CN102656150B - 常温熔融盐、电极、电池、电荷耗散剂以及试料的观察方法 - Google Patents

常温熔融盐、电极、电池、电荷耗散剂以及试料的观察方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及常温熔融盐、电极、电池、电荷耗散剂以及试料的观察方法，其课题为，提供一种在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。在本发明中，通过提供如下的常温熔融盐从而解决了上述课题，所述常温熔融盐的特征在于，含有：第一咪唑鎓盐，其具有通式(1)所表示的阳离子部、以及作为MX4的阴离子部，其中，M为过渡金属、X为卤素；第二盐，其具有作为一价的阳离子的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。

Description

常温熔融盐、电极、电池、电荷耗散剂以及试料的观察方法
技术领域
本发明涉及一种在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。
背景技术
常温熔融盐为，在常温（室温）附近以液体状态存在的盐的总称，作为阳离子部的种类，已知咪唑鎓类、非那吡啶类、脂环族胺类、脂肪族胺类、脂肪族磷类等。此外，已知由于常温熔融盐具有优异的不挥发性和耐电压性，因此作为电化学设备的电解质而使用。例如，专利文献1中公开了一种二次电池，其具有将导电性聚合物作为至少一个电极的正负极、和由常温熔融盐构成的电解液。
此外，专利文献2中公开了一种全固体锂二次电池，所述全固体锂二次电池在固体电解质层的小孔中，存在阳离子部为1-乙基-3-甲基咪唑鎓的离子性液体（常温熔融盐）。该技术的目的在于，通过使固体电解质层的小孔中存在离子性液体，从而防止电池的内部短路。
另一方面，已知在通过电子显微镜进行测定时，将常温熔融盐作为防止电荷在测定对象中积累的电荷耗散剂而使用。例如，在专利文献3中公开了一种使用离子液体（常温熔融盐）的电子显微镜用电荷耗散剂。另外，电荷积累是指，一般情况下在使用了电子射线等的测定的测定过程中测定对象（例如，绝缘物）带电，从而无法得到适当的结果的现象。例如，在利用扫描型电子显微镜（SEM）的测定中，在与一次电子入射量相比二次电子放出量较多的情况下，有时会存在测定过程中测定对象带正电，而所得到的SEM图像整体呈现白色的现象。
在先技术文献
专利文献1：日本特开昭62-165879号公报
专利文献2：日本特开2009-218005号公报
专利文献3：WO2007/083756
发明内容
发明所要解决的课题
由于常温熔融盐具有预定的离子导电性，因此，如上所述，例如作为电化学设备的电解质是有用的。然而，现有的常温熔融盐虽然具有离子导电性，但基本上不具有电子导电性。反之而言，由于现有的常温熔融盐基本上不具有电子导电性，而仅具有离子导电性，因此能够作为电化学设备的电解质而使用。另一方面，如果常温熔融盐在具有离子导电性的基础上还具有电子导电性，则将成为例如作为电极中添加的材料而非常有用的材料。但是，目前还尚未发现兼具离子导电性和电子导电性的常温熔融盐。
此外，在将现有的常温熔融盐作为电子显微镜用的电荷耗散剂而使用时，由于常温熔融盐的离子浓度较高且具有离子导电性，因此能够在某种程度上防止电荷积累。但是，由于现有的常温熔融盐基本上不具有电子导电性，因此存在电荷积累防止效果较低的问题。因此，例如在进行长时间的连续测定时，存在电荷在测定对象中积累从而发生电荷积累的问题。
本发明为鉴于上述的实际情况而完成的发明，其主要目的在于，提供一种在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。
用于解决课题的方法
为了实现上述目的，在本发明中提供了一种常温熔融盐，其特征在于，含有：第一咪唑鎓盐，其具有下述通式(1)所表示的阳离子部、以及作为MX4的阴离子部，其中，M为过渡金属、X为卤素；第二盐，其具有作为一价的阳离子的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。
[化学式1]
另外，在通式(1)中，R1以及R2分别为碳原子数1～10的烷基。
根据本发明，通过使用第一咪唑鎓盐和第二盐，能够得到在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。此外，由于本发明的常温熔融盐具有优异的电子导电性，因此，例如还能够作为现有的电极中所含有的导电性材料（例如，碳材料）的替代品来进行使用。
