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JPS63276803A - イオン伝導物質 - Google Patents

イオン伝導物質

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JPS63276803A
JPS63276803A JP62275578A JP27557887A JPS63276803A JP S63276803 A JPS63276803 A JP S63276803A JP 62275578 A JP62275578 A JP 62275578A JP 27557887 A JP27557887 A JP 27557887A JP S63276803 A JPS63276803 A JP S63276803A
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Japan
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group
carbon atoms
solvent
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JP62275578A
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ミシエル・アルマン
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Hydro Quebec
Societe National Elf Aquitaine
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Hydro Quebec
Societe National Elf Aquitaine
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に電気化学的発生器（電池）の製造用液体
又は固体電解質として利用可能な新規イオン伝導物質に
係る。
該物質は液体又は固体溶媒中の塩の溶液により構成され
、該塩は次式により表される。
なお前記式中、Ｈはアルカリ金属、アルカリ土類、遷移
金属又は希土類、ＲＦ及びＲ’Ｆは同−又は異なり、夫
々１〜１２個の炭素原子を有する過ハロゲン化基、好ま
しくは過フッ化基、Ｒは水素又は１〜３０個の炭素原子
を有するアルキル基、ＱＦは２〜６個の炭素原子を有す
る２価過フッ化基である。
該塩はヨーロッパ特許第０１３１９９号に記載の型の高
分子物質中、特にエチレンオキシドのホモ又はコポリマ
・−中、あるいはポリホスファゼン（ｐｏｌｙ−ｐｈｏ
ｓｐｈａｚａｎｅ）型の物質中に溶解され得る。
本発明の別の特徴によると該塩は、 −ジエチルエーテル、ジメＩ〜キシエタンのような線状
エーテル、又はテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメ
チルテトラヒドロフランのような環式一蟻酸メチル又は
エチル、炭酸プロピレン又はエチ゛レン、ブチロラクト
ンのようなエステル、−二トリル、アセトニトリル、ベ
ンゾニトリル、−二トロメタン又はニトロベンゼンのよ
うなニトロ化誘導体、 一ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド及びＮ
−メチルピロリドンのようなアミド、−ジメチルスルホ
ン、テトラメチレンスルホン及び他のスルホラン（ｓｕ
ｌｆｏｌｉｎｅ）のようなスルホンから選択された非プ
ロトン性液体溶媒中に溶解され得る。
実際に該塩は、驚くべきことに前記各型の溶媒に対して
高い溶解度を有している。
溶媒がヨーロッパ特許第０１３１９９号に記載されてい
る型の高分子物質であるような固体電気化学的発生器を
作製するためには、金属Ｈの原子数とポリマーの酸素又
はへテロ原子の数との比を１〜４０の範囲で選択する。
好ましくはこの比は約３０である。
本発明の別の特徴によると、イオン伝導物質は式（Ｉ）
〜（ＩＶ）のうちのいずれか１式に従う塩を含有するが
、第二の塩あるいは複数の他の塩を含有してもよく、要
はこれらの塩のすべてが同一のカチオンを有するという
点にある。
これらの塩のうち、ヨーロッパ特許第０１３１９９号に
記載の塩を選択することが好ましいが、仏画特許第２５
２７８０２号又は仏画特許第２５２７６１０号に記載さ
れている塩を選択してもよい。
更に、好ましくは米国特許第４５０５９９７号明ａｔ書
及び特許請求の範囲に記載され且つＴＦＳＩの名称で知
られている型の過ハロゲン化塩を選択してもよい。
