[go: up one dir, main page]

JPS61208759A - 非水電解液二次電池 - Google Patents

非水電解液二次電池

Info

Publication number
JPS61208759A
JPS61208759A JP60050861A JP5086185A JPS61208759A JP S61208759 A JPS61208759 A JP S61208759A JP 60050861 A JP60050861 A JP 60050861A JP 5086185 A JP5086185 A JP 5086185A JP S61208759 A JPS61208759 A JP S61208759A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alkali metal
quaternary ammonium
secondary battery
negative electrode
battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60050861A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Nishio
晃治 西尾
Toshihiko Saito
俊彦 齋藤
Sanehiro Furukawa
古川 修弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP60050861A priority Critical patent/JPS61208759A/ja
Publication of JPS61208759A publication Critical patent/JPS61208759A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

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】 ピ)産業上の利用分野 本発明は電極材料として導電性ポリマーを使用した非水
電解液二次電池C二関するものである。
(ロ)従来の技術 従来の非水電解液二次電池としては、リチウムなどの軽
金属からなる負極、二酸化モリブデン、五酸化バナジウ
ムなどの金属化合物からなる正極及び有機溶媒己過塩素
酸リチウム(Ll(,10t)、ホウフッ化リチウム(
LiBFa)などの塩を溶解させた非水電解液と(二よ
り構成されていた。
ところで、近年に至りては例えば特開昭56−1364
69号公報区;開示されているようC,ポリアセチレン
E:代表される導電性ポリマーを電極材料とした二次電
池が提案されている。通常、有機のポリマーは導電性を
ほとんど示さないがこの種の二次電池の電極材料となる
導電性ポリマーはドーピングが可能であって、ドーピン
グC;より導電性が飛躍的(:上昇するという特徴なM
している。
しかもドーピングは電気化学的(二行うことも可能であ
って、アニオンをドーピングした導電性ポリマーは電池
の正極として、またカチオンをドーピングした導電性ポ
リマーは′磁電の負極として使用することが可能であり
ドーピング、脱ドーピングを可逆的C2行なうことによ
って充放電可能な電池を構成することができる。
この種の電池I:使用される導電性ポリマー材料として
は前記のポリアセチレンの他、ポリチオフェン、ポリピ
ロール、ポリフェニレンなどが知られており、形状とし
ても粉末状、膜状、塊状などが知られている。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は少くとも負極が導電性ポリマーで構成される非
水電解液二次′硫性の特性向上を目的とする。
導電性ポリマーは正負極の両方C;用いることができる
ものであるが、負極i二相いた場合、充電時1ニカテオ
ンがドーピングされ放電時C;脱ドーピングされるとい
う゛4気化学反応が起こるのであり、カチオンとしては
Li”、Na+、K+などのアルカリ金属イオン或いは
(C4H934N”、(C2H5)4N+などの4級ア
ンモニウムイオンなどが一般的なものである。
ところで、これらのカチオン種のうち4級アンモニウム
イオンはドーピングされや丁くドーピング、脱ドーピン
グの反応サイクルも早期(;安定するという利点がある
が、4級アンモニウムイオンがドーピング、脱ドーピン
グされる電位はアルカリ金属イオン、例えばリチウムイ
オンと比べて約1v程度も責な電位であり、電池を構成
