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蓄電材料和蓄電裝置的制作方法

文檔序號:5134403閱讀:162來源:國知局

專利名稱::蓄電材料和蓄電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及蓄電材料和使用該蓄電材料的蓄電裝置。
背景技術(shù)
:近年來,便攜音響裝置、手機、筆記本電腦之類的便攜型電子設(shè)備廣泛普及,作為這些便攜型電子設(shè)備的電源使用各種二次電池。另外,對大容量的二次電池的需求遠遠比對便攜型電子設(shè)備的需求大。例如,從節(jié)能方面考慮或從降低二氧化碳的排出量方面考慮,在現(xiàn)有的使用內(nèi)燃機的車輛中已經(jīng)開始普及混合動力車,并用電驅(qū)動力。因此,無論何種用途,都需要輸出、容量、反復(fù)壽命等的特性更加優(yōu)異的二次電池。二次電池利用氧化還元反應(yīng)來存儲電荷,所以進行可逆氧化還元反應(yīng)的物質(zhì)、即存儲電荷的蓄電材料對二次電池的上述特性有很大影響。在以往的二次電池中使用金屬、碳、無機化合物等作為蓄電材料。例如,現(xiàn)在在廣泛應(yīng)用的鋰二次電池中,作為蓄電材料即正極活性物質(zhì)和負極活性物質(zhì)使用金屬氧化物和石墨等。相對于這種無機材料,已研究了使用有機化合物作為蓄電材料。由于有機化合物可以比無機化合物進行更多樣的分子設(shè)計,所以人們認為在使用有機化合物作為活性物質(zhì)時,可以通過分子設(shè)計來實現(xiàn)具有各種特性的活性物質(zhì)。另外,由于有機化合物比金屬重量輕,所以在使用由有機化合物形成的蓄電材料構(gòu)成二次電池時,可以實現(xiàn)重量輕的二次電池。因此,人們認為其適合在例如,充電密度不高也可以、但要求重量輕的混合動力車用的二次電池中使用。已研究了使用電容器作為混合動利車用蓄電裝置,該優(yōu)點在利用化學(xué)反應(yīng)的電容器中使用由有機化合物形成的蓄電材料的情況中也可以得到。本申請的發(fā)明人在專利文獻1和2中提出了作為可期待高速充放電的新型蓄電材料的、具有η電子共軛云的有機化合物,其反應(yīng)機理已逐漸清楚。專利文獻專利文獻1特開2004-111374號公報專利文獻2特開2004-342605號公報
發(fā)明內(nèi)容為了擴大可利用的電壓范圍,蓄電裝置的電解液使用非水系溶劑。因此,在使用有機化合物作為蓄電材料的情況中產(chǎn)生了蓄電材料溶解在電解液中的問題。即使蓄電材料在電解液中的溶解度非常低,但在通過反復(fù)充放電而蓄電材料慢慢溶解的情況中,反復(fù)充放電特性不好。本發(fā)明的目的在于提供解決上述現(xiàn)有技術(shù)的課題的新型活性物質(zhì)和使用該活性物質(zhì)的蓄電裝置,所述新型活性物質(zhì)中含有在電解液中不溶解,輸出、容量、反復(fù)壽命等的特性優(yōu)異的有機化合物。本發(fā)明的蓄電材料含有聚合物,所述聚合物的主鏈的結(jié)構(gòu)單元中具有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合,構(gòu)成了上述聚合物的主鏈。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物是2種以上具有帶不同取代基的上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿膯误w的共聚物。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物是具有乙炔骨架和噻吩骨架中的至少一者的單體、與上述具有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿膯误w形成的共聚物。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苁撬牧蚋煌呦┕羌?。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物的聚合度是4以上。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芤韵旅娴耐ㄊ?1)表示,F(xiàn)Myx/Yr1TMTR3^XX^R2...(1)通式(1)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,選自RlR4中的2個基團表示與相鄰的結(jié)構(gòu)單元結(jié)合的鍵,另外2個基團分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物以下述通式(2)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>通式(2)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5和R6分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述X是硫原子,上述R5和R6是鏈狀烴基或芳香族基。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述X是硫原子,上述R5和R6是C6H13、CltlH21、C8H17、或C6H50在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物是含有下述通式(3)和(4)所示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>通式(3)和(4)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R8分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,并且R5和R6的組合與R7和R8的組合不同。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述X是硫原子,上述R5和R6分別是苯基,上述R7和R8分別是鏈狀烴基。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物以下述通式(5)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>通式(5)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別獨立地是選自鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,R9是含有乙炔骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,并且含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述X是硫原子,上述R5和R6分別是苯基或鏈狀烴基,上述R9具有下述化學(xué)式(6)所示的結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物以下述通式(7)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>.(7)通式(7)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,R10是含有噻吩骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,并且含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述X是硫原子,上述R5和R6分別是苯基或鏈狀烴基,上述R10具有下述化學(xué)式(8)(12)所示的任一結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物以下述通式(13)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>通式(13)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R8分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,R11、R12分別獨立地是含有乙炔骨架和噻吩骨架中的至少一者的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,并且含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述X是硫原子,上述R5R8分別是苯基、鏈狀烴基或烷硫基,R11、R12具有下述化學(xué)式(14)所示的結(jié)構(gòu)。通式(15)中,Ph是芳香烴的二價基團,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物以下述通式(16)表示,通式(16)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R6、R13R16分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物以下述通式(17)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>(14)在一個優(yōu)選的實施方式中,上述聚合物以下述通式(15)表示,通式(17)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R6、R13R16分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述X是硫原子,上述R5和R6是烷硫基,上述Rl3R16是氫原子。本發(fā)明的電極,具有導(dǎo)電性支撐體和設(shè)置在上述導(dǎo)電性支撐體上的蓄電層,所述蓄電層中含有上述任一項規(guī)定的蓄電材料。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述蓄電層中含有導(dǎo)電性物質(zhì)。本發(fā)明的電化學(xué)元件,具有正極、負極和配置在上述正極和上述負極之間的電解液,上述正極和上述負極中的至少一者具有上述電極。在一個優(yōu)選的實施方式中,上述電解液中含有季銨鹽陽離子和陰離子的鹽。本發(fā)明的蓄電裝置,具有正極、負極和配置在上述正極和上述負極之間的電解液,上述正極和上述負極中的至少一者具有上述電極。本發(fā)明的蓄電裝置,具有正極、負極和電解液,所述正極具有上述任一項所規(guī)定的電極,所述負極中含有可吸藏釋放鋰離子的負極活性物質(zhì),所述電解液中含有由上述鋰離子和陰離子形成的鹽,并將上述正極和上述負極之間的空隙填滿。本發(fā)明的便攜型電子設(shè)備具有上述蓄電裝置。本發(fā)明的車輛具有上述蓄電裝置。本發(fā)明的蓄電材料含有在主鏈的結(jié)構(gòu)單元中具有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿木酆衔?。通過使可進行可逆氧化還反應(yīng)的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芫酆?,使含有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿姆肿拥姆肿恿孔兇?,使得在有機溶劑中的溶解度降低。因此,本發(fā)明的蓄電材料在有機溶劑中不易溶解,即使在蓄電裝置中使用也可以抑制在電解液中溶解。因此,可以實現(xiàn)反復(fù)特性優(yōu)異的蓄電裝置。另外,通過在聚合物的主鏈中含有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?,可以在不破壞四硫?qū)僭馗煌呦┚哂械目赡嫜趸€元反應(yīng)特性的情況下使進行氧化還元反應(yīng)的部位參與聚合物的高分子化,可以形成不進行氧化還元反應(yīng)的部分盡可能小的聚合物結(jié)構(gòu)。由此可以實現(xiàn)具有高能量密度和優(yōu)異的充放電或氧化還元的循環(huán)特性的蓄電材料。另外,可以提供高輸出、高容量、并且反復(fù)特性優(yōu)異的蓄電裝置。圖1是作為本發(fā)明的蓄電裝置的一實施方式的紐扣型二次電池的概略剖面圖。圖2是圖1的二次電池的正極結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖3是實施例的蓄電裝置A的充放電曲線圖。圖4是實施例的蓄電裝置B的充放電曲線圖。圖5是實施例的蓄電裝置C的充放電曲線圖。圖6是實施例的蓄電裝置D的充放電曲線圖。