CN101489994A - 离子性化合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供具有优异离子电导率等可发挥电化学稳定性等优异基本性能、且pH稳定性优良、可适用于各种用途的离子性化合物，以及含有该离子性化合物的电解质材料、电解液、电解电容器。本发明的离子性化合物具有通式(1)所示的阴离子与通式(2)所示的阳离子。[化学式1](见图(1)) (通式(1)中，X表示B、C、N、O、Al、Si、P、S、As、Se元素，M¹及M²表示连结基团。Q表示1价的元素或有机基团。a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)[化学式2] (见图(2)) (通式(2)中，L为C、Si、N、P、S及O元素；R为1价的元素、官能团或有机基团。s为2、3或4的整数。)

Description

离子性化合物

技术领域

本发明涉及离子性化合物。更详细地说，涉及适合作为构成电化学装置的离子传导体材料的离子性化合物，以及含有该离子性化合物的电解质材料、电解液、电解电容器。

背景技术

离子性化合物必须为含有由阳离子与阴离子所构成的化合物的离子性物质，并广泛使用于各种用途。离子性化合物中，具有离子传导性的化合物适合使用作为离子传导性材料。具体而言，适合使用作为离子传导的各种电池等中所必须使用的离子传导体的构成材料。离子传导体的构成材料在构成离子传导体的电解液中，可发挥作为电解质和/或溶剂的功能。另外，离子传导体的构成材料，可发挥作为固体电解质的功能。离子传导体的构成材料的用途，可以列举出例如一次电池、锂(离子)二次电池和燃料电池等的具有充电及放电机理的电池、电解电容器、电双层电容器、太阳能电池、电致变色显示元件等电化学装置。这些电化学装置中，一般由一对电极与充满于其之间的离子传导体构成电池。

作为离子传导体，通常使用在γ-丁内酯、N，N-二甲基甲酰胺、碳酸亚丙酯、四氢呋喃等有机溶剂中，溶解了过氯酸锂、LiPF₆、LiBF₄、硼氟化四乙基铵、邻苯二甲酸四甲基铵等电解质的电解液。通过由电解质溶解于有机溶剂中，解离为阳离子与阴离子，可于电解液中进行离子传导。另外，可在固体状态下进行离子传导的固体电解质也可作为离子传导体使用。

图1表示一般的锂(离子)二次电池的一个形态的剖面简图。在锂(离子)二次电池中，具有由活性物质所形成的正极与负极，通过由溶解了LiPF₆等锂盐作为溶质的有机溶剂所构成的电解液，在正极与负极之间形成离子传导体。充电时，在负极发生C₆Li→6C+Li+e^-的反应，在负极表面产生的电子(e^-)于电解液中进行离子传导而移动至正极表面，于正极表面发生CoO₂+Li+e^-→LiCoO₂的反应，电流自负极流向正极。放电时，将发生充电时的逆反应，电流自正极流向负极。

然而，在构成这种电化学装置的电解液中，存在有下述问题：有机溶剂易挥发且起火点低；容易发生漏液，欠缺长时间可靠性；在低温下电解液将凝固，无法发挥作为电解液的性能。因此，需要有可改善这些问题的材料。

已公开有一种离子性化合物，其为了保证整体电子中性，以足够的数量含有结合于至少1个阳离子部分M的至少1个阴离子部，其中，M为水合氢(hydroxonium)、亚硝酸基正离子(nitrosonium)NO⁺、铵NH₄ ⁺、具有原子价m的金属阳离子、具有原子价m的有机阳离子或具有原子价m的有机金属阳离子；阴离子部分为相当于式R_D-Y-C(C≡N)₂ ^-或Z-C(C≡N)₂ ^-中的一个；此离子性化合物可使用于离子传导性材料(例如，参照专利文献1。)。阴离子部分为五元环状或四氮杂戊烯的衍生物，实施例中，作为阴离子部分则记载有三唑、咪唑、环戊二烯的衍生物。具体而言，公开有三氰基甲基化合物(tricyano methide)。然而，为了制成构成发挥优异基本性能的电解液的适合材料，还有改进的余地。

公开有一种电解电容器驱动用电解液，其在作为有机极性溶剂的γ-丁内酯中，溶解作为溶质的五烷基胍类的羧酸盐而成(例如，参照专利文献2)。然而，相较于季铵盐系电解液，叔铵盐系电解液的电传导率不充分。因此，为了开发作为电解质的可靠性高、且电传导率较高的电解液，还有改进的余地。

使用在锂二次电池、电解电容器、电双层电容器等电化学装置的电解液，期望为离子电导率优良，且在高电位中呈现电化学性稳定。具体而言，作为电解电容器用电解液，有例如使用在γ-丁内酯、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇等溶剂中，溶解了三乙基胺等与马来酸、邻苯二甲酸等的盐(叔盐)的物质(例如，参照专利文献3。)。然而，在如此使用叔盐的情况下，将有导电度较低的问题。

因此，使用在溶剂中使四烷基铵与马来酸、邻苯二甲酸等的盐(季盐)溶解的物质(例如，参照专利文献4。)。在使用季盐的情况下，与使用叔盐相比，其导电度虽变高，但有体系内pH上升的问题。结果，将有电容器的密封橡胶劣化，自阴极部漏出液体，并附着在印刷基板表面，而引起腐蚀、断线等不良情况的问题。另外，在使用季盐的情况下，与使用叔盐相比，其导电度虽有改善，但仍期盼更进一步的改善。

专利文献1：日本特表2000-508676号公报(第2-13、39-67页)

专利文献2：日本特开平9-97749号公报(第1-2页)

专利文献3：日本特开昭54-7564号公报

专利文献4：日本特开昭62-264615号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于上述现况而形成，其目的在于，提供具有优异离子电导率等可发挥电化学稳定性等优异基本性能、且pH稳定性优良、可适合使用在各种用途的离子性化合物，以及含有该离子性化合物的电解质材料、电解液、电解电容器。

解决问题的方法

本发明人等针对离子性化合物进行各种研究。其结果，着眼在于，由阳离子与阴离子所构成的离子性化合物中，具有离子传导性的离子性化合物适合作为离子传导性材料而用于各种用途。

例如，在具有阳离子为氢原子的情况下，阳离子可与氢氧化物离子反应而生成水。因此，即使在例如氢氧化物离子浓度变高的环境下，变成强碱的顾虑也低，由此发现，可使用在碱性环境下易劣化的橡胶等，可适合使用在各种用途。另外，还发现这种离子性化合物、含有该离子性化合物的电解质材料，可适合应用在电化学装置的材料等各种用途中。

现有的电解电容器中，使用在以γ-丁内酯为主体的溶剂中使用季铵盐作为溶质的电传导率较高的电解液。若使用这种季铵盐系电解液，其碱成分从阴极部漏出。为此，研究了使用不发生漏液的叔铵盐系电解液。

例如，发现了通过将离子性化合物的阳离子制成特定的叔盐结构，则可解决相较在季铵盐系电解液其电传导率不充分的现有叔铵盐系电解液所具有的问题。由此，可兼顾长时间的可靠性和充分的电传导率，可适合使用在具有充电及放电机理的电池和电化学装置等各种用途中。另外，也发现了这种离子性化合物、含有该离子性化合物的电解质材料，可适合应用在电化学装置的材料等各种用途中。

本发明的离子性化合物，具有通式(1)所示的阴离子和通式(2)所示的阳离子：

[化学式1]

(通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)

[化学式2]

(通式(2)中，L表示选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的1种元素；R为相同或不同，为1价的元素、官能团或有机基团，也任选为互相结合的元素；s为2、3或4的整数，为为根据L的元素价数而决定的值。)

在优选的实施方式中，上述阳离子由通式(3)所示；

[化学式3]

(通式(3)中，R¹、R²及R³为相同或不同，表示氢元素或碳数1～8的烃基；在R¹、R²及R³中的至少2个为烃基的情况下，这些烃基也任选直接结合，或为通过选自O、S及N中的至少1种元素而结合的结构。)

在优选的实施方式中，上述通式(1)中的X为C或N。

本发明的离子性化合物，还由通式(4)所示的、且具有沸点为250℃以下的化合物。

[化学式4]

(通式(4)中，A表示含有选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的1种元素的化合物；X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)。

优选的实施方式中，上述通式(4)中的A为胺化合物。

优选的实施方式中，上述通式(4)中的X为C或N。

本发明的离子性化合物，还具有通式(2)所示的阳离子与抗衡阴离子(counter anion)、且25℃下的离子电导率为10mS/cm以上。

[化学式5]

(通式(2)中，L表示选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的1种元素；R为相同或不同，为1价的元素、官能团或有机基团，也任选为互相结合的元素；s为2、3或4的整数，为根据L的元素价数而决定的值。)

本发明的离子性化合物，还含有通式(5)所示的电解质盐和通式(6)所示的电解质盐。

[化学式6]

(通式(5)中，Z表示C、Si、N、P、S或O；R’表示卤原子、官能团或有机基团；t为3、4或5。)；

[化学式7]

(通式(6)中，Y表示C、Si、N、P、S或O；R”表示氢原子、卤原子、官能团或有机基团；u为2、3或4。)

该通式(5)中的C^-和/或该通式(6)中的B^-由通式(1)所示。

[化学式8]

(通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)

优选的实施方式中，上述通式(5)中的Z和/或上述通式(6)中的Y为N。

优选的实施方式中，上述通式(6)中的阳离子为叔铵阳离子。

本发明的离子性化合物，还含有通式(7)所示的电解质盐和通式(6)所示的电解质盐，

[化学式9]

(通式(7)中，R⁴为氢原子或碳数1～12的有机基团；R⁵～R⁸为碳数1～12的有机基团。)

[化学式10]

(通式(6)中，Y表示C、Si、N、P、S或O；R”表示氢原子、卤原子、官能团或有机基团；u为2、3或4。)

优选的实施方式中，上述通式(6)中的阳离子由通式(3)所示；

[化学式11]

(通式(3)中，R¹、R²及R³为相同或不同，表示氢元素或碳数1～8的烃基；在R¹、R²及R³中的至少2个为烃基的情况下，这些烃基也任选直接结合，或为通过选自O、S及N中的至少1种元素而结合的结构。)

优选的实施方式中，上述通式(7)中的D^-和/或该通式(6)中的B^-由通式(1)所示，

[化学式12]

(通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)

本发明的另一方面提供一种电解质材料。本发明的电解质材料含有上述离子性化合物。

优选的实施方式中，上述电解质材料含有基体材料。

本发明的另一方面提供一种电解液。本发明的电解液含有上述离子性化合物。

本发明的另一方面提供一种电解电容器。本发明的电解电容器使用上述电解液而成。

发明效果

根据本发明，可提供一种能发挥具有优异离子电导率等电化学稳定性等优良的基本性能、且pH稳定性优异、可适合使用在各种用途的离子性化合物，以及含有该离子性化合物的电解质材料、电解液、电解电容器。

附图说明

图1为表示锂二次电池的一个形态的剖面简图。

图2(a)为表示电解电容器的一个形态的立体图；(b)为表示铝电解电容器的一个形态的剖面简图；(c)为铝电解电容器的主要部位切剖主视图。

图3为其他形态的铝电解电容器元件的分解立体图。

图4为其他形态的铝电解电容器的主要部位切剖主视图。

图5为片形铝电解电容器的主要部位切剖主视图。

图6为表示电双层电容器的一个形态的剖面简图及电极表面的放大简图。

符号说明

1：阳极箔；2：阴极箔；3：隔膜；4：阳极引出导线；5：阴极引出导线；6：电容器元件；7：弹性封口体；8：外装箱体；9：封口体；10：铆接(或熔接)；11：阳极引片(tab terminal)；12：阴极引片；13：阳极端子；14：阴极端子；15：阳极内部端子；16：阴极内部端子；17：元件固定剂；18：导线端子；19：绝缘板

具体实施方式

本说明书中，离子性化合物具有阴离子与阳离子。本说明书中，离子性化合物也可为含有阴离子和阳离子以外的物质的含有离子性化合物的组合物(离子性组合物)的形态。本说明书中，“离子性化合物”还指“含有离子性化合物的组合物(离子性组合物)”。

本说明书中，“有机基团”指具有至少1个碳原子的基团。也就是说，本说明书中的“有机基团”是具有至少1个碳原子的基团，也可具有氨基、亚氨基、酰胺基、具有醚键的基团、具有硫醚键的基团、酯基、羟基、羧基、氨甲酰基、氰基、硫基(sulfidegroup)等官能团、卤原子等其他基团或原子。

《A-1.本发明的离子性化合物的第1形态》

本发明的离子性化合物必须具有上述通式(1)所示的阴离子，从而可作成离子电导率更优异且充分抑制对在电极等的腐蚀性而长期稳定的材料。

上述通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素。优选为C、N或O，更优选为C或N，进一步更优选为C。M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，适合分别独立为选自由-S-、-O-、-SO₂-及-CO-所组成的组中的至少1种连结基团。更优选为-SO₂-、-CO-。Q表示1价的元素或有机基团，适合为选自氢元素，卤元素，烷基、烯丙基、酰基、这些的取代衍生物，CpF_(2P+1-q)H_q、OC_pF_(2P+1-q)H_q、SO₂C_pF_(2p+1-q)H_q、CO₂C_pF_(2p+1-q)H_q、SO₃C₆F₅-_rH_r、NO₂(式中，1≦p≦6、0<q≦13、0<r≦5)所组成的组中的至少1种的1价的元素或有机基团。更优选为氟元素、氯元素、C_pF_(2P+1-q)H_q、SO₂C_pF_(2p+1-q)H_q。a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。a、d及e由元素X的价数而决定。例如，在X为氧元素时，a＝1、d＝0、e＝0；在X为氮元素时，(1)a＝2、d＝0、e＝0，(2)a＝1、d＝1、e＝0，或(3)a＝1、d＝0、e＝1的任一个。另外，b及c最好为0。也就是说，优选为氰基直接与X结合的形态，在此情况下，不具有M¹及M²所示的基团。