した場合には’4Ea電圧がその分低くなるという欠点
がある。
−万、アルカリ金属イオンを負極ドーパント種として使
用した場合はより高い電圧が得られるという利点がある
。例えば正負極の両方≦ニボリアセチレンを使用し、L
iCl!oay含む電解液を使用して電池を構成した場
合、光電[:より負・隠にLi ”、 正極cclf:
04−カドーヒンf サル5V以上の電池電圧を得るこ
とができる。しかしながらLi+iどのアルカリ金属イ
オンのドーピング反応は4級アンモニウムイオンと比較
するとかなり起り≦二くいため充放電容量効率は初期E
−おいては極めて低く、充放電サイクルを繰返した後も
安定した特性が得られないという欠点がありた。
(ロ)問題点を解決するための手段 本発明は少くとも負極が導′(性ポリマーで構成される
非水4解液二次電池f二おいて、非水゛電解液として少
くとも一種のアルカリ金属塩と少くとも一種の4級アン
モニウム塩を含むものを用いることを特像とする。
このような非水電解液はアルカリ金属塩と4級アンモニ
ウム塩を少くとも一株ずつ任意C;組合せ有機溶媒C;
溶屏させることによって作製することができる。
尚、アルカリ金属塩の例としては過塩素酸リチr)ム(
LiC1!04)、テトラフルオロホウ酸リチウム(L
iBF4〕、臭化り++7ム(LIBr)、ヘキサフル
オロリン酸リチウム(LIPF’a〕、トリフルオロメ
タンスルホン陵リチウム(LicF’3sO3)、トリ
フルオロ酢酸リチウム(CF3COOLi )など或い
はそれらの塩のカチオン櫨がナトリウム、カリウムなど
のアルカリ金属【;置換りたものが知られている。また
4級アンモニウム塩の例としては臭化テトラメチルアン
モニラAC(CH3)4NBr)、臭化テトラエチルア
ンモニラ、14((C2H5) 4NBr ]、]臭化
テトラーn−プロピルアンモニウムcCH3CHzCH
z)4NBr)、臭化テトラ−n−ブチルアンモニウム
〔(C4H9)+NBr ]、臭化テトラペンチルアン
モニウム((C5H11)4NBr)或いはそれらのア
ニオン種が塩化物イオン(C1!−)、ヨウ化物イオン
CI−)、過塩素酸1−J−ソ/ρl)n i −14
−L =w +、−I−m山&論Jオン(BF4−)な
どC;置換りた構造の化合物が知られている。
又1本発明I:おいてはアルカリ金属塩と4級アンモニ
ウム塩の組合せは同種のアニオンを有するものであって
も良く、異種のアニオンを含むものでありても差支えな
い。
(ホ)作 用 本発明電池C;よれば、光電の際、負極においては先ず
4級アンモニウムイオンがドーピングされ、ついでアル
カリ金属イオンがドーピングされるという電極反応が連
続的C;生じる。
(へ)実 施 例 〔実施例1〕 電池の正極、負極としていずれも、ポリアセチレン粉末
とテトラフルオロエチレン(結着剤)とを90:10の
重量比で混合した混合物を2゜顛ψの円板状C;成型し
たるものを用いた。
そして、電解液としてはプロピレンカーボネー)(PC
)’c過塩素酸リチウム(LiC1!04)カQ、9モ
ル/lの濃度C二、また過塩素酸テトラーn−ブチル7
y%二+7ム(n−Bu <NCl04)が0.1モル
/lの濃度C二なるようC;溶解させたものを用いて本
発明電池(ト)を作成した。第1図は本発明電池の縦断
面図を示し1図C二おいて(1)はポリアセチレン正極
であって正甑集電体(2)ヲ介して正極缶(3)の内底
面【;圧接されている。(4)はポリアセチレン負極で
ありて負極集電体(5)ヲ介して負極缶(6)の内底面
C:圧接されている。(7)はポリプロピレン不織布よ
りなるセパレータであって非水電解液が含浸されている
。(8)は絶縁パッΦングである。
また比較のためC:電解液としてプロピレンカーボネー
トC:過塩素酸リチウムを1モル/l溶解させたものを
用いた電池(均及びプロピレンカーボネートに一過塩素
酸テトラーn−ブチルアンモニウムを1モル/l溶解さ
せたものを用いた電池Ot作成した。第2図及び第3図
はこれら電池(At(B)(Qの電池特性を比較したも
のであって、第2図は充放電サイクル特性図であり、条
件は1mAの電流で1時間充電し、ついで1mAの電流
で放電し放電終止電圧’に2.OVとした。第3図は2
oサイクル目における各電池の放電特性を示す。
〔実施例2〕 正極及び負極は実施例1と同様のものを用いた。そして
電解液としてはr−ブチロラクトン(γ−BL)lニテ
トラフルオロホウ酸リチウム(LiBF4)が0.95
モル/lの濃度に、またテトラフルオロホウ酸テトラエ