圖7是實施例的蓄電裝置E的充放電曲線圖。圖8是實施例的蓄電裝置F的充放電曲線圖。圖9是實施例的蓄電裝置G的充放電曲線圖。具體實施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的蓄電材料和蓄電裝置的實施方式。本實施方式中,以鋰二次電池為例來說明本發(fā)明的蓄電裝置和本發(fā)明的蓄電材料。但本發(fā)明并不限于鋰二次電池、鋰二次電池的正極活性物質(zhì),還適合在利用化學(xué)反應(yīng)的電容器等中使用。圖1是作為本發(fā)明的蓄電裝置的一實施方式的鋰二次電池的示意剖面圖。圖1所示的鋰二次電池具有正極31、負極32和隔膜24。正極31含有正極活性物質(zhì)層23和正極集電體22,正極活性物質(zhì)層23被支撐在正極集電體22上。同樣,負極32含有負極活性物質(zhì)層26和負極集電體27,負極活性物質(zhì)層26被支撐在負極集電體27上。如下面中的具體說明,正極活性物質(zhì)層23含有本發(fā)明的蓄電材料作為正極活性物質(zhì)。正極集電體22使用例如,由鋁、金、銀、不銹鋼、鋁合金等構(gòu)成的金屬箔、金屬網(wǎng),或含有由這些金屬構(gòu)成的導(dǎo)電性填料的樹脂膜等。負極活性物質(zhì)層26含有負極活性物質(zhì)。作為負極活性物質(zhì)使用可可逆吸藏和釋放鋰的公知負極活性物質(zhì)??梢允褂美缣烊皇?、人造石墨等的石墨材料、無定形碳材料、鋰金屬、含有鋰的復(fù)合氮化物、含有鋰的鈦氧化物、硅、含有硅的合金、硅氧化物、錫、含有錫的合金、和錫氧化物等可可逆吸藏釋放鋰的材料、或者活性炭等的具有雙層電容量的碳材料、具有η電子共軛云的有機化合物材料等。這些負極材料可以分別單獨使用,也可以將多種負極材料混合使用。負極集電體27可以使用例如銅、鎳、不銹鋼等作為鋰離子二次電池用負極的集電體公知的材料。與正極集電體22同樣,負極集電體27也可以以金屬箔、金屬網(wǎng),或含有由金屬構(gòu)成的導(dǎo)電性填料的樹脂膜等的形式使用。正極活性物質(zhì)層23和負極活性物質(zhì)層26分別可以僅含有正極活性物質(zhì)和負極活性物質(zhì),也可以還含有導(dǎo)電劑和接合劑中的任一者、或兩者。導(dǎo)電劑可以使用在正極活性物質(zhì)和負極物質(zhì)的充放電電位下不會發(fā)生化學(xué)變化的各種電子傳導(dǎo)性材料。例如,可以單獨使用炭黑、石墨、乙炔黑等的碳材料、聚苯胺、聚吡咯、或聚噻吩等的導(dǎo)電性高分子、碳纖維、金屬纖維等的導(dǎo)電性纖維類、金屬粉末類、導(dǎo)電性晶須類、導(dǎo)電性金屬氧化物等,或作為它們的混合物使用。另外,作為離子導(dǎo)電性助劑,可以在正極中含有由聚氧乙烯等形成的固體電解質(zhì)、或由聚甲基丙烯酸甲酯等形成的凝膠電解質(zhì)。接合劑是熱塑性樹脂、熱固性樹脂中的任一種。作為接合劑可以使用例如,以聚乙烯、聚丙烯為代表的聚烯烴樹脂,以聚四氟乙烯(PTFE)、聚1,1-二氟乙烯(PVDF)、六氟丙烯(HFP)為代表的氟系樹脂和它們的共聚物樹脂、丁苯橡膠、聚丙烯酸和其共聚物樹脂等。正極31和負極32方向相對,以正極活性物質(zhì)層23和負極活性物質(zhì)層26與隔膜24相接的方式夾持隔膜24,構(gòu)成電極組。隔膜24是由不具有電子傳導(dǎo)性的樹脂構(gòu)成的樹脂層,是具有較大的離子透過度、具有規(guī)定的機械強度和電絕緣性的多孔膜。從耐有機溶劑性和疏水性優(yōu)異方面考慮,優(yōu)選單獨使用聚丙烯、聚乙烯等,或使用它們組合形成的聚烯烴樹脂。還可以設(shè)置含有電解液并溶脹、發(fā)揮凝膠電解質(zhì)的作用、具有離子傳導(dǎo)性的樹脂層來代替隔膜24。電極組被裝在殼體21的內(nèi)部空間中。另外,在殼體21的內(nèi)部空間中注入電解液29,使正極31、負極32和隔膜24浸滲在電解液29中。由于隔膜24中含有可保持電解液29的細小空間,所以在細小空間中保持了電解液29,呈將電解液29配置在正極31和負極32之間的狀態(tài)。使用密封墊28將殼體21的開口用封口板25封閉。電解液29由非水溶劑和溶解在非水溶劑中的支持鹽構(gòu)成。作為非水溶劑可以使用在非水二次電池、非水系電雙層電容器中使用的公知溶劑。具體地說,可以優(yōu)選使用含有環(huán)狀碳酸酯的溶劑。這是由于,碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯為代表的環(huán)狀碳酸酯具有非常高的相對介電常數(shù)的緣故。優(yōu)選環(huán)狀碳酸酯中的碳酸亞丙酯。這是由于其凝固點為_49°C,比碳酸亞乙酯低,可以在低溫下使蓄電裝置工作的緣故。另外,還優(yōu)選使用含有環(huán)狀酯的溶劑。這是由于以Y-丁內(nèi)酯為代表的環(huán)狀酯具有非常高的相對介電常數(shù),通過含有這些溶劑作為成分,可以使電解液29的非水溶劑整體具有非常高的介電常數(shù)的緣故。作為非水溶劑可以僅使用其中的一種,也可以將多種溶劑混合使用。作為可以使用的其它溶劑,可以列舉出鏈狀碳酸酯、鏈狀酯、環(huán)狀或鏈狀的醚等。具體地說,可以使用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、四氫呋喃、二氧戊環(huán)、環(huán)丁砜、二甲基甲酰胺、乙腈、二甲亞砜等非水溶劑。優(yōu)選非水溶劑的相對介電常數(shù)是5590。作為支持鹽可以使用由下面的陰離子和陽離子組成的鹽。作為陰離子種類,可以使用鹵化物陰離子、高氯酸根陰離子、三氟甲磺酸根陰離子、四氟化硼酸根陰離子、六氟化磷酸根陰離子、三氟甲磺酸根陰離子、九氟-1-丁磺酸根陰離子、二(三氟甲磺酰)亞胺陰離子、二(全氟乙磺酰)亞胺陰離子等。作為陽離子種類,可以使用鋰、鈉、鉀等的堿金屬陽離子、鎂等的堿土金屬陽離子、四乙基銨、1-乙基-3-甲基-咪唑鐺為代表的季銨鹽陽離子寸。另外,作為陽離子種類,優(yōu)選使用季銨鹽陽離子、鋰陽離子。使用季銨鹽陽離子是由于其離子移動度高,可以得到導(dǎo)電率高的電解液,并且可以使用作為對電極反應(yīng)速度快、活性碳等的具有電雙層容量的負極,所以可以得到高輸出的蓄電裝置的緣故。另外,使用鋰陽離子是由于可以使用作為對電極的反應(yīng)電位低、容量密度高、可吸藏釋放鋰的負極,所以可以得到高電壓、高能量密度的蓄電裝置的緣故。圖2是顯示正極31的結(jié)構(gòu)的放大示意剖面圖。正極集電體22上支撐的正極活性物質(zhì)層23含有正極活性物質(zhì)粒子41和、由導(dǎo)電劑和接合劑構(gòu)成的導(dǎo)電劑部分42。導(dǎo)電劑部分42為了保持電解液29而呈多孔質(zhì)。圖2中以模式化的圓形表示正極活性物質(zhì)粒子41,但正極活性物質(zhì)粒子41具有鏈狀的聚合物彎折重疊凝聚而成的粒子形狀。鏈狀的聚合物經(jīng)彎折重疊而形成了可以使電解液29滲入到粒子內(nèi)部的孔隙。正極活性物質(zhì)粒子41雖近似球形狀,但只要是聚合物凝聚形成的形狀即可,沒有特殊限定。正極活性物質(zhì)粒子41的尺寸是110μm左右。下面,具體說明作為正極活性物質(zhì)粒子41使用的蓄電材料。本發(fā)明的蓄電材料是可進行可逆氧化還元反應(yīng)的有機化合物,具體地說,是主鏈的結(jié)構(gòu)單元中具有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿木酆衔?。四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苋缦率鐾ㄊ?1)所示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>其中,X是硫?qū)僭丶粗芷诒淼?6元素的族。具體地說,硫?qū)僭厥茄踉印⒘蛟?、硒原子或碲原子。選自RlR4中的2個基團是與相鄰的通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芑蚓哂型ㄊ?1)以外的化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體的連接鍵,另外2個基團分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿?個5元環(huán)分別含有具有不成對電子的硫?qū)僭卦雍碗p鍵。由此在5中形成了離域化的π電子共軛云。因此,四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芗词箯倪@2個5元環(huán)一個一個地釋放π電子而成氧化狀態(tài),也可以保持穩(wěn)定狀態(tài)。如下式(Rl)所示,當通式⑴所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苁艿?電子氧化時,2個5元環(huán)中的一個環(huán)失去電子帶正電。因此,1個配對陰離子會與四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芘湮弧H绻偈艿?電子氧化,則另一個5元環(huán)會失去電子帶正電。因此,另一個配對陰離子會與四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芘湮?。即使是被氧化了的狀態(tài),四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芤彩欠€(wěn)定的,可以通過接受電子被還元,恢復(fù)到電中性的狀態(tài)。因此,利用該可逆的氧化還元反應(yīng),可以使用四硫?qū)僭馗煌呦┕羌茏鳛榭纱鎯﹄姾傻男铍姴牧?。例如,當在鋰二次電池的正極中使用通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌軙r,在放電時四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艹孰娭行誀顟B(tài),即呈式(Rl)的左側(cè)的狀態(tài)。另外,充電狀態(tài)時呈四硫?qū)僭馗煌呦┕羌軒д姷臓顟B(tài),即呈式(Rl)的右側(cè)的狀態(tài)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>本發(fā)明的蓄電材料在聚合物的主鏈的結(jié)構(gòu)單元中含有通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌堋Mㄟ^使通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芫酆显谝黄?,可以增大含有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿姆肿拥姆肿恿?,在有機溶劑中的溶解度降低。因此,可以抑制電解液中使用有機溶劑的蓄電裝置的循環(huán)特性的劣化。特別是,通過使聚合物的主鏈中含有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?,會使進行氧化還元反應(yīng)的部位參與聚合物的高分子化。因此,可以形成不進行氧化還元反應(yīng)的部分盡可能小的聚合物結(jié)構(gòu)。由此可以實現(xiàn)具有高能量密度、和優(yōu)異的充放電或氧化還元的循環(huán)特性的蓄電材料。另外,作為具有π電子共軛云的高分子,已知有聚苯胺、聚噻吩和它們的衍生物。在主鏈中含有η電子共軛云的方面這些高分子與本發(fā)明的蓄電材料的聚合物類似,但由于聚苯胺、聚乙炔和它們的衍生物在主鏈全體中通過共軛雙鍵形成共振結(jié)構(gòu),所以當主鏈失去電子時,由此生成的正電荷會在主鏈中一定程度擴散分布。結(jié)果,在要繼續(xù)從相鄰的結(jié)構(gòu)單元中脫電子時,由于最初脫電子產(chǎn)生的正電荷遍及相鄰的單元離域化,電的排斥會使從相鄰的單元脫電子變得困難。而在通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿木酆衔锏那闆r中,π電子共軛云分別僅在5元環(huán)內(nèi)電子離域化。因此可以認為,當聚合物的5元環(huán)整體的氧化還元反應(yīng)結(jié)束后,某個5元環(huán)的氧化狀態(tài)不會對相鄰的5元環(huán)的氧化還元反應(yīng)造成很多影響。因此,可以進行與聚合物中含有的5元環(huán)的個數(shù)對應(yīng)的電子給受。也就是說,本發(fā)明的蓄電材料可以實現(xiàn)高蓄電容量。如前所述,為了使通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿木酆衔镌谟袡C溶劑中不溶解,優(yōu)選聚合物的分子量較大。