上述通式(1)所示的阴离子中，X优选为N或C，更优选为C。也就是说，上述通式(1)中的X为碳元素的离子性化合物也为本发明的优选形态之一。此情况下，作为上述通式(1)所示的阴离子，为通式(1)中的X为C的下述通式(9)所示的阴离子：

[化学式13]

(通式(9)中，M¹、M²、Q、a、b、c、d及e如上述。)

作为上述通式(1)所示的阴离子，优选为e为0的下述通式(10)所示的阴离子。更优选为三氰基甲基化合物阴离子、二氰基酰胺阴离子、硫异氰酸酯阴离子、氰基氧基阴离子，更优选为二氰基酰胺阴离子、三氰基甲基化合物阴离子。此因为不含氟，电极等的腐蚀性优异。特别优选为三氰基甲基化合物阴离子。下述通式(11)和(12)所示的阴离子也优选。

[化学式14]

上述离子性化合物中，阴离子的存在量相对离子性化合物100质量％，优选为成为阴离子来源的化合物的含量下限值为1质量％，更优选为5质量％，进一步更优选为10质量％。成为阴离子来源的化合物含量的上限值为99.5质量％，更优选为95质量％，进一步更优选为90质量％。

上述通式(2)中，L表示选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的1种元素，优选为N、P、S，更优选为N。在L为N时，则化学性、电化学性稳定。

上述通式(2)中，R为相同或不同，为1价的元素、官能团或有机基团，任选为互相结合的元素。作为上述1价的元素、官能团或有机基团，优选为氢元素、氟元素、氨基、亚氨基、酰胺基、醚基、酯基、羟基、羧基、氨甲酰基、氰基、磺基、硫基、乙烯基、碳数1～18的烃基、碳数1～18的碳化氟基等。上述碳数1～18的烃基、碳数1～18的碳化氟基可为直链、支链或环状，也可含有氮元素、氧元素、硫元素。另外，作为这些碳数，优选为1～18，更优选为1～8。

作为上述1价的元素、官能团或有机基团，更优选为氢元素、氟元素、氰基、磺基、碳数1～8的烃基、含有氧或氮元素的碳数1～8的烃基、碳数1～8的碳化氟基，更优选为碳数1～8的烃基、含有氧或氮元素的碳数1～8的饱和烃基。另外，在含有氮元素的情况下，优选该氮元素不具有氢元素(在氮元素上未结合或配位氢)。

上述通式(2)中，s为2、3或4的整数，是根据L元素的价数而决定的值。L为C或Si时，s为4；为N或P时，s为3；为S或O时，s为2。也就是说，作为上述通式(2)所示的阳离子，优选为下述通式所示：

[化学式15]

(式中，R与上述通式(2)中的R相同。)。R只要为上述物质则均适合使用，但优选为氢元素以外的元素。

作为阳离子，若为满足上述通式(2)则可采用任意适合的阳离子。其中，优选L为氮元素的形态、为鎓阳离子(onium cation)的形态。

也就是说，优选具有下述的离子性化合物，该离子性化合物具有下述通式(1)所示的阴离子和下述通式(3)所示的阳离子：

[化学式16]

(通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)

[化学式17]

(通式(3)中，R¹、R²及R³为相同或不同，表示氢元素或碳数1～8的烃基；在R¹、R²及R³中的至少2个为烃基的情况下，这些烃基也任选直接结合，或为通过选自O、S及N中的至少1种元素而结合的结构。)

如上述那样，上述通式(1)中的X优选为C或N。

作为上述鎓阳离子，适合为下述(I)～(IV)。另外，鎓阳离子指具有O、N、S、P等非金属原子或半金属原子的阳离子的有机基团。

(I)下述通式所示的8种杂环鎓阳离子：

[化学式18]

上述通式中，R^4a～R^9a为相同或不同，表示1价的元素、官能团或有机基团，也可互相结合；O、N、S、P阳离子上的R若为1价的元素、官能团或有机基团则适合使用任一种，但优选为氢元素以外的元素。

(II)下述通式所示的5种不饱和鎓阳离子；

[化学式19]

上述通式中，R^4a～R^10a为相同或不同，表示1价的元素、官能团或有机基团，也可互相结合；O、N、S、P阳离子上的R若为1价的元素、官能团或有机基团则适合使用任一个，但优选为氢元素以外的元素。

(III)下述通式所示的9种饱和环鎓阳离子；

[化学式20]

上述通式中，R^4a～R^14a为相同或不同，表示1价的元素、官能团或有机基团，也可互相结合；O、N、S、P阳离子上的R若为1价的元素、官能团或有机基团则可适合使用任一个，但优选为氢元素以外的元素。

(IV)上述通式(2)中，R的1个以上为氢元素、R的1个以上为C₁～C₈的烷基的链状鎓阳离子。

这种鎓阳离子中，更优选为上述通式(2)中的L为氮原子。

作为上述L为氮原子的鎓阳离子，优选为下述通式：

[化学式21]

(式中，R^4b～R^14b为相同或不同，表示1价的元素、官能团或有机基团，也可互相结合；O、N、S、P阳离子上的R若为1价的元素、官能团或有机基团则可适合使用任一个，但优选为氢元素以外的元素。)所示的6种鎓阳离子；三甲基铵、三乙基铵、三丙基铵、三丁基铵、二甲基乙基铵、二乙基甲基铵等烷基铵类；四甲基亚乙基二胺、二氮杂双环辛烷、二亚乙基三胺、六亚乙基四胺等的分子内具有2个以上叔胺的化合物的铵类；胍及其烷基取代物；等。

上述R^4b～R^14b的1价的元素、官能团或有机基团，优选为氢元素、氟元素、氨基、亚氨基、酰胺基、醚基、酯基、羟基、羧基、氨甲酰基、氰基、磺基、硫基、乙烯基、碳数1～18的烃基、碳数1～18的碳化氟基等。上述碳数1～18的烃基、碳数1～18的碳化氟基可为直链、支链或环状，也可含有氮元素、氧元素、硫元素。另外，作为这些碳数，优选为1～18，更优选为1～8。

作为上述1价的元素、官能团或有机基团，更优选为氢元素、氟元素、氰基、磺基、碳数1～8的烃基、含有氧或氮元素的碳数1～8的烃基、碳数1～8的碳化氟基，更优选为碳数1～8的烃基、含有氧或氮元素的碳数1～8的饱和烃基。另外，在含有氮的情况下，优选该氮元素不具有氢元素(在氮元素上未结合或配位氢元素)。

上述离子性化合物中，基于耐热性优良的理由，优选：(1)以不具有共轭双键的氮阳离子为必须的形态；(2)上述通式(2)中，L为N元素、R的1个为氢元素，其他为相同或不同的可含有氮的碳数1～8的烃，该氮元素优选为叔胺。

上述离子性化合物只要能发挥本发明作用效果，则也可含有除了上述以鎓阳离子为必须的阴离子的有机盐之外的其他阴离子。

作为上述以鎓阳离子为必须的有机盐(有机化合物)，可以列举出例如具有下述阴离子与鎓阳离子的有机盐：卤阴离子(氟阴离子、氯阴离子、溴阴离子、碘阴离子)、4氟化硼酸阴离子、6氟化磷酸阴离子、4氟化铝酸阴离子、6氟化砷酸阴离子、以下述通式(13)所示的磺酰亚胺阴离子、以下述通式(14)所示的磺酰基甲基化合物阴离子、有机羧酸(醋酸、三氟醋酸、邻苯二甲酸、马来酸、苯甲酸等的阴离子)；六氟磷酸离子、六氟砷酸离子、六氟锑酸离子、六氟铌酸离子、六氟钽酸离子等的含氟无机离子；邻苯二甲酸氢离子、马来酸氢离子、水杨酸离子、苯甲酸离子、己二酸离子等的羧酸离子；苯磺酸离子、甲苯磺酸离子、十二烷基苯磺酸离子、三氟甲烷磺酸离子、全氟丁烷磺酸离子等的磺酸离子；硼酸离子、磷酸离子等的无机氧酸离子；双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺离子、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺离子、三(三氟甲烷磺酰基)甲基化合物离子、全氟烷基氟硼酸离子、全氟烷基氟磷酸离子、硼二儿茶酚酸、硼二羟乙酸、硼二水杨酸、硼四(三氟乙酸)、双(草酸根)硼酸等的四配位硼酸离子等。

[化学式22]

上述通式(13)、(14)中，R¹⁵、R¹⁶及R¹⁷为相同或不同，表示可具有1个或2个醚基的碳数1～4的全氟烷基。

上述离子性化合物中，上述鎓阳离子的存在量相对上述阴离子1摩尔，下限值优选为0.5摩尔，更优选为0.8摩尔。另外，上限值为2.0摩尔，更优选为1.2摩尔。

上述离子性化合物也可再含有碱金属盐和/或碱土类金属盐。含有这种碱金属盐和/或碱土类金属盐的离子性化合物是含有碱金属盐和/或碱土类金属盐作为电解质的物质，更适合作为电化学装置的离子传导体的材料。作为碱金属盐，适合为锂盐、钠盐、钾盐，作为碱土类金属盐，适合为钙盐、镁盐。更优选为锂盐。

上述碱金属盐和/或碱土类金属盐中，也可为以上述阴离子为必须的离子性物质，也可为其以外的化合物。

在上述碱金属盐和/或碱土类金属盐为以上述阴离子为必须的离子性物质时，优选为以上述通式(1)所示的阴离子的碱金属盐和/或碱土类金属盐。例如可作为锂盐的形态而使用。作为其他的碱金属盐和/或碱土类金属盐，例如可使用锂盐，作为这些锂盐，优选为LiC(CN)₃、LiSi(CN)₃、LiB(CN)₄、LiAl(CN)₄、LiP(CN)₂、LiP(CN)₆、LiAs(CN)₆、LiOCN、LiSCN等。

在上述碱金属盐和/或碱土类金属盐为上述离子性物质以外的化合物时，优选电解液中或高分子固体电解质中的解离常数较大的电解质盐。适合为例如：LiCF₃SO₃、NaCF₃SO₃、KCF₃SO₃等三氟甲烷磺酸的碱金属盐和碱土类金属盐；LiN(CF₃SO₃)₃、LiN(CF₃CF₃SO₂)₂等的全氟烷烃磺酸酰亚胺的碱金属盐和碱土类金属盐；LiPF₆、NaPF₆、KPF₆等的六氟磷酸的碱金属盐和碱土类金属盐；LiClO₄、NaClO₄等的过氯酸碱金属盐和碱土类金属盐；LiBF₄、NaBF₄等的四氟硼酸盐；LiAsF₆、LiI、NaI、NaAsF₆、KI等的碱金属盐；等。其中，由溶解性和离子电导率的观点而言，优选为LiPF₆、LiBF₄、LiAsF₆、全氟烷烃磺酸酰亚胺的碱金属盐和碱土类金属盐。

上述离子性化合物通过由含有聚合物，适合固体化作为高分子固体电解质使用。

作为上述聚合物，优选为例如聚丙烯腈、聚(甲基)丙烯酸酯类、聚氯化乙烯、聚偏氟乙烯等聚乙烯系聚合物；聚氧亚甲基、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷等聚醚系聚合物；尼龙6、尼龙66等聚酰胺系聚合物；聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯系聚合物；聚苯乙烯；聚磷腈类；聚硅氧烷；聚硅烷；聚偏氟乙烯；聚四氟乙烯；聚碳酸酯系聚合物；聚离子亚基系化合物(ionenepolymer)；等的1种或2种以上。

在将上述离子性化合物制成高分子固体电解质时，聚合物的存在量相对离子性化合物100质量％，优选下限值为0.1质量％，上限值为5000质量％。若不足0.1质量％，则恐怕固体化的效果无法充分得到，若超过5000质量％，则恐怕离子电导率降低。更优选的下限值为1质量％，更优选的上限值为1000质量％。

上述离子性化合物通过由含有溶剂，而更加提升离子电导率。

作为上述溶剂，只要可提升离子电导率则可采用任意适当的溶剂。优选为例如水和有机溶剂等。作为上述有机溶剂，优选与上述离子性化合物中的构成要素的相容性良好、介电常数较大、电解质盐的溶解性高、沸点为60℃以上、且电化学性稳定范围较宽的化合物。更优选为含水分量低的有机溶剂(非水系溶剂)。作为这种有机溶剂，可以列举出例如：1，2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、冠醚、三乙二醇甲基醚、四乙二醇二甲基醚、二噁烷等醚类；碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基乙酯等碳酸酯类；碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸甲基苯酯等链状碳酸酯类；碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、2，3-二甲基碳酸乙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯、2-乙烯基碳酸乙烯酯等环状碳酸酯类；甲酸甲酯、醋酸甲酯、丙酸、丙酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯等脂肪族羧酸酯类；苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯等芳香族羧酸酯类；γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯等羧酸酯类；磷酸三甲酯、磷酸乙基二甲酯、磷酸二乙基甲酯、磷酸三乙酯等磷酸酯类；乙腈、丙腈、甲氧基丙腈、戊二腈、己二腈、2-甲基戊二腈等腈类；N-甲基甲酰胺、N-乙基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯酮、N-甲基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮等酰胺类；二甲基磺酸、乙基甲基磺酸、二乙基磺酸、环丁砜、3-甲基环丁砜、2，4-二甲基环丁砜等硫化合物类；乙二醇、丙二醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚等醇类；乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、1，4-二噁烷、1，3-二噁茂烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、2，6-二甲基四氢呋喃、四氢吡喃等醚类；二甲基亚砜、甲基乙基亚砜、二乙基亚砜等亚砜类；苯腈、甲苯腈等芳香族腈类；硝基甲烷；1，3-二甲基-2-咪唑啉酮；1，3-二甲基-3，4，5，6-四氢-2(1H)-嘧啶酮；3-甲基-2-噁唑啉酮；等，优选这些的1种或2种以上。这些当中，更优选为碳酸酯类、脂肪族酯类、醚类，进一步优选为碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等碳酸酯类，最优选为γ-丁内酯、γ-戊内酯等环状酯类。