在所述发明中，优选为，所述M为选自Fe、Cr以及V中的至少一种。这是由于，能够得到具有优异的电子导电性的常温熔融盐。
在所述发明中，优选为，所述R1为乙基，所述R2为甲基。这是由于，能够得到电子导电性更加良好的常温熔融盐。
在所述发明中，优选为，所述第二盐为第二咪唑鎓盐，所述第二咪唑鎓盐具有下述通式(2)所表示的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。这是由于，虽然第二咪唑鎓盐通常单独不具有电子导电性，而通过与同样单独不具有电子导电性的第一咪唑鎓盐组合，能够提高电子导电性。
[化学式2]
另外，在通式(2)中，R3以及R4分别为碳原子数1～10的烷基。
在所述发明中，优选为，所述R3为乙基，所述R4为甲基。这是由于，能够得到电子导电性更加良好的常温熔融盐。
在所述发明中，优选为，所述M为Fe。
在所述发明中，优选为，所述第二盐为第二金属盐，所述第二金属盐具有作为碱金属的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。这是由于，通过与第一咪唑鎓盐组合，能够提高电子导电性。
在所述发明中，优选为，所述碱金属为Li。这是由于，能够得到电子导电性更加良好的常温熔融盐。
在所述发明中，优选为，所述第一咪唑鎓盐的所述卤素、以及所述第二盐的所述卤素为Br或Cl。
在所述发明中，优选为，在将所述第一咪唑鎓盐设为100mol份时，以100mol份以下的比例含有所述第二盐。这是由于，当第二盐的比例过大时，可能会立即发生电子导电性的下降，从而会成为从最初起电子导电性就较低的常温熔融盐。
在所述发明中，优选为，在将所述第一咪唑鎓盐设为100mol份时，以1mol份以上的比例含有所述第二盐。这是由于，当第二盐的比例过小时，可能成为与第一咪唑鎓盐单独的情况同等的电子导电性，从而导致电子导电性无法提高。
此外，在本发明中，提供一种电极，其特征在于，含有上述的常温熔融盐。
根据本发明，通过使用上述的常温熔融盐，从而能够得到不仅具有离子导电性、而且电子导电性优异的电极。
在所述发明中，优选为，还含有能够进行金属离子的供给或接收的活性物质。这是由于，能够防止因活性物质的膨胀或收缩而造成电子传导通路被切断。
此外，在本发明中，提供一种电池，其具有第一电极、第二电极、和形成在所述第一电极以及所述第二电极之间的电解质层，其特征在于，所述第一电极以及所述第二电极中的至少一方为上述的电极，所述电解质层为所述电极中含有的所述常温熔融盐无法通过的电解质层。
根据本发明，通过使用含有上述常温熔融盐的电极，从而能够得到内阻较小的电池。
在所述发明中，优选为，所述电解质层为所述常温熔融盐无法通过的、具有致密性的固体电解质层。这是由于，能够得到安全性较高的电池。
此外，在本发明中，提供一种电荷耗散剂，其特征在于，含有上述的常温熔融盐。
根据本发明，由于含有上述的常温熔融盐，因此能够得到具有优异的电子导电性的电荷耗散剂。因此，电荷耗散效果较高，例如即使进行长时间的连续测定，也能够防止电荷在测定对象中积累，从而能够防止电荷积累的发生。
在所述发明中，优选为，所述电荷耗散剂为在通过电子显微镜而进行的测定中所使用的物质。
此外，在本发明中，提供一种试料的观察方法，其为通过电子显微镜对试料进行观察的试料的观察方法，所述试料具有测定对象、和防止所述测定对象的电荷积累的电荷耗散剂，其特征在于，所述电荷耗散剂为上述的电荷耗散剂。
根据本发明，通过使用上述的电荷耗散剂，从而能够高效地防止电荷积累的发生。
在所述发明中，优选为，所述测定对象为电池中所使用的部件。
此外，在本发明中，提供一种电极，其特征在于，含有液状的电子/离子导体、和能够进行金属离子的供给或接收的活性物质。
根据本发明，通过将液状的电子/离子导体作为导电助剂(导电性材料)而进行使用，从而能够防止因活性物质的膨胀或收缩而造成电子传导通路被切断的情况，进而能够实现循环特性的提高。
在所述发明中，优选为，所述液状的电子/离子导体为常温熔融盐。这是由于，不挥发性和耐电压性优异。
在所述发明中，优选为，所述常温熔融盐含有：第一咪唑鎓盐，所述第一咪唑鎓盐具有下述通式(1)所表示的阳离子部、以及作为MX4的阴离子部，其中，M为过渡金属，X为卤素；第二盐，所述第二盐具有作为一价的阳离子的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。这是由于电子导电性优异。