具體地說,優(yōu)選含有4個以上通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?,即?yōu)選聚合物的聚合度(下面通式或化學(xué)式中所示的η、或η和m的總和)是4以上。由此可以實現(xiàn)不易在有機溶劑中溶解的蓄電材料。更優(yōu)選聚合物的聚合度是10以上,進而優(yōu)選為20以上。另外,只要在聚合物中含有通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芗纯?,也可以是具有通?1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿膯误w與具有通式(1)以外的其它化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體的共聚物。但為了得到較高能量密度,優(yōu)選通過使硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合來構(gòu)成聚合物的主鏈。此時也可以是例如下述2種以上單體的共聚物,在所述的每種單體中,通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿腞lR4中的、未用于連接相鄰的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿娜〈舜瞬煌Q而言之,也可以是分別含有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌埽〈ゲ幌嗤?種以上的單體共聚而成的聚合物。下面對本發(fā)明的蓄電材料的聚合物進行具體說明。首先,可以在本發(fā)明的蓄電材料中使用下面通式(2)所示的聚合物,其通式(1)所示的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿腞l和R3即四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿?位和4位分別與相鄰的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿?位和1位結(jié)合。通式(2)所示的聚合物的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合,形成聚合物的主鏈。因此,主鏈中參與氧化還元反應(yīng)的結(jié)構(gòu)部分的比例高,可以作為蓄電材料以高能量密度存儲電荷。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中,在通式(2)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5和R6分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽烴基含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。也就是說,除了碳原子以外,還可以含有氧原子、氮原子、硫原子或硅原子。η表示聚合度,是2以上的整數(shù)(下面的通式或化學(xué)式中也同樣)。優(yōu)選X是硫原子,另外,優(yōu)選R5和R5是鏈狀烴基或芳香族基。當X是硫原子時,由于其原子量比硒原子、碲原子小,所以單位重量的能量密度大。另外,與X是氧原子的情況相比,氧化還元電位高,所以在作為正極材料使用時,可以提高放電電壓。例如,本發(fā)明的蓄電材料的聚合物以X=S、R5和R6是C6H13、C10H21,C8H17或C6H5的下面的化學(xué)式(21)(24)表示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(21)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(22)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>.(23)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>24)另外,本發(fā)明的蓄電材料也可以是含有下面的通式(3)和(4)所示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物。它們是四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿?、4位彼此直接結(jié)合而成的聚合物,但結(jié)構(gòu)單元的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芫哂胁煌娜〈?。含有通?3)和(4)所示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物,也通過四硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合而形成共聚物的主鏈。因此,在主鏈中參與氧化還元反應(yīng)的結(jié)構(gòu)部分的比例高,可以作為蓄電材料以高能量密度存儲電荷。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>...(3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(4)其中,在通式(3)和(4)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R8分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。但R5和R6的組合與R7和R8的組合不同。例如,可以R5和R6分別是苯基,R7和R8分別是鏈狀烴基??梢允擎湢顭N基為癸基時的下面的化學(xué)式(25)所示的聚合物。其中,η和m的總和表示聚合度,是2以上的整數(shù)。具有2種四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿慕Y(jié)構(gòu)單元可以規(guī)則排列,也可以無序排列。另外,η和m的比值任意。為了使聚合物在有機溶劑中不溶解,優(yōu)選聚合物的分子量較大。具體地說,優(yōu)選含有4個以上四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?,即?yōu)選聚合物的聚合度(η和m的總和)是4以上。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>另外,本發(fā)明的蓄電材料也可以是下面的通式(5)所示的聚合物。在這些聚合物的主鏈中,作為連接部分的含有乙炔骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基與四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芙惶媾渲?。通?5)所示的聚合物中,四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芙橛珊幸胰补羌艿逆湢畈伙柡蜔N基或環(huán)狀不飽和烴基構(gòu)成主鏈。因此,含有乙炔骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基可以抑制四硫?qū)僭馗煌呦┕羌荛g的電子相互作用,提高相對于各四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤械碾娀瘜W(xué)氧化還元的穩(wěn)定性。結(jié)果,可以使聚合物中的各四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芫梢赃M行可逆氧化還元,實現(xiàn)高容量的蓄電體。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>其中,在通式(5)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。R9是含有乙炔骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。例如,可以是下面的化學(xué)式(26)所示的聚合物,其中X是硫原子,R5和R6分別是苯基,R9具有下述化學(xué)式(6)所示的結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>另外,本發(fā)明的蓄電材料也可以是下述通式(7)所示的聚合物。在這些聚合物的主鏈中,作為結(jié)合部分的含有噻吩骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基與四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芙惶媾渲?。在通?7)所示的聚合物中,四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芙橛珊朽绶怨羌艿逆湢畈伙柡蜔N基或環(huán)狀不飽和碳化基構(gòu)成主鏈。因此,含有噻吩骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基可以抑制四硫?qū)僭馗煌呦┕羌荛g的電子相互作用,提高相對于各四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤械碾娀瘜W(xué)氧化還元的穩(wěn)定性。結(jié)果聚合物中的所有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芫蛇M行氧化還元,可以實現(xiàn)高容量的蓄電體。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>其中,在通式(7)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和、烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。RlO是噻吩骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,含有碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種??梢允抢?,X是硫原子,R5和R6分別是苯基或鏈狀烴基,RlO具有下述化學(xué)式(8)(12)所示的任一結(jié)構(gòu)。^^…⑷<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>更具體地說,另外,本發(fā)明的蓄電材料可以是下述化學(xué)式(27)(32)所示的聚合物。為了使聚合物在有機溶劑中不溶解,優(yōu)選含有4個以上四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?。S卩,下述化學(xué)式(27)(31)中的η是4以上,此外,優(yōu)選化學(xué)式(32)中的m是4以上?;瘜W(xué)式(32)所示的聚合物中的具有四硫富瓦烯骨架的結(jié)構(gòu)單元和具有噻吩骨架的結(jié)構(gòu)單元可以規(guī)則排列,也可以無序排列。另外,η和m的比值任意。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>另外,本發(fā)明的蓄電材料也可以是下述通式(13)所示的聚合物。這些聚合物,四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芤皂樖胶头词浇惶婢酆?,從而使主鏈具有鋸齒結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>其中,在通式(13)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R8分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。另外,RlUR12分別獨立地是含有乙炔骨架和噻吩骨架中的至少一者的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種??梢允抢缦率龌瘜W(xué)式(33)所示的聚合物,其中,X是硫原子,R5和R6是己硫基,上述R7和R8是苯基,上述R11、R12具有下述化學(xué)式(14)所示的結(jié)構(gòu)。為了使聚合物在有機溶劑中不溶解,優(yōu)選含有4個以上的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?。也就是說,下述化學(xué)式(33)中的η優(yōu)選是2以上。