作为上述溶剂含量，在含有离子性化合物的组合物100质量％中，优选为1～99质量％。也就是说，在将离子性化合物与溶剂的质量总和设为100质量％时，溶剂含量优选为1～99质量％。若上述溶剂含量不足1质量％，则无法充分提升离子电导率，若超过99质量％，则因溶剂挥发等而无法充分提升稳定性。作为下限值，优选为1.5质量％，更优选为20质量％，进一步更优选为50质量％。作为上限值，优选为85质量％，更优选为75质量％，进一步更优选为65质量％。以范围计，优选溶剂量50～85质量％。

上述离子性化合物优选使挥发成分降低，且在例如-55℃的低温下也不结冻，离子电导率优异。在使用这种离子性化合物作为电解液时，可发挥优异的电特性。

上述离子性化合物也可含有各种添加剂。添加添加剂的目的很多，可以列举出例如提升电传导率、提升热稳定性、抑制水合和溶解所造成的电极劣化、抑制气体发生、提升耐电压、改善湿润性等。作为这种添加剂，可使用例如：对硝基苯酚、间硝基苯乙酮、对硝基苯甲酸等硝基化合物；磷酸二丁酯、磷酸单丁酯、磷酸二辛酯、辛基膦酸单辛酯、磷酸、亚磷酸、次亚磷酸等磷化合物；硼酸或硼酸与多元醇(乙二醇、甘油、甘露醇、聚乙烯醇等)和多糖类的络合物等的硼化合物；亚硝基化合物；尿素化合物；砷化合物；钛化合物；硅酸化合物；铝酸化合物；硝酸及亚硝酸化合物；2-羟基-N-甲基苯甲酸、二(三)羟基苯甲酸等苯甲酸类；葡萄糖酸、重铬酸、山梨酸、二羧酸、EDTA、氟羧酸、苦味酸、辛二酸、己二酸、癸二酸、杂多酸(钨酸、钼酸)、龙胆酸(gentisic acid)、硼二龙胆酸、水杨酸、N-氨基水杨酸、硼二儿茶酸、硼二儿茶酚、bamonic acid、硼酸(bonic acid)、硼二间苯二酚基酸、间苯二酚基酸、borodiprotocachueric acid、戊二酸、二硫酰甲胺酸等酸类、其的酯类、其的酰胺及其盐；硅烷偶联剂；二氧化硅、氨基硅酸盐等硅酸化合物；三乙基胺、六亚甲基四胺等胺化合物；L-氨基酸类；苯(Benzol)；多元酚；8-氧喹啉、氢醌、N-甲基儿茶酚、喹啉及苯甲硫醚、硫甲酚、硫苯甲酸等硫化合物；山梨糖醇；L-组氨酸；等的1种或2种以上。

上述添加剂的含量可用任意适当的量。例如，相对在离子性化合物100质量％，优选为0.1～20质量％的范围，更优选为0.5～10质量％的范围。

在上述离子性化合物中，杂质含量在离子性化合物100质量％中，优选为0.1质量％(1000ppm)以下。若超过0.1质量％，则恐怕无法得到充分的电化学稳定性。更优选为0.05质量％以下，进一步更优选为0.01质量％以下。

上述杂质指不含水，可以列举出例如在制造离子性化合物时和输送时所混入的物质。具体而言，在制造以上述通式(1)所示的阴离子为必须的离子性化合物时，例如在使用卤化合物衍生得到该离子性化合物时，将有卤化合物以杂质形式混入的可能性，另外，在使用银盐衍生得到该离子性化合物时，将有银盐以杂质形式混入的可能性。另外，也有制造原料和副产物等以杂质形式混入的可能性。

本发明中，通过将离子性化合物中的杂质含量设定为如上述，例如可充分抑制卤化合物毒化了电化学装置的电极而使性能降低的情况，或可充分抑制银离子和铁离子等影响离子传导性而使性能降低的情况。另外，杂质含量的测定，优选依下述测定方法所进行。

(杂质的测定方法)

(1)ICP(银离子、铁离子等阳离子类测定)

机器：ICP发光分光分析装置SPS4000(精工电子工业公司制)

方法：将样品0.3g以离子交换水稀释为10倍，测定该溶液

(2)离子层析(硝酸离子、溴离子、氯离子、硫酸离子等的阴离子类测定)

机器：离子层析系统DX-500(日本DIONEX公司制)

分离模式：离子交换

检测器：电传导度检测器CD-20

管柱：AS4A-SC

方法：将样品0.3g以离子交换水稀释为100倍，测定该溶液。

上述离子性化合物中，水分含量在离子性化合物100质量％中，优选为0.05～10质量％。若不足0.05质量％，则水分管理变得困难，恐怕造成成本增加。另外，若超过10质量％，则恐怕无法充分发挥电稳定性。优选的下限为0.1质量％，上限为5质量％，更优选的下限为0.5质量％，上限为3质量％。

另外，水分含量的测定最好通过下述测定方法所进行。

(水分测定方法)

在样品调制时，在露点-80℃以下的辉光箱(glow box)中混合测定样品0.25g、脱水乙腈0.75g，在辉光箱中以充分干燥的TERUMO SYRINGE(商品名，2.5ml)采取混合溶液0.5g而进行。

其后，以卡尔-费休水分计AQ-7(商品名，平沼产业公司制)进行水分测定。

作为上述离子性化合物的制造方法并无特别限定，优选为包括自具有上述通式(1)所示的阴离子的化合物衍生离子性物质的工序的制造方法。由此，可将离子性物质作成为构成熔融盐和固体电解质的盐作为优选形态。作为这种制造方法，优选为包括使用卤化物、碳酸化物自具有上述通式(1)所示阴离子结构的化合物衍生离子性物质的工序而成，例如，包括使具有上述通式(1)所示的阴离子的化合物、与卤化物或碳酸化合物进行反应的工序而成，该卤化物或碳酸化合物优选具有以鎓阳离子或选自碱金属原子、碱土类金属原子、过渡金属原子及稀土类金属原子的至少1种金属原子为必须的阳离子。这些制造原料可分别使用1种或2种以上。另外，本发明中，作为上述制造方法，也可使用阴离子交换树脂。

作为上述制造方法，也可包括制造在自具有上述通式(1)所示阴离子的化合物衍生离子性物质的工序中所使用的具有上述通式(1)所示阴离子的化合物的工序，此情况下，优选通过由使上述的具有上述通式(1)所示阴离子的化合物与卤化物或碳酸化物进行反应，从而制造具有上述通式(1)所示阴离子的化合物。由此，可根据离子性化合物所要求的性能等而适当设定离子性物质中的上述通式(1)所示的阴离子的结构，此情况下，制造具有上述通式(1)所示阴离子的化合物的工序中作为制造原料的具有该阴离子的化合物所具有的阴离子、与离子性物质中的上述通式(1)所示的阴离子并不相同。另外，使叔胺等的化合物与上述通式(1)的酸型化合物进行反应的工序也为优选的制造方法之一。

上述工序中，自具有上述通式(1)所示的阴离子的化合物衍生离子性物质的工序中，化学反应式的1个形态如下式所示。

[化学式23]

上述工序中，若将具有上述通式(1)所示的阴离子的化合物的摩尔数设为x、将卤化物的摩尔数设为y，则反应中的摩尔比(x/y)优选为100/1～0.1/1。若具有阴离子的化合物不足0.1，则恐怕卤化物过剩而无法有效得到产物，另外，恐怕在离子性化合物中混入卤素、而使电极等被毒化。若超过100，则恐怕具有阴离子的化合物过剩而无法期待产率更加提升，另外，恐怕金属离子混入至离子性化合物中使电化学装置性能降低。更优选为10/1～0.5/1。

作为上述工序的反应条件，可根据制造原料和其他反应条件等而予以适当设定，反应温度优选为-20～200℃、更优选0～100℃、进一步更优选10～60℃。反应压力优选为1×10²～1×10⁸Pa、更优选为1×10³～1×10⁷Pa、进一步更优选1×10⁴～1×10⁶Pa。反应时间优选为48小时以下、更优选24小时以下、进一步更优选12小时以下。

在上述工序中，通常使用反应溶剂，作为反应溶剂，优选为：(1)己烷、辛烷等脂肪族烃系；(2)环己烷等脂环式饱和烃系；(3)环己烯等脂环式不饱和烃系；(4)苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃系；(5)丙酮、甲乙酮等酮类；(6)醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、γ-丁内酯等酯类；(7)二氯乙烷、氯仿、四氯化碳等卤化烃类；(8)二乙基醚、二噁烷、二噁茂烷等醚类；(9)丙二醇单甲基醚醋酸酯、二乙二醇单甲基醚醋酸酯等烷二醇的醚类；(10)甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇单甲基醚等醇类；(11)二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺类；(12)二甲亚砜等磺酸酯类；(13)碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸酯类；(14)碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等脂环式碳酸酯类；(15)乙腈等腈类；(16)水等。这些可使用1种或2种以上。其中，优选为(5)、(6)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)。更优选为(5)、(6)、(10)、(14)、(15)、(16)。

在上述离子性化合物的制造方法中，也可在上述工序后进行沉淀物等的过滤、溶剂除去、脱水、减压干燥等处理，例如，可在使所生成的沉淀物过滤，并自含有离子性物质的溶剂在真空等条件下将溶剂除去后，通过由溶解在二氯甲烷等溶剂中进行洗涤，再添加MgSO₄等的具有脱水效果的物质以进行脱水，在溶剂除去后通过减压干燥而得到离子性化合物。作为以溶剂进行的洗涤处理的次数，予以适当设定即可，作为溶剂，优选为：二氯甲烷，以及氯仿、四氢呋喃、丙酮等酮类；乙二醇二甲基醚等醚类；乙腈；水；等。另外，作为具有脱水效果的物质，优选为：MgSO₄，以及分子筛，CaCl₂、CaO、CaSO₄、K₂CO₃、活性氧化铝、二氧化硅凝胶等，添加量可根据产物和溶剂种类等而予以适当设定。

《A-2.本发明的离子性化合物的第2形态》

本发明的离子性化合物以上述通式(4)所示的阳离子(AH⁺)与阴离子为必须，由此成为离子电导率更优异且沸点250℃以下的化合物，故可作成充分抑制漏液、充分抑制对在电极等的腐蚀性、长时间稳定的材料。上述通式(4)所示的化合物的沸点，优选为200℃以下，更优选为150℃以下。

上述通式(4)中，A表示含有选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的1种元素的化合物。含有这种A的阳离子中所含的元素为C、Si、N、P、S、O，优选为N、P、S，更优选为N。在L为N时，化学性、电化学性稳定。如此，上述通式(4)中的A为胺化合物的离子性化合物，也为本发明的优选形态之一。

作由上述A与氢原子所构成的(AH⁺)，优选为下述通式(2)所示。

[化学式24]

上述R、L，引用项目A-1中的说明。

上述离子性化合物的耐热性优异的理由在于：(1)以不具有共轭双键的氮阳离子为必须的形态；和(2)在上述通式(2)中，L为N元素，其他为相同或不同的也可含有氮的碳数1～8的烃，该氮元素优选为叔胺。

上述s为1、2或3的整数，为根据L元素的价数所决定的值。L为C或Si时，s为3；为N或P时，s为2；为S或O时，s为1。也就是说，作为上述通式(2)所示的阳离子，优选为下述通式所示。

[化学式25]

(式中，R为与上述通式(2)相同，至少一个为氢元素。)

作为上述阳离子，只要满足上述通式(2)则可采用任意适当阳离子。其中，更优选为L为氮元素的形态、为鎓阳离子的形态。作为上述鎓阳离子，援引项目A-1中的说明。

由上述A与氢原子所成的阳离子(AH⁺)，优选以下述通式(3)所示。

[化学式26]

上述通式(3)中，作为R¹～R³的1价的元素、官能团或有机基团，优选为氢元素、氟元素、氨基、亚氨基、酰胺基、醚基、酯基、羟基、羧基、氨甲酰基、氰基、磺基、硫基、乙烯基、碳数1～18的烃基、碳数1～18的碳化氟基等。上述碳数1～18的烃基、碳数1～18的碳化氟基可为直链、支链或环状，也可含有氮元素、氧元素、硫元素。另外，作为这些碳数，优选为1～18，更优选为1～8。

作为上述1价的元素、官能团或有机基团，更优选为氢元素、氟元素、氰基、磺基、碳数1～8的烃基、含有氧元素的碳数1～8的烃基、碳数1～8的碳化氟基，更优选为碳数1～8的烃基、含有氧或氮元素的碳数1～8的烃基。

作为上述A，优选为例如：甲基胺、乙基胺、丙基胺、丁基胺、己基胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二丁基胺、二己基胺、乙基甲基胺、丁基甲基胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、二甲基乙基胺、二乙基甲基胺、环己基胺、二环己基胺、吡咯烷、甲基吡咯烷、甲基吗啉、甲基哌啶等脂肪族胺类；苯胺、二甲基苯胺、硝基苯胺、二甲基甲苯胺、萘基胺、吡啶、甲基吡啶、喹啉、甲基吡咯等芳香族胺类；四甲基亚乙基二胺、二氮杂双环辛烷、二亚乙基三胺、甲基咪唑、嘧啶等分子内具有2个以上氮元素的胺类；胍及其烷基取代物。

