電）が可能となる。
に、複数の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
大されることになり、室温でも大電流での電解（充放
電）が可能となる。
【００１１】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により、電極反応の主体と
なるチオール基を有する分子種が、酸化還元反応時に電
解質中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により、電極反応の主体と
なるチオール基を有する分子種が、酸化還元反応時に電
解質中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。
【００１２】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。
【００１３】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号明細書に述べられてる
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。例えば、Ｃ2Ｎ2Ｓ（Ｓ
Ｈ）2で表される２，５−ジメルカプト−１，３，４−
チアジアゾールや、Ｃ3Ｈ3Ｎ3Ｓ3で表されるＳ−トリア
ジン−２，４，６−トリチオールなどが用いられる。本
発明の導電性高分子を形成するモノマー化合物として
は、チオフェン、ピロール、アニリン、フランまたはベ
ンゼンなどが用いられ、これら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有効に用いられる。
は、米国特許第４８３３０４８号明細書に述べられてる
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。例えば、Ｃ2Ｎ2Ｓ（Ｓ
Ｈ）2で表される２，５−ジメルカプト−１，３，４−
チアジアゾールや、Ｃ3Ｈ3Ｎ3Ｓ3で表されるＳ−トリア
ジン−２，４，６−トリチオールなどが用いられる。本
発明の導電性高分子を形成するモノマー化合物として
は、チオフェン、ピロール、アニリン、フランまたはベ
ンゼンなどが用いられ、これら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有効に用いられる。
【００１４】ジスルフィド化合物が還元され塩を形成す
る際の金属イオンには、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
はリチウムー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。また同様に上記の金属イオン
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。
る際の金属イオンには、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
はリチウムー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。また同様に上記の金属イオン
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】以下に本発明の実施例を具体的に説明す
る。 （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２４g（１mol）
を加えた後、８４g（１mol）の３−ブロモチオフェンを
加え、１時間還流した。この溶液にトランス−１，２−
ジチアン−４，５−ジオール３０．４g（１mol）を混合
し、３時間還流し、３−ブロモチオフェン誘導体１の溶
液を得た。１００mlのベンゼンに水素化ナトリウムを２
４g（１mol）を加えた後、９．４g（０．１mol）のブロ
モメタンを加え1時間還流した溶液に３−ブロモチオフ
ェン誘導体溶液を加え３時間還流した。このようにし
て、側鎖にジスルフィド結合を導入したチオフェン誘導
体２（化１）を得た。
る。 （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２４g（１mol）
を加えた後、８４g（１mol）の３−ブロモチオフェンを
加え、１時間還流した。この溶液にトランス−１，２−
ジチアン−４，５−ジオール３０．４g（１mol）を混合
し、３時間還流し、３−ブロモチオフェン誘導体１の溶
液を得た。１００mlのベンゼンに水素化ナトリウムを２
４g（１mol）を加えた後、９．４g（０．１mol）のブロ
モメタンを加え1時間還流した溶液に３−ブロモチオフ
ェン誘導体溶液を加え３時間還流した。このようにし
て、側鎖にジスルフィド結合を導入したチオフェン誘導
体２（化１）を得た。
【００１６】
【化１】
【００１７】（２）サイクリックボルタンメトリー
（１）で得られたチオフェン誘導体２（１mol/dm3）を
モノマーとしてプロピレンカーボネート中で、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１．２v で定電位電解することにより、厚さ約２０μ
m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、ＬｉＣｌ
Ｏ4を１M 溶解したジメチルホルムアミド中でＡｇ／Ａ
ｇＣｌ参照電極に対し−０．７〜＋０．２vの間で電位
を ５０ mV/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、トランス−１，２−ジチアン−４，
５−ジオールを０．０５mol/dm3、ＬｉＣｌＯ4を０．５
mol/dm3溶解したジメチルホルムアミド中でＡｇ／Ａｇ
Ｃｌ参照電極に対し＋０．８v で定電位電解しポリチオ
フェンを有しない黒鉛電極を用いて同様に電解したとこ
ろ図１の曲線Ｂで示される電流電圧特性を得た。さら
に、ポリチオフェン薄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Ｃで示される電流電圧特
性を得た。曲線Ａは、ポリチオフェンのみを有する黒鉛
電極の電流電圧曲線Ｃと、トランス−１，２−ジチアン
−４，５−ジオールの酸化還元反応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。トランス−
１，２−ジチアン−４，５−ジオ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 〜−０．２v 付近まで移動し、導
電性高分子であるポリチオフェンの存在でトランス−
１，２−ジチアン−４，５−ジオ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、ポリアニリン薄
膜を有しない黒鉛電極で得られた曲線Ｂでは、トランス
−１，２−ジチアン−４，５−ジオ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。 （３）充放電サイクル特性 （１）で得られたチオフェン誘導体２（１mol/l）をモ
ノマー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により、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、対極にＬｉ箔、電解質溶液にＬ
ｉＣｌＯ4を１M溶解したジメチルホルムアミドの構成で
電池を作成した。この電池を用いて、充電電位を４．０
V で１５時間充電後、終止電圧２．０V 、放電電流０．
５mAの条件で充放電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で示される充放電サイクル特性
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
て作成した複合電極を作用極とし、同様の電池を組み、