[化学式3]
另外，在通式(1)中，R1以及R2分别为碳原子数1～10的烷基。
发明的效果
本发明能够实现如下效果，即，能够得到在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。
附图说明
图1为表示本发明的电极的一个示例的概要剖视图。
图2为用于对活性物质的膨胀或收缩对电子传导通路造成的影响进行说明的说明图。
图3为表示本发明的电池的发电元件的一个示例的概要剖视图。
图4为通过实施例1至3和比较例1至2而得到的样品的电子导电性的测定结果。
图5为通过实施例1至3和比较例1至3而得到的样品的电子导电性的测定结果。
图6为通过实施例4至6和比较例3而得到的样品的电子导电性的测定结果。
图7为通过实施例1、实施例7和比较例2而得到的样品的电子导电性的测定结果。
具体实施方式
以下，对本发明的常温熔融盐、电极、电池、电荷耗散剂以及试料的观察方法进行详细说明。
A.常温熔融盐
首先，对本发明的常温熔融盐进行说明。本发明的常温熔融盐的特征在于，含有：第一咪唑鎓盐，其具有上述通式(1)所表示的阳离子部、以及作为MX4的阴离子部（M为过渡金属、X为卤素）；第二盐，其具有作为一价的阳离子的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。另外，在通式(1)中，R1以及R2分别为碳原子数1～10的烷基。
根据本发明，通过使用第一咪唑鎓盐和第二盐，从而能够得到在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。此外，由于本发明的常温熔融盐具有优异的电子导电性，因此，例如还能够作为现有的电极中所含有的导电性材料（例如，碳材料）的替代品来进行使用。此外，尤其是，第一咪唑鎓盐和第二咪唑鎓盐（第二盐的一个示例）通常单独不具有电子导电性。但是，通过将它们进行组合，能够意外地使电子导电性飞跃性地提高。即，通过将第一咪唑鎓盐和第二咪唑鎓盐进行组合，从而能够得到通过单独的盐而无法实现的异质的效果。
在本发明中，“常温熔融盐”与离子液体同义，指熔点在100℃以下的物质。其中，本发明的常温熔融盐的熔点优选为，在80℃以下，更优选为，在40℃以下，特别优选为，在25℃（常温）以下。
此外，本发明的常温熔融盐含有上述的第一咪唑鎓盐。第一咪唑鎓盐既可以其本身就是常温熔融盐，也可以是在常温下为固体的盐。即，即使第一咪唑鎓盐是在常温下为固体的盐，也只需通过与第二盐等共存，从而得到常温熔融盐即可。此外，在本发明中，R1以及R2分别为碳原子数1～10的烷基，其中，优选为，碳原子数1～4的烷基。作为所述的烷基，具体而言，可以列举出乙基、甲基、丙基、丁基等。另外，R1以及R2既可以互为相同，也可以不同。
其中，在本发明中，优选为，R1为乙基，R2为甲基。这是由于，能够得到电子导电性更加良好的常温熔融盐。在此，R1为乙基、R2为甲基的阳离子部为，1-乙基-3-甲基咪唑鎓（EMIm）。
此外，作为阴离子部，第一咪唑鎓盐具有MX4（M为过渡金属、X为卤素）。所述M只要为过渡金属则不被特别地限定，优选为，具有多个价数状态（例如，一价、二价、三价、四价、六价中的多个价数状态）。这是由于，因M的价数变化，有可能会发生电子导电性的提高。作为本发明中的M，例如可以列举出，选自Fe、Cr、V、Co、Mn、Ti、Ru和Pb中的至少一种。其中，优选为，所述M为选自Fe、Cr以及V中的至少一种。另外，作为本发明中的X，例如可以列举出F、Cl、Br、I，其中，优选为Cl和Br。这是由于，能够得到制造容易、且挥发性较低的常温熔融盐。此外，对于MX4中的M元素的价数，例如，可以列举为二价和三价，其中优选为三价。在此，当所述M元素的价数为三价，且所述阳离子部为EMIm时，第一咪唑鎓盐可以通过EMIm（M）X4来表示。另一方面，当所述M元素的价数为二价，且所述阳离子部为EMIm时，第一咪唑鎓盐可以通过[EMIm]2MX4来表示。
作为第一咪唑鎓盐的制造方法，只要为能够得到所需的第一咪唑鎓盐的方法则不被特别限定，例如，可以列举出将原料咪唑鎓盐与MX3混合的方法，所述原料咪唑鎓盐具有通式（1）所表示的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。例如，当要得到EMImFeCl4时，只要将EMImCl与FeCl3（Fe为三价）以等摩尔的比例混合即可。另一方面，当想得到[EMIm]2FeCl4时，只要将EMImCl与FeCl2（Fe为二价）以2：1的摩尔比混合即可。
