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機能性高分子
リチウム電池用高分子固体電解質
独自のヒドリンゴム重合技術を応用し、イオン導電性の優れた高分子固体電解質の開発に取り組んでいます。この高分子固体電解質はリチウム電池の新しい電解質として応用が期待されます。 安全、軽量、大容量、フレキシブル形状の究極の電池が得られます。

<電解質に要求される項目>
  1)イオン伝導性が高い
  2)電極に対する化学的&
   電気化学的安定性が高い
  3)高温での使用が可能
  4)安全性が高い

<ポリマー電池とは?>
  1)小型、軽量
  2)大容量を実現可能
  3)カード電池、フィルム電池が可能
  4)安全性に優れる

特性
<イオン導電率>
高いイオン導電性(室温付近で1×10−4S/cm)を示します。
架橋してもイオン導電率の低下は僅かです。

<電気化学的安定性>
バルクと界面抵抗の経時変化 電位窓は4V(vs Li+/Li)以上でも安定であり、金属リチウムにも安定です。

<熱化学的安定性>
不活性雰囲気下では、100℃で保存しても安定な膜強度を保持します。
   
フィルム強度の経時変化(at 100℃)
注)M100とは、フィルムを
元の2倍まで引き伸ばした時の引張応力
高分子電解質フィルム
高分子電解質フィルム 全固体用途では重量平均分子量 100万以上の高分子量体を用いることで、強度、加工性、柔軟性に優れた電解質フィルムを作成できます。架橋フィルムは150℃以上でもゴム弾性を示します。

<フィルムの機械的特性>
 
破断点強度 :  1〜 10[MPa]
破断点伸び : 900〜100 [%]
100%伸長強度 : 0.2〜 3[MPa]

<フィルムのサイズ>
厚み : 20μm〜100μm、 幅 : 20cm

<Li塩>
LiBF4、LiTFSI、LiBETI等
全固体リチウム2次電池
全固体フィルム電解質を用いた金属リチウム薄型電地は液漏れがなく、爆発、発火の危険性も著しく低減されており、形状の自由度にも優れています。

全固体リチウムポリマー2次電池の構成
8枚積層 (100mm x 50mm)
正極/Al 集電体      : 35μm/20μm
架橋高分子電解質/LiTFSI : 50μm
Li 負極/Cu 集電体 : 30μm/10μm
全固体リチウム2次電池
全固体リチウムポリマー電池の充放電サイクル特性
全固体リチウム2次電池
ゲル電解質とそのイオン伝導度
流動性のあるポリマー電解液に熱を加えることで、プリンプリンのゲル電解質ができます。電解液にわずか 2%のポリマー添加でも十分な保液性を有する化学架橋ゲルが作成可能であり、リチウム電池の大型化に有用と言われています。ポリマー濃度によるイオン導電率の低下は殆ど見られません。
ゲル電解質とそのイオン伝導度
ゲル電解質
ゲル電解質とそのイオン伝導度
ゲル電解質のイオン導電率
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