チルアンモニウム((CH3CH2)4 NBF4 )
が0.05モル/lの濃度C;なるようC;溶解させた
ものを用いて本発明電池(Aつを作成した。
また比較のためC;電解液としてr−ブチロラクトンC
;テトラフルオロホウ酸リチウムを1モル/l溶解させ
たものを用いた電池(θ及びγ−ブチロラクトンgニテ
トラフルオロホウ酸テトラエチルアンモニウムを1そル
/l溶解させたものを用いた電池(ハ)を作成した。
第4図及び第5因はこれら電池(A’)([)■の充放
電サイクル特性図及び20サイクル目C二おける各電池
の放電特性を示す。尚、充放電条件は実施例1の場合と
同様である。
第2図乃至第5図から明白なるようf;1本発明電池は
充放電サイクルの初期から充放電効率(サイクル目6二
おける放電特性も優れているのがわかる。
この通出は本発明電池の電解液がアルカリ金属イオンと
4級アンモニウムイオンとを含むことC;よるものと考
えられる。丁なわち、充放電の際の負極ζ二おける反応
はカチオンのドーピング、脱ドーピングであるが前述の
ようにカチオン種としてアルカリ金属イオンしか含まな
い場合C;は導電性ポリマー′i4極へのドーピングは
円滑C:起りにくく安定し6;<ぃ。ところがここ瓢二
4級アンモニウムイオンを共存させると負極反応として
は先ず4級アンモニウム塩のドーピングが起こり、つい
でアルカリ金属イオンのドーピング反応が円滑に行なわ
れる。これは4級アンモニウムイオンがドーピングされ
る電位はアルカリ金属イオンと比べてかなり責な電位で
あるため、電気化学的なドーピングは4級アンモニウム
イオン薯;ついてまず行なわれ、それC二よって導電極
ポリマー電極の導電性は著しく上昇し、以後のアルカリ
金属イオンのドーピングが行なわれ易くなることC;よ
ると考えられる。また4級アンモニウムイオンのような
嵩高いイオン種が先にドーピングされると引き続き起る
アルカリ金属イオンのような小さいイオンのドーピング
が容易C二なるためと考えられる。
尚、カチオン種として4級アンモニウムイオンだけしか
含まない場合は比較電池(q■の特性で明らかなよう(
;高電圧を得られないという欠点がある。
(ト)発明の効果 上述した如く、少くとも負極が導電性ポリマーで構成さ
れる非水電解液二次電池C;おいて、非水電解液として
少くとも一種のアルカリ金属メ塩ト少くとも一種の4級
アンモニウム塩とを含むものを用いることにより、高電
圧を有し且つ充放電サイクル特性C:優れた非水電解液
二次電池を得ることができるものであり、その工業的価
値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1因は本発明の一実施例【:よる扁平型電池の縦断面
図、第2図乃至第5図は本発明電池と比較電池との電池
特性比較図であり、第2図及び第4図は充放電サイクル
特性、第3因及び第5図は20サイクル目の放電特性を
夫々示す。 (1)・・・正極、(3)・・・正極缶、(4)・・・
負極、(6)・・・負極缶、(7)・・・セパレータ、
 (8)・・・絶縁バッキング、 (A) (A’)・
・・本発明電池、(均000・・・比較電池。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)正極、負極および非水電解液とを備え、少くとも負
    極が導電性ポリマーで構成されるものであつて、前記非
    水電解液が少くとも一種のアルカリ金属塩と少くとも一
    種の4級アンモニウム塩とを含むことを特徴とする非水
    電解液二次電池。
JP60050861A 1985-03-14 1985-03-14 非水電解液二次電池 Pending JPS61208759A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60050861A JPS61208759A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 非水電解液二次電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60050861A JPS61208759A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 非水電解液二次電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61208759A true JPS61208759A (ja) 1986-09-17

