成果報告書詳細
管理番号20130000000047
タイトル平成23年度成果報告書 平成23年度採択先導的産業技術創出事業11B01015c フィルム型エネルギーストレージデバイスへの応用を指向した二酸化炭素/エポキシド共重合型固体高分子電解質の開発 平成23年度中間
公開日2014/9/17
報告書年度2011 - 2011
委託先名国立大学法人東京農工大学富永洋一
プロジェクト番号P00041
部署名技術開発推進部
和文要約本研究期間では、ポリエチレンカーボネート(PEC)のような単純なCO2/エポキシド共重合体を用い、まずは固体高分子電解質(SPE)として最適な金属塩(Li塩)の種類や濃度範囲を調査した。Li塩は、ポリエーテル型SPEでは優れた電解質塩として知られるLiFSI、LiTFSI、LiBETI、LiBF4など、計6種を用いた。塩濃度は、20~90 wt%の広い範囲で試料作製を行った。共重合体は、市販のPECとポリプロピレンカーボネート(PPC)および側鎖にメチル基、プロピル基を有する共重合体を新たに合成した。その結果、従来のポリエーテル型に見られる傾向(20-30 wt%程度が適切)とは大きく異なり、これらの共重合体は著しく高い塩濃度範囲(50 mol%以上)で高いイオン伝導度を発現し、ガラス転移温度(Tg)が低下する特異的な現象を示すことが複数の系で確認された。一方、添加するLi塩としてはアニオンの選択が重要であり、LiFSIが最も相応しいことが分かった。Liイオン輸率の測定からは、従来のポリエーテル系では達成できない塩濃度範囲で0.5近い値を示すことができた。
英文要約In this study, the preparation of simple CO2/epoxide copolymers was proposed and evaluated fundamental properties as a novel polymer candidate for the SPE. Six kinds of Li salts and four types of copolymers possessing different alkyl side groups were used, and the SPE samples were prepared by the addition between 20 and 90 wt% of each Li salt. In all PC-based electrolytes, the glass transition temperature linearly decreased and ionic conductivity increased with increasing the salt concentration, whereas polyether-based electrolytes have suitable concentration range approximately 20~30 wt% and the conductivity usually decreases with increase the concentration. Moreover, it was found that the suitable Li salt was LiFSI and Li transport number of PC-H/LiBF4 was estimated to be approximately 0.5 which is very high value compared with the typical polyether electrolyte system.
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