聚醚共聚物、交聯(lián)性聚醚共聚物組合物及電解質(zhì)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及聚醚共聚物以及含有該聚醚共聚物的交聯(lián)性聚醚共聚物組合物及復(fù) 合體、以及將前述交聯(lián)性聚醚共聚物組合物交聯(lián)而成的電解質(zhì)，更詳細而言，本發(fā)明涉及如 下聚醚共聚物以及含有該聚醚共聚物的交聯(lián)性聚醚共聚物組合物及復(fù)合體、以及將前述交 聯(lián)性聚醚共聚物組合物交聯(lián)而得到的耐水形狀保持性和離子導(dǎo)電性優(yōu)異的電解質(zhì)，所述聚 醚共聚物具有包含陽離子性基團的聚醚鏈段嵌段、和疏水性聚醚鏈段嵌段，且加工性優(yōu)異。
【背景技術(shù)】
[0002] 一直以來，在二次電池、燃料電池、染料敏化太陽能電池、傳動裝置（actuator)等 電化學(xué)設(shè)備中，為了為電極間賦予離子導(dǎo)電性，采用的是將電解質(zhì)鹽溶解在溶劑中而成的 液態(tài)電解質(zhì)。然而，在使用了溶劑的液態(tài)電解質(zhì)中，存在由于溶劑的揮發(fā)而導(dǎo)致液量隨時間 減少或漏液的隱患，因此，研討了開發(fā)代替其的電解質(zhì)。
[0003] 作為代替使用了溶劑的液態(tài)電解質(zhì)的電解質(zhì)，研討了非揮發(fā)性的離子性液體的利 用。例如，在專利文獻1中，提出了如下的電解質(zhì)組合物，該電解質(zhì)組合物含有：含低聚醚基 作為取代基的咪唑錯化合物、吡哫鎮(zhèn)化合物。通過采用這樣的離子性液體作為電解質(zhì)，可 使在使用了溶劑的液態(tài)電解質(zhì)中出現(xiàn)的由于溶劑揮發(fā)而導(dǎo)致的液量隨時間減少、漏液的問 題得到改善。然而，由于使用液體作為電解質(zhì)這點沒有變化，因此仍然無法完全解決電化學(xué) 設(shè)備的制造時的操作繁瑣性、使用時的漏液的問題。
[0004] 為此，已研討了離子導(dǎo)電性優(yōu)異的聚合物材料的作為電解質(zhì)的利用（也就是說， 聚合物電解質(zhì)）。例如，在專利文獻2中，提出了將下述聚醚化合物用作電解質(zhì)組合物的方 案，所述聚醚化合物含有聚氧化亞烷基主鏈、離子性側(cè)鏈及離子性側(cè)鏈的抗衡離子，且離子 性側(cè)鏈或抗衡離子顯示液晶性。此外，專利文獻3中，提出了一種固體狀的電解質(zhì)組合物， 該組合物中使用了在主鏈或側(cè)鏈具有陽離子結(jié)構(gòu)、并含有鹵化物離子或多鹵化物離子作為 該陽離子結(jié)構(gòu)的抗衡陰離子的高分子化合物。
[0005] 這些電解質(zhì)組合物由于是在電解質(zhì)的常規(guī)使用環(huán)境中幾乎不顯示流動性的固體 狀，因此解決了使用電化學(xué)設(shè)備時的漏液問題。
[0006] 然而，專利文獻2、專利文獻3中記載的電解質(zhì)組合物由于是固體狀，因此在作為 電解質(zhì)而應(yīng)用于電化學(xué)設(shè)備時的自由度不良，例如，存在難以涂布、或浸滲于其它構(gòu)件的問 題。另一方面，這些電解質(zhì)組合物由于具有無規(guī)的結(jié)構(gòu)，因此還存在著容易被有機溶劑、水 等介質(zhì)侵入的問題。
[0007] 因此，渴望獲得如下材料：其加工性優(yōu)異，達到能夠涂布、或浸滲于其它構(gòu)件的程 度，還具有對于有機溶劑、水等的耐性，并且在加工后，可獲得能夠防止漏液、溶脹、溶出等 的形狀保持性優(yōu)異的電解質(zhì)。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本特開2001-256828號公報
[0011] 專利文獻2 :日本特開2002-246066號公報
[0012] 專利文獻3 :國際公開第2004/112184號

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明要解決的問題
[0014] 因此，本發(fā)明的目的在于提供離子導(dǎo)電性優(yōu)異、耐水性優(yōu)異、而且加工性優(yōu)異、在 加工后能夠獲得耐水形狀保持性優(yōu)異的電解質(zhì)的材料。
[0015] 解決問題的方法
