可動性架橋型PEOネットワークの構築と高分子固体電解質材料への応用

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05599
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分35020:高分子材料関連
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 宇野 貴浩 三重大学, 工学研究科, 准教授 (50324546)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 可動性架橋 / PEO / チオール―エン反応 / 膨潤度 / 機械的強度 / 高分子固体電解質 / イオン導電率

研究成果の概要

チオール基を有する環状ポリエチレンオキシド（PEO）とアリル基を有する線状PEOとのチオールーエン反応を利用することにより、環状PEOへの線状PEOの糸通しに基づいた機械的な結合を有する可動性架橋型PEOネットワークの構築に成功した。
また、可動性架橋型PEOネットワークとリチウム塩を混合した高分子固体電解質は、架橋点の移動が可能であるという可動性架橋の特徴に基づいた高いイオン導電率と機械的強度を併せ持つことを明らかにした。

自由記述の分野

高分子材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子固体電解質を用いた全固体リチウムポリマー二次電池は安全で高性能な次世代電池として期待されているが、高分子固体電解質のイオン導電率と機械的強度を両立することが困難であるという課題があった。そこで本研究では、線状高分子の環状分子への糸通しによる機械的な連結に基づいた可動性架橋に注目した。可動性架橋型ポリマーを用いた高分子固体電解質は、架橋点の移動が可能であるという可動性架橋の特徴から、高いイオン導電率と機械的強度を併せ持つことが示され、リチウムポリマー二次電池の実現が期待されることから、大きな社会的意義を持つ。