作为上述离子性化合物，只要可发挥本发明作用效果，另外可含有以上述鎓阳离子为必须的阴离子有机盐以外的其他阴离子。

作为以上述鎓阳离子为必须的有机盐，援引项目A-1中的说明。

上述离子性化合物中，关于上述鎓阳离子的存在量，援引项目A-1中的说明。

上述通式(4)中，作为形成阳离子(AH⁺)对的阴离子，优选为上述通式(1)所示的阴离子。关于上述通式(1)所示的阴离子，援引项目A-1中的说明。

上述离子性化合物中，关于上述阴离子的存在量，援引项目A-1中的说明。

上述离子性化合物也可再含有碱金属盐和/或碱土类金属盐。作为这种形态，援引项目A-1中的说明。

上述离子性化合物通过含有聚合物，适合固体化并作为高分子固体电解质使用。上述离子性化合物通过由含有溶剂，可提升离子电导率。

关于上述聚合物、将上述离子性化合物制成高分子固体电解质时的聚合物的存在量、上述溶剂，援引项目A-1中的说明。

上述离子性化合物优选使挥发成分降低，且在例如-55℃的低温下也不结冻，离子电导率优异。在使用这种离子性化合物作为电解液时，可发挥优异的电特性。

上述离子性化合物也可含有各种添加剂。关于这种形态，援引项目A-1中的说明。

关于上述离子性化合物中的杂质，援引项目A-1中的说明。

关于上述离子性化合物中的水分含量，援引项目A-1中的说明。

关于上述离子性化合物的制造方法，援引项目A-1中的说明。

《A-3.本发明的离子性化合物的第3形态》

本发明的离子性化合物具有上述通式(2)所示的阳离子与抗衡阴离子，且25℃下的离子电导率为10mS/cm以上。

目前为止，与季盐相比，叔盐在用作电容器的电解液时，虽不发生来自阴极部的漏液的问题，但由于是难以解离的结构，故至今为止的叔盐无法达成10mS/cm以上的离子电导率(25℃)。本发明中，通过设计解离度优异的阴离子并予以最优选化，而达成了此课题。

关于上述通式(2)所示的阳离子，援引项目A-1中的说明。

作为上述的抗衡阴离子，可采用任意适当的阴离子。优选可以列举出例如项目A-1中所说明的通式(1)所示的阴离子、项目A-1中所说明的其他阴离子。

上述25℃下的离子电导率为10mS/cm以上，优选为15mS/cm以上，更优选为20mS/cm以上，进一步更优选为25mS/cm以上。在上述25℃下的离子电导率不足10mS/cm时，将无法发挥优良的离子电导率，而恐怕无法提供可适合使用在各种用途的离子性化合物。

上述离子性化合物中，由抑制漏液、抑制对电极的腐蚀等观点而言，最好含有上述项目A-2所示的通式(4)所示的阳离子(AH⁺)。

《A-4.本发明的离子性化合物的第4形态》

本发明的离子性化合物含有上述通式(5)所示的电解质盐和上述通式(6)所示的电解质盐，该通式(5)中的C^-和/或该通式(6)中的B^-以上述通式(1)所表示。

上述通式(5)中的Z表示C、Si、N、P、S或O。上述通式(5)中，R’表示卤原子、官能团或有机基团。该R’任选相同或不同。该R’任选相互结合。t为3、4或5。另外，t为根据上述X的价数所决定的值。

上述通式(5)中的阳离子的优选具体例子，可以列举出例如下述通式(15)所示的鎓阳离子。

[化学式27]

上述鎓阳离子中，进一步优选：

(I)下述通式所示的杂环鎓阳离子：

[化学式28]

(R^’1～R^’7表示氢原子、卤原子、官能团、烃基或取代烃基。R^’1～R^’7可相同或不同。R^’1～R^’7也可互相结合。)

(II)下述通式所示的不饱和鎓阳离子：

[化学式29]

(R^’1～R^’8表示氢原子、卤原子、官能团、烃基或取代烃基。R^’1～R^’8可相同或不同。R^’1～R^’8也可互相结合。)

(III)下述通式所示的饱和环鎓阳离子：

[化学式30]

(R^’1～R^’12表示氢原子、卤原子、官能团、烃基或取代烃基。R^’1～R^’12可相同或不同。R^’1～R^’12也可互相结合。)

(IV)下述通式所示的链状鎓阳离子：

[化学式31]

(R’表示C₁～C₈的烷基。)

上述(I)～(III)中，R^’1～R^’12优选为氢原子、氟原子、氨基、亚氨基、酰胺基、醚基、酯基、羟基、羧基、氨甲酰基、氰基、磺基、硫基，直链、支链或环状的可含有氮原子、氧原子、硫原子等的碳数1～18的烃基、碳化氟基等。其中，更优选为氢原子、氟原子、氰基、磺基、碳数1～8的烃基、碳化氟基。

上述鎓阳离子中，特别优选上述通式(5)中的Z为N的鎓阳离子，最优选下述通式所示的鎓阳离子：

[化学式32]

以及，三乙基甲基铵、二甲基乙基丙基铵、二乙基甲基甲氧基乙基铵、三甲基丙基铵、三甲基丁基铵、三甲基己基铵等链状鎓阳离子；等。

上述通式(6)，Y表示C、Si、N、P、S或O。优选Y为N。上述通式(6)中的R”表示氢原子、卤原子、官能团或有机基团。该R”任选相同或不同。该R”也可互相结合。u为2、3或4。另外，u为根据Y的价数所决定的值。

上述通式(6)中的阳离子的优选具体例子，可以列举出例如：上述(I)～(III)所示的阳离子(将上述通式(15)中的R’取代为R”的阳离子)；甲基铵、乙基铵、丙基铵、丁基铵、己基铵、二甲基铵、二乙基铵、二丙基铵、二丁基铵、二己基铵、乙基甲基铵、丁基甲基胺三甲基铵、三甲基铵、三乙基铵、三丙基铵、三丁基铵、二甲基乙基铵、二乙基甲基铵等烷基铵阳离子；三甲基乙二胺、二氮杂双环辛烷、二亚乙基三胺、六亚乙基四胺等的分子内具有2个以上叔胺的铵阳离子；胍及其的烷基取代物；等。这些当中，优选为三甲基铵、三乙基铵、三丙基铵、三丁基铵、二甲基乙基铵、二乙基甲基铵等叔铵阳离子。

上述通式(5)中的C^-和/或上述通式(6)中的B^-以上述通式(1)所示。通过由这种构成，可达成优异的离子电导率，且pH稳定性可优良。

上述通式(1)所示的阴离子，援引项目A-1中的说明。

上述通式(5)中的C^-和/或上述通式(6)中的B^-，可为上述通式(1)所示的阴离子以外的阴离子。作为该阴离子的具体例子，可以列举出例如：邻苯二甲酸、马来酸等的二羧酸阴离子(单或二阴离子)；硫酸甲酯、硫酸乙酯等硫酸酯阴离子；六氟磷酸离子、六氟砷酸离子、六氟锑酸离子、六氟铌酸离子、六氟钽酸离子等含氟无机离子；水杨酸离子、苯甲酸离子、己二酸离子等羧酸离子；苯磺酸离子、甲苯磺酸离子、十二烷基苯磺酸离子、三氟甲烷磺酸离子、全氟丁烷磺酸离子等磺酸离子；硼酸离子、磷酸离子等无机氧酸离子；双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺离子(TFSI)、双(五氟乙烷磺酰基)酰亚胺离子等酰亚胺离子；三(三氟甲烷磺酰基)甲基化合物离子等甲基化合物离子；四氟硼酸阴离子、全氟烷基氟硼酸离子、硼二儿茶酚酸、硼二羟乙酸、硼二水杨酸、硼四(三氟乙酸酯)、双(草酸根)硼酸酯等的硼系离子；全氟烷基氟磷酸酯离子等磷酸酯离子；等。

上述离子性化合物中，可含有碱金属盐和/或碱土类金属盐。通过由含有这种金属盐，尤其可适合作为电池用电解液。作为碱金属盐，优选为锂盐、钠盐、钾盐。作为碱土类金属盐，优选为钙盐、镁盐。在使用在后述的锂二次电池时等，特别优选为使用锂盐。

作为上述碱金属盐和/或碱土类金属盐的阴离子，可采用任意适当的阴离子。从而，可为上述通式(1)所示的阴离子，也可为其以外的阴离子。关于这种阴离子的具体例子，援引项目A-1中的说明。

上述离子性化合物可含有其他的电解质盐。作为具体例子，优选为过氯酸四乙基铵等的过氯酸的季铵盐；(C₂H₅)₄NBF₄等的四氟硼酸的季铵盐；(C₂H₅)₄NPF₆等季铵盐；(CH₃)₄P·BF₄、(C₂H₅)₄P·BF₄等季鏻盐等，由溶解性和离子电导率的观点而言，优选为季铵盐。

《A-5.本发明的离子性化合物的第5形态》

本发明的离子性化合物，含有上述通式(7)所示的电解质盐和上述通式(6)所示的电解质盐。通过由这种构成，将可达成优异的离子电导率，且可使pH稳定性优良。

上述通式(7)中的R⁴，为氢原子或碳数1～12的有机基团。上述通式(7)中的R⁵～R⁸为碳数1～12的有机基团。R⁴～R⁸也可一部分或全部结合形成环。

在上述通式(7)中的R⁴未与R⁵～R⁸形成环时，作为R⁴，可以列举出例如：直链脂肪族烃基、支链脂肪族烃基、环式烃基、芳香族烃基等。作为直链脂肪族烃基，可以列举出例如：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正癸基、正十八烷基、正二十烷基、羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基等。作为支链脂肪族烃基，可以列举出例如：异丙基、2-甲基丙基、1-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、2-乙基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、4-乙基丁基、2-乙基己基、1，2-二甲基丁基、1，3-二甲基丁基、2，3-二甲基丁基、2-乙基正辛基、2-乙基正十六烯基、2-乙基正十八烯基、2-羟基异丙基、1-羟基-2-甲基丙基等。作为环式烃基，可以列举出例如环己基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、1-羟基己基、2-羟基己基、3-羟基己基、4-羟基己基等。作为芳香族烃基，可以列举出例如苯基、甲苯基、苄基等。R⁴优选为氢原子、直链脂肪族烃基、芳香族烃基，更优选为氢原子、甲基、乙基、正丁基、苯基、苄基，特别优选为氢原子、甲基。

上述通式(7)中的R⁵～R⁸为未形成环时，可以列举出例如直链脂肪族烃基、支链脂肪族烃基、环式羟基、芳香族烃基等。作为直链脂肪族烃基，可以列举出例如：甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正癸基、氨基甲基、氨基乙基、硝基甲基、硝基乙基、氰基甲基、氰基乙基、羧基甲基、羧基乙基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲酰基甲基、甲酰基乙基等。作为支链脂肪族烃基，可以列举出例如：异丙基、2-甲基丙基、1-甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1-乙基丙基、2-乙基丙基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、4-甲基戊基、1-乙基丁基、2-乙基丁基、3-乙基丁基、4-乙基丁基、1，2-二甲基丁基、1，3-二甲基丁基、2，3-二甲基丁基、2-乙基正辛基、2-氨基异丙基、1-氨基-2-甲基丙基、2-硝基异丙基、1-硝基-2-甲基丙基、2-氰基异丙基、1-氰基-2-甲基丙基、2-羧基异丙基、1-羧基-2-甲基丙基、2-甲氧基异丙基、1-甲氧基-2-甲基丙基、2-甲酰基异丙基、1-甲酰基-2-甲基丙基等。作为环式烃基，可以列举出例如环己基、1-甲基己基、2-甲基己基、3-甲基己基、4-甲基己基、1-氨基己基、2-氨基己基、3-氨基己基、4-氨基己基、1-氰基己基、2-氰基己基、3-氰基己基、4-氰基己基、1-羧基己基、2-羧基己基、3-羧基己基、4-羧基己基、1-甲氧基己基、2-甲氧基己基、3-甲氧基己基、4-甲氧基己基、1-甲酰基己基、2-甲酰基己基、3-甲酰基己基、4-甲酰基己基等。作为芳香族烃基，可以列举出例如苯基、甲苯基、苄基等。这些当中，优选为直链脂肪族烃基，更优选为甲基、甲氧基乙基、乙基，特别优选为甲基、乙基。

在上述通式(7)中的R⁴、R⁵、R⁶、R⁷及R⁸的一部分或全部结合形成环等时，作为该结构，可以列举出例如亚烷基、亚芳基、亚烯基等。作为亚烷基，可以列举出例如亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚异丙基、亚正丁基、1，2-二甲基亚乙基、亚正戊基、亚正己基等。作为亚芳基，可以列举出例如亚苯基等。作为亚烯基，可以列举出例如亚乙烯基、亚正丙烯基、亚异丙烯基、亚正丁烯基、1，2-二甲基亚乙烯基等。这些当中，优选为亚烷基、亚烯基，更优选为亚乙基、亚异丙基、1，2-二甲基亚乙基、亚乙烯基、亚异丙烯基、1，2-二甲基亚乙烯基。

上述通式(7)中，优选R⁴、R⁵、R⁶、R⁷及R⁸的一部分或全部为结合形成环。作为该环结构，可以列举出例如：咪唑啉环、咪唑环、四氢嘧啶环等。这些当中，优选为咪唑啉环、咪唑环，更优选为咪唑环。