<image>imageseeoriginaldocumentpage22</image>另外,本發(fā)明的蓄電材料可以是下述通式(15)所示的聚合物。<image>imageseeoriginaldocumentpage22</image>其中,在通式(15)中,Ph是芳香烴的二價基團,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。更具體地說,可以是下述通式(16)所示的聚合物。<image>imageseeoriginaldocumentpage22</image>其中,在通式(16)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R6和R13R16分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基或亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。例如可以是下述化學(xué)式(34)所示的聚合物,其中,X是硫原子,R5和R6是烷硫基,上述R13R16是氫原子。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>或可以是下述通式(17)所示的聚合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>其中,在通式(17)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6和R13R16分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基或亞硝基中的至少一種。鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。通式(15)(17)所示的聚合物,四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芙橛珊幸胰补羌?、苯骨架的鏈狀不飽和烴構(gòu)成主鏈。因此,鏈狀不飽和烴可以抑制四硫?qū)僭馗煌呦┕羌荛g的電子相互作用,提高相對于各四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤械碾娀瘜W(xué)氧化還元的穩(wěn)定性。結(jié)果,可以使聚合物的各四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芫蛇M行可逆氧化還元,實現(xiàn)高容量的蓄電體。本發(fā)明的蓄電材料中使用的上述各聚合物可以通過使含有通式(1)所示的結(jié)構(gòu)單元的單體聚合來合成。只要具有上述通式(2)(17)所示的結(jié)構(gòu)即可,可以使用任意的方法來合成單體。但為了防止聚合中活性結(jié)合位置變化,形成規(guī)則性高的聚合物,優(yōu)選通過偶合反應(yīng)進行聚合,來合成聚合物。具體地說優(yōu)選準備具有上述通式(2)(17)所示的含有規(guī)定取代基的分子結(jié)構(gòu)、并且在將成為聚合時的結(jié)合部位的位置上具有鹵素或其它官能團的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿膯误w,通過藺頭偶合反應(yīng)(Sonogashiracouplingreaction)或其它偶合反應(yīng)進行聚合,從而合成聚合物。更具體地說,作為本發(fā)明的蓄電材料中使用的聚合物的例子列舉出的化學(xué)式(21)(34)所示的化合物可以通過下面4種方法中的任一方法來合成。下面將化學(xué)式(21)(34)所示的化合物稱作化合物2134?;衔?125是四硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合而成的聚合物。如下面的反應(yīng)式(R2)所示,這些化合物可以通過使用四硫富瓦烯的二碘化物和Ni(O)配合物,經(jīng)脫鹵素縮聚法來合成。其中,式中,X表示硫或氧原子,cod表示1,5-環(huán)辛二烯,bPy表示2,2’-聯(lián)吡啶。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>化合物2730和32是四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g至少介由噻吩骨架結(jié)合而成的聚合物。如下面的反應(yīng)式(R3)所示,這些化合物可以通過使用Pd催化劑,從四硫富瓦烯的三甲基甲錫烷基化物和噻吩骨架的碘化物,經(jīng)Stilie偶合(Stiliecoupling)反應(yīng)來合成。使用四硫富瓦烯的碘化物和噻吩骨架的三甲基甲錫烷基化合物,可同樣經(jīng)Stille偶合反應(yīng)來合成。本反應(yīng)所得的聚合物的兩末端是氫原子、或者是來自原料化合物的鹵素。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>化合物31和34是四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g介由三重鍵/芳香族/三重鍵結(jié)合而成的聚合物。如下面的反應(yīng)式(R4)所示,這些化合物可以使用四硫富瓦烯的碘化物和具有三重鍵部位的化合物,經(jīng)由藺頭偶合反應(yīng)來合成。從反應(yīng)式R4可知,只要是具有三重鍵部位的化合物即可,沒有特殊限定,就可以使四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g結(jié)合。雖然反應(yīng)式R4中的結(jié)合部位含有噻吩骨架,但只要作為結(jié)合部位是芳香族即可,例如可以不是噻吩而是苯環(huán),也可以通過同樣的反應(yīng)使四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g介由三重鍵/芳香族/三重鍵結(jié)合成聚合物。本反應(yīng)所得的聚合物的兩末端是氫原子、或者是來自原料化合物的鹵素。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>化合物26、33是四硫?qū)僭毓羌苤g僅介由三重鍵結(jié)合而成的聚合物。如下面的反應(yīng)式(R5)所示,這些化合物可以通過四硫富瓦烯的碘化物和具有三重鍵部位的化合物進行藺頭偶合反應(yīng)來合成。本反應(yīng)所得的聚合物的兩末端是氫原子或來自原料化合物的鹵素。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>上述化合物21、26、31、32的合成方法如例如,J.mater,chem.,1967,7(10),1997所示。另外,上述化合物22、23、24的合成方法如例如,Mol.Cryst.Liq.,Vol.381,101-112,2002所示。在下面的實施例中對化合物23、25、2730、34的合成方法予以詳細說明。上述本發(fā)明的蓄電裝置具有聚合物主鏈的結(jié)構(gòu)單元中含有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿男铍姴牧?。因此,雖然蓄電材料由有機化合物構(gòu)成,但分子量大,相對于有機溶劑的溶解度低。因此,可以抑制電解液中使用有機溶劑的蓄電裝置的循環(huán)特性的劣化。另外,通過在聚合物的主鏈中含有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?,可以使進行氧化還元反應(yīng)的部位參與聚合物的高分子化。因此,可以形成不進行氧化還元反應(yīng)的部分盡可能小的聚合物結(jié)構(gòu)。由此可以實現(xiàn)具有高能量密度和優(yōu)異的充放電或氧化還元的循環(huán)特性的蓄電材料?;谠撎卣鳎员景l(fā)明的蓄電裝置適合在混合動力車等的車輛、便攜型電子設(shè)備中使用。具有本發(fā)明的蓄電裝置的車輛和便攜型電子設(shè)備具有下述特征蓄電裝置重量輕,另外,輸出功率大,并且反復(fù)使用的壽命長。因此,特別是在重量方面可以減輕重量,達到以往的使用無機化合物的蓄電裝置難以實現(xiàn)的程度。本實施方式中,對在蓄電裝置、更具體地講是在鋰二次電池中使用本發(fā)明的蓄電材料的方式進行說明。但如上文中所述,本發(fā)明的蓄電材料還可以在二次電池以外的電雙層電容器等中使用,也適合在利用生物化學(xué)反應(yīng)的生物芯片等的電化學(xué)元件、和在電化學(xué)元件中使用的電極中使用。此時,使用上述蓄電材料而成的電極可以通過干式法、濕式法、氣相法三種方法來制備。首先對使用干式法進行的電極制備方法進行說明。干式法中,將通式(2)(17)所示的聚合物和接合劑混合,將所得的糊劑壓接在導(dǎo)電性支撐體上。由此得到了膜狀的蓄電材料壓接在導(dǎo)電性支撐體上的電極。膜的形狀可以是致密膜,也可以是多孔質(zhì)膜,但一般使用干式法得到的膜是多孔質(zhì)的。作為接合劑,可以使用聚1,1-二氟乙烯、1,1_二氟乙烯/六氟丙烯共聚物、1,1-二氟乙烯/聚四氟乙烯等的氟系樹脂、或聚乙烯、聚酰亞胺、聚丙烯酸、纖維素系樹脂等的烴系樹脂。從穩(wěn)定性方面考慮,優(yōu)選使用氟樹脂。作為導(dǎo)電性支撐體可以使用A1、SUS、金、銀等的金屬基板、Si、GaAS、GaN之類的半導(dǎo)體基板、IT0玻璃、SN02之類的透明導(dǎo)電性基板、碳、石墨等的碳基板、或聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等的導(dǎo)電性有機基板。作為導(dǎo)電性支撐體可以是僅由上述材料形成的膜狀致密膜,也可以是網(wǎng)狀那樣的多孔質(zhì)膜。或也可以在作為非導(dǎo)電性支撐體的塑料或玻璃上以膜狀形成上述導(dǎo)電性支撐體的材料。另外,除了聚合物和接合劑以外,為了促進膜中的電子傳導(dǎo)性,也可以根據(jù)需要混合例如導(dǎo)電助劑。作為導(dǎo)電助劑可以使用碳黑、石墨、乙炔黑等的碳材料、聚苯胺、聚吡咯、或聚噻吩等的導(dǎo)電性高分子。另外,在膜內(nèi)部也可以含有作為離子導(dǎo)電性助劑的、由聚氧乙烯等形成的固體電解質(zhì)、或由聚甲基丙烯酸甲酯等形成的凝膠電解質(zhì)。下面對使用濕式法進行的電極制備方法予以說明。濕式法中,將通式(2)(17)所示的聚合物混合分散在溶劑中,再將所得的漿液涂布或印刷在導(dǎo)電性支撐體上,除去溶劑后形成膜狀。根據(jù)需要也可以與干式法同樣在電極膜中混合導(dǎo)電助劑、接合劑、離子傳導(dǎo)性助劑。導(dǎo)電性支撐體可以使用在干式法中說明的同樣的導(dǎo)電性支撐體。最后對使用氣相法進行的電極制備方法進行說明。氣相法中,可以將通式(2)(17)所示的聚合物在真空中氣化,使氣體狀態(tài)的聚合物沉積在導(dǎo)電性支撐體上,制膜,形成膜狀。作為可以在本方法中使用的制膜方法可以使用真空蒸鍍法、濺射法、CVD法等一般的真空制膜工藝。另外,根據(jù)需要也可以與干式法同樣在電極膜中混合導(dǎo)電助劑、接合劑、離子傳導(dǎo)性助劑。導(dǎo)電性支撐體可以使用在干式法中說明的同樣的導(dǎo)電性支撐體。下面顯示出了本發(fā)明的蓄電材料的合成例和本發(fā)明的蓄電裝置的制備例、以及其特性的評價結(jié)果。實施例1先說明本發(fā)明的蓄電材料的合成例。1.化合物23的合成按照下面所示的反應(yīng)式(R7)來合成化合物23。H3C(H2C)7-^DMSO23aOS23dNa2Cr20,OBr-A/改H2S0<H20H3C(H2C)f23b23c曱笨S丙酮S-^CsHTHF'23e23f諷^^^^-^Ni(cod)cHi'丫^^s■人S^S人C。H—」..A^-Sswcodbpy--T35C"H“23g23(R7)1.1化合物23b的合成將1-癸烯(化合物23AU26.4g、0.09mol)放入到2000ml的梨形燒瓶中,再加入DMSO(1500ml)、蒸留水(88ml)、NBS(320G、1.8mol),攪拌4小時。然后用醚萃取,干燥以除去溶劑,對所得的試樣使用柱色譜利用硅膠,得到無色透明液體。產(chǎn)率是98%。H-NMR(CDC13)測定的結(jié)果,在83.76,3.41,2.20,1.581.29,0.89ppm附近發(fā)現(xiàn)有化學(xué)位移。IR(NaCl液膜法)測定的結(jié)果,在S^OdgZAJSSLK^ScnT1發(fā)現(xiàn)有峰。元素26分析的結(jié)果中,理論值為碳50.64、氫8.92、溴33.69重量%,試驗值是碳50.46、氫9.06、溴33.58。根據(jù)以上結(jié)果確定所得的液體是化合物23b。