2019 Fiscal Year Annual Research Report
Develpoment of SPE applicable to lithium-ion secondary battery using novel hyperbranched polycarbonate
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17K06000
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
本九町 卓 長崎大学, 工学研究科, 助教 (70404241)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 多分岐高分子 / 高分子電解質 / ポリカーボネート |
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| Outline of Annual Research Achievements |
まず多分岐ポリカーボネートを調整し、種々の物性値を評価した。得られた多分岐ポリカーボネートとリチウム塩を混合して得られた高分子電解質は、線状高分子に比べて非常に高いイオン伝導度を示した。
次に多分岐高分子と線状高分子を用いた固体高分子電解質の種々様々な物性値を評価した。
アニオン重合により多分岐高分子並びに線状高分子は、調整し分子量並びに分子量分布の狭い高分子量体を得た。アニオン重合は、比較的容易に行うことが可能で、任意の分子量を持つ多分散度の低い線状高分子を得ることが可能であった。また、同様の方法で任意の分子量を持つ分岐度が異なる多分岐高分子も調整し、線状高分子と比較することで分岐構造の導入による種々の物性評価を行なった。この際用いた多分岐高分子は、分子量ならびに分岐度をモノマーの仕込み比など重合条件によって制御可能であることを確認した。
最終年度は、上述の通り調整した異なる分岐度の高分子へ過塩素酸リチウムを加えた高分子電解質を調整した。分岐度の違いにより、高分子は、それぞれ異なる塩の溶解度を示した。線状高分子は、塩の溶解度が乏しく、高い濃度では明確に不溶の塩が析出したことが目視でも確認できるのみならず、室温より若干高い４０～５０ °C付近に融点を持つことが明らかとなった。これに比して、多分岐高分子においては、リチウム塩の溶解量は、線状高分子の３倍以上であり、かつ線状高分子から調整された固体電解質よりも著しく高いイオン電導度を示した。調整した高分子電解質の活性化エネルギーは、線状高分子よりも多分岐高分子のほうがより低いことを明らかとした。
以上、多分岐構造の導入により、従来の線状高分子を用いた高分子固体電解質の様々な物性を改善することが明らかとなった。すなわち、分岐構造の導入が高分子固体電解質の高分子マトリックスの分子設計において極めて有効な手段であることを明示した。
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