作为上述通式(7)中的阳离子的具体例子，可以列举出例如：1，2，3-三甲基咪唑鎓、1，2，3，4-四甲基咪唑鎓、1，3，4-三甲基-2-乙基咪唑鎓、1，3-二甲基-2，4-二乙基咪唑鎓、1，2-二甲基-3，4-二乙基咪唑鎓、1-甲基-2，3，4-三乙基咪唑鎓、1，2，3，4-四乙基咪唑鎓、1，3-二甲基-2-乙基咪唑鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓、1，2，3-三乙基咪唑鎓、1，1-二甲基-2-庚基咪唑鎓、1，1-二甲基-2-(2’-庚基)咪唑鎓、1，1-二甲基-2-(3’-庚基)咪唑鎓、1，1-二甲基-2-(4’-庚基)咪唑鎓、1，1-二甲基-2-十二烷基咪唑鎓、1，1-二甲基咪唑鎓、1，1，2-三甲基咪唑鎓、1，1，2，4-四甲基咪唑鎓、1，1，2，5-四甲基咪唑鎓、1，1，2，4，5-五甲基咪唑鎓等咪唑鎓阳离子；1，3-二甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1，3-二乙基咪唑鎓、1，2，3-三甲基咪唑鎓、1，2，3，4-四甲基咪唑鎓、1，3，4-三甲基-2-乙基咪唑鎓、1，3-二甲基-2，4-二乙基咪唑鎓、1，2-二甲基-3，4-二乙基咪唑鎓、1-甲基-2，3，4-三乙基咪唑鎓、1，2，3，4-四乙基咪唑鎓、1，3-二甲基-2-乙基咪唑鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓、1，2，3-三乙基咪唑鎓、1，1-二甲基-2-庚基咪唑鎓、1，1-二甲基-2-(2’-庚基)咪唑鎓、1，1-二甲基-2-(3’庚基)咪唑鎓、1，1-二甲基-2-(4’-庚基)咪唑鎓、1，1-二甲基-2-十二烷基咪唑鎓、1，1-二甲基咪唑鎓、1，1，2-三甲基咪唑鎓、1，1，2，4-四甲基咪唑鎓、1，1，2，5-四甲基咪唑鎓、1，1，2，4，5-五甲基咪唑鎓等咪唑鎓阳离子；1，3-二甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、1，2，3-三甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、1，2，3，4-四甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、1，2，3，5-四甲基-1，4，5，6-四氢嘧啶鎓、8-甲基-1，8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烷鎓、5-甲基-1，5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烷鎓、8-乙基-1，8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一烷鎓、5-乙基-1，5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烷鎓等四氢嘧啶鎓等阳离子；等。这些当中，优选为咪唑鎓阳离子，更优选为1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1，3-二甲基咪唑鎓、1，3-二乙基咪唑鎓、1，2，3-三甲基咪唑鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓、1，2，3，4-四甲基咪唑鎓，特别优选为1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1，2，3-三甲基咪唑鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓，最优选为1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1，2，3-三甲基咪唑鎓。

关于上述通式(6)所示的阳离子，援引项目A-4中的说明。

上述通式(6)所示的阳离子，优选为上述通式(3)所示的阳离子。

上述通式(3)中，R¹、R²及R³为相同或不同，表示氢元素或碳数1～8的烃基；在R¹、R²及R³中的至少2个为烃基的情况下，这些烃基也任选直接结合，或为通过选自O、S及N中的至少1种元素而结合的结构。

上述通式(3)所示的阳离子中，优选为三甲基铵、三乙基铵、三丙基铵、三丁基铵、二甲基乙基铵、二乙基甲基铵等叔铵阳离子。

优选上述通式(7)中的D^-和/或上述通式(6)中的B^-为上述通式(1)所示。通过由这种构成，将可达成极优异的离子电导率，且使pH稳定性优异。

关于上述通式(1)所示的阴离子，援引项目A-1中的说明。

上述通式(7)中的D^-和/或上述通式(6)中的B^-，可为上述通式(1)所示的阴离子以外的阴离子。该阴离子的具体例子，援引项目A-4中的说明。

上述离子性化合物中，可含有碱金属盐和/或碱土类金属盐。通过由含有这种金属盐，尤其可适合作为电池用电解液。作为碱金属盐，优选为锂盐、钠盐、钾盐。作为碱土类金属盐，优选为钙盐、镁盐。在使用在后述的锂二次电池时等，特别优选为使用锂盐。

作为上述碱金属盐和/或碱土类金属盐的阴离子，可采用任意适当的阴离子。从而，可为上述通式(1)所示的阴离子，也可为其以外的阴离子。关于这种阴离子的具体例子，援引项目A-1中的说明。

上述离子性化合物可含有其他电解质盐。作为具体例子，援引项目A-4中的说明。

《B.电解质材料》

本发明的电解质材料含有上述项目A-1～A-5所说明的本发明的离子性化合物。另外，上述离子性化合物优选用在电解质材料，但也可使用在电解质材料以外的材料。

上述电解质材料优选含有基体材料。上述基体材料优选以有机溶剂为必须的电解质。作为这种有机溶剂，可以列举出例如上述项目A-1所说明的有机溶剂。

本发明的电解质材料，也可为上述项目A-1～A-5所说明的本发明的离子性化合物本身。另外，本发明的电解质材料也可直接作为电解质使用。上述电解质是指电解液用材料或电解质用材料，可作为(1)构成电解液的溶剂和/或(2)电解质的材料(离子传导体用材料)，另外，作为(3)固体电解质的材料(电解质用材料)而适合使用在电化学装置中的离子传导体。例如，在(1)的情况下，通过与上述电解质一起在溶剂中含有显示离子传导性的物质，从而构成电解液(或固体电解质)。在(2)的情况下，通过使上述电解质含于溶剂中，从而构成电解质的材料。在(3)的情况下，使上述电解质直接、或再含有其他成分而制成固体电解质。

本发明的电解质材料，构成一次电池、锂(离子)二次电池和燃料电池等的具有充电/放电机理的电池、电解电容器的驱动用电解液、电解电容器、电双层电容器、太阳能电池·电致变色显示元件等电化学装置。

《C.电解液》

本发明的电解液，含有上述项目A-1～A-5所说明的本发明的离子性化合物。优选可使上述项目A-1～A-5所说明的本发明的离子性化合物溶解在溶剂而获得。作为这种溶剂，可采用任意适当的溶剂。优选溶剂中含有有机溶剂。其理由在于，可更加提升离子电导率。有机溶剂的具体例子，援引项目A-1中的说明。

在调制上述电解液时，上述通式(5)所示的电解质盐及上述通式(6)所示的电解质盐的配合量、或上述通式(7)所示的电解质盐及上述通式(6)所示的电解质盐的配合量，可根据目的而设定为任意适当的值。优选相对上述溶剂100质量份为1～900质量份、更优选10～400质量份、特别优选30～100质量份。通过由使电解质盐的配合量设为这种范围，则可达成优异的离子电导率。再者，可抑制电解质盐的析出。

上述通式(5)所示的电解质盐与上述通式(6)所示的电解质盐的配合比例、或上述通式(7)所示的电解质盐与上述通式(6)所示的电解质盐的配合比例，可设定为任意适当的值。优选为95:5～5:95、更优选90:10～50:50、特别优选90:10～55:45。另外，该比例为质量比例。

本发明的电解液可含有水。电解液中的含水量优选为0.01～10质量％、更优选0.01～5质量％、特别优选0.01～2质量％。通过由将含水量设为这种范围，则可使电化学装置的耐电压性、耐热性、寿命稳定。再者，可使修复阳极氧化被膜时的育成性优良。

本发明的电解液中，除了上述之外，可含有其他任意成分。作为其他任意成分，可以列举出例如无机氧化物微粒、添加剂。

作为上述无机氧化物微粒，优选非电子传导性、电化学性稳定，更优选为具有离子传导性。作为这种无机氧化物微粒，可以列举出例如α，β，γ-氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化镁、钛酸钡、水滑石等陶瓷微粒。

作为上述添加剂，可根据目的采用任意适当的添加剂。作为添加添加剂的目的，可以列举出例如提升电传导率、提升热稳定性、抑制水合和溶解所造成的电极劣化、抑制气体发生、提升耐电压、改善湿润性等。作为这种添加剂，可使用例如：对硝基苯、间硝基苯乙酮、对硝基苯甲酸等硝基化合物；磷酸二丁酯、磷酸单丁酯、磷酸二辛酯、辛基膦酸单辛酯、磷酸等磷化合物；硼酸或硼酸与多元醇(乙二醇、甘油、甘露醇、聚乙烯醇等)和多糖类的络合物等硼化合物；亚硝基化合物；尿素化合物；砷化合物；钛化合物；硅酸化合物；铝酸化合物；硝酸及亚硝酸化合物；2-羟基-N-甲基苯甲酸、二(三)羟基苯甲酸等苯甲酸类；葡萄糖酸、重铬酸、山梨酸、二羧酸、EDTA、氟羧酸、苦味酸、辛二酸、己二酸、癸二酸、杂多酸(钨酸、钼酸)、龙胆酸(gentisic acid)、硼二龙胆酸、水杨酸、N-氨基水杨酸、硼二儿茶酸、硼二儿茶酚、bamonic acid、硼酸(bonic acid)、硼二间苯二酚基酸、间苯二酚基酸、borodiprotocachueric acid、戊二酸、二硫酰甲胺酸等酸类、其的酯、其的酰胺及其盐；硅烷偶联剂；二氧化硅、氨基硅酸盐等硅化合物；三乙基胺、六亚甲基四胺等胺化合物；L-氨基酸类；苯酚(benzol)；多元酚；8-氧喹啉、氢醌、N-甲基儿茶酚、喹啉及苯甲硫醚、硫甲酚、硫苯甲酸等硫化合物；山梨糖醇；L-组氨酸等。

本发明的电解液的离子电导率，代表者为10mS/cm以上、优选15mS/cm以上、更优选20mS/cm以上。另外，本说明书中“离子电导率”指25℃下所测定的值。

本发明的电解液的pH变化量，代表者为6以下、优选5.5以下、更优选5以下。通过具备这种pH稳定性，可抑制电化学装置的各种零件的腐蚀。另外，关于pH变化量的测定方法将在后述。

如此，本发明的电解液可同时达成优异的离子电导率与优异的pH稳定性。本发明的电解液可充分抑制漏液，充分抑制对电极等的腐蚀性，并制成长时间稳定的材料。另外，上述项目A-1～A-3所说明的离子性化合物，阳离子具有氢原子，故即使在例如氢氧化物离子浓度变高的环境下，也不变成强碱，因此可使性能和耐久性和品质充分优良，并可适用在电化学装置的材料等各种用途中。

《D.电化学装置》

本发明的离子性化合物、本发明的电解质材料、本发明的电解液，可使用作为电化学装置的构成要素。作为电化学装置的优选形态，具有离子传导体、负极、正极、集电体、隔膜及容器作为基本构成要素。

作为上述离子传导体，适合为电解质与有机溶剂或与聚合物的混合物。若使用有机溶剂，则一般将此离子传导体称为电解液，若使用聚合物，则称为高分子固体电解质。高分子固体电解质也包括含有有机溶剂作为增塑剂的物质。上述电解质在这种离子传导体中，可适合应用作为电解液中的电解质和有机溶剂的替代，或作为高分子固体电解质，在将上述电解质使用作为离子传导体的材料而成的电化学装置中，这些的至少一个将通过由上述电解质所构成。这些当中，优选作为电解液中的有机溶剂的替代、或高分子固体电解质使用。

作为上述有机溶剂，只要为可使上述电解质溶解的非质子性溶剂即可，适合与上述有机溶剂相同的物质。其中，在设为2种以上的混合溶剂时，在电解质为含有锂离子的情况下，优选通过由溶解在由这些有机溶剂中介电常数为20以上的非质子性溶剂与介电常数为10以下的非质子性溶剂所形成的混合溶剂中，从而调制电解液。尤其是在使用锂盐的情况下，电解质对在二乙基醚、碳酸二甲酯等介电常数为10以下的非质子性溶剂的溶解度较低，无法单独地使用而得到充分的离子电导率，此外，相反，单独介电常数20以上的非质子性溶剂虽具有高溶解度，但其粘度也较高，故离子移动困难，仍然无法得到充分的离子电导率。若混合这些，则可确保适当的溶解度与移动度，可得到充分的离子电导率。

作为溶解上述电解质的聚合物，可适合使用上述聚合物的1种或2种以上。这些当中，优选为在主链或侧链具有聚环氧乙烷的聚合物或共聚物、聚亚乙烯基氟化物的单独聚合物或共聚物、甲基丙烯酸酯聚合物、聚丙烯腈。在这些聚合物中添加增塑剂时，可使用上述的非质子性有机溶剂。

作为上述离子传导体中的电解质浓度，优选为0.01mol/dm³以上，另外，优选为饱和浓度以下。若不足0.01mol/dm³，离子电导率较低，故不优选。更优选0.1mol/dm³以上，另外，为1.5mol/dm³以下。

作为上述负极材料，在锂电池的情况下，优选为锂金属和锂与其他金属的合金。另外，在锂离子电池的情况下，优选为将聚合物、有机物、沥青等进行烧结所得的炭和天然石墨、金属氧化物等利用了所谓插层(intercalation)现象的材料。在电双层电容器的情况下，优选为活性碳、多孔质金属氧化物、多孔质金属、导电性聚合物。

作为上述正极材料，在锂电池及锂离子电池的情况下，优选为LiCoO₂、LiNiO₂、LiMn₂O₄等含锂氧化物；TiO₂、V₂O₅、MoO₃等氧化物；TiS₂、FeS等硫化物；聚乙炔、聚联苯、聚苯胺、聚吡咯等导电性高分子。在电双层电容器的情况下，优选为活性碳、多孔质金属氧化物、多孔质金属、导电性聚合物。

以下，作为电化学装置，针对(1)锂二次电池、(2)电解电容器以及(3)电双层电容器进行更详细的说明。

(1)锂二次电池

锂二次电池以正极、负极、介于正极与负极之间的隔膜、及使用本发明的电解质而成的离子传导体作为基本构成要素所构成。此情况下，上述电解质中含有锂盐作为显示离子传导性的物质。作为这种锂二次电池，优选作为水电解质以外的锂二次电池的非水电解质锂二次电池。图1表示锂二次电池的一个形态的剖面简图。此锂二次电池使用焦炭作为后述的负极活性物质、使用含Co的化合物作为正极活性物质，而在这种锂二次电池中，在充电时，在负极发生C₆Li→6C+Li+e^-的反应，在负极表面所产生的电子(e^-)在电解液中进行离子传导而移动至正极表面，在正极表面将发生CoC₂+Li+e^-→LiCoO₂的反应，电流自负极流向正极。放电时，将发生充电时的逆反应，电流自正极流向负极。如此，可通过由离子所进行的化学反应而蓄存或供给电。

