電解重合導電性高分子の機能発現と高密度二次電池への応用

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03650664
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 逢坂 哲彌 早稲田大学, 理工学部, 教授 (20097249)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 節子 日本女子大学, 家政学部, 教授 (30060619)
• Keywords: 電解重合高分子 / 高密度電池 / MIM素子 / ポリマ-電池

Research Abstract

本研究において,この導電性高分子を電解重合法で合成し,機能薄膜として利用するための機能発現と評価を行うことを目的とし,以下の二点に関して研究を実施した。
(1)小型,高エネルギ-密度リチウム二次電池の電極材料,特にカソ-ド材料として利用するための可能性を検討した。導電性高分子は,レドックス電位が他の無機材料に比べて高いため,高波電電圧(3.0V以上),高エネルギ-密度(現行NiーCd電池の2倍)が実現できる。我々は,充放電容量が大きく,安定な物質であり,また電解重合法により容易に作製可能なポリアニリン,ポリピロ-ル等に注目し研究を行い,充放電特性と膜特性との相関について研究を行ってきた。正極材料として特にポリアニリンは非水溶液からの重合を行い,その重合条件の最適化を行うとともに,これら導電性高分子の複合化,多層化,特にポリピロ-ルとポリアニンとの複合化により電池材料としてより特徴ある機能材料化の可能性を明らかにした。
(2)液晶駆動用非線型素子としてのMIM(メタル・インシュレ-タ・メタル)素子用の絶縁膜を電解重合導電性高分子により作製することを検討した。この方法により素子が可能ならば,開放系による作製法であるため,今後の需要が見込まれる大パネル化のためのスイッチング素子の作製法として有用になるであろう。特に,この応用のためには前者とは異なり,導電性の低いち密な膜作製の条件を基礎的な研究として探求する必要があり,アルカリ性溶液から重合するポリピロ-ル膜がこの目的に合ったものとして検討を行った。その結果,絶縁性ポリピロ-ルを利用することによりMIM素子特性が得られ,そのメカニデズムはプ-ルフレンケル機構によっていることを明らかにした。