接下来，对本发明中的第二盐进行说明。本发明中的第二盐具有作为一价的阳离子的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。第二盐即可以是其本身即为常温熔融盐，也可以是在常温下为固体的盐。即，即使第二盐是在常温下为固体的盐，也只需通过与第一咪唑鎓盐等共存从而得到常温熔融盐即可。
此外，第二盐中的阳离子部通常为一价的阳离子。作为第二盐的阳离子部的一个示例，可以列举出上述的通式（2）所表示的物质。这种情况下，本发明中的第二盐成为如下的第二咪唑鎓盐，所述第二咪唑鎓盐具有通式(2)所表示的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。此外，由于本发明中的R3和R4与上述的R1和R2相同，因此省略此处的记述。此外，在本发明中，优选为，R3与R1相同、且R4与R2相同。
其中，在本发明中，优选为，R3为乙基，R4为甲基。这是由于，能够得到电子导电性更加良好的常温熔融盐。在此，R3为乙基、R4为甲基的阳离子部为，1-乙基-3-甲基咪唑鎓（EMIm）。
此外，作为第二盐的阳离子部的其他示例，可以列举为碱金属。这种情况下，本发明中的第二盐成为如下的第二金属盐，所述第二金属盐具有作为碱金属的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。作为所述碱金属，例如，可以列举出Li、Na、K，其中，优选为Li。这是由于，能够得到在Li离子传导的电池中有用的常温熔融盐。此外，Na和K能够分别形成在Na离子和K离子传导的电池中有用的常温熔融盐。
此外，作为阴离子部，第二盐具有卤素。作为第二盐中的卤素，例如，可以列举出F、Cl、Br、I，其中，优选为Cl和Br。这是由于，能够得到制造容易、且挥发性较低的常温熔融盐。此外，第一咪唑鎓盐中的卤素与第二盐中的卤素既可以相同，也可以不同，但优选为相同。作为第二盐的制造方法，只要为能够得到所需的第二盐的方法则不被特别限定。例如，可以使用市场上销售的第二盐。
此外，本发明中的第一咪唑鎓盐和第二盐的比例只要为能够得到具有所需的电子导电性的常温熔融盐的比例，则不被特别限定。其中，在将第一咪唑鎓盐设为100mol份时，优选为，所述第二盐的比例在100mol份以下，更优选为，在80mol份以下，特别优选为，在50mol份以下。当第二盐的比例过大时，可能会立即造成电子导电性下降，从而会成为从最初起电子导电性就较低的常温熔融盐。另一方面，所述第二盐的比例优选为，在1mol份以上，更优选为，在5mol份以上，特别优选为，在10mol份以上。这是由于，当第二盐的比例过小时，有可能会成为与第一咪唑鎓盐单独的情况下同等的电子导电性，从而造成电子导电性无法提高。
此外，虽然本发明的常温熔融盐的电子电导率（室温）根据第一咪唑鎓盐和第二盐的种类和比例而不同，但优选为更高的电子电导率。同样地，虽然本发明的常温熔融盐的离子电导率（室温）也根据第一咪唑鎓盐和第二盐的种类和比例而不同，但优选为更高的离子电导率。此外，本发明的常温熔融盐既可以还具有通常的溶剂（水、有机溶剂），也可以不具有所述通常的溶剂。
此外，虽然作为本发明的常温熔融盐的用途不被特别限定，但例如可以列举为，添加于电化学设备的电极中的电极用添加剂。作为所述电化学设备，可以列举出金属离子电池、金属空气电池、燃料电池、太阳能电池等的电池。此外，本发明的常温熔融盐能够在所有的二次电池（Li离子二次电池、NiH二次电池）中使用。此外，本发明的常温熔融盐作为电荷耗散剂也是有用的。
B.电极
接下来，对本发明的电极进行说明。本发明的电极的特征在于，含有上述的常温熔融盐。
根据本发明，通过使用上述的常温熔融盐，能够得到不仅具有离子导电性而且具有优异的电子导电性的电极。
图1为，表示本发明的电极的一个示例的概要剖视图。图1所示的电极10为，含有能够进行金属离子的供给或接收的活性物质1、和常温熔融盐2的电极。另外，关于本发明所使用的常温熔融盐，由于其与所述“A.常温熔融盐”中所记载的内容相同，因此省略此处的记述。此外，电极中所含有的常温熔融盐的含量，根据电极的种类而较大程度地不同，其不被特别限定。