作为上述负极，优选将含负极活性物质、负极用导电剂、负极用粘着剂等负极合剂涂布在负极用集电体的表面而制作的负极。负极合剂也可含有导电剂和粘着剂以外的各种添加剂。

作为上述负极活性物质，优选金属锂、可吸藏·放出锂离子的材料等。作为上述可吸藏·放出锂离子的材料，优选金属锂；热分解碳；沥青焦炭、针状焦炭、石油焦炭等焦炭；石墨；玻璃状碳；将苯酚树脂、呋喃树脂等以适当温度进行烧结而碳化的有机高分子化合物烧结体；碳纤维；活性碳等碳材料；聚乙炔、聚吡咯、聚并苯(polyacene)等聚合物；Li_4/3Ti_5/3O₄、TiS₂等含锂过渡金属氧化物或过渡金属硫化物；与碱金属进行合金化的Al、Pb、Sn、Bi、Si等金属；可将碱金属插入至格子间的AlSb、Mg₂Si、NiSi₂等立方晶系的金属间化合物、Li_3-fG_fN(G：过渡金属)等锂氮化合物等。这些可使用1种或2种以上。这些当中，更优选为可吸藏、放出碱金属离子的金属锂和碳材料。

上述负极用导电剂，若为电子传导性材料即可，优选为鳞片状石墨等天然石墨、人造石墨等石墨；乙炔黑、科琴黑(Ketjenblack)、槽黑、炉黑、灯黑、热炭黑等炭黑；碳纤维、金属纤维等导电性纤维；氟化碳、铜、镍等金属粉末；聚亚苯基衍生物等有机导电性材料等。这些可使用1种或2种以上。这些当中，更优选为人造石墨、乙炔黑、碳纤维。作为负极用导电剂的使用量，相对于负极活性物质100质量份，优选为1～50质量份、更优选1～30质量份。另外，负极活性物质由于具有电子传导性，故可不使用负极用导电剂。

作为上述负极用粘着剂，可为热塑性树脂、热固化性树脂的任一个，优选为聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-氯三氟乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚氯三氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、丙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-全氟甲基乙烯醚-四氟乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮及其的共聚物等。这些可使用1种或2种以上。这些当中，更优选为苯乙烯丁二烯橡胶、聚偏氟乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、聚乙烯基吡咯烷酮及其的共聚物。

作为上述负极用集电体，只要为在电池内部不发生化学变化的电子传导体即可，优选为不锈钢、镍、铜、钛、炭、导电性树脂、在铜和不锈钢表面附着或被膜了碳、镍、钛等的电子传导体等。这些当中，更优选为铜和含铜的合金。这些可使用1种或2种以上。另外，也可使这些的负极用集电体的表面氧化而使用。再者，期望在集电体表面施加凹凸。作为负极用集电体的形状，优选为箔、薄膜、薄片、网、被冲孔后得到的物质、条体、多孔质体、发泡体、纤维组的成形体等。作为集电体的厚度，优选为1～500μm。

作为上述正极，优选将含有正极活性物质、正极用导电剂、正极用粘着剂等的正极合剂涂布在正极用集电体表面而予以制作。正极合剂也可含有导电剂和粘着剂以外的其他各种添加剂。

作为上述正极活性物质，优选为金属Li、Li_xCoO₂、Li_xNiO₂、Li_xMnO₂、Li_xCo_yNi_1-yO₂、Li_xCo_yJ_1-yO_z、Li_xNi_1-yJ_yO_z、Li_xMn₂O₄、Li_xMn_2-yJ_yO₄、MnO₂、V_gO_h、Cr_gO_h(g及h为1以上的整数)等不含锂的氧化物等。这些可使用1种或2种以上。

上述J表示选自Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb及B中的至少1种元素。另外，x为0≦x≦1.2，y为0≦y≦0.9，z为2.0≦z≦2.3，x根据电池的充放电而进行增减。另外，作为正极活性物质，也可使用过渡金属硫族化物(chalcogen)、可含有锂的钒氧化物和铌氧化物、由共轭聚合物所形成的有机导电性物质、夏夫尔(Chevrel)相化合物等。作为正极活性物质颗粒的平均粒径，优选为1～30μm。

作为上述正极用导电剂，是在所使用的正极活性物质的充放电电位中不发生化学变化的电子传导性材料即可，优选为：与上述负极用导电剂相同的材料；铝、银等金属粉末；氧化锌、钛酸钾等导电性晶须(whisker)；氧化钛等导电性金属氧化物等。这些可使用1种或2种以上。这些当中，优选为人造石墨、乙炔黑、镍粉末。作为正极用导电剂的使用量，相对在正极活性物质100质量份，优选为1～50质量份、更优选1～30质量份。在使用炭黑和石墨时，相对在正极活性物质100质量份，优选设为2～15质量份。

作为上述正极用粘着剂，可为热塑性树脂、热固化性树脂的任一个，优选为上述负极用粘着剂中的苯乙烯丁二烯橡胶以外的粘着剂，和四氟乙烯-六氟乙烯共聚物等。这些可使用1种或2种以上。这些当中，更优选为聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯。

作为上述正极用集电体，是在所使用的正极活性物质的充放电电位中不发生化学变化的电子传导体即可，优选为不锈钢、铝、钛、碳、导电性树脂、在铝和不锈钢表面附着或被膜了碳、钛等电子传导体等。这些可使用1种或2种以上。这些当中，优选为铝或含铝的合金。另外，也可使这些的正极用集电体的表面氧化来使用。再者，期望在集电体表面施加凹凸。作为正极用集电体的形状及厚度，与上述负极用集电体相同。

作为上述隔膜，优选在使用电解液作为离子传导体的情况下具有较大离子穿透度和规定机械强度的绝缘性的微多孔性薄膜，且优选在一定温度以上使孔闭塞、具有提高电阻的功能的隔膜。作为材质，从耐有机溶剂性与疏水性的观点出发，优选为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃聚合物的多孔性合成树脂薄膜，聚丙烯、氟化聚烯烃等有机材料所形成的纺布或无纺布，由玻璃纤维、无机材料所形成的纺布或无纺布等。作为隔膜所具有的细孔的孔径，优选为从电极脱离的正极活性物质和负极活性物质、粘着剂、导电剂所不透过的范围，最好为0.01～1μm。作为隔膜的厚度，优选为10～300μm。另外，作为空隙率，优选为30～80％。

另外，在隔膜表面，优选预先通过由电晕放电处理、等离子放电处理、使用其他表面活性剂的湿式处理，进行改质以降低其疏水性。由此，将提升隔膜表面及空孔内部的湿润性，并可极力抑制电池内部电阻的增加。

作为上述锂二次电池，可为使在聚合物材料中保持电解液的凝胶被含在正极合剂或负极合剂来构成，或使由保持电解液的聚合物材料所构成的多孔性隔膜与正极或负极一体化来构成。作为上述聚合物材料，只要可保持电解液即可，优选为偏氟乙烯与六氟丙烯的共聚物等。

作为上述锂二次电池的形状，可以列举出例如硬币形、钮扣形、薄片形、层压形、圆筒形、扁平形、角形、使用在电动车等的梯形等。

(2)电解电容器

作为电解电容器，适合使用本发明的电解液。这种形态为本发明的优选形态之一。

电解电容器以阳极箔、阴极箔、由夹持在阳极箔与阴极箔之间的隔膜的电解纸及导线所构成的电容器元件、使用上述电解质而成的离子传导体、有底筒状的外装箱体以及密封外装箱体的封口体作为基本构成要素而构成。电容器的一个形态的立体图示于图2(a)。本发明的电解电容器通过如下得到：在电容器元件中浸渍使用上述电解质材料所形成的离子传导体的电解液，将该电容器元件容纳在有底筒状的外装箱体，并将封口体安装在外装箱体的开口部，同时对外装箱体的端部实施扭转加工以密封外装箱体而获得。作为这种电解电容器，优选为铝电解电容器、钽电解电容器、铌电解电容器。铝电解电容器的一个形态的剖面简图示在图2(b)。作为这种铝电解电容器，优选在通过由电解蚀刻或蒸镀而作成了细微凹凸而粗面化的铝箔表面上，将通过由阳极氧化所形成的薄的氧化皮膜(氧化铝)作为介电质。

另外，铝电解电容器的主要部位切剖剖面示在图2(c)。图2(c)形成经粗面化处理及氧化皮膜形成处理的阳极箔1与阴极箔2通过隔膜3卷绕的电容器元件6，将电容器元件浸渍在驱动用电解液(以下称为电解液)后，容纳在有底筒状的外装箱体8。将阳极及阴极引出导线4、5插入至形成在弹性封口体7上的贯通孔并拉出，在外装箱体的开口部安装弹性封口体7，通过扭转加工制成密闭的结构。

铝电解电容器一般含有图3、图4所示的结构。形成将经蚀刻处理及氧化皮膜形成处理的阳极箔1与阴极箔2通过隔膜3卷绕的电容器元件6，将此电容器元件浸渍在电解液后，容纳在有底筒状的外装箱体8。在外装箱体8的开口部安装封口体9，通过由扭转加工制成密闭的结构。在外装箱体8可具有固定电容器元件6的元件固定剂17。在封口体9的外端面构成有阳极端子13及阴极端子14，这些端子13、14的下端部作为阳极内部端子15及阴极内部端子16，并将从电容器6引出的阳极引片11及阴极引片12电连接。在此，关于阳极引片11使用实施了育成处理的端子，阴极引片12使用未实施育成处理的端子。任一引片11、12均使用未实施表面加工的铝箔。

伴随着电子零件的小型化、薄型化、高密度面安装技术的进步，对在铝电解电容器也要求片形，片形铝电解电容器含有图5所示结构。形成将经粗面化处理及氧化皮膜形成处理的阳极箔与阴极箔通过隔膜卷绕的电容器元件6，将此电容器元件浸渍在电解液后，容纳在有底筒状的外装箱体8，并使用弹性封口体7将开口部进行封口，而构成铝电解电容器。将此铝电解电容器的引线端子18配设成抵接在所拉出的端面上，且安装具备有该引线端子18所贯通的贯通孔的绝缘板19，构成为具有基板安装上的稳定性。

使用了提供上述项目A-1、上述项目A-2或上述项目A-3所说明的离子性化合物的电解液的铝电解电容器的结构，其可使用在新申请的铝电解电容器的结构，可以列举出例如，由经蚀刻处理及氧化皮膜形成处理的阳极箔与阴极箔通过隔膜而层压的结构所形成的铝电解电容器等。

作为上述阳极箔，可使用将纯度99％以上的铝箔在酸性溶液中进行化学或电化学蚀刻而进行扩面处理后，在硼酸铵、磷酸铵或己二酸铵等的水溶液中进行育成处理，在其表面上形成阳极氧化皮膜层。

作为上述阴极箔，可使用在经化学或电化学蚀刻而进行扩面处理的铝箔的一部分或全部上，形成由选自氮化钛、氮化锆、氮化钽及氮化铌的1种以上的金属氧化物，和/或选自钛、锆、钽及铌的1种以上的金属所构成的皮膜的铝箔。

作为上述皮膜的形成方法，可以列举出例如蒸镀法、镀敷法、涂布法等，作为形成皮膜的部分，可被覆阴极箔的整面，也可根据需要在阴极箔的一部分、例如仅在阴极箔的单面上被覆金属氮化物或金属。

上述导线优选由连接在阳极箔及阴极箔的连接部、圆棒部及外部连接部所构成。此导线在连接部中分别通过由缀缝(stitch)和超声波熔接等手段而电连接在阳极箔及阴极箔。另外，导线中的连接部及圆棒部优选由高纯度的铝所形成，外部连接部优选由经焊料镀敷的镀铜铁钢线所构成。另外，在与阴极箔的连接部及圆棒部的表面的一部分或全部，可形成通过由硼酸铵水溶液、磷酸铵水溶液或己二酸铵水溶液等的阳极氧化处理所形成的氧化铝层，或形成由Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂等所构成的陶瓷涂敷层等绝缘层。

上述外装箱体，优选由铝或铝合金构成。

上述封口体具备将导线分别导出的贯通孔，例如，优选由丁基橡胶等弹性橡胶构成，作为丁基橡胶，可使用例如在异丁烯与异戊二烯的共聚物所形成的生橡胶中添加增强剂(炭黑等)、增量剂(粘土、滑石、碳酸钙等)、加工助剂(硬脂酸、氧化锌等)、硫化剂等而予以混炼后，再压轧、成形的橡胶弹性体。作为硫化剂，可使用烷基苯酚吗啉树脂；过氧化物(过氧化二异丙苯、1，1-二-(过氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二-(过氧化叔丁基)己烷等)；醌类(对醌二肟、p，p’-二苯甲酰基醌二肟等)；硫等。另外，若将封口体表面以特氟龙(注册商标)等树脂进行涂敷、或贴附电木等板，则使溶剂蒸气的穿透性降低，故更优选。

作为上述隔膜，通常使用马尼拉纸或牛皮纸等纸，也可使用玻璃纤维、聚丙烯、聚乙烯等无纺布。

作为上述电解电容器，也可为密封(hermetic seal)结构和密闭在树脂箱体的结构(例如记载在日本特开平8-148384号公报)。在橡胶密封结构的铝电解电容器的情况下，由于气体以某种程度穿透过橡胶，故恐怕在高温环境下溶剂从电容器内部挥发至大气中，或在高温高湿环境下水分将自大气中混入至电容器内部，而在这种严苛环境下，恐怕发生电容器的电容量减少等不良特性变化。另一方面，在密封结构和密闭在树脂箱体的结构的电容器中，由于气体穿透量极小，故在这种严苛环境下仍显示稳定特性。

