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選択的な高速イオン輸送を目的とした櫛形有機ホウ素高分子固体電解質の合成

Research Project

Project/Area Number 15750152
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Functional materials/Devices
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

松見 紀佳  国立大学法人東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 助手 (40323745)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords高分子固体電解質 / 選択的イオン輸送 / 高速イオン輸送 / 有機ホウ素高分子 / リチウムイオン二次電池 / 櫛形高分子 / イオン伝導性高分子 / シングルイオン伝導体 / エネルギー貯蔵
Research Abstract

平成16年度には、以下の研究成果を得た。
まず、櫛形ボレート高分子を合成する目的でリチウムメシチルヒドロボレートとオリゴエチレンオキシドとの脱水素カップリング重合により得られるポリ(リチウムメシチルヒドロボレート)を反応性高分子として利用し、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルとの高分子反応について検討した。その結果、対応する高分子が良好な収率で得られ、イオン伝導度は側鎖にメトキシ基を有するポリ(リチウムメトキシヒドロボレート)の場合と比較して大きく向上した。この櫛形ボレート高分子のリチウムイオン輸率は室温で0.92であった。
さらに、高解離性の塩構造を櫛形高分子電解質に導入したポリマー/塩ハイブリッドの合成を試みた。ポリ有機ホウ素ハライドに対して、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ヘキシルアミンを順次反応させ、イミノボランユニットを有する櫛形高分子を得た。その後、水素化リチウムを用いて中和し、ホウ素安定化イミドアニオンのリチウム塩を有するポリマー/塩ハイブリッドが得られた。この高分子中の塩構造においては、ホウ素-窒素結合のpπ-pπ相互作用によりイミドアニオンが高度に安定化されていると考えられ(ホウ素安定化イミドアニオン)、高いイオン伝導度の発現が期待できる。実際に交流インピーダンス法によりイオン伝導測定を行ったところ、このポリマー/塩ハイブリッドは323Kで131x10^<-4>〜2.37x10^<-6>S/cmと、シングルイオン伝導体として高いイオン伝導度を示した。また、ヘキシルアミンの代わりにトリフルオロメタンスルホンアミドを用いることにより、スルホンイミド型のホウ素安定化イミドアニオンの導入にも成功し、伝導度の改善が観測された。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Novel Polymer/Salt Hybrid Composed of Comblike Organoboron Polymer Electrolyte and Boron Stabilized Imido Anion2005

    • Author(s)
      松見紀佳, 中柴正裕, 水雲智信, 大野弘幸
    • Journal Title

      Macromolecules 38(6)

      Pages: 2040-2040

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Direct Synthesis of Poly(lithium organoborate)s and Their Ion Conductive Properties2005

    • Author(s)
      松見紀佳, 菅井一紀, 坂本謙治, 水雲智信, 大野弘幸
    • Journal Title

      Macromolecules (印刷中)

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Molten Salts Bearing Anion Receptor2004

    • Author(s)
      松見紀佳, 三宅雅文, 大野弘幸
    • Journal Title

      Chemical Communications 2852

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] 松見紀佳, 水雲智信, 大野弘幸: "Preparation of Comb Like Organoboron Polymer Electrolyte without Generation of Salt"Chemistry Letters. Vol.33. 372 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 水雲智信, 坂本謙治, 松見紀佳, 大野弘幸: "Facile Preparation of Anion Trapping Polymer Electrolytes by Reaction Between 9-Borabicyclo[3.3.1]nonane(9-BBN) and Poly(propylene oxide)"Chemistry Letters. Vol.33. 396 (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 松見紀佳, 水雲智信, 大野弘幸: "Single Ion Conductive Characteristics of Poly(organoboron halide)-imidazole Complex"Polymer Bulletin. (印刷中). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

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Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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