【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.22】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23YG0043
利用課題名 / Title
リチウム-N-メタンスルホニルスルホンイミド末端を有するPEGのイオン伝導挙動
利用した実施機関 / Support Institute
山形大学 / Yamagata Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials
キーワード / Keywords
電解質材料, 有機系機能性材料,イオン伝導性高分子,成形/ Molding,二次電池/ Secondary battery,電極材料/ Electrode material,全固体電池/ All-solid battery
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
藤井 雄大
所属名 / Affiliation
山形大学大学院理工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
様々なPEG末端にリチウム-N-メタンスルホニルスルホンイミド（LiMSSI）構造を導入することによってリチウムイオン伝導性ポリマーを得ている。そのイオン伝導度は測定温度の上昇と共に高くなっていく一方、粘度は低下するため、正確にイオン伝導度が受けている影響を検討できていなかった。そのため、粘度の温度依存性を測定することによってイオン伝導度が受けている影響の明確化に努めた。
実験 / Experimental
十分に乾燥を行ったPEG-LiMSSI型のポリマー電解質を、昇温させながら、粘度測定を行い、LiMSSI導入数の違いやPEGの構造によってどのように粘度が変化するのかツインドライブ型レオメータ（装置ID：YG-001）を用いて評価した。
結果と考察 / Results and Discussion
PEGにLiMSSI構造を導入することによって粘度は大幅に上昇した（Fig.1）。これは、末端LiMSSI基間の相互作用とリチウムと酸素が錯形成を起こしたことによるものだと考えられた。また、三末端構造を有するPEGの三末端基にLiMSSI基を導入したものであるTMPE450-LiMSSI3の粘度が最も高かったことから、三末端の末端のLiMSSI基間の相互作用がはたらいた際、架橋のような形態をとることためであると考えられた。このことからイオン伝導度を高める上で、三末端構造は疑似架橋による粘度上昇を引き起こすため、高リチウムイオン伝導性ポリマーとして適していない構造であることがわかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Complex viscosity of Various PEG-LiMSSI and PEG.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件