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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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

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
The Study on the Development of New Types of Lithium Battery Electrolyte Solution with Highly Lipophilic Fluorinated Organic Lithium Salts
責任表示:
園田 高明(九州大学・機能物質科学研究所・助教授)
SONODA Takaaki(九州大学・機能物質科学研究所・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1993-1994
概要(最新報告):
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、リチウム電池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電池物性評価に関して二年間に次のような研究を行なった。 1)リチウム電池電解質として用いる多フッ化アルキルスルホニル基置換リチウムアミド、多フッ化アルキルスルホニル基置換リチウムメチド、および多フッ化アルキル基置換テトラフェニエ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まったく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)伝導度実験の結果、対アニオンの構造がリチウムイオンの解難度に大きな影響を与えることが明らかとなった。 3)多フッ化アルキル基の鎖長および構造が異なるとアニオン種の耐酸化性の指標である最高被占軌道(HOMO)エネルギー準位が大きく変化することが明らかとなった。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アニオン種の表面積、イオン半径、脂溶性、耐酸性耐酸化性等の分子物性値を計算化学的に算出すると共に、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下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。 4)種々の電解質溶液と活物質とを組み合わせたリチウム電池特性試験を行い、高い安全性とエネルギー特性を兼ね備えた新しいリチウム電池の開発を現在行っている。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。 続きを見る
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