【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】储能装置用电极及其制造方法
本专利技术涉及储能装置用电极及其制造方法,更详细地说,涉及含有氨基喹喔啉聚合物作为电极活性物质的储能装置用电极及其制造方法。
技术介绍
电偶层电容器作为一种已知的储能装置,通常由含有多孔材料的一对极化性电极、隔板和电解质溶液等构成。该电偶层电容器是利用由电极界面中离子的移动引起的电偶层所产生的电能作为充放电机构的装置,由于不伴有电极活性物质的电化学反应,所以具有如下特性:不具有二次电池那样的寿命,而且瞬时充放电特性优异,在宽的温度范围中显示稳定的充放电特性,且反复使用导致的性能降低少。目前为止,认为电偶层电容器的静电容量与极化性电极的表面积存在正比关系,所以对通过将比表面积大的多孔材料用于极化性电极以提高静电容量进行了研究。即,极化性电极通常是将碳质材料等多孔材料、作为导电辅助材料的乙炔黑、作为粘结材料的氟类聚合物或橡胶类聚合物混炼,将得到的电极用组合物贴合在集电板上而制作,例如,尝试通过使用显示高导电性、电化学比较稳定的比表面积大的活性炭(多孔碳材料)作为碳质材料来提高静电容量。具体地,用水蒸汽、空气、氧、CO2等氧化性气体或氯化锌 ...
【技术保护点】
储能装置用电极,其特征在于:含有式(1a)所示的聚氨基喹喔啉化合物作为电极活性物质,***(1a)式中,R↑[1]和R↑[2]各自独立地表示氢原子、羟基、C↓[1]~C↓[10]烷基、C↓[1]~C↓[10]烷氧基、可以用Y取代的苯基、可以用Y取代的吡啶基、可以用Y取代的联苯基、可以用Y取代的萘基、可以用Y取代的噻吩基、可以用Y取代的吡咯基、可以用Y取代的呋喃基或可以用Y取代的稠合杂芳基(R↑[1]和R↑[2]为前述苯基、吡啶基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基时,这些基团可以通过单键结合),R↑[3]和R↑[4]各自独立地表示氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨 ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-2-6 030014/20041、储能装置用电极,其特征在于:含有式(1a)所示的聚氨基喹喔啉化合物作为电极活性物质,式中,R1和R2各自独立地表示氢原子、羟基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Y取代的苯基、可以用Y取代的吡啶基、可以用Y取代的联苯基、可以用Y取代的萘基、可以用Y取代的噻吩基、可以用Y取代的吡咯基、可以用Y取代的呋喃基或可以用Y取代的稠合杂芳基(R1和R2为前述苯基、吡啶基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基时,这些基团可以通过单键结合),R3和R4各自独立地表示氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Y取代的苯基、可以用Y取代的吡啶基、可以用Y取代的联苯基、可以用Y取代的萘基、可以用Y取代的噻吩基、可以用Y取代的吡咯基、可以用Y取代的呋喃基或可以用Y取代的稠合杂芳基(R3和R4为前述苯基、吡啶基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基时,这些基团可以通过单键结合),X1表示-NH-R5-NH-或-NH-R6-,R5和R6各自独立地表示C1~C10亚烷基、-C(O)CH2-、-CH2C(O)-、可以用Y取代的2价的苯环、可以用Y取代的2价的吡啶环、可以用Y取代的2价的联苯基、可以用Y取代的2价的萘环、可以用Y取代的2价的噻吩环、可以用Y取代的2价的吡咯环、可以用Y取代的2价的呋喃环或可以用Y取代的稠合杂环,Y表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的吡啶基、可以用Z取代的联苯基、可以用Z取代的-->萘基、可以用Z取代的噻吩基、可以用Z取代的吡咯基、可以用Z取代的呋喃基或可以用Z取代的稠合杂芳基(其中,Y为2个或更多个时,可以相同或彼此不同),Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基(其中,Z为2个或更多个时,可以相同或彼此不同),n表示大于等于2的整数。2、权利要求1所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R1和R2各自独立地由式(2)表示,式中,R7~R11各自独立地表示氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C4卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C4氰基烷基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基。3、权利要求1所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R1和R2各自独立地由式(3)表示,式中,R12~R18各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,-->Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基。4、权利要求1所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R1和R2各自独立地由式(4)表示,式中,R19~R21各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基,A1表示NH、O或S。5、权利要求1所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R1和R2各自独立地由式(5)表示,式中,R22表示卤原子或氰基,R23~R26各自独立地表示氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基。