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SOLID POLYMER ELECTROLYTE USING IONIC LIQUID POLYMER FINE COMPOSITE PARTICLE

Patent code P180015486
File No. 1873
Posted date Nov 21, 2018
Application number P2007-227782
Publication number P2009-059659A
Patent number P5093656
Date of filing Sep 3, 2007
Date of publication of application Mar 19, 2009
Date of registration Sep 28, 2012
Inventor
  • (In Japanese)辻井 敬亘
  • (In Japanese)大野 工司
  • (In Japanese)福田 猛
  • (In Japanese)佐藤 貴哉
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
  • (In Japanese)独立行政法人国立高等専門学校機構
Title SOLID POLYMER ELECTROLYTE USING IONIC LIQUID POLYMER FINE COMPOSITE PARTICLE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid polymer electrolyte not impairing ion conductivity of ionic liquid, suppressing ionic liquid leakage, applicable to a lithium ion secondary battery and a solid polymer electrolyte fuel cell, and having high mechanical strength and excellent shape stability at room temperature or higher.
SOLUTION: A solid polymer electrolyte contains as its main component a fine composite particle provided with a polymer brush layer formed of a polymer graft chain made by polymerization of ionic liquid monomers having a polymerizable functional group.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

昨今のリチウムイオン二次電池や固体高分子形燃料電池の普及に伴い、イオン伝導性の固体電解質膜の需要やニーズが益々高まってきている。ここで、リチウムイオン二次電池は、電解質内に存在するリチウムイオンを媒体とした二次電池である。そして、当該電池には、対向配置される正極及び負極間に、正極及び負極間が短絡することを防止する目的で、両極間にリチウムイオンの流通が可能な多孔性高分子フィルムがセパレータとして設けられている。また、固体高分子形燃料電池は、水素と酸素との反応により発電させる燃料電池の一種であり、両極間には、電解質としてイオン伝導性を有する高分子膜が配されている。

そして、近年、これら固体高分子形燃料電池等への応用を念頭に置いた、各種の固体電解質膜が提案されている。その中で、イオン液体(ionic liquid)を用いた固体電解質膜は、高いイオン伝導性、優れた熱的・電気的安定性、難燃性及び不揮発性というイオン液体の特質故、特に注目を浴びている。当該イオン液体を用いての固体電解質膜として、例えば、イオン液体をゲル化する手法(例えば特許文献1)と、イオン液体をセラミック膜等の固体に浸透させる手法(例えば特許文献2)が挙げられる。
【特許文献1】
特開2007-48541号公報
【特許文献2】
特表2004-515351号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、例えばリチウムイオン二次電池で用いられるリチウムイオン伝導性セパレータや固体高分子形燃料電池で用いられるプロトン伝導膜として使用可能な、高イオン伝導性と常温以上での高い機械強度・優れた形状安定性を有する高分子固体電解質に関する。より具体的には、リビングラジカル重合により所定の高分子グラフト鎖を略均一な長さで微粒子表面に密生させた複合微粒子を用いた高分子固体電解質膜に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
重合性官能基を有するイオン液体モノマーが重合してなる高分子グラフト鎖からなるポリマーブラシ層を備える複合微粒子を主成分として含有する分子固体電解質であって、前記複合微粒子を構成する微粒子が単分散微粒子であり、且つ、前記高分子グラフト鎖の分子量分布指数が1.5以下であることを特徴とする高分子固体電解質

【請求項2】
 
前記重合性官能基はラジカル重合性官能基である、請求項1記載の高分子固体電解質。

【請求項3】
 
前記高分子グラフト鎖の前記複合微粒子の表面占有率が5~50%である、請求項1又は2記載の高分子固体電解質。

【請求項4】
 
イオン液体を更に含有する、請求項1ないし3のいずれかに記載の高分子固体電解質。

【請求項5】
 
前記イオン液体が、前記高分子グラフト鎖と相溶性を有する、請求項4記載の高分子固体電解質。

【請求項6】
 
移動性イオンを更に含有する、請求項1ないし5のいずれかに記載の高分子固体電解質。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007227782thum.jpg
State of application right Registered
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