虽然本发明的电极只要为具有上述的常温熔融盐的电极，则不被特别限定，但是其还可以含有，选自能够进行金属离子的供给或接收的活性物质、促进电极处的反应的催化剂、具有电子导电性的导电性材料、具有离子导电性的电解质材料（例如，固体电解质材料）、以及粘合材料中的至少一种。另外，如上所述，由于本发明所使用的常温熔融盐具有离子导电性和电子导电性，因此既可以代替电解质材料和导电性材料的至少一方而使用常温熔融盐，也可以在电解质材料和导电性材料的基础上使用常温熔融盐。而且，本发明的电极通常为电化学设备用的电极，其中优选为电池用的电极，更优选为金属离子电池、金属空气电池或燃料电池用的电池。此外，所述金属离子电池或所述金属空气电池既可以为一次电池，也可以为二次电池。
特别是，本发明的电极优选为，还含有能够进行金属离子的供给或接收的活性物质。这是由于，能够防止因活性物质的膨胀或收缩而造成电子传导通路被切断。使用图2对该效果进行说明。如图2（a）所示，现有的电极具有活性物质1、和具有电子导电性的固体的导电性材料（例如碳材料）3。由于活性物质1本身通常不具有电子导电性，因此为了确保电极内的电子传导通路，而使用了固体的导电性材料3。此外，活性物质1和固体的导电性材料3通过相互进行点接触，从而形成了电子传导通路。在此，当活性物质1通过接收到金属离子而进行膨胀时，有时会出现由于受到膨胀后的活性物质1彼此的影响，从而电子传导通路被切断的情况。相反，当活性物质1通过供给金属离子而进行收缩时，有时会出现由于受到活性物质1的收缩的影响，从而电子传导通路被切断的情况。如此，无论在活性物质1膨胀时、还是在活性物质1收缩时，被形成在活性物质1和固体的导电性材料3之间的电子传导通路均变得容易被切断。
对此，如图2（b）所示，本发明的电极具有活性物质1、和电子导电性优异的常温熔融盐2。因此，即使在活性物质1通过接收金属离子而进行膨胀的情况下，由于作为液体的常温熔融盐2也将灵活地追随，因此电子传导通路不会被切断。同样地，即使在活性物质1通过供给金属离子而进行收缩时，由于作为液体的常温熔融盐2也将灵活地追随，因此电子传导通路不会被切断。如此，由于常温熔融盐2会灵活地追随，因此即使在活性物质1发生了体积变化的情况下，也能够维持电子传导通路。而且，由于常温熔融盐2具有离子导电性，因此即使在活性物质1发生了体积变化的情况下，也能够维持离子传导通路。如此，由于电子传导通路和离子传导通路的双方均得到维持，因此能够抑制电池电阻的增大。此外，在本发明中，如图2（b）所示，能够以覆盖活性物质1的整个表面的方式而配置常温熔融盐2。因此，由于能够有效地灵活利用活性物质1的整个表面，因此能够降低界面电阻，例如，能够得到适合于高速充放电的电极。尤其是，在本发明的电极为二次电池用的电极时，由于活性物质的膨胀和收缩被反复进行，因此能够充分地发挥本发明的效果。而且，当使用了绝缘性活性物质时，由于常温熔融盐常时与绝缘性活性物质接触，因此还具有库伦效率提高的优点。
此外，所述活性物质的形状并不被特别限定，例如可以列举出粉末状、薄膜状、多孔状等。当活性物质为粉末状时，优选为，在活性物质的粒子间的空隙中存在上述的常温熔融盐。此外，当活性物质为多孔状时，优选为，在其多孔的空隙中存在上述的常温熔融盐。电极中所含有的活性物质的比例虽然不被特别限定，但优选为更高的比例，例如优选为，在重量百分比50%以上，更优选为，在重量百分比80%至重量百分比99%的范围内。
作为含有活性物质的电极，例如，可以列举出金属离子电池用的正极和负极、以及金属空气电池用的负极等。另外，由于金属空气电池用的正极（空气极）中将空气（氧气）作为正极活性物质而使用，因此通常不含有活性物质。此外，当本发明的电极为金属离子电池用的正极时，作为这种正极可以列举出，至少含有正极活性物质和常温熔融盐，而且根据需要还含有导电性材料、电解质材料（例如，固体电解质材料）、以及粘合材料中的至少一种的电极。此外，当本发明的电极为金属离子电池用或金属空气电池用的负极时，作为这种负极可以列举出，至少含有负极活性物质和常温熔融盐，而且根据需要还含有导电性材料、电解质材料（例如，固体电解质材料）、以及粘合材料中的至少一种的电极。
此外，金属离子电池和金属空气电池中的金属离子的种类并不被特别限定，例如，可以列举出Li离子、Na离子和K离子等的碱金属离子；Mg离子和Ca离子等碱土类金属离子；Al离子、Zn离子等两性金属离子；Fe离子等过渡金属离子。其中，在本发明中优选为，所述金属离子为碱金属离子或碱土类金属离子，更优选为碱金属离子，特别优选为Li离子。这是由于，能够得到能量密度高的电池。