1.2化合物23c的合成將化合物23b(210G、860mmol)放入到2000ml梨形燒瓶中,并溶解在丙酮(900ml)中,再加入在蒸留水(900ml)中溶解有硫酸(160ml)、二鉻酸鈉二水合物(260g、880mmol)的溶液,攪拌1.5小時。然后加入醚,再攪拌1小時。用醚萃取,干燥,除去溶劑,對所得的試樣使用柱色譜利用硅膠,得到白色固體。產(chǎn)率是92%。H-NMR(CDC13)測定的結(jié)果,在83.93,2.65,1.651.29,0.88ppm附近觀察到了化學(xué)位移。iR(NaCi液膜法)測定的結(jié)果,zgzejssLnisuoeecnT1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳51.07、氫8.14、溴33.98重量%,試驗值是碳50.23、氫7.67、溴34.59重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得的白色固體是化合物23c。1.3化合物23d的合成在2000ml的梨形燒瓶中加入丙酮(1400ml),再加入化合物23c(150g、620mmol),加熱到50°C。一點點加入黃原酸鉀(100g、620mmol),回流4小時。然后,將反應(yīng)液倒入到蒸留水中,用醚萃取,然后干燥,除去溶劑,得到黃色透明液體。產(chǎn)率是77%。H-NMR(CDC13)測定的結(jié)果,在64.63,3.99,2.59、1.661.23,0.88ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(NaCl液膜法)測定的結(jié)果,在2926、2854、1719、1049cm"1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳56.48、氫8.75、硫23.20重量%,試驗值是碳57.86、氫9.04、硫21.79重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得的液體是化合物23d。1.4化合物23e的合成在2000ml的梨形燒瓶上加入干燥甲苯(1300ml),在其中溶解化合物23d(130g、450mmol),加熱到接近沸點的溫度。然后慢慢加入五硫化二磷(171g、770mmol),回流20小時。過濾所得的溶液,除去五硫化二磷,用醚萃取。干燥、除去溶劑,得到黃色粉末。產(chǎn)率是82%。H-NMR(CDC13)測定的結(jié)果,在86.62,2.59,1.601.25,0.88ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(NaCl液膜法)測定的結(jié)果,在SCMOdgZAJSSZUOeZcnT1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳53.61、氫7.36、硫39.03重量%,試驗值是碳54.42、氫6.76、硫39.13重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得的粉末是化合物23e。1.5化合物23f的合成氮氣流下,向500ml的希萊克(Schlenk)管中加入化合物23e(3.lg、12mmol),并使其溶解在丙酮140ml中,保持溫度為20°C。向其中滴加預(yù)先溶解在丙酮(210ml)中的間氯苯甲酸(48g、300mmol),滴加后攪拌30分鐘,除去丙酮,然后溶解在二氯甲烷中(220ml)。向其中加入六氟磷酸鈉(20g、120mmol)。室溫下攪拌1小時,然后加入乙腈(200ml),一邊保持溫度為20°C,一邊攪拌15分鐘,加入三乙胺(56ml),再攪拌1小時。然后用醚萃取,干燥,除去溶劑,得到橙色粉末。產(chǎn)率是23%。H-NMR(CDC13)測定的結(jié)果,在86.34,2.36、1.44、1.24,0.84ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(KBr法)測定的結(jié)果,在3050、2922、2850、15001300CHT1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳61.62、氫8.46、硫29.91重量%,試驗值是碳61.90、氫8.52、硫30.19重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得的粉末是化合物23f。1.6化合物23g的合成氮氣流下、100ml的希萊克管中加入化合物23f(0.99g、2.3mmol),并使其溶解在THF(25ml)中,冷至_78°C。使用注射器向其中滴加丁基鋰(4.4ml、1.53mol/L己烷溶液),攪拌10分鐘。然后滴加全氟碘己烷(^1、1.5!111),在-781下攪拌1小時,在室溫下攪拌1小時,加入蒸留水,結(jié)束反應(yīng)。然后用醚萃取,干燥、除去溶劑,用己烷重結(jié)晶,從而得到橙色粉末。產(chǎn)率是40%。H-NMR(CDC13)測定的結(jié)果,在S2.42、1.53、1.27、0.89ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(KBr法)測定的結(jié)果,在2952、2922、2852、15001300011-1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳38.83、氫8.46、硫18.85重量%,試驗值是碳39.13、氫4.93、硫19.44重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得的粉末是化合物23g。1.7化合物23的合成氮氣流下,向50ml的希萊克管中加入Ni(cod)2(0.28g、1.0mmol)、l,5-cod(0.llg、1.0mmol),并使其溶解在DMF7ml中。向其中加入2,2’-聯(lián)吡啶(0.19g、1.2mmol),在確定溶液顏色變?yōu)樽仙蠹尤牖衔?3g(0.46g、0.67mmol)。在50°C下攪拌24小時,然后將反應(yīng)溶液直接倒入到甲醇中。將所得的粉末洗凈、過濾,使用甲醇重結(jié)晶,干燥后得到茶色粉末。數(shù)均分子量(Mn)是3600。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳58.16、氫8.21、硫28.24重量%,試驗值是碳56.31、氫6.96、硫26.99重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得的粉末是化合物23。2.化合物25的合成下面說明化合物25的合成例。_5]2.11-溴-2-十二碳醇的合成在1000ml的梨形燒瓶中,將800ml的二甲亞砜(DMS0)溶解在16.9g的1_十二烷中,加入25ml的H20、和100g的N-溴代丁二酰亞胺(NBS),室溫下攪拌4小時。然后用醚萃取,再干燥,減壓除去溶劑。純化后得到無色透明液體。產(chǎn)率是59%。2.21-溴-2-十二碳酮的合成在1000ml的梨形燒瓶中,將14g的1_溴_2_十二碳醇溶解在110ml的丙酮中,向其中滴加預(yù)先在150ml的蒸留水和25ml的硫酸中溶解了35g的二鉻酸鈉二水合物的溶液。室溫下攪拌1.5小時,然后加入250ml的醚,脫水,除去溶劑后得到白色固體。產(chǎn)率是80%。2.30-乙基-1-黃原酸基十二烷-2-酮的合成在1000ml的梨形燒瓶中,將9.2g的1_溴_2_十二碳酮溶解在400ml的丙酮中,加熱到50°C。然后加入5.6g的黃原酸鉀,回流4小時?;亓骱髮⒎磻?yīng)液倒入到蒸留水中,用醚萃取,并干燥,除去溶劑后得到黃色結(jié)晶。產(chǎn)率是45%。2.44-癸基-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-2-硫酮的合成在1000ml梨形燒瓶中,將44g的0_乙基黃原酸基十二烷_2_酮溶解在600ml的脫水甲苯中,加熱到接近沸點。然后慢慢加入120g的五硫化二磷,回流約20小時。過濾所得的溶液,用醚萃取,干燥,除去溶劑后得到紅色油狀的目標物。產(chǎn)率是63%。2.52,6-二癸基四硫富瓦烯的合成氮氣流下,將3.3g的4-癸基-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯_2_硫酮加入到500ml的希萊克管中,并使其溶解在40ml的丙酮中。滴加預(yù)先在210ml的丙酮中溶解了48g的間氯過氧化苯甲酸。滴加后攪拌30分鐘,除去丙酮,然后溶解在220ml的二氯甲烷中,變均勻后加入20g的六氟磷酸鈉。室溫下攪拌1小時,再加入200ml的乙腈。攪拌15分鐘后加入56ml的三乙胺,再攪拌1小時。然后用醚萃取,并干燥,除去溶劑后純化,重結(jié)晶,得到橙色粉末。產(chǎn)率是22%。H-NMR(CDCl3)測定的結(jié)果,在5.62(S,4H,Sr-H)、2.27(t,4H,J=7.6Ηζ,α-CH2-)、1.53(m,4H,β-CH2-)、1·29(m,28H,-CH2-)、0·88(t,6H,J=6.4Ηζ·-CH3)ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(KBi^i)測定的結(jié)果,在3050、2952、2920、2848、15001300CHT1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳64.41、氫9.15、硫26.45重量%,試驗值是碳64.64、氫9.18、硫26.40重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是2,6-二癸基四硫富瓦烯。2.62,6-二碘-3,7-二癸基四硫富瓦烯的合成按照式(R8)合成2,6-碘-3,7-二癸基四硫富瓦烯。/S>=<STH3C(H2C)9^ss.^sx(CH2)9CH3THF.-78XH3C(H2C)9^ss^l··(R8)氮氣流下,在IOOml的希萊克管中,將1.Ig的2,6_二癸基四硫富瓦烯溶解在25ml的THF中,用干冰-甲醇浴冷至_78°C。然后滴加4.4ml的丁基鋰(BuLi),再攪拌10分鐘。然后滴加1.5ml的全氟碘己烷(Prai),在-78°C下攪拌1小時,再在室溫下攪拌1小時,然后滴加蒸留水以結(jié)束反應(yīng)。用醚萃取,再脫水,除去溶劑后再純化,重結(jié)晶后得到橙色粉末。產(chǎn)率是35%。H-NMR(CDCl3)測定的結(jié)果是,在2.37(t,4H,J=7.6Ηζ,α-CH2-)、1·54(m,4H,β-CH2-)U.27(m,32H,-CH2-)、0·88(t,6H,J=6.4Hz,-CH3)ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(KBi^i)測定的結(jié)果是,在2954、2916、2848、15001300cm"1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳42.39、氫5.75、硫17.41、碘34.45重量%,試驗值是碳42.18、氫5.33、硫17.75、碘36.00重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是2,6-二碘-3,7-二癸基四硫富瓦烯。2.72,6-二碘-3,7-二苯基四硫富瓦烯的合成按照式(R9)來合成2,6-二碘_3,7_二苯基四硫富瓦烯。THF.-781C-781C■-■(R9)氮氣氛圍中,向50ml的希萊克管中加入2.8ml的二異丙基胺、和15ml的THF,保持-78°C。向其中加入13.7ml的BuLi,攪拌約1小時,合成了二異丙基氨基鋰(LDA)。然后在氮氣流中下,向希萊克管中加入3.Og的2,6-二苯基四硫富瓦烯(7;ιF'Jy★社制),并使其溶解在50ml的THF中,保持_78°C。然后滴加9.33g的全氟碘己烷,攪拌1小時后再在室溫下攪拌1小時。反應(yīng)后加入蒸留水以停止反應(yīng),過濾、洗凈、重結(jié)晶后得到紅色針狀晶體。產(chǎn)率是52%。H-NMR(⑶Cl3)測定的結(jié)果是,在7.47.5(苯基,10H)ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(KBi^i)測定的結(jié)果是,在soszjstegicnr1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳35.53、氫1.64、硫21.05、碘41.78重量%,試驗值是碳35.43、氫1.68、硫22.79、碘37.67重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是2,6-二碘-3,7-二苯基四硫富瓦烯。