(3)电双层电容器

电双层电容器以负极、正极及使用上述电解质而成的离子传导体作为基本构成要素而构成，作为优选形态，在对向配置的正极及负极所构成的电极元件中，含有作为离子传导体的电解液。这种电双层电容器的一个形态的剖面简图及电极表面的放大简图示在图6。

上述正极及负极为分极性电极，作为电极活性物质，适合使用活性碳纤维、活性碳颗粒等的成形体，以及活性碳颗粒等的活性碳、导电剂与粘结剂物质所构成且作成薄涂布膜、薄片状或板状的成形体。在具有这种构成的电双层电容器中，如图6的放大图所示，通过由离子的物理性吸附·脱附，在分极性电极与电解液的界面所生成的电双层上蓄存电荷。

作为上述活性碳，优选平均细孔径2.5nm以下。此活性碳的平均细孔径，优选通过由氮吸附的BET法所测定。作为活性碳的比表面积，通过碳质种的每单位面积的静电容量(F/m²)、高比表面积化所伴随的体积密度的降低等而异，通过由氮吸附的BET法所求得的比表面积，优选为500～2500m²/g、更优选1000～2000m²/g。

作为上述活性碳的制造方法，优选可使用下述方法：将植物系的木材、锯屑、椰子壳、纸浆废液、化石燃料的碳、石油重质油、或将这些热分解的碳及石油系沥青、石油焦炭、碳气凝胶、中间相碳、将沥青(tar pitch)纺织化的纤维、合成高分子、酚醛树脂、呋喃树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、离子交换树脂、液晶高分子、塑胶废弃物、废轮胎等原料，予以碳化后，进行赋活而制造的赋活法。

作为上述赋活法，可以列举出例如：(1)将经碳化的原料在高温下与水蒸气、碳酸气体、氧气、其他的氧化气体等进行接触反应的气体赋活法；(2)在经碳化的原料中，均等地浸渍氯化锌、磷酸、磷酸钠、氯化钙、硫化钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、硫酸钠、硫酸钾、碳酸钙、硼酸、硝酸等，在惰性气体环境中进行加热，通过由药品的脱水及氧化反应而得到活性碳的药品赋活法；这些可使用任一种。

通过由上述赋活法所得的活性碳，在氮、氩、氦、氙等惰性气体环境下，最好优选500～2500℃、更优选700～1500℃下进行热处理，以除去不需的表面官能团，或可使碳的结晶性发展而增加电子传导性。作为活性碳的形状，可以列举出例如：破碎、造粒、颗粒、纤维、毡、织物、薄片状等。在粒状时，由提升电极的体积密度、降低内部电阻的观点出发，优选平均颗粒径为30μm以下。

作为上述电极活性物质，除了活性碳以外，也可使用具有上述高比表面积的碳材料，例如也可使用通过由碳奈米管和等离子CVD所制作的钻石等。

作为上述导电剂，优选为乙炔黑、科琴炭黑等炭黑；天然石墨、热膨胀石墨、碳纤维、氧化钌、氧化钛、铝、镍等金属纤维等。这些可使用1种或2种以上。这些当中，由以少量即有效提升导电性的观点出发，更优选为乙炔黑及科琴黑。作为导电剂的配合量，根据活性碳的体积密度等而异，若将活性碳设为100质量％，则优选为5～50质量％、更优选10～30质量％。

作为上述粘结剂物质，优选为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、羧基甲基纤维素、氟烯烃共聚物交联聚合物、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚酰亚胺、石油沥青、碳沥青、酚醛树脂等。这些可使用1种或2种以上。作为粘结剂物质的配合量，根据活性碳的种类与形状等而异，若将活性碳设为100质量％，则优选为0.5～30质量％、更优选2～30质量％。

作为上述正极及负极的成形方法，优选为：(1)在活性碳与乙炔黑的混合物中，添加混合聚四氟乙烯后，进行压制成形的方法；(2)将活性碳与沥青、焦油、酚醛树脂等粘结剂物质予以混合、成形后，在惰性气体环境下进行热处理以得到烧结体的方法；(3)将活性碳与粘结剂物质或仅将活性碳进行烧结而作成电极的方法等。在使用将碳纤维布进行赋活处理而得到的活性碳纤维布时，也可不使用粘结剂物质而直接使用作为电极。

上述电双层电容器中，优选通过由将隔膜夹持在极性电极中的方法，和使用保持装置使分极性电极隔着间隔相对向的方法等，以防止分极性电极接触和短路。作为隔膜，优选使用在使用温度区域中不与熔融盐等发生化学反应的多孔性薄膜。作为隔膜的材质，优选为纸、聚丙烯、聚乙烯、玻璃纤维等。

作为上述电双层电容器的形状，可以列举出例如线圈型、卷绕型、角型、铝层压型等，可为任意形状。

[实施例]

以下公开实施例更详细说明本发明，但本发明并不限定在这些实施例。另外，在没有特别限定的下，“份”指“质量份”，“％”指“质量％”。

[实施例1]

在具备温度计、氮气导入管、回流冷凝管、搅拌装置及滴液漏斗的烧瓶中，加入硝酸银41.2g(0.24mol)、离子交换水250ml并予以搅拌，使硝酸银完全溶解。其次，在滴液漏斗中装入三氰基甲基钾(以下记为KTCM)26.1g(0.20mol)的30％水溶液，对在硝酸银溶液在室温以1小时进行滴加。过滤所得的白色固体，以离子交换水300ml洗涤。重复5次此洗涤工序。

其次，在白色固体中加入离子交换水300ml，装入至分离烧瓶中进行搅拌，由此形成浆料状，在此将装入在滴液漏斗的溴化三乙基铵27.3g(0.15mol)50％水溶液在室温下经过1小时进行滴加。再在室温下搅拌1小时后，将所得反应液以薄膜过滤器(亲水型，孔径0.2μm)进行过滤。将所得水溶液以蒸发器进行浓缩，得到三氰基甲基三乙基铵(以下记为TEATCM)27.0g(0.14mol)。产率为94％。

[实施例2]

将以离子交换水充分洗涤的离子交换树脂(产品名：Amberlite IR120-H(120ml))填充在管柱中，在此使KTCM19.3g(0.15mol)0.2mol/l水溶液经过4小时进行通液。将所得的水溶液装入在烧杯中，在室温下在其添加三乙基胺30.2g(0.30mol)的50％甲醇溶液。搅拌30分钟后，将所得水溶液以蒸发器进行浓缩，得到TEATCM28.5g(0.15ml)。产率为99％。

[实施例3]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为吡啶以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基吡啶鎓(pyridiniumtricyanomethide)。产率为93％。

[实施例4]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为甲基吡咯烷以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基1-甲基吡咯烷鎓。产率为95％。

[实施例5]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为N，N-二甲基己基胺以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基N，N-二甲基己基铵。产率为93％。

[实施例6]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为4-氮杂-1-氮阳离子-[2，2，2]-双环辛烷以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基4-氮杂-1-氮阳离子-[2，2，2]-双环辛烷。产率为92％。

[实施例7]

在实施例1中，除了将溴化三乙基铵变更为溴化8-氮杂-1-氮阳离子双环[5，4，0]十一-7-烯以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基8-氮杂-1-氮阳离子双环[5，4，0]十一-7-烯。产率为90％。

[实施例8]

在实施例1中，除了将溴化三乙基铵变更为溴化5-氮杂-1-氮阳离子双环[4，3，0]壬烷-5-烯以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基5-氮杂-1-氮阳离子双环[4，3，0]壬烷-5-烯。产率为88％。

[实施例9]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为N，N，N’N’-四甲基胍以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基N，N，N’N’-四甲基胍。产率为91％。

[实施例10]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为二甲基苯基胺以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基二甲基苯基铵。产率为95％。

[实施例11]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为N-甲基咪唑以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基N-甲基咪唑鎓。产率为98％。

[实施例12]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为三甲基胺以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基三甲基铵。产率为97％。

[实施例13]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为二甲基乙基胺以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基二甲基乙基铵。产率为97％。

[实施例14]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为3，5，7-三氮杂-1-氮阳离子-三环[3，3，1，1]癸烷以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基3，5，7-三氮杂-1-氮阳离子-三环[3，3，1，1]癸烷。产率为97％。

[实施例15]

在实施例1中，除了将三氰基甲基钾变更为二氰基酰胺钠以外，其余使用相同方法，得到三乙基铵二氰基酰胺。产率为88％。

[实施例16]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为1-丁基吡咯烷以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基1-丁基吡咯烷鎓。产率为90％。

[实施例17]

在实施例1中，除了将溴化三乙基铵变更为溴化二乙基铵以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基二乙基铵。产率为90％。

[实施例18]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为二丁基胺以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基二丁基铵。产率为95％。

[实施例19]

在实施例2中，除了将三乙基胺变更为正辛基胺以外，其余使用相同方法，得到三氰基甲基正辛基铵。产率为97％。

[比较例1]

直接使用三乙基铵邻苯二甲酸酯。

[比较例2]

直接使用四乙基铵邻苯二甲酸酯。

[比较例3]

直接使用三氰基甲基咪唑鎓。

<评价>

表1、2表示实施例2～19、比较例1～3的在25℃下的离子电导率、¹H-NMR、¹³C-NMR的光谱数据及沸点(b.p.)。另外，离子电导率、¹H-NMR、¹³C-NMR的测定条件如下述。

(离子电导率)

测定装置：阻抗分析器SI1260(Solartron公司制)

方法：SUS电极，复阻抗法

(¹H-NMR测定条件)

溶剂：DMSO

温度：室温

装置：GEMINI-200BB gemini2000

脉冲序列：

弛豫延迟(relaxation delay)：1.254秒

脉冲：45.4度

摄取时间：2.741秒

光谱范围：3000.3Hz

累积次数：16次

观测H1，199.9329029MHz

数据处理

数据点数32768

测定时间1分钟

(¹³C-NMR测定条件)

溶剂：DMSO

温度：室温

装置：GEMINI-200BB gemini2000

脉冲序列：

弛豫延迟：1.000秒

脉冲：44.6度

摄取时间：1.498秒

光谱范围：12500.0Hz

累积次数：13712次

观测C13，50.2732453MHz

去偶(decouple)H1，199.9339080MHz

Power 41dB

Continuously on

WALTZ-16modulated

数据处理

线宽：1.0Hz

数据点数65536

测定时间9.5小时

[表1]

 

	离子电导率(mS/cm)	1H-NMR(δ)	13C-NMR(δ)	沸点(℃)
					实施例2	50.7	8.7[bs，1H]，3.08[q，6H]1.18[t，9H]	121.9，47.2，9.9，5.3	89
实施例3	45.3	8.94[d，2H]，8.61[dd，1H]，8.07[dd，2H]	145.1，142.6，126.6，120.1，39.3	115
					实施例4	56.6	9.4[bs，1H]，3.5[bs，2H]，2.9[bs，2H]，2.82[s，3H]，2.0[bs，2H]，1.8[bs，2H]	120.2，54.7，54.5，44.7，22.6，22.5，4.5	80
实施例5	37.6	9.14[bs，1H]，3.02[q，2H]，2.76[s，6H]，1.59[dd，2H]，1.3[m，6H]，0.88[t，3H]	120.6，56.7，42.19，40.6，25.4，23.6，21.8，13.8，4.8	150
					实施例6	34	9.42[s，1H]，3.04[s，12H]	120.5，42.9，5.1	-
实施例7	34.6	9.49[s，1H]，3.56[m，2H]，3.47[t，2H]，3.24[m，2H]，2.64[m，2H]，1.91[qui，2H]，	166.1，121.1，54.1，48.5，38.3，32.4，28.9，26.6，23.9，19.5，5.1	--

 

		1.6[m，6H]
					实施例8	41.2	9.61[s，1H]，3.61[t，2H]，3.38[t，2H]，3.30[m，2H]，2.81[t，2H]，2.04[qui，2H]，1.92[qui，2H]	164.0，120.5，53.0，41.9，37.5，29.7，18.2，18.1，5.0	-
实施例9	36	7.76[s，2H]，2.89[s，12H]	161.1，120.6，39.5，4.9	-
					实施例10	24.5	7.5[bs，4H]，7.4[bs，1H]，3.15[s，6H]	154.8，144.2，129.6，126.6，120.2，118.7，44.3，5.1	193

[表2]

 

	离子电导率(mS/cm)	1H-NMR(δ)	13C-NMR(δ)	沸点(℃)
					实施例11	49.2	14.0[bs，1H]，9.04[s，1H]，7.68[d，2H]，3.87[s，3H]	135.8，123.1，120.5，119.8，35.4，4.8	198
实施例12	64.3	9.92[bs，1H]，2.77[s，9H]	120.5，44.2，4.7	3
					实施例13	54.6	9.17[bs，1H]，3.08[q，6H]，2.75[s，6H]，1.19[t，9H]	120.5，51.9，41.6，9.3，4.8	38
实施例14	20.5	8.0[bs，1H]，4.82[s，12H]	120.6，71.2，4.8	-
					实施例15	34.6	8.9[bs，1H]，3.09[q，6H]，1.18[t，9H]	123.5，47.2，9.9	89
实施例16	46.6	9.3[bs，1H]，3.5[m，2H]，3.1[m，2H]，3.0[m，2H]，2.0[m，2H]，1.9[m，2H]，1.6[m，2H]，1.3[m，2	120.4，53.6，27.2，22.5，19.2，13.3，4.7	160

 