例如，当本发明的电极为锂二次电池用的正极时，作为所使用的活性物质（正极活性物质），可以列举出LiCoO2、LiMnO2、Li2NiMn3O8、LiVO2、LiCrO2、LiFePO4、LiCoPO4、LiNiO2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等。此外，例如，当本发明的电极为锂二次电池用的负极时，作为所使用的活性物质（负极活性物质），例如可以列举出金属活性物质和碳活性物质。作为金属活性物质，例如可以列举出In、Al、Si以及Sn等。另一方面，作为碳活性物质，例如可以列举出中间相碳微球（MCMB）、高定向热解石墨（HOPG）、硬碳、软碳等。此外，例如，当本发明的电极为锂空气电池用的负极时，作为所使用的活性物质，可以列举出锂单体、锂合金、含锂氧化物、含锂氮化物等。作为锂合金，例如可以列举出锂铝合金、锂锡合金、锂铅合金、锂硅合金等。作为含锂氧化物，例如可以列举出锂钛氧化物等。作为含锂的氮化物，例如可以列举出锂钴氮化物、锂铁氮化物、锂锰氮化物等。
另一方面，本发明的电极也可以为不含有上述活性物质的电极。作为不含有活性物质的电极，例如，可以列举出金属空气电池用的空气极。金属空气电池用的空气极为，将空气（氧气）作为活性物质来使用的电极。作为现有的空气极，例如，可以列举出具备如下组成的电极，即具备：具有电子导电性的导电性材料、催化剂、具有金属离子导电性的电解质材料。在本发明中，既可以代替导电性材料和电解质材料中的至少一方而使用常温熔融盐，也可以在导电性材料和电解质材料的基础上使用常温熔融盐。另外，由于本发明中的常温熔融盐在常温下为液体状，因此，根据常温熔融盐的量，有时会出现向空气极的氧气的摄取会变得困难的情况。在这种情况下，优选为，例如通过鼓泡来供给氧气。
此外，作为不含有上述活性物质的电极的其他的示例，可以列举出燃料电池用的电极（阳极和阴极）。现有的燃料电池用的电极通常具备：具有电子导电性的导电体材料、具有质子导电性的电解质材料、以及催化剂。在本发明中，既可以代替导电性材料和电解质材料中的至少一方而使用常温熔融盐，也可以在导电性材料和电解质材料的基础上使用常温熔融盐。另外，由于本发明中的常温熔融盐在常温下为液体状，因此根据常温熔融盐的量，有时会出现氢的摄取变得困难的情况。在这种情况下，优选为，例如通过鼓泡来供给氢气。
作为本发明的电极所使用的导电性材料，例如可以列举出碳材料等。另外，该碳材料既可以为具有多孔结构的材料，也可以为不具有多孔结构的材料，在本发明中优选为，具有多孔结构的材料。这是由于，比面积较大从而能够提供较多的反应场。作为具有多孔结构的碳材料，具体而言，可以列举出介孔碳等。另一方面，作为不具有多孔结构的碳材料，具体而言，可以列举出石墨、乙炔黑、碳纳米管和碳纤维等。此外，电极中所含有的导电性材料的含量根据电极的种类而较大程度地不同，其不被特别限定。
作为本发明的电极中所使用的电解质材料，例如可以列举出固体电解质材料和聚合物电解质材料。作为固体电解质材料，例如可以列举出硫化物固体电解质材料和氧化物固体电解质材料。作为具有Li离子导电性的硫化物固体电解质材料，例如，可以列举出Li2S-P2S5类玻璃状的硫化物固体电解质材料。此外，例如，作为燃料电池中所使用的聚合物电解质材料，可以列举出全氟磺酸类聚合物等。此外，电极中所含有的电解质材料的含量根据电极的种类而较大程度地不同，其不被特别限定。
作为本发明的电极中所使用的催化剂，其不被特别限定。作为金属空气电池的空气极中所使用的催化剂，可以列举出MnO2、CeO2、TiO2、Co3O4、Fe3O4等无机陶瓷材料；钴钛菁、铁卟啉等有机络合物；以及它们的复合材料。此外，例如，作为燃料电池的电极中所使用的催化剂，例如可以列举出Pt等。此外，电极中所含有的催化剂的含量根据电极的种类而较大程度地不同，其不被特别限定。
作为本发明的电极中所使用粘合材料，例如可以列举出聚偏氟乙稀（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）等氟类粘合材料等。此外，也可以将SBR等橡胶作为粘合材料而使用。此外，电极中所含有的粘合材料的含量根据电极的种类而大不相同，因而不被特别地限定。此外，本发明的电极的厚度也根据电极的种类而较大程度地不同，其不被特别限定。
C.电池
接下来，对本发明的电池进行说明。本发明的电池具有：第一电极、第二电极、以及被形成在所述第一电极和所述第二电极之间的电解质层，其特征在于，所述第一电极以及所述第二电极中的至少一方为上述的电极，所述电解质层为所述电极中含有的所述常温熔融盐无法通过的电解质层。
根据本发明，通过使用含有上述的常温熔融盐的电极，从而能够得到内阻较小的电池。
