1994 Fiscal Year Annual Research Report
高脂溶性含フッ素有機リチウム塩を用いた新規リチウム電池電解質溶液の開発研究
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05555241
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| Research Institution | KYUSHU UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
園田 高明 九州大学, 機能物質科学研究所, 助教授 (90108770)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
喜多 房次 日立マクセル株式会社, 京都研究所, 研究員
小林 宏 九州大学, 機能物質科学研究所, 教授 (10037731)
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| Keywords | リチウム電池 / 有機電解質 / 含フッ素有機リチウム塩 / 伝導度 / 耐酸化性 / 分子設計 |
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| Research Abstract |
本研究は高出力高エネルギー密度を有する新規リチウム電池の開発を目的とした基礎研究であり、電解質として用いる含フッ素有機リチウム塩の分子設計と実用化のための物性評価に関して本年度は次のような研究を行なった。
1)前年度に引き続き有機リチウム塩として、多フッ化アルキルスルホニル基置換アミドリチウム塩、多フッ化アルキルスルホニル基置換メチドリチウム塩、および多フッ化アルキル基置換テトラフェニルホウ酸リチウム塩について、鎖長および構造が異なる種々の多フッ化アルキル基を有する誘導体の合成経路を開発した。特に多フッ化アルキル基置換アルコールとイミドビススルフリルクロリドから容易に得られる新しいタイプの多フッ化アルコキシスルホニル基置換アミドリチウム塩とその高分子誘導体の簡便合成法を開発した。
2)リチウム電池電解質のイオン伝導度に直接影響を与えるこれらの化合物の表面積、イオン半径、脂溶性、耐酸性耐酸化性等の分子物性値を分子軌道法を用いて計算化学的に算出すると共に、実際に合成した含フッ素有機リチウム塩について、種々の有機溶媒中での溶解度やイオン伝導度および電気化学的条件化での耐酸性耐酸化性を実験的に求め、高いイオン伝導度を発現するために必要な含フッ素有機アニオン種の構造因子を定量的に解析した。
3)これらの基礎的研究成果を踏まえて、高い耐酸化性と伝導度を兼ね備えた新しいリチウム電池電解質溶液および高分子誘導体を開発した。また含フッ素有機リチウム塩の合成を工業規模で行うための大量合成経路を開発した。
4)これらの結果はフッ素化学岡山シンポジウム(1994年7月岡山)、第12回国際フッ素化学会議(1994年8月横浜)、第12回基礎有機化学連合討論会(同年10月福岡)、若手研究者のための有機化学セミナー(同年11月北九州)、第69回日化春季年会(1995年3月京都)、および電気化学会(1995年4月)において発表し、一部はプロシ-ディングおよび日本化学会欧文速報誌に発表した。現在研究成果をまとめた総合論文を準備中である。
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[Publications] F.Kita,A.Kawakami,T.Sonoda,and H.Kobayashi: "On the Characteristics of Electrolytes with Fluorinated Organic Lithium Salts" 第267回電池技術委員会資料集. 5-9. 1-10 (1993)
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[Publications] F.Kita,A.Kawakami,T.Sonoda,and H.Kobayashi: "On the New Fluorinated Organic Lithium Salts for Lithium Batteries" Proceedings of Electrochemical Society. 93-23. 321-333 (1993)
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[Publications] H.Kobayashi, J.Nie, and T.Sonoda: "Metal Bis((perfluoroalkyl)sulfonyl)amides as Novel Lewis Acid Catalysts in Diels-Alder Reaction" Chemistry Latters. 1995. (1995)