同様の条件で充放電サイクル特性試験をおこなった。こ
の結果、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５
０サイクルで初期値の５０％に向上している。
モノマーとしてプロピレンカーボネート中で、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１．２v で定電位電解することにより、厚さ約２０μ
m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、ＬｉＣｌ
Ｏ4を１M 溶解したジメチルホルムアミド中でＡｇ／Ａ
ｇＣｌ参照電極に対し−０．７〜＋０．２vの間で電位
を ５０ mV/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、トランス−１，２−ジチアン−４，
５−ジオールを０．０５mol/dm3、ＬｉＣｌＯ4を０．５
mol/dm3溶解したジメチルホルムアミド中でＡｇ／Ａｇ
Ｃｌ参照電極に対し＋０．８v で定電位電解しポリチオ
フェンを有しない黒鉛電極を用いて同様に電解したとこ
ろ図１の曲線Ｂで示される電流電圧特性を得た。さら
に、ポリチオフェン薄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Ｃで示される電流電圧特
性を得た。曲線Ａは、ポリチオフェンのみを有する黒鉛
電極の電流電圧曲線Ｃと、トランス−１，２−ジチアン
−４，５−ジオールの酸化還元反応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。トランス−
１，２−ジチアン−４，５−ジオ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 〜−０．２v 付近まで移動し、導
電性高分子であるポリチオフェンの存在でトランス−
１，２−ジチアン−４，５−ジオ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、ポリアニリン薄
膜を有しない黒鉛電極で得られた曲線Ｂでは、トランス
−１，２−ジチアン−４，５−ジオ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。 （３）充放電サイクル特性 （１）で得られたチオフェン誘導体２（１mol/l）をモ
ノマー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により、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、対極にＬｉ箔、電解質溶液にＬ
ｉＣｌＯ4を１M溶解したジメチルホルムアミドの構成で
電池を作成した。この電池を用いて、充電電位を４．０
V で１５時間充電後、終止電圧２．０V 、放電電流０．
５mAの条件で充放電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で示される充放電サイクル特性
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
て作成した複合電極を作用極とし、同様の電池を組み、
同様の条件で充放電サイクル特性試験をおこなった。こ
の結果、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５
０サイクルで初期値の５０％に向上している。
【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、上記のその他の導電性
高分子を用いても、同様の効果が得られる。さらに、本
発明の重合膜を粉砕し集電体と混合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、上記のその他の導電性
高分子を用いても、同様の効果が得られる。さらに、本
発明の重合膜を粉砕し集電体と混合しても同様の効果を
発揮することは自明である。
【００１９】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に、本発明の導電性高分子を形成するモノマー化合物の
分子内に、複数のチオール基を有する化合物を側鎖とし
て導入したモノマー化合物の重合物を主体とする電極で
は、従来のジスルフィド系化合物のみでは困難であった
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ー密度二次電池を構成
することができる。
に、本発明の導電性高分子を形成するモノマー化合物の
分子内に、複数のチオール基を有する化合物を側鎖とし
て導入したモノマー化合物の重合物を主体とする電極で
は、従来のジスルフィド系化合物のみでは困難であった
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ー密度二次電池を構成
することができる。
【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、応答速度の速いグルコースセンサーなどの生物
化学センサー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ーを構成す
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、応答速度の速いグルコースセンサーなどの生物
化学センサー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ーを構成す
ることもできる。
【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】同充放電サイクル特性を示す図
─────────────────────────────────────────────────────
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
Claims (2)
- 【請求項１】複数個のチオール基を有する化合物を、側
鎖に導入したモノマー化合物を重合して形成した導電性
高分子を主体としてなる可逆性電極。 - 【請求項２】チオール基間の酸化還元反応が、分子内あ
るいは分子間のチオール基間で起こるようにした可逆性
電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145857A JPH056708A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 可逆性電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3145857A JPH056708A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 可逆性電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH056708A true JPH056708A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=15394689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3145857A Pending JPH056708A (ja) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | 可逆性電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH056708A (ja) |
-
1991
- 1991-06-18 JP JP3145857A patent/JPH056708A/ja active Pending
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