Family

ID=12870501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60050861A Pending JPS61208759A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 非水電解液二次電池

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61208759A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02500918A (ja) * 1987-09-04 1990-03-29 ツィッパーリング ケスラー ウント コー (ゲーエムベーハー ウント コー) 分散性固体としての固有導電性ポリマー及びその製法
JP2002025607A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Sony Corp 電 池
EP1191618A1 (en) * 1999-04-08 2002-03-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rechargeable battery using nonaqueous electrolyte
WO2023243240A1 (ja) * 2022-06-17 2023-12-21 トヨタ自動車株式会社 アルカリ金属イオン伝導体、アルカリ金属イオン電池、及び、アルカリ金属イオン伝導体の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59228373A (ja) * 1983-06-09 1984-12-21 Showa Denko Kk 二次電池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59228373A (ja) * 1983-06-09 1984-12-21 Showa Denko Kk 二次電池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02500918A (ja) * 1987-09-04 1990-03-29 ツィッパーリング ケスラー ウント コー (ゲーエムベーハー ウント コー) 分散性固体としての固有導電性ポリマー及びその製法
EP1191618A1 (en) * 1999-04-08 2002-03-27 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rechargeable battery using nonaqueous electrolyte
EP1191618A4 (en) * 1999-04-08 2007-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd RECHARGEABLE BATTERY WITH NON-AQUEOUS ELECTROLYTES
JP2002025607A (ja) * 2000-07-12 2002-01-25 Sony Corp 電 池
WO2023243240A1 (ja) * 2022-06-17 2023-12-21 トヨタ自動車株式会社 アルカリ金属イオン伝導体、アルカリ金属イオン電池、及び、アルカリ金属イオン伝導体の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001035494A (ja) インドール系高分子を用いた二次電池及びキャパシタ
US6713214B2 (en) Positive electrode active material for secondary battery and secondary battery
JP2003203674A (ja) 非水電解質二次電池
CN101523644A (zh) 可使氟化物溶解度提高的离解剂、制剂及方法
JP2007281107A (ja) 蓄電デバイス
JPH02250273A (ja) 二次電池
JPS61208759A (ja) 非水電解液二次電池
JP4076738B2 (ja) リチウム電池及びリチウムイオン電池用電解質、その電解液または固体電解質並びに、リチウム電池またはリチウムイオン電池
JPH053112B2 (ja)
US9601757B2 (en) Electrode active material, production method for said electrode active material, electrode and secondary battery
JPS6151387B2 (ja)
JP4104293B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池
JPH01230216A (ja) 非水電解液エネルギー貯蔵装置
JP4076748B2 (ja) リチウム電池及びリチウムイオン電池用電解質、その電解液または固体電解質並びに、リチウム電池またはリチウムイオン電池
US9601778B2 (en) Electrode active material , electrode and secondary battery
JPH04206471A (ja) 非水系電解液及びそれを含む電池
JP3043048B2 (ja) 固体電解質電池
WO2021187417A1 (ja) 電極活物質、電極及び二次電池
JP4076726B2 (ja) リチウム電池及びリチウムイオン電池用電解質、その電解液または固体電解質並びに、リチウム電池またはリチウムイオン電池
JP4104290B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池
JP4076727B2 (ja) リチウム電池及びリチウムイオン電池用電解質、その電解液または固体電解質並びに、リチウム電池またはリチウムイオン電池
JPS59112584A (ja) 電池
JP4104291B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池
JP4175798B2 (ja) 電気化学ディバイス用電解質、その電解液または固体電解質並びに電池
JPH0357168A (ja) リチウム二次電池