| 研究課題/領域番号 |
62550656
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
高分子物性・高分子材料
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| 研究機関 | 上智大学 |
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研究代表者 |
緒方 直哉 上智大学, 理工学部化学科, 教授 (40053574)
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| 研究分担者 |
丸山 厚 上智大学, 理工学部化学科, 助手 (40190566)
渡辺 正義 上智大学, 理工学部化学科, 助手 (60158657)
讃井 浩平 上智大学, 理工学部化学科, 教授 (30053664)
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1989
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| キーワード | 高分子固体電解質 / イオン伝導性高分子 / イオン輸率 / ポリエ-テル / ポリアミノ酸 / レドックス反応 / 導電性高分子 / 固体電気化学 |
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| 研究概要 |
物質独特の集合状態を利用し機能を付与することは、新しい材料を創出するための基本的かつ最も重要な方法論である。申請者らは、化学的あるいは物理的に橋かけされたゴム状態の高分子という他の物質系には見られない動的集合状態をイオン伝導体(高分子固体電解質)に適用し、高分子バルク中のイオンの動的挙動を調べ、新しいイオン伝導性高分子を開発するとともに、これを反応場に利用するという先駆的な研究を展開した。以下にその概要を述べる。
1.イオン伝導性高分子の評価法およびその解釈の確立
イオン輸率,電位窓という材料を特徴づける重要な物性値を、複素インピ-ダンス法と定電位分極法の併用、および超微小電極を有する固体三極セルを用いることにより、それぞれ評価可能なことを示した。
2.高分子バルク中のイオンの動的挙動と導電機構
高分子バルク中のイオン伝導挙動の最も重要な特徴は、高分子鎖中の隣接極性基間の共同的なイオンへの溶媒和(分子内溶媒和)と、その溶媒和された状態のイオンが、高分子鎖の局所運動によって運ばれる点にあることを、ポリエ-テル架橋体、ポリアミノ酸誘導体等のモデル高分子を用いることにより明らかにした。またLi^+を対イオンとするポリアニオン型イオン伝導体を合成し、Li^+イオン輸率1の固体電解質を実現した。
3.反応場としての機能
イオン伝導性高分子は、高導電性に加え、レドックス活性な分子を溶解や化学修飾によって導入できるという他の固体電解質に見られない特長を有する。この特長を利用し、イオン伝導性高分子を溶媒に用いたピロ-ルの電解重合によるレドックス活性二層膜の合成、さらに溶存フェロセンのレドックス反応がバルク高分子中での可逆的に生起することを初めて示し、高分子を用いた固体電気化学なる新しい概念を提出した。
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