图3为，表示本发明的电池的发电元件的一个示例的概要剖视图。图3所示的发电元件20具有：第一电极11，其含有活性物质1a和常温熔融盐2；第二电极12，其含有活性物质1b和常温熔融盐2；电解质层13，其被形成在第一电极11和第二电极12之间，从而使常温熔融盐2无法通过。
以下，按照各个结构对本发明的电池进行说明。
1.第一电极和第二电极
在本发明中，第一电极和第二电极中的至少一方为所述“B.电极”中所记载的电极。对于这种电极，由于与上述内容相同，因此省略此处的说明。
2.电解质层
接下来，对本发明中的电解质层进行说明。本发明中的电解质层被形成在所述第一电极和所述第二电极之间，且为了防止内部短路，而使电极中含有的常温熔融盐无法通过。虽然本发明中的电解质层具有预定的离子导电性，且只要为使电极中含有的常温熔融盐无法通过的电解质层，则不被特别限定，但是，例如可以列举出常温熔融盐无法通过的、具有致密性的固体电解质层；常温熔融盐无法通过的、具有致密性的聚合物电解质层；以及与常温熔融盐不相溶的电解液等，其中，优选为，常温熔融盐无法通过的、具有致密性的固体电解质层。这是由于，能够得到安全性较高的电池。
所述固体电解质层为，至少含有固体电解质材料的层。而且，为了使致密性提高还可以含有粘合材料。通过添加粘合材料来制作薄片状的固体电解质层，从而能够得到常温熔融盐无法通过的固体电解质层。另外，仅通过对固体电解质材料实施加压成型，也能够得到致密性优异的固体电解质层。固体电解质层中所使用的固体电解质材料的种类，只要为具有预定的离子导电性的材料则不被特别限定。作为固体电解质材料，例如，可以列举出硫化物固体电解质材料和氧化物固体电解质材料。作为具有Li离子导电性的硫化物固体电解质材料，例如，可以列举出Li2S-P2S5类的玻璃状的硫化物固体电解质材料。
所述聚合物电解质层为，至少含有聚合物电解质材料的层。而且，为了使致密性提高还可以含有粘合材料。聚合物电解质层中所使用的聚合物电解质材料的种类只要为具有预定的离子导电性的材料，则不被特别限定。例如，作为燃料电池的聚合物电解质层所使用的聚合物电解质材料，可以列举出全氟磺酸类聚合物等。
所述电解液只要为与常温熔融盐不相溶的物质，则不被特别限定，其可以使用一般的电解液。此外，电解液通常为含有金属盐和溶剂的物质。作为锂盐，例如可以列举出LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6等无机锂盐、以及LiCF3SO3、LiN（CF3SO2）2、LiN（C2F5SO2）2、LiC（CF3SO2）3等有机锂盐等。另一方面，溶剂可以根据盐的种类而选择水或非水溶剂。作为非水溶剂，例如可以列举出碳酸乙酯（EC）、碳酸丙烯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸丁烯（BC）以及这些物质的任意的混合物。此外，所述电解液也可以在含浸于分离器中的状态下使用。
3.其他的结构
本发明的电池除含有上述的第一电极、第二电极以及电解质层以外，还可以具有进行第一电极的集电的集电体、进行第二电极的集电的集电体、电池外壳以及分离器等。作为集电体的材料，虽然并不被特别限定，但例如可以列举出铜、不锈钢、镍、碳等。此外，作为电池外壳的形状，虽然并不被特别限定，但是例如可以列举出硬币型、叠片型、圆筒型以及方型等。此外，本发明的电池的种类并不被特别限定，其与所述“A.常温熔融盐”中所记载的内容相同。
D.电荷耗散剂
接下来，对本发明的电荷耗散剂进行说明。本发明的电荷耗散剂的特征在于，含有上述的常温熔融盐。
根据本发明，由于含有上述的常温熔融盐，因此能够得到具有优异的电子导电性的电荷耗散剂。因此，电荷积累防止效果较高，例如即使进行长时间的连续测定，也能够防止电荷在测定对象中积累的情况，从而能够防止电荷积累的发生。此外，本发明的电荷耗散剂通常为液状，因此能够形成任意的形状，从而具有防止电荷积累发生的接地较为容易的优点。而且，本发明所使用的常温熔融盐由于不挥发性较高，因此成为在对大气暴露困难的测定对象进行测定时有用的电荷耗散剂。同样地，本发明所使用的常温熔融盐由于不挥发性较高，因此通过以常温熔融盐来取代保持有水分的测定对象的水分，从而能够以与保持有水分时相同的状态来进行测定。