2.8化合物25(聚(3,7_二苯某四硫富瓦烯_3,7_二葵某四硫富瓦烯))的合成按照式(RlO)來合成化合物25。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula>氮氣氛圍下,向50ml的希萊克管中加入0.35g的Ni(Cod)2、和0.14g的l,5_cod,并使其溶解在IOml的DMF中。向其中加入0.16g的2,2’-聯(lián)吡啶,確定溶液變?yōu)樽仙?,加?.21g的2,6-二碘-3,7-二苯基四硫富瓦烯和0.26g的2,6-二碘-3,7-二癸基四硫富瓦烯。50°C下攪拌24小時,然后使反應(yīng)液在甲醇中再次沉淀,然后過濾,用氨水洗凈。然后用EDTA·2K水溶液、熱水洗凈,然后再次沉淀,干燥后得到茶色粉末。產(chǎn)率是88%。H-NMR(CDCl3)測定的結(jié)果是,在0.88、1.25、2.4(烷基)、6.5、7.5(苯基)ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(KBi^i)測定的結(jié)果是,在28002700、16001450、12001300cm-1觀察到了峰。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是化合物25。3.化合物27的合成按照下面所示的式(Rll)來合成化合物27。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula>3.1化合物27a的合成化合物27a的合成中使用1_十二碳烯作為起始物,除此以外,按照與化合物23g同樣的方法合成,得到橙色粉末的化合物27a。H-NMR(CDCl3)測定的結(jié)果是,在2.37、1.54、1.27,0.88ppm附近觀察到了化學(xué)位移。IR(KBi^i)測定的結(jié)果是,在2954、2916、2848、15001300CHT1觀察到了峰。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳42.39、氫5.75、硫17.41重量%,試驗值是碳42.18、氫5.33、硫17.75重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是化合物27A。3.2化合物27的合成氮氣氛圍下,在50ml的希萊克管中加入市售的化合物27b(2,5_雙(三甲基甲錫烷基)噻吩0.15g、0.36mmol)和DMF(25ml)。向其中加入Pd(PPh3)4(40mg、0.035mmol)和化合物27A(0.26g、0.36mmol),在70°C下攪拌48小時。反應(yīng)后直接向反應(yīng)液中加入氟化鉀水溶液(400ml),攪拌1小時。重復(fù)該操作3次,然后加入INHCl(400ml),重復(fù)洗凈3次。過濾所得的粉末,使用甲醇再沉淀,干燥后得到紅色粉末的化合物27。產(chǎn)率是91%。H-NMR(CDCl3)測定的結(jié)果是,在7.01,2.85、1.65,0.88ppm附近觀察到了化學(xué)位移。數(shù)均分子量(Mn)是6800。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳60.21、氫7.41、硫26.80重量%,試驗值是碳59.17、氫7.04、硫26.06重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是化合物27。4.化合物28的合成按照下面的式(R12)來合成化合物28。^^S^Xpj+Me3Sn-j^SnMes28a^28b^Vj28,■“·(R12)4.1化合物28a的合成按照反應(yīng)式(R9),并依照上述2.7中記載的方法來合成化合物28a。4.2化合物28的合成氮氣氛圍中,向50ml的希萊克管中加入市售的2,5_雙(三甲基甲錫烷基)噻吩0.366g和DMF40ml。向其中再加入96mgPd(PPh3)4和0.5g化合物28A,90°C下攪拌48小時。反應(yīng)后將反應(yīng)液滴加到氟化鉀水溶液500ml中,攪拌2小時后過濾。用500ml的INHCl洗凈,再用甲醇洗凈,干燥后得到茶色粉末的化合物28。產(chǎn)率是51%。H-NMR(⑶Cl3)測定的結(jié)果是,在6.61、1.250.88ppm附近觀察到了化學(xué)位移。數(shù)均分子量(Mn)是4400。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳60.51、氫2.77、硫36.72重量%,試驗值是碳61.51、氫2.76、硫35.73重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是化合物28。5.化合物29的合成按照下面所示的式(R13)來合成化合物29。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>化合物29a使用通過將市售的二苯基四硫富瓦烯溶解在THF中,向其中加入二異丙基氨基鋰(LDA),然后滴加三甲基氯化錫所得化合物。使用化合物29a和化合物29b,通過與化合物28的合成同樣的方法進行合成。合成物是茶色粉末,產(chǎn)率是46%。所得化合物的數(shù)均分子量(Mn)是3600。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳66.42、氫5.57、硫28.00重量%,試驗值是碳64.31、氫5.85、硫26.11重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是化合物29。6.化合物30的合成按照下式(R14)來合成化合物30。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage32</formula>使用2,5_二(三甲基甲錫烷基)聯(lián)噻吩來代替2,5_二(三甲基甲錫烷基)噻吩,除此以外,用與化合物28同樣的方法進行合成。合成物是茶色粉末,產(chǎn)率是68%。所得化合物的數(shù)均分子量(Mn)是6600。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳56.70、氫2.56、硫34.94重量%,試驗值是碳56.21、氫2.62、硫33.78重量%。根據(jù)上面的結(jié)果,確定所得化合物是化合物30。7.化合物34的合成按照下面所示的式(R15)來合成化合物34。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage33</formula>(R15)具體地說,將在4,5位具有碘取代基的化合物34f和具有乙炔部位的1,4_二乙炔基苯進行脫鹵化氫縮聚反應(yīng),從而合成化合物34。7.1化合物34a(4,5-二(甲氧某羰某)-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-2-硫酮)的合成在反應(yīng)容器1000ml的梨形燒瓶中加入三硫代碳酸亞乙酯(20g、146mmol)和丁炔二酸二甲酯(Dimethylacetylenedicarboxylate)(21.6ml、176mmol),并使它們?nèi)芙庠诩妆?75ml)中,回流6小時。回流后加入己烷(200ml),生成沉淀,再用冰冷卻,將析出的晶體過濾,干燥,得到黃色結(jié)晶。產(chǎn)量是29g。通過H-NMR(⑶Cl3)測定和IR測定(NaCl液膜法)分析所得化合物的結(jié)構(gòu)。H-NMR測定的結(jié)果,在3.90ppm觀察到了化學(xué)位移,IR測定的結(jié)果,在1741-1718(C=0振動)、1058(C=S伸縮振動)cnT1觀察到了峰。根據(jù)這些結(jié)果,確定所得化合物是化合物34a。7.2化合物34b(4,5-二(甲氧基羰基)-1,3-二硫雜環(huán)戊二烯-2-硫酮)的合成在500ml的梨形燒瓶中加入乙酸汞(7.9g、25mmol),再加入冰醋酸(65ml)。然后滴加溶解在氯仿(55ml)中的化合物34a(2.5g、lOmmol),室溫下攪拌2小時。過濾攪拌后的溶液,使用碳酸氫鈉進行中和,使用氯仿萃取。干燥,除去溶劑后得到淡黃色晶體1.9g。產(chǎn)率是83%。通過H-NMR(⑶Cl3)測定和IR測定(NaCl液膜法)確定所得化合物的結(jié)構(gòu)。H-NMR測定的結(jié)果是,在3.85,2.81,1.70-1.22,0.89ppm附近觀察到了化學(xué)位移。另外,IR測定的結(jié)果中在2952-2926(C-H伸縮振動)、1730(C=0振動)cm—1觀察到了峰。根據(jù)這些結(jié)果確定了所得化合物是化合物34b。7.3化合物34c(4,5-二(己基硫基)_1,3_二硫雜環(huán)戊二烯_2_硫酮)的合成向200ml的希萊克管中加入21.6ml的二硫化碳(120mmol),再加入金屬鈉(2.76g),攪拌1小時,然后加入DMF(24ml),回流一夜。回流后,在保持10°C的溫度下加入溴代己烷(16.9ml),在室溫下攪拌1小時左右。向所得的溶液中加入少量水,用氯仿萃取,干燥并除去溶劑,得到橙色油狀化合物。產(chǎn)量是21.9g。通過H-NMR(⑶Cl3)測定和IR測定(NaCl液膜法)確定所得化合物的結(jié)構(gòu)。H-NMR測定的結(jié)果是,在2.87、1.78-1.20,0.90ppm觀察到了化學(xué)位移。另外,IR測定的結(jié)果中在2945-2854(C-H伸縮振動)、1067(C=S伸縮振動)cm—1觀察到了峰。根據(jù)這些結(jié)果確定所得化合物是化合物34c。7.4化合物34(1(4,5-二(己基硫基)_4',5'-二(甲氧基羰基)四硫富瓦烯)的合成向300ml的梨形燒瓶中加入化合物34c(2.93g、8.Ommo1)和化合物34b(1.87g、8.0mmol),并使它們?nèi)芙庠诩妆?IOOml)中,再加入亞磷酸三乙酯(13ml、80mmol),回流16小時。回流后純化,得到深紅色的油狀物質(zhì)1.53g。產(chǎn)率是35%。通過H-NMR(⑶Cl3)測定和IR測定(NaCl液膜法)確定所得化合物的結(jié)構(gòu)。H-NMR測定的結(jié)果中在3.85,2.81、1.70-1.22,0.89ppm附近觀察到了化學(xué)位移。另外,IR測定的結(jié)果中在2952-2926(C-H伸縮振動)、1730(C=O振動)cm—1觀察到了峰。根據(jù)這些結(jié)果,確定所得化合物是化合物34d。7.5化合物34e(4,5_二(P1某硫某)-四硫富瓦烯)的合成向200ml的希萊克管中加入化合物34d(0.6g、1.08mmol),并使其溶解在DMF(HOml)中,再加入溴化鋰(8.4g、97.2mmol),在140°C下攪拌3小時。攪拌后冷至室溫,加入鹽水(100ml),用二氯甲烷萃取。干燥,除去溶劑后得到茶色的油狀物質(zhì)0.36g。產(chǎn)率是77%。通過測定H-NMR(⑶Cl3)和IR來確定所得化合物的結(jié)構(gòu)。H-NMR的結(jié)果中在6.32、2.81,1.70-1.22,0.89ppm附近觀察到了化學(xué)位移。另外,IR測定的結(jié)果中在3066(C=C-H振動)2952-2926(C-H伸縮振動)cnT1觀察到了峰。根據(jù)這些結(jié)果確定所得化合物是化合物34e。7.6化合物34f(4,5-二(己基硫基)_4,5‘-二碘四硫富瓦烯)的合成氬氣氛圍、-78°C下,向25ml的希萊克管中加入二異丙基胺(0.35ml),再加入THF(3ml)。向其中加入1.6M丁基鋰的己烷溶液(1.56ml,2.5mmol),攪拌1小時后得到二異丙基氨基鋰(以下稱作“LDA”)溶液。然后在氮氣氛圍、-78°C下,向50ml的希萊克管中加入化合物34e(0.36g、0.82mmol)和THF(IOml)。向該溶液中滴加LDA,攪拌30分鐘。接著加入全氟碘己烷(下文中稱作“ΡΠΠ”)(0.46ml,2.13mmol),攪拌1小時,再在室溫下攪拌1小時。加入少量水,停止反應(yīng),用醚萃取,干燥、除去溶劑后,用己烷重結(jié)晶。得到黃色粉末,產(chǎn)量是0.13g,產(chǎn)率是23%ο通過H-NMR(⑶Cl3)測定、IR測定(KBr法)和元素分析確定所得化合物的結(jié)構(gòu)。H-NMR的結(jié)果中在2.80、1.70-1.22,0.89ppm附近觀察到了化學(xué)位移。在所得化合物中沒有觀察到在化合物34e中觀察到的、源自TTF(四硫富瓦烯)環(huán)上的2個質(zhì)子的6.3ppm附近的峰。由此可知TTF被碘化了。IR測定的結(jié)果中在2950-2852(C-H伸縮振動)cm—1觀察到了峰。