電解重合法による機能性薄膜被覆電極の創製と機能発現機構

电解聚合法制备功能性薄膜电极及功能表达机制

基本信息

批准号：
06226278
负责人：
逢坂哲彌
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では電解重合法による機能性薄膜の創製、機能付与、機能発現機構の解析を行った。従来より導電性かつ電気化学的活性高分子について研究がなされてきた当分野において新規な着眼点としてポリピロール重合成膜時に絶縁不活性化反応を並行して進行させることで均一薄膜の作製を可能とした。その膜生成時には重合と同時に求核性物質によるπ共役系破壊反応が進行することを示し、求核的攻撃の制御より薄膜特性の制御を可能とした。また電場下における絶縁膜の導電率安定性について知見を得た。また高分子アニオンと電気化学的活性なp型高分子の複合膜の酸化還元時にはアニオンの代わりに、カチオンによる電荷補償が起こることを明らかにした。この事から分子レベルでの複合による機能付加が示された。さらに高分子固体電解質/電気化学的活性高分子界面の電気化学的挙動についても検討を加え、固体系における特異性として物質移動過程が反応全体を支配することが示され、この全固体系における有機電気化学反応の取扱いに対し知見を得た。さらに固体高分子電解質と有機液体電解質の中間に位置するゲル電解質/高分子膜の組み合わせを試み、その電荷移動反応、物質移動過程が液体電解質と同等であることを明らかにした。さらに、リチウム二次電池正極を一つの応用例として、電気化学的活性高分子について総合的な評価を行い、電解重合膜の機能化およびその機能制御、機能発現機構について総合的に評価を行った。また以上の研究において薄膜電極の電気化学的評価および物質移動の評価における測定法についての検討より各測定法の選択、有用性、限界について指針を得た。

在本研究中，我们利用电解聚合制备了功能性薄膜，添加了功能性，并分析了功能性表达的机制。作为该领域的新焦点，传统上对导电和电化学活性聚合物进行研究，通过在聚吡咯聚合过程中并行进行绝缘失活反应，可以创建均匀的薄膜。结果表明，在成膜过程中，亲核物质的π共轭破坏反应在聚合的同时进行，从而可以通过控制亲核攻击来控制薄膜特性。我们还获得了有关电场下绝缘膜电导率稳定性的知识。我们还发现，在聚合物阴离子和电化学活性 p 型聚合物的复合膜的氧化还原过程中，电荷补偿是用阳离子而不是阴离子发生的。这表明功能是通过分子水平上的共轭添加的。此外，我们研究了聚合物固体电解质/电化学活性聚合物界面的电化学行为，并表明传质过程作为固体系统的一个特性在整个反应中占主导地位，我获得了处理电化学反应的知识。此外，我们尝试了位于固体聚合物电解质和有机液体电解质之间的凝胶电解质/聚合物膜的组合，并阐明了电荷转移反应和传质过程与液体电解质的电荷转移反应和传质过程等效。此外，以锂二次电池正极为应用实例，对电化学活性聚合物进行了综合评价，综合评价了电解质聚合物膜的功能化、其功能控制以及功能表达的机制。此外，在上述研究中，我们通过研究薄膜电极电化学评估和传质评估的测量方法，获得了有关每种测量方法的选择、有用性和局限性的指南。