6、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R5由式(6)表示,-->式中,R27~R30各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基。7、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R5由式(7)表示,式中,R31~R32各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基,W1表示NH、O或S。8、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R5由式(8)表示,式中,R33~R34各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代-->的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基,Q1表示NH、O或S。9、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R5由式(9)表示,式中,R35~R40各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基。10、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R6由式(10)表示,式中,R41~R44各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基。11、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R6由式(11)表示,-->式中,R45~R46各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基,W2表示NH、O或S。12、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R6由式(12)表示,式中,R47~R48各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基,Q2表示NH、O或S。13、权利要求1~5任一项所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R6由式(13)表示,式中,R49~R54各自独立地表示在环上的任意位置进行取代的氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代-->的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基。14、权利要求1所述的储能装置用电极,其特征在于:前述R1和R2通过单键结合形成的基团由式(14)表示,式中,A2表示C或N,R55~R62各自独立地表示氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的萘基或可以用Z取代的噻吩基,Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基,其中,在A2为N时,R58和R59不存在。15、储能装置用电极,其特征在于:含有式(1b)所示的聚氨基喹喔啉化合物作为电极活性物质,式中,R1’和R2’一起形成-CH2CH2CH2-、-CH2CH2O-、-OCH2CH2-、-CH2OCH2-、-OCH2O-、-CH2CH2S-、-SCH2CH2-、-CH2SCH2-、-CH2CH2N(R′)-、-N(R′)CH2CH2-、-CH2N(R′)CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH2CH2OCH2-、-CH2OCH2CH2-、-CH2OCH2O-、-OCH2CH2O-、-SCH2CH2S-、-OCH2CH2S-、-SCH2CH2O-、-CH2CH=CH-、-CH=CHCH2-、-OCH=CH-、-CH=CHO-、-SCH=CH-、-CH=CHS-、-N(R′)CH=CH-、-CH=CHN(R′)-、-OCH=N-、-N=CHO-、-SCH=N-、-N=CHS-、-N(R′)CH=N-、-N=CHN(R′)-、-N(R′)N=CH-、-CH=N(R′)N-、-CH=CHCH=CH-、-->-OCH2CH=CH-、-CH=CHCH2O-、-N=CHCH=CH-、-CH=CHCH=N-、-N=CHCH=N-、-N=CHN=CH-、或-CH=NCH=N-,此时,结合在这些基团的碳原子上的氢原子可以被Y取代,R′表示氢原子、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10氰基烷基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的吡啶基、可以用Z取代的联苯基、可以用Z取代的萘基、可以用Z取代的噻吩基、可以用Z取代的吡咯基、可以用Z取代的呋喃基或可以用Z取代的稠合杂芳基,R3和R4各自独立地表示氢原子、卤原子、氰基、硝基、氨基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Y取代的苯基、可以用Y取代的吡啶基、可以用Y取代的联苯基、可以用Y取代的萘基、可以用Y取代的噻吩基、可以用Y取代的吡咯基、可以用Y取代的呋喃基或可以用Y取代的稠合杂芳基(R3和R4为前述苯基、吡啶基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基时,这些基团可以通过单键结合),X1表示-NH-R5-NH-或-NH-R6-,R5和R6各自独立地表示C1~C10亚烷基、-C(O)CH2-、-CH2C(O)-、可以用Y取代的2价的苯环、可以用Y取代的2价的吡啶环、可以用Y取代的2价的联苯基、可以用Y取代的2价的萘环、可以用Y取代的2价的噻吩环、可以用Y取代的2价的吡咯环、可以用Y取代的2价的呋喃环或可以用Y取代的稠合杂环,Y表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的吡啶基、可以用Z取代的联苯基、可以用Z取代的萘基、可以用Z取代的噻吩基、可以用Z取代的吡咯基、可以用Z取代的呋喃基或可以用Z取代的稠合杂芳基(其中,Y为2个或更多个时,可以相同或彼此不同),Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基(其中,Z为2个或更多个时,可以相同或彼此不同),n表示大于等于2的整数。