在化合物34e中觀察到的在3060CHT1附近看到的TTF環(huán)的C-H伸縮振動消失,由此也可以確定TTF環(huán)的質(zhì)子被碘化了。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳31.40、氫3.81、硫27.94、碘36.85重量%,試驗值是碳31.67、氫3.78、硫27.97、碘37.16重量%。由這些結(jié)果確定所得化合物是化合物34f。7.7化合物34(聚-1,2-(對乙酰某苯某-四硫富瓦烯))的合成氮氣氛圍下向50ml的希萊克管中加入化合物34f(138mg、0.2mmol),并使其溶解在THF20ml中,加入磺化銅(2mg、0.Olmmol)、四(三苯基膦)鈀(下文中記作“Pd(PPh3)4”)(12mg、0.Olmmol)。再加入三乙胺(15ml),并攪拌。向其中加入作為化合物34g的1,4-二乙炔基苯(25mg、0.2mmol),在60°C下攪拌48小時。反應(yīng)后將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到甲醇(500ml)中,繼續(xù)攪拌。洗凈,溶解在THF中,使用甲醇再次沉淀,干燥后得到黑色粉末。產(chǎn)率是91%。通過分子量測定、H-NMR(⑶Cl3)測定、IR測定和元素分析來確定所得化合物的結(jié)構(gòu)。下面依次示出了結(jié)果。使用GPC利用THF來測定所得化合物的分子量。以聚苯乙烯換算的所得的重均分子量是5500(Mw/Mn=1.49)。元素分析的結(jié)果中,理論值為碳60.17、氫5.41、硫34.42重量%,試驗值是碳61.45、氫5.09、硫33.46重量%,試驗值和理論值在一定程度內(nèi)一致。H-NMR(⑶Cl3)測定的結(jié)果,與單體的情況相比,所有的峰均是寬峰,暗示分子是聚合物。在0.95(-CH3)、l.15-1.80(-(CH2)4-)、2.85(SCH3)、7.10-7.60(芳香族)觀察到了化學(xué)位移。IR測定的結(jié)果是,在2990-2800、2172、2150、1480、1285、650-80001^附近觀察到了峰。沒有觀察到在二乙炔基單體的情況中觀察的、源自三鍵伸縮振動的3282cm—1附近的峰和源自1取代乙炔的伸縮振動的2090CHT1附近的峰,而觀察到了源自2取代的乙炔伸縮振動的ZnZdlSOcnT1附近的峰。由此可以確定已進行了聚合。另外,由于觀察到了在650-SOOcm-1附近的源自TTF骨架的C_S伸縮振動、和源自環(huán)面外變角振動的光譜,所以可以確定是具有TTF骨架的聚合物。由這些結(jié)果可知所得的粉末是化合物34。實施例2下面制備本發(fā)明的蓄電裝置,并說明特性的評價結(jié)果。1.蓄電裝置的制備1.1使用化合物29制備蓄電裝置A如下那樣制備正極。作為正極活性物質(zhì),使用化學(xué)式(29)所示的聚合物即Poly-l,4-(p-Thiol-TTF)(聚_1,4_(對二硫雜環(huán)戊二烯四硫富瓦烯))。使用的Poly-1,4-(p-Thiol-TTF)的平均分子量約為10000,理論最大容量是78mAh/g。將Poly-1,4-(p-Thiol-TTF)在混合前用研缽粉碎,然后使用。研缽粉碎后的聚合物的粒徑約為lOym左右。將作為活性物質(zhì)的Poly-l,4-(p-Thiol-TTF)37.5mg和作為導(dǎo)電劑的乙炔黑100mg均勻混合在一起,再加入作為粘合劑的聚四氟乙烯25mg,混合在一起得到正極活性物質(zhì)合劑。將該正極合劑壓接在鋁網(wǎng)上,進行真空干燥,將其沖裁剪切成直徑13.5mm的圓盤狀,從而制備正極電極A。電極單位面積的正極活性物質(zhì)的涂布重量1.7mg/cm2。使用金屬鋰作為負極活性物質(zhì)。將金屬鋰(厚300iim)沖裁成直徑15mm的圓盤狀,將其貼在相同直徑15mm的圓盤狀集電板(不銹鋼制)上,從而制備負極。電解液中的溶劑使用由碳酸亞乙酯(EC)和碳酸亞丙酯(PC)以體積比11混合而成的溶劑,在其中溶解作為鹽的lmol/L濃度的六氟化磷酸鋰。使用的溶劑的相對介電常數(shù)是78。此外,使電解液浸滲在正極、負極、多孔質(zhì)聚乙烯片(厚度20i!m)中使用。將上述正極、負極、和電解液裝入到參照圖1進行說明的紐扣型電池的殼體中,將其用裝有密封墊的封口板夾持,使用加壓機進行斂縫封口。由此得到紐扣型蓄電裝置A。1.2使用化合物34制備蓄電裝置B使用由上述合成方法合成的化合物34作為正極活性物質(zhì)。除了正極活性物質(zhì)材料以外,其他同蓄電裝置A中的方法相同,制備蓄電裝置,從而得到電極B和紐扣型蓄電裝置B。1.3使用化合物23制備蓄電裝置C使用由上述合成方法合成的化合物23作為正極活性物質(zhì)。除了正極活性物質(zhì)材料不同以外,其他均與蓄電裝置A的方法相同,制備蓄電裝置,得到電極C和紐扣型蓄電裝置C。1.4使用化合物25制備蓄電裝置D使用由上述合成方法合成的化合物25作為正極活性物質(zhì)。除了正極活性物質(zhì)材料不同以外,其他均與蓄電裝置A的方法相同,制備蓄電裝置,得到電極D和紐扣型蓄電裝置D。1.5使用化合物27制備蓄電裝置E使用由上述合成方法合成的化合物27作為正極活性物質(zhì)。除了正極活性物質(zhì)材料不同以外,其他均與蓄電裝置A的方法相同,制備蓄電裝置,得到電極E和紐扣型蓄電裝置E。1.6使用化合物28制備蓄電裝置F使用由上述合成方法合成的化合物28作為正極活性物質(zhì)。除了正極活性物質(zhì)材料不同以外,其他均與蓄電裝置A的方法相同,制備蓄電裝置,得到電極F和紐扣型蓄電裝置F。1.7使用化合物30制備蓄電裝置G使用由上述合成方法合成的化合物30作為正極活性物質(zhì)。除了正極活性物質(zhì)材料不同以外,其他均與蓄電裝置A的方法相同,制備蓄電裝置,得到電極G和紐扣型蓄電裝置G。1.8比較例的蓄電裝置的制備作為比較例使用下述化學(xué)式(36)所示的聚合物(Poly-TTF化合物)作為正極活性物質(zhì)來制備蓄電裝置。通過聚乙烯醇和四硫富瓦烯羧基衍生物進行脫水縮合反應(yīng)來合成Poly-TTF0使用的Poly-TTF的重均分子量約為50000。除了使用的聚合物不同以外,用與蓄電裝置A相同的方法制備比較例的蓄電裝置。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage36</formula>2.電極的評價評價制備的電極AG的伴隨電化學(xué)氧化還元反應(yīng)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性評價中使用電極AG或比較例的電極作為工作電極,作為對電極使用鋰金屬,作為參比電極使用鋰金屬。將這些電極配置在裝有電解液的燒杯室內(nèi)。作為電解液使用以碳酸亞丙酯(PC)為溶劑,溶解了濃度lmol/L的六氟化磷酸鋰作為支持電解質(zhì)鹽的液體。穩(wěn)定性評價中,相對于鋰參比電極在下限3.0-上限4.0V的電位范圍內(nèi)從浸漬電位向高方向以0.05mV/秒的掃描速度掃描,在上限和下限之間反復(fù)掃描。掃描10次。為了消除電極表面吸附的氣體、排除電解液中的溶解氧氣的影響,將第3次掃描所得的結(jié)果和第10次掃描所得的結(jié)果進行比較,評價穩(wěn)定性。測定的結(jié)果是,對于電極AG和比較例的電極,觀察到了源自四硫富瓦烯骨架的2段氧化還元電流峰,可以確定這些電極具有氧化還元活性。關(guān)于穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)電極AG的第10次測定結(jié)果中的各段的氧化還元峰電流值與第3次的峰電流值一致,而比較例的電極第10次的峰電流值比第3次的值減少了20%。據(jù)此可以認為,實施例的電極氧化還元時的穩(wěn)定性高,而比較例的電極的氧化還元活性降低了20%。3.蓄電裝置的評價評價蓄電裝置AG和比較例的蓄電裝置的充放電容量。充放電電壓范圍設(shè)置在各材料發(fā)生氧化還元的電位區(qū)域。具體地講,蓄電裝置A的充電上限電壓設(shè)為4.IV,放電下限電壓設(shè)為3.IV,蓄電裝置B的充電上限電壓設(shè)為4.0V,放電下限電壓設(shè)為3.2V,蓄電裝置CG的充電上限電壓設(shè)為4.0V,放電下限電壓設(shè)為3.0V。進行0.1mA的恒定電流充放電,充電結(jié)束后到放電開始時的停止時間是0。圖3圖9分別是蓄電裝置AG的充放電評價中的第3次循環(huán)的電池容量和電池電壓的關(guān)系圖。如圖3圖9所示,確定蓄電裝置AG均可在約34V的電壓范圍下進行可逆充放電行為。根據(jù)以上結(jié)果,確定本發(fā)明的聚合物作為蓄電裝置活性物質(zhì)發(fā)揮作用。以第3次循環(huán)充放電時的放電容量除以活性物質(zhì)重量所得的值、即單位活性物質(zhì)重量的放電容量來評價蓄電裝置的容量。另外,將活性物質(zhì)的放電容量相對于理論容量的值以百分率表示。另外,充放電評價中進行50個循環(huán)。在將第3次循環(huán)的放電容量作為100%時,根據(jù)第10次循環(huán)和第50次循環(huán)的放電容量保持率來評價反復(fù)特性,結(jié)果如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage38</column></row><table>如表1所示,本發(fā)明的蓄電裝置即蓄電裝置AG,即使反復(fù)充放電至第50次循環(huán),容量保持率也均高達97%以上,不出現(xiàn)容量降低,得到良好的循環(huán)特性。由該結(jié)果可知,本發(fā)明的蓄電材料是可進行可逆充放電反應(yīng)的化合物。而且還知道,可以在約3.O4.OV(以鋰作為基準電位)的電位范圍進行可逆充放電反應(yīng)。另一方面,雖然比較例的蓄電裝置在初期顯示了良好的充放電特性,但充放電容量在第10次循環(huán)時是初期容量的80%,在第50次循環(huán)時降低到40%。本發(fā)明人研究后認為,這是由于雖然在充放電循環(huán)的初期階段準確地進行四硫富瓦烯骨架上的2電子氧化還元反應(yīng),但在反復(fù)充放電過程中發(fā)生了某種結(jié)構(gòu)變化或四硫富瓦烯骨架的周圍環(huán)境發(fā)生了變化,在第50次循環(huán)時變成僅進行1電子氧化還元反應(yīng),因而實質(zhì)容量降低。根據(jù)以上結(jié)果可以確定,即使將四硫?qū)僭馗煌呦┳兂删酆衔?,也不是任何聚合物都可以得到良好的反?fù)特性,分子設(shè)計是非常重要的。即很清楚的是,通過設(shè)計成主鏈的結(jié)構(gòu)單元中具有本發(fā)明的四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿木酆衔?,可以提供具有良好的反?fù)特性的蓄電材料。雖然發(fā)現(xiàn)了蓄電裝置的放電容量相對于理論容量降低,即利用率低的例子,但推測這是由于電極活性物質(zhì)和電解液的潤濕性等問題造成的。要使電極活性物質(zhì)進行充放電反應(yīng),就必須使電極活性物質(zhì)與電解液接觸,如果活性物質(zhì)和電解液的潤濕性低,則會出現(xiàn)活性物質(zhì)的全部不能都促進反應(yīng)的情況。推測通過電解液組成的最佳化等的裝置設(shè)計可以克服該問題。如表1所示,蓄電裝置C、D是四硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合而成的聚合物,理論容量高達126128mAh/g,但利用率僅停留在6070%,在本發(fā)明的蓄電裝置中利用率較低。因此可以認為,要提高由四硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合而成的聚合物的利用率,需要為在裝置設(shè)計上最佳化的材料。另一方面,如表1所示,蓄電裝置A、EG是四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g介由噻吩骨架結(jié)合的聚合物,利用率是93%以上。因而可以說,四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g介由噻吩骨架結(jié)合而成的聚合物,不論四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤獾娜〈姆N類如何,利用率均高,是高容量的理想電極活性物質(zhì)。另外,理論容量高達78128mAh/g。蓄電裝置B是四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g介由(-CEC-Ph-CEC-)骨架聚合而成的聚合物,利用率高達96%??