		H]，0.9[t，3H]
					实施例17	56.4	8.18[m，2H]，2.9[q，4H]，1.16[t，6H]	119.9，40.7，10.3，4.1	55
实施例18	29.6	8.1[bs，2H]，2.88[t，4H]，1.5[m，4H]，1.4[m，4H]，0.92[t，6H]	120.5，46.5，27.5，19.2，13.4，4.8	159
					实施例19	24.5	7.6[bs，3H]，2.75[t，2H]，1.5[m，2H]，1.3[m，10H]，0.86[t，3H]	120.5，44.0，31.1，28.4，27.0，25.7，22.0，13.9，4.8	177
比较例1	4.1	8.2[m，2H]，7.5[m，2H]，3.10[q，6H]，1.17[q，9H]	167.9，135.0，132.4，130.2，47.2，9.9	89
					比较例2	6.5	8.2[m，2H]，7.5[m，2H]，3.3[q，12H]，1.2[t，8H]	167.9，135.0，132.4，130.2，51.4，7.1	-
比较例3	30	9.04[s，1H]，7.65[m，2H]	173.4，134.5，120.6，4.7	256

[实施例20～56、比较例4～6]

以表3～5所示的配方，调制供给了上述实施例2、11、12、比较例1～3所示的物质的铝电解电容器中所使用的电解液，测定30℃下的比电阻。比电阻的测定条件如下所述。结果示在表3～5。

(比电阻)

装置：HIOKI3522LCR HiTESTER

测定频率：1kHz

测定温度：30℃

[表3]

[表4]

[表5]

由表3～5明显可知，使用了本发明的离子性化合物的电解质的实施例，与比较例相比，为低比电阻化。使用了本发明的离子性化合物的电解液，溶质浓度减少，同时比电阻值变高，即使在溶质浓度为3质量％的实施例20中，也与比较例4相比为低比电阻化，与在相同溶质浓度的实施例24相比，实现了可满足的程度的低比电阻化。

使用了本发明的离子性化合物的电解液的实施例，与相同溶质浓度的比较例5所示的季铵盐电解液与实施例24及33相比，无关于溶质是否为叔盐，充分实现了低比电阻化。

表3～5中，在溶剂使用环丁砜类的实施例45～47，与比较例4相比为低比电阻化。

表3～5中，在溶剂使用乙二醇的实施例48，与比较例4及5相比为低比电阻化。

表3～5中，含有硝基化合物作为添加剂的情况的实施例49～53，未见到急剧的比电阻上升，与比较例4～6相比为低比电阻化。

表3～5中，含有磷化合物作为添加剂的情况的实施例54～56，未见到急剧的比电阻上升，与比较例4～6相比为低比电阻化。

其次，依下述顺序制造铝电解电容器。

形成将经蚀刻处理及氧化皮膜形成处理的阳极箔与阴极箔通过马尼拉麻系的隔膜卷绕的电容器元件，将此电容器元件浸渍在上述电解液后，容纳在由铝所形成的有底筒状的外装箱体。将形成了育成皮膜的阳极引出导线与阴极引出导线，挤入至形成在由丁基橡胶所形成的弹性封口体的贯通孔并予以拉出，在外装箱体的开口部安装由丁基橡胶所形成的弹性封口体，通过扭转加工予以密闭，制成铝电解电容器。作为所制成的铝电解电容器的结构，可以列举出例如图2(c)所示结构为代表。

使用表3～5的电解液(实施例22～26、31～35、39～43、比较例4～6)，制作电容器元件的规格6.3V-1000μF(φ10×12.5mmL)的铝电解电容器各20个。

针对实施例22～26、31～35、39～43、比较例4～6，以HEWLETTPACKARD 4284A PRECISION LCR METER(Hewlett-PackardCompany制)测定20℃、100kHz下的阻抗值以及20℃、100kHz下的等价串联电阻值。结果示在表6。

[表6]

 

	阻抗值20℃100kHz(mΩ)	等价串联电阻值20℃100kHz(mΩ)
			实施例22	46	46
实施例23	35	33
			实施例24	33	31
实施例25	29	29
			实施例26	22	22
实施例31	44	44
			实施例32	33	32
实施例33	31	30
			实施例34	27	27
实施例35	21	20
			实施例39	46	45
实施例40	36	36
			实施例41	30	29
实施例42	24	24
			实施例43	21	20
比较例4	139	139
			比较例5	67	64
比较例6	49	49

由表6明显可知，与比较例相比，本发明的实施例低阻抗化、低等价串联电阻化。从而，本发明可作为需要低阻抗的铝电解电容器使用。

其次，针对实施例22～26、31～35、比较例4～5，在20℃、120Hz下的电容量、tanδ的初始特性测定后，进行高温施加试验(105℃、1000小时，DC6.3V施加)。另外，将初始特性测定后与高温施加试验后的铝电解电容器各分解5个，取出电解液，测定产品中电解液的水分量的结果示在表7。另外，静电容量、tanδ、水分量的测定方法如下述。

(静电容量、tanδ)

测定装置：Agilent 4263B LCR METER(AgilentTechnologies，Inc制)

(水分测定方法)

在样品调制时，在露点-80℃以下的辉光箱中混合测定样品0.25g、脱水乙腈0.75g，在辉光箱中以充分干燥的TERUMOSYRINGE(商品名，2.5ml)采取混合溶液0.5g而进行。其后，以卡尔-费休水分计AQ-7(商品名，平沼产业公司制)进行水分测定。

[表7]

由表7明显可知，与比较例相比，本发明的实施例在高温施加试验中抑制了tanδ的增大，并显示优良的特性。

在1个的实施方式中，铝电解电容器中的电解液中的水分含量，优选为在电解液100质量％中的0.05～3质量％。若不足0.05质量％，则水分管理困难，恐怕造成成本增加。另外，若超过3质量％，则恐怕无法充分发挥电稳定性。优选的下限为0.07质量％，上限为2.5质量％，更优选的下限为0.1质量％，上限为2.0质量％。

接着，使用表3～5的电解液(22～26、31～35、39～43、比较例5～6)，制作电容器元件的规格6.3V-1000μF(φ10×12.5mmL)的铝电解电容器各10个，并在温度85℃、相对湿度85％的高温高湿条件下施加2000小时、DC6.3V，调查有无自封口部的导线孔部的漏液。结果示在表8。

[表8]

由表8明显可知，相较在使用季铵盐作为溶质的比较例5，本发明的实施例即使在高湿度条件下也不发生漏液，显示优异的信赖性。

[实施例57]

混合三氰基甲基N-乙基-N’-甲基咪唑鎓(以下记为EMImTCM)30份、三氰基甲基三乙基铵(以下记为TEATCM)5份、γ-丁内酯(以下记为GBL)65份以及水2份，得到电解液。

[实施例58]

混合EMImTCM25份、TEATCM10份、GBL65份以及水2份，得到电解液。

[实施例59]

混合EMImTCM20份、TEATCM15份、GBL65份以及水2份，得到电解液。

[实施例60]

混合EMImTCM30份、三乙基铵邻苯二甲酸酯(以下记为TEAPh)5份、GBL65份以及水2份，得到电解液。

[实施例61]

混合N-乙基-N’-甲基咪唑鎓邻苯二甲酸酯30份、TEATCM5份、GBL65份以及水2份，得到电解液。

[实施例62]

混合三氰基甲基三乙基甲基铵30份、TEATCM5份、GBL65份以及水2份，得到电解液。

[实施例63]

混合1，2，3-三甲基咪唑鎓邻苯二甲酸酯25份、TEATCM10份、GBL65份以及水2份，得到电解液。

[比较例7]

混合EMImTCM35份、GBL65份以及水2份，得到电解液。

[比较例8]

混合TEAPh20份、GBL65份以及水0.5份，得到电解液。

测定所得的电解液的pH及离子电导率。测定结果整合示在表9。

<pH测定>

将上述所得的电解液30ml装入附玻璃隔膜的H型槽，将浸渍铂电极，使用直流电源装置(Matsusada Precision Inc.制，型号：PL-650-0.1)以20mA进行电分解4小时。以pH计(IQ ScientificInstruments，Inc制，型号：IQ150)测定电分解前后的电解液的pH。从所得值算出pH变化量。

[表9]

由表9明显可知，本发明实施例的电解液离子电导率优异，且pH稳定性也优异。另一方面，比较例7的电解液虽然离子电导率优良，但pH稳定性差劣。另外，比较例8的电解液虽然pH稳定性优良，但离子电导率差。基于这些事实，通过将具有上述通式(1)所示的阴离子的2种电解质盐溶解在溶剂中，则可得到能够同时达成优异离子电导率与优异pH稳定性的电解液。另外，通过由使具有上述通式(7)及(6)所示的阳离子的2种电解质盐溶解在溶剂中，则可得到能够同时达成优异的离子电导率与优异的pH稳定性的电解液。

[实施例64]

在具备搅拌装置、滴液漏斗的烧瓶中，在室温下加入三氟甲磺酰亚胺3.7g(13mmol)、甲醇15ml并予以搅拌，在室温下将三乙基胺1.6g(16mmol)的20ml甲醇溶液经过1小时滴加在此。滴加结束后，再搅拌1小时后，将溶液浓缩、干燥，得到肤色固体4.9g(三乙基铵(双(三氟甲磺酰亚胺))：TEATFSI)。产率为98％。

其次，将TEATFSI35份溶解在γ-丁内酯65份中，测定离子电导率，结果为29.8mS/cm。

TEATFSI的¹H-NMR如下述。

¹H-NMR(溶剂：d6-DMSO)：δ8.82(bs、1H)、δ3.10(q、ΔJ＝5.2Hz、6H)、δ1.17(t、ΔJ＝5.2Hz、9H)

另外，本发明并不限定在实施例，也可使用将上述所记载的各种化合物予以单独或多个溶解的电解液，应用在由任一材料、结构所形成的电解电容器上，另外，在任一结构的电解电容器中均可得到与实施例同等的效果。

产业上的可利用性

本发明的离子性化合物、电解质材料、电解液，可适合使用在一次电池、二次电池和燃料电池等具有充电/放电机理的电池、电解电容器、电双层电容器、太阳能电池、电致变色显示元件等电化学装置。这些当中，特别适合用在锂二次电池、电解电容器及电双层电容器。

Claims (17)

1.一种离子性化合物，其特征在于，其具有通式(1)所示的阴离子与通式(2)所示的阳离子：

[化学式1]

(通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)

[化学式2]

(通式(2)中，L表示选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的至少1种元素；R为相同或不同，为1价的元素、官能团或有机基团，任选为互相结合的元素；s为2、3或4的整数，为根据L的元素价数而决定的值)。

2.根据权利要求1所述的离子性化合物，其中，上述阳离子由通式(3)所示：

[化学式3]

(通式(3)中，R¹、R²及R³为相同或不同，表示氢元素或碳数1～8的烃基；在R¹、R²及R³中的至少2个为烃基的情况下，这些烃基任选直接结合，或为通过选自O、S及N中的至少1种元素而结合的结构。)。

3.根据权利要求1或2所述的离子性化合物，其中，上述通式(1)中的X为C或N。

4.一种离子性化合物，其具有由通式(4)所示的、沸点为250℃以下的化合物：

[化学式4]

(通式(4)中，A表示含有选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的1种元素的化合物；X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)。

5.根据权利要求4所述的离子性化合物，其中，上述通式(4)中的A为胺化合物。

6.根据权利要求4或5所述的离子性化合物，其中，上述通式(4)中的X为C或N。

7.一种离子性化合物，其具有通式(2)所示的阳离子与抗衡阴离子，25℃下的离子电导率为10mS/cm以上。

[化学式5]

(通式(2)中，L表示选自C、Si、N、P、S及O所组成的组中的1种元素；R为相同或不同，为1价的元素、官能团或有机基团，任选为互相结合的元素；s为2、3或4的整数，为根据L的元素价数而决定的值。)

8.一种离子性化合物，其含有通式(5)所示的电解质盐与通式(6)所示的电解质盐：

[化学式6]

(通式(5)中，Z表示C、Si、N、P、S或O；R’表示卤原子、官能团或有机基团；t为3、4或5。)

[化学式7]

(通式(6)中，Y表示C、Si、N、P、S或O；R”表示氢原子、卤原子、官能团或有机基团；u为2、3或4。)

该通式(5)中的C^-和/或该通式(6)中的B^-由通式(1)所示；

[化学式8]

(通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数)。

9.根据权利要求8所述的离子性化合物，其中，上述通式(5)中的Z和/或上述通式(6)中的Y为N。

10.根据权利要求8或9所述的离子性化合物，其中，上述通式(6)中的阳离子为叔铵阳离子。

11.一种离子性化合物，其含有通式(7)所示的电解质盐与通式(6)所示的电解质盐：

[化学式9]

(通式(7)中，R⁴为氢原子或碳数1～12的有机基团；R⁵～R⁸为碳数1～12的有机基团。)

[化学式10]

(通式(6)中，Y表示C、Si、N、P、S或O；R”表示氢原子、卤原子、官能团或有机基团；u为2、3或4)。

12.根据权利要求11所述的离子性化合物，其中，上述通式(6)中的阳离子由通式(3)所示：

[化学式11]

(通式(3)中，R¹、R²及R³为相同或不同，表示氢元素或碳数1～8的烃基；在R¹、R²及R³中的至少2个为烃基的情况下，这些烃基任选直接结合，或为通过选自O、S及N中的至少1种元素而结合的结构。)。

13.根据权利要求11或12所述的离子性化合物，其中，上述通式(7)中的D^-和/或上述通式(6)中的B^-由通式(1)所示。

[化学式12]

(通式(1)中，X为选自B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及Se所组成的组中的至少1种元素，M¹及M²为相同或不同，表示连结基团，在多个的情况下，任选相同或不同；Q表示1价的元素或有机基团；a为1以上的整数，b、c、d及e为0以上的整数。)

14.一种电解质材料，其含有权利要求1至13中任一项所述的离子性化合物。

15.根据权利要求14所述的电解质材料，其中，上述电解质材料含有基体材料。

16.一种电解液，其含有权利要求1至13中任一项所述的离子性化合物。

17.一种电解电容器，其使用权利要求16所述的电解液而形成。

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