[0016] 本發(fā)明的發(fā)明人為了達成上述目的進行了深入研宄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在下述聚醚共聚 物中配合交聯(lián)劑而成的組合物，其加工性優(yōu)異、可達到能夠涂布、或浸滲于其它構(gòu)件的程 度，而且通過在加工后進行交聯(lián)，能夠形成可以在保持前述聚醚共聚物的優(yōu)異離子導(dǎo)電性 的情況下、改善了形狀保持性的電解質(zhì)，所述聚醚共聚物是在具有包含陽離子性基團的聚 醚鏈段嵌段和疏水性聚醚鏈段嵌段的聚醚共聚物中進一步導(dǎo)入交聯(lián)性基團而得到的。本發(fā) 明基于上述發(fā)現(xiàn)而完成。
[0017] 由此，根據(jù)本發(fā)明，可以提供具有包含陽離子性基團的聚醚鏈段嵌段和疏水性聚 醚鏈段嵌段的聚醚共聚物。
[0018] 在本發(fā)明的聚醚共聚物中，包含陽離子性基團的聚醚鏈段優(yōu)選具有通式（1)所示 的環(huán)氧乙烷單體單元。
[0019] [化學(xué)式1]
[0020]
【主權(quán)項】
1. 一種聚醚共聚物，其含有： 具有陽離子性基團的聚醚鏈段嵌段、和 疏水性聚醚鏈段嵌段。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚醚共聚物，其中，具有陽離子性基團的聚醚鏈段為具有通 式（1)表示的環(huán)氧乙烷單體單元的鏈段， 在通式（1)中，
A+為陽離子性的具有包含氮原子的鎮(zhèn)陽離子結(jié)構(gòu)的基團， Χ?%陰離子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚醚共聚物，其中，陽離子性的具有包含氮原子的鎮(zhèn)陽離子 結(jié)構(gòu)的基團為：具有包含周期表第15族或第16族原子的鎮(zhèn)鹽結(jié)構(gòu)的基團。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚醚共聚物，其中，陽離子性的具有包含氮原子的鐵陽離 子結(jié)構(gòu)的基團為具有下述結(jié)構(gòu)的基團，所述結(jié)構(gòu)中，含氮芳香族雜環(huán)中的氮原子形成為錯 鹽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項所述的聚醚共聚物，其還具有包含交聯(lián)性基團的環(huán)氧 乙燒單體單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚醚共聚物，其中，包含交聯(lián)性基團的環(huán)氧乙烷單體單元包 含在疏水性聚醚鏈段嵌段中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的聚醚共聚物，其中，包含交聯(lián)性基團的環(huán)氧乙烷單體單元 選自：烯丙基縮水甘油基醚單體單元、丙烯酸縮水甘油酯單體單元及甲基丙烯酸縮水甘油 醋單元。
8. -種交聯(lián)性聚醚共聚物組合物，其含有： 權(quán)利要求6或7所述的聚醚共聚物、和 用于該聚醚共聚物中的交聯(lián)性基團的交聯(lián)劑。
9. 一種電解質(zhì)，其是由權(quán)利要求8所述的交聯(lián)性聚醚共聚物組合物交聯(lián)而成的。
10. -種復(fù)合體，其包含多孔性支持體和權(quán)利要求1~7中任一項所述的聚醚共聚物。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的復(fù)合體，其為電解質(zhì)膜。
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供離子導(dǎo)電性優(yōu)異、而且加工性優(yōu)異、在加工后能夠獲得耐水形狀保持性優(yōu)異的電解質(zhì)的材料。為此，本發(fā)明提供具有包含陽離子性基團的聚醚鏈段嵌段和疏水性聚醚鏈段嵌段的聚醚共聚物。具有陽離子性基團的聚醚鏈段嵌段優(yōu)選具有通式(1)表示的環(huán)氧乙烷單體單元(在通式(1)中，A+為陽離子性的具有包含氮原子的陽離子結(jié)構(gòu)的基團，X-為陰離子)。聚醚共聚物也可以具有包含交聯(lián)性基團的環(huán)氧乙烷單體單元。電解質(zhì)是由聚醚共聚物和交聯(lián)劑的組合物交聯(lián)而成的。
【IPC分類】H01B1-06, H01M8-10, H01M10-0565, H01M8-02, C08G65-333
【公開號】CN104662067
【申請?zhí)枴緾N201380050372
【發(fā)明人】早野重孝, 似鳥廣幸
【申請人】日本瑞翁株式會社
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年9月26日
【公告號】EP2902430A1, US20150270572, WO2014050944A1