梢哉f,通過在四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苤g含有(-CεC-Ph-CεC-)骨架進行聚合所得的聚合物不論四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芤酝獾娜〈姆N類如何,利用率均高,是高容量的理想電極活性物質(zhì)。另外,理論容量高達96mAh/g。另外,如表1所示,雖然本實施例使用的蓄電裝置的理論容量是78128mAh/g,但本發(fā)明的蓄電裝置的理論容量并不限于該范圍的值。通過在通式(1)(17)所示的范圍內(nèi)進行蓄電材料的分子設(shè)計,可以實現(xiàn)理論容量比該范圍大的蓄電裝置。例如,如果將蓄電裝置C中的辛基變?yōu)榧谆?,則容易使分子重量變輕,從而可以實現(xiàn)高容量化。當將蓄電裝置C中的辛基變?yōu)榧谆鶗r,理論容量從126mAh/g變大到233mAh/g。另夕卜,例如,如果將蓄電裝置E中的癸基變?yōu)榧谆?,則理論蓄電容量會從95mAh/g變大到172mAh/g。這樣使用本發(fā)明的電極活性物質(zhì),可以提供高輸出、高容量、并且反復(fù)特性優(yōu)異的蓄電裝置。產(chǎn)業(yè)可利用性本發(fā)明的蓄電材料重量輕,在有機溶劑中不易溶解,可以穩(wěn)定地以高能量密度進行可逆的氧化還元反應(yīng)。因此,適于在各種蓄電裝置中使用。這種蓄電裝置輸出高、容量高,且反復(fù)特性優(yōu)異。因此,適合在各種便攜設(shè)備、運輸設(shè)備、不間斷電源等中使用。另外,適合在以生物芯片為代表的各種電化學(xué)元件中使用。附圖標記說明21殼體22正極集電體23正極活性物質(zhì)層24隔膜25封口板26負極活性物質(zhì)層27負極集電體28密封墊29電解液31正極32負極41正極活性物質(zhì)粒子42導(dǎo)電劑部分權(quán)利要求一種蓄電材料,含有聚合物,所述聚合物的主鏈的結(jié)構(gòu)單元中具有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌堋?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電材料,上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌鼙舜酥苯咏Y(jié)合,構(gòu)成了上述聚合物的主鏈。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電材料,上述聚合物是2種以上具有帶不同取代基的上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿膯误w的共聚物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電材料,上述聚合物是具有乙炔骨架和噻吩骨架中的至少一者的單體、與上述具有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌艿膯误w形成的共聚物。5.根據(jù)權(quán)利要求14的任一項所述的蓄電材料,上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌苁撬牧蚋煌呦┕羌堋?.根據(jù)權(quán)利要求14的任一項所述的蓄電材料,上述聚合物的聚合度是4以上。7.根據(jù)權(quán)利要求14的任一項所述的蓄電材料,上述四硫?qū)僭馗煌呦┕羌芤韵旅娴耐ㄊ舰疟硎荆?lt;formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>(1)通式(1)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,選自RlR4中的2個基團表示與相鄰的結(jié)構(gòu)單元結(jié)合的鍵,另外2個基團分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的蓄電材料,上述聚合物以下述通式(2)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>...(2)通式(2)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5和R6分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電材料,上述X是硫原子,上述R5和R6是鏈狀烴基或芳香族基。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電材料,上述X是硫原子,上述R5和R6是C6H13、C10H21,C8H17、或C6H5O11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蓄電材料,上述聚合物是含有下述通式(3)和(4)所示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>..(3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>.·(4)通式⑶和⑷中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R8分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,并且R5和R6的組合與R7和R8的組合不同。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電材料,上述X是硫原子,上述R5和R6分別是苯基,上述R7和R8分別是鏈狀烴基。13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電材料,上述聚合物以下述通式(5)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>-(5)通式(5)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別獨立地是選自鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,R9是含有乙炔骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,并且含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的蓄電材料,上述X是硫原子,上述R5和R6分別是苯基或鏈狀烴基,上述R9具有下述化學(xué)式(6)所示的結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(6)15.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電材料,上述聚合物以下述通式(7)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>通式(7)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,RlO是含有噻吩骨架的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,并且含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的蓄電材料,上述X是硫原子,上述R5和R6分別是苯基或鏈狀烴基,上述RlO具有下述化學(xué)式(8)(12)所示的任一結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電材料,上述聚合物以下述通式(13)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>通式(13)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R8分別是選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種,R11、R12分別獨立地是含有乙炔骨架和噻吩骨架中的至少一者的鏈狀不飽和烴基或環(huán)狀不飽和烴基,并且含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的蓄電材料,上述X是硫原子,上述R5R8分別是苯基、鏈狀烴基或烷硫基,Rll、R12具有下述化學(xué)式(14)所示的結(jié)構(gòu)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>19.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電材料,上述聚合物以下述通式(15)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>通式(15)中,Ph是芳香烴的二價基團,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5、R6分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的蓄電材料,上述聚合物以下述通式(16)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>通式(16)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R6、R13R16分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的蓄電材料,上述聚合物以下述通式(17)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>通式(17)中,X是氧原子、硫原子、硒原子或碲原子,R5R6、R13R16分別含有選自獨立的鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基、苯基、氫原子、羥基、氰基、氨基、硝基和亞硝基中的至少一種,上述鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基和環(huán)狀不飽和烴基分別含有選自碳原子、氧原子、氮原子、硫原子和硅原子中的至少一種。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的蓄電材料,上述X是硫原子,上述R5和R6是烷硫基,上述R13R16是氫原子。23.一種電極,具有導(dǎo)電性支撐體和設(shè)置在上述導(dǎo)電性支撐體上的蓄電層,所述蓄電層中含有權(quán)利要求122的任一項規(guī)定的蓄電材料。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電極,上述蓄電層中含有導(dǎo)電性物質(zhì)。25.一種電化學(xué)元件,具有正極、負極和配置在上述正極和上述負極之間的電解液,上述正極和上述負極中的至少一者具有權(quán)利要求23所規(guī)定的電極。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電化學(xué)元件,上述電解液中含有季銨鹽陽離子和陰離子的鹽。27.一種蓄電裝置,具有正極、負極和配置在上述正極和上述負極之間的電解液,上述正極和上述負極中的至少一者具有權(quán)利要求23所規(guī)定的電極。28.一種蓄電裝置,具有正極、負極和電解液,所述正極具有權(quán)利要求23所規(guī)定的電極,所述負極中含有可吸藏釋放鋰離子的負極活性物質(zhì),所述電解液中含有由上述鋰離子和陰離子形成的鹽,并將上述正極和上述負極之間的空隙填滿。29.一種便攜型電子設(shè)備,具有權(quán)利要求28所規(guī)定的蓄電裝置。30.一種車輛,具有權(quán)利要求28所規(guī)定的蓄電裝置。全文摘要一種蓄電裝置,具有正極31、負極32和配置在上述正極和上述負極之間的電解液29,正極31和負極32中的至少一者含有含聚合物的蓄電材料,所述聚合物的主鏈的結(jié)構(gòu)單元中具有四硫?qū)僭馗煌呦┕羌?。文檔編號H01M4/60GK101809789SQ20098010047公開日2010年8月18日申請日期2009年7月31日優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日發(fā)明者佐々木隆行,北條伸彥,大塚友,山本隆一,柳田朋亮,清水貴央申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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