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イオン液体ポリマー複合微粒子を用いた高分子固体電解質 NEW

国内特許コード P180015486
整理番号 1873
掲載日 2018年11月21日
出願番号 特願2007-227782
公開番号 特開2009-059659
登録番号 特許第5093656号
出願日 平成19年9月3日(2007.9.3)
公開日 平成21年3月19日(2009.3.19)
登録日 平成24年9月28日(2012.9.28)
発明者
  • 辻井 敬亘
  • 大野 工司
  • 福田 猛
  • 佐藤 貴哉
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 独立行政法人国立高等専門学校機構
発明の名称 イオン液体ポリマー複合微粒子を用いた高分子固体電解質 NEW
発明の概要 【課題】イオン液体のイオン伝導性を損なうこと無く、かつ、イオン液体の漏出が抑止可能で、リチウムイオン二次電池や固体高分子形燃料電池にも適用でき、常温以上で高い機械強度・優れた形状安定性を有する高分子固体電解質の提供。
【解決手段】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高分子固体電解質。
【選択図】図3
従来技術、競合技術の概要


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

産業上の利用分野


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。

特許請求の範囲 【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。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007227782thum.jpg
出願権利状態 登録
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