-->16、储能装置用电极,其特征在于:含有式(1c)所示的聚氨基喹喔啉化合物作为电极活性物质,式中,R1和R2各自独立地表示氢原子、羟基、C1~C10烷基、C1~C10烷氧基、可以用Y取代的苯基、可以用Y取代的吡啶基、可以用Y取代的联苯基、可以用Y取代的萘基、可以用Y取代的噻吩基、可以用Y取代的吡咯基、可以用Y取代的呋喃基或可以用Y取代的稠合杂芳基(R1和R2为前述苯基、吡啶基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基时,这些基团可以通过单键结合),R3’和R4’一起形成-CH2CH2CH2-、-CH2CH2O-、-OCH2CH2-、-CH2OCH2-、-OCH2O-、-CH2CH2S-、-SCH2CH2-、-CH2SCH2-、-CH2CH2N(R′)-、-N(R′)CH2CH2-、-CH2N(R′)CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH2CH2OCH2-、-CH2OCH2CH2-、-CH2OCH2O-、-OCH2CH2O-、-SCH2CH2S-、-OCH2CH2S-、-SCH2CH2O-、-CH2CH=CH-、-CH=CHCH2-、-OCH=CH-、-CH=CHO-、-SCH=CH-、-CH=CHS-、-N(R′)CH=CH-、-CH=CHN(R′)-、-OCH=N-、-N=CHO-、-SCH=N-、-N=CHS-、-N(R′)CH=N-、-N=CHN(R′)-、-N(R′)N=CH-、-CH=N(R′)N-、-CH=CHCH=CH-、-OCH2CH=CH-、-CH=CHCH2O-、-N=CHCH=CH-、-CH=CHCH=N-、-N=CHCH=N-、-N=CHN=CH-、或-CH=NCH=N-,此时,结合在这些基团的碳原子上的氢原子可以被Y取代,R′表示氢原子、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10氰基烷基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的吡啶基、可以用Z取代的联苯基、可以用Z取代的萘基、可以用Z取代的噻吩基、可以用Z取代的吡咯基、可以用Z取代的呋喃基或可以用Z取代的稠合杂芳基,X1表示-NH-R5-NH-或-NH-R6-,R5和R6各自独立地表示C1~C10亚烷基、-C(O)CH2-、-CH2C(O)-、可以用Y取代的2价的苯环、可以用Y取代的2价的吡啶环、可以用Y取代的2价的联苯基、可以用Y取代的2价的萘环、可以用Y取代的2价-->的噻吩环、可以用Y取代的2价的吡咯环、可以用Y取代的2价的呋喃环或可以用Y取代的稠合杂环,Y表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的吡啶基、可以用Z取代的联苯基、可以用Z取代的萘基、可以用Z取代的噻吩基、可以用Z取代的吡咯基、可以用Z取代的呋喃基或可以用Z取代的稠合杂芳基(其中,Y为2个或更多个时,可以相同或彼此不同),Z表示卤原子、氰基、硝基、氨基、环氧基、乙烯基、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10烷氧基、C1~C10氰基烷基、苯基、联苯基、萘基、噻吩基、吡咯基、呋喃基或稠合杂芳基(其中,Z为2个或更多个时,可以相同或彼此不同),n表示大于等于2的整数。17、储能装置用电极,其特征在于:含有式(1d)所示的聚氨基喹喔啉化合物作为电极活性物质,式中,R1’和R2’一起形成-CH2CH2CH2-、-CH2CH2O-、-OCH2CH2-、-CH2OCH2-、-OCH2O-、-CH2CH2S-、-SCH2CH2-、-CH2SCH2-、-CH2CH2N(R′)-、-N(R′)CH2CH2-、-CH2N(R′)CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH2CH2OCH2-、-CH2OCH2CH2-、-CH2OCH2O-、-OCH2CH2O-、-SCH2CH2S-、-OCH2CH2S-、-SCH2CH2O-、-CH2CH=CH-、-CH=CHCH2-、-OCH=CH-、-CH=CHO-、-SCH=CH-、-CH=CHS-、-N(R′)CH=CH-、-CH=CHN(R′)-、-OCH=N-、-N=CHO-、-SCH=N-、-N=CHS-、-N(R′)CH=N-、-N=CHN(R′)-、-N(R′)N=CH-、-CH=N(R′)N-、-CH=CHCH=CH-、-OCH2CH=CH-、-CH=CHCH2O-、-N=CHCH=CH-、-CH=CHCH=N-、-N=CHCH=N-、-N=CHN=CH-、或-CH=NCH=N-,此时,结合在这些基团的碳原子上的氢原子可以被Y取代,R′表示氢原子、C1~C10烷基、C1~C10卤代烷基、C1~C10氰基烷基、可以用Z取代的苯基、可以用Z取代的吡啶基、可以用Z-->取代的联苯基、可以用Z取代的萘基、可以用Z取代的噻吩基、可以用Z取代的吡咯基、可以用Z取代的呋喃基或可以用Z取代的稠合杂芳基,R3’和R4’一起形成-CH2CH2CH2-、-CH2CH2O-、-OCH2CH2-、-CH2OCH2-、-OCH2O-、-CH2CH2S-、-SCH2CH2-、-CH2SCH2-、-CH2CH2N(R′)-、-N(R′)CH2CH2-、-CH2N(R′)CH2-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2CH2O-、-OCH2CH2CH2-、-CH2CH2OCH2-、-CH2OCH2CH2-、-CH2OCH2O-、-OCH2CH2O-、-SCH2CH2S-、-OCH2CH2S-、-SC...
【专利技术属性】
技术研发人员:森田昌行,吉本信子,向井泰晃,笠井干生,古性均,
申请(专利权)人:国立大学法人山口大学,日产化学工业株式会社,
类型:发明
国别省市:JP[]
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