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LITHIUM ION CONDUCTIVE POLYMER ELECTROLYTE

Patent code P120008261
Posted date Nov 19, 2012
Application number P2002-306382
Publication number P2004-103541A
Patent number P4385114
Date of filing Sep 12, 2002
Date of publication of application Apr 2, 2004
Date of registration Oct 9, 2009
Inventor
  • (In Japanese)池田 裕子
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都工芸繊維大学
Title LITHIUM ION CONDUCTIVE POLYMER ELECTROLYTE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte with high lithium ion conductivity and transference number, high mechanical properties, high forming workability, and high adhesion properties with an electrode.
SOLUTION: A safety solid electrolyte is prepared with ionen comprising poly(tetramethylene oxide) segment and cation structure. Especially, by decreasing the molecular weight of ion point to point poly(tetramethylene oxide) to 3500 or less or increasing the cohessiveness of ion cohesion part, crystallinity of poly(tetramethylene oxide) is decreased, and further to the form of amorphous, and the polymer electrolyte having low change of conductivity with the passage of time at room temperature is realized. High ionic conductivity is obtained by using lithiun bis (trifluoromethane sulfonyl) imide. By using this material as the electrolyte, a lithium secondary battery with safety and high performance can be manufactured.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

リチウム電池は、電気容量が大きく、電圧の高い電池であり、実用化されているが、リチウム金属の反応性が高く,電解液を用いた場合、安全性に問題を有する。かかる問題を解決するために電解液の代わりにリチウムイオン伝導性を有するポリ(エチレンオキシド)を使用した高分子電解質を用いたリチウムポリマー電池などが作製され、使用されている(例えば非特許文献1参照)。

ポリ(エチレンオキシド)系高分子にリチウム塩を添加した高分子固体電解質が数多く報告されている。しかし、リチウムイオン輸率が小さいなどの問題点がある(例えば非特許文献2参照)。

リチウムイオンの輸率をあげる方法として、無機充てん剤を加える方法が報告されているが、無機充てん剤粒子を分散性よく混合して複合体を得るのは容易ではなく、導電率にばらつきが出る(例えば非特許文献3,4参照)。

イオン性液体は、優れた電解質になると期待されている(例えば非特許文献5参照)が、液体であるために液漏れの問題がある。

【非特許文献1】
池田裕子:分岐高分子を用いたリチウムイオン伝導性アモルファスマトリックス,高分子論文集,57,No.12,761-769(2000).
【非特許文献2】
A.Nishimoto,K.Agehara,N.Furuya,T.Watanabe,M.Watanabe,Macromolecules,32,1541-1548(1999).
【非特許文献3】
F.Croce,L.Peri,B.Scrosati,F.Serraino-Fiory,E. Plichta, M. A. Hendrickson, Electrochimica Acta, 46,2457-2461(2001).
【非特許文献4】
F.Forsyth,D.R.MacFarlane,A.Best,J.Adebahr,J.Jacobsson,A.J.Hill,Solid State Ionics,147,203-211(2002).
【非特許文献5】
H.Every,A.G.Bishop,M.Forsyth,D.R.MacFarlane,Electrochimica Acta,45,1279-1284(2000).

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、リチウムイオン伝導性を有する高分子固体電解質およびそれを用いた二次電池に関する。

本発明によれば、良好なイオン伝導性と良好なリチウムイオン輸率と良好な機械的性質と良好な成型加工性を兼ね備えたリチウムイオン伝導性高分子電解質を提供できるとともに、高性能な固体リチウム二次電池を提供できる。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
式:
【化1】
 
(省略)
(式中、mは6~410の数、nは2~1600の数、Xは対アニオンである。)
表されるリチウムイオン伝導性化合物、およびリチウムイオンからなるリチウムイオン伝導性高分子電解質。

【請求項2】
 
請求項1記載の構造の繰り返し単位を表す数m、nがそれぞれm=13~200、n=10~1600である請求項1記載のリチウムイオン伝導性高分子電解質。

【請求項3】
 
請求項1または2に記載のリチウムイオン伝導性高分子電解質を固体電解質として用いたことを特徴とする固体二次電池。

【請求項4】
 
請求項1または2に記載のリチウムイオン伝導性高分子電解質を高分子電解質として用いたことを特徴とする二次電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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