スルポンに該当する液体溶媒の例としては、式（）： （Ｒ１，Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は同−又は異なり、夫々１
〜１０個の炭素原子を有するアルキル又はオキサアルキ
ル基を表す）で表される型のスルポン化誘導体を選択す
ると有利である。
好ましくは、Ｒ１、Ｒよ、Ｒ５及びＲ４としてエチル基
を選択する。
本発明のイオン伝導物質は、−次及び二次電気化学的電
池の製造用固体電解質として使用すると有利であるが、
ヨーロッパ特許第０１３１９９号に記載されているよう
な複合電極の製造にも使用することができ、この場合、
電極は同一の高分子物質又は別の物質を含有する電解質
と共に使用され得る。
以下、新規物質を使用して作製した発生器の２つの実施
例により、本発明を非限定的に説明する。
及ＬｌＬ 複合陽極、固体電解質、リチウムをベースとする陰極か
ら成る３つの薄膜素子をプレス結合することにより一次
発生器を作製した。
固体電解質は、エチレンオキシド及びメチルグリシジル
ニーデルの高分子コポリマー中に、ＴＦＳＨと呼称され
且つ式（Ｉ）（式中、ＲＦ＝　Ｒ’　Ｆ＝　ＣＦ、、Ｈ
−Ｌｉ、Ｒ−１１）で表される塩を溶解させた溶液によ
り構成したイオン伝導物質とし、溶液の割合は、リチウ
ム１原子に対しコポリマーに由来する酸素３０原子とし
た。
この物質のイオン伝導度は周囲温度で約１０４Ω−１ｃ
輪−１であった。
複合陽極は、電極総重量に対してイオン伝導物質が２０
重量％となるような割合でイオン伝導物質に活物質とし
てＴｉ５ｚ及びカーボンブラックの粉末を配合し、こう
して得られた生成物を薄層の形状にすることにより作製
した。
複合陽極は厚さ６５１ｍとした。
上記３素子を結合することにより形成した発生器は、周
囲温度で２００を越えるサイクル数で再充電可能な電池
を構成した。
及り１工 複合陽極の組成及び厚さを変えることにより、実施例１
の発生器に類似の第２の発生器を作製した。
陽極は、電極総重量に対してイオン伝導物質が５０ｆｆ
ｉ　ｆｆｉ％となるように実施例１のイオン伝導物質に
Ｖ＠０＋ｓ及びカーボンブラックの粉末を配合し、こう
して得られた生成物をＦＶＭの形状にすることにより作
製した。
複合陽極は厚さ１５．−とした。
複合陽極、固体電解質及び陰極の３素子を結合すること
により形成した発生器は、この場合も周囲温度で２００
サイクル充電及び放電後に、１０サイクルの充電及び放
電サイクル後に得られるエネルギーの６０％を越えるエ
ネルギーを維持した。
当然のことながら、本発明は以上の実施例に限定されな
い、それどころか本発明はあらゆる変形例を包含する。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）溶媒中の塩の溶液により構成されるイオン伝導物
    質であって、塩が次式： I ▲数式、化学式、表等があります▼ II▲数式、化学式、表等があります▼ III▲数式、化学式、表等があります▼ IV▲数式、化学式、表等があります▼ Ｖ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類、遷移金属又
    は希土類、ＲＦ及びＲ’Ｆは同一又は異なり、夫々１〜
    １２個の炭素原子を有する過ハロゲン化基、好ましくは
    過フッ化基、Ｒは水素又は１〜３０個の炭素原子を有す
    るアルキル基、ＱＦは２〜６個の炭素原子を有する２価
    の過フッ化基である）のいずれかにより表わされること
    を特徴とするイオン伝導物質。
  2. （２）溶媒が非プロトン性液体であることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項に記載の物質。
  3. （３）溶媒が高分子物質であることを特徴とする特許請
    求の範囲第１項に記載の物質。
  4. （４）高分子物質がエチレンオキサイドのホモポリマー
    又はコポリマーであることを特徴とする特許請求の範囲
    第３項に記載の物質。
  5. （５）高分子物質がポリホスフアゼンであることを特徴
    とする特許請求の範囲第３項に記載の物質。
  6. （６）溶媒が式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１、Ｒ＿２、Ｒ＿３及びＲ＿４は１〜１０
    個の炭素原子を有するアルキル又はオキサアルキル基で
    ある）により表されるスルホンであることを特徴とする
    特許請求の範囲第２項に記載の物質。
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