本发明的电荷耗散剂为，至少含有所述“A.常温熔融盐”中所记载的常温熔融盐的物质。而且，本发明的电荷耗散剂根据需要还可以含有对常温熔融盐进行稀释的稀释溶剂。这是由于，通过使用稀释溶剂，例如能够使电荷耗散剂均匀地含浸于具有细微结构的测定对象中。作为所述稀释溶剂，只要为能够将所述常温熔融盐稀释的溶剂，则不被特别限定，既可以为有机溶剂，也可以为无机溶剂。作为所述的稀释溶剂，例如可以列举出乙醇、苯、甲苯、丙酮、甲乙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、四氢呋喃、二恶烷、戊烷以及己烷等。
此外，本发明的电荷耗散剂优选为，具有在真空中实质上不挥发的性质。这是由于，能够得到在需要形成真空的测定方法中有用的电荷耗散剂。另外，“实质上不挥发的性质”是指，具有在真空中不妨碍测定的不挥发性。
作为本发明的电荷耗散剂的用途，只要为能够防止测定对象的带电的用途，则不被特别限定，具体而言可以列举出，在通过电子显微镜而进行的测定中所使用的电荷耗散剂、在通过X射线光电子能谱（XPS）而进行的测定中所使用的电荷耗散剂等。其中，本发明的电荷耗散剂优选为，在通过电子显微镜而进行的测定中所使用的电荷耗散剂。电子显微镜的种类只要为能够产生电荷积累的电子显微镜，则不被特别限定，例如，可以列举出扫描型电子显微镜（SEM）和透射型电子显微镜（TEM）等。
E.试料的观察方法
接下来，对本发明的试料的观察方法进行说明。本发明的试料的观察方法为，通过电子显微镜对如下的试料进行观察的试料的观察方法，所述试料具有测定对象、和防止所述测定对象的电荷积累的电荷耗散剂，其特征在于，所述上述电荷耗散剂为上述的电荷耗散剂。
根据本发明，通过使用上述的电荷耗散剂，能够高效地防止电荷积累的发生。特别是在长时间的连续测定中，能够防止电荷在测定对象中积累的情况，从而能够防止电荷积累的发生。此外，虽然一直以来，为了赋予测定对象电子导电性，而蒸镀碳、铝、铂等以防止电荷积累，然而根据本发明，具有能够不进行这种蒸镀处理的条件下容易地防止电荷积累的优点。
本发明所使用的试料通常具有测定对象和电荷耗散剂。测定对象通常为电子导电性较低的部件，具体而言为绝缘性部件。此外，本发明中所使用的测定对象优选为，大气暴露困难的部件。由于电荷耗散剂的不挥发性较高，因此即使在使用这种测定对象的情况下，也能够在大气气氛下进行测定。大气暴露困难的测定对象是指，与大气成分（例如，水）反应而发生变质的测定对象。此外，本发明所使用的测定对象优选为，电池中所使用的部件。作为电池中所使用的部件的一个示例，可以列举出，含有正极活性物质、负极活性物质以及固体电解质材料中的至少一种的部件。作为电池中所使用的部件的其他的示例，可以列举出，含有正极活性物质层、固体电解质层以及负极活性物质层中的至少一种的部件。其中，在本发明中优选为，测定对象为至少具有固体电解质层的部件，且优选为，该固体电解质层含有硫化物固体电解质材料。这是由于，有可能会出现硫化物固体电解质材料与大气中的水分反应从而产生硫化氢的情况。
此外，关于本发明所使用的电荷耗散剂，由于与所述“D.电荷耗散剂”中所记载的内容相同，因此省略此处的记载。此外，电荷耗散剂为防止测定对象的电荷积累的物质，其只要与测定对象的至少一部分接触即可，更优选为，与测定对象的较多的面积进行接触。这是由于，能够高效地防止电荷积累。
接下来，对本发明中的试料的制作方法进行说明。在本发明中，只要能够得到上述的试料，则可以采取任意的制作方法。基本上，只要对测定对象添加电荷耗散剂，就能够得到所需的试料。此外，既可以使电荷耗散剂涂布或含浸于测定对象上，也可以将测定对象物浸渍于电荷耗散剂中。此外，当电荷耗散剂含有上述的稀释溶剂时，优选为，对测定对象添加电荷耗散剂，之后，将稀释溶剂去除。此外，在使用保持了水分的测定对象时，优选为，通过对测定对象添加电荷耗散剂从而以常温熔融盐取代测定对象所含有的水分，之后，将水分去除。
此外，虽然本发明中使用的电子显微镜的种类只要为能够发生电荷积累的电子显微镜，则不被特别限定，但是例如可以列举为，扫描型电子显微镜（SEM）和透射型电子显微镜（TEM）。
F.电极
接下来，对本发明的电极进行说明。本发明的电极的特征在于，含有液状的电子/离子导体、和能够进行金属离子的供给或接收的活性物质。
根据本发明，通过将液状的电子/离子导体作为导电助剂（导电性材料）而使用，从而能够防止因活性物质的膨胀或收缩而导致电子传导通路被切断的情况，从而能够实现循环特性的提高。以往，尚未公知关于将液状的电子/离子导体作为导电助剂而使用的技术。相对于此，在本发明中，通过采用将液状的电子/离子导体作为导电助剂而使用的这种新的构成，从而能够防止因活性物质的膨胀或收缩而导致电子传导通路被切断的情况。另外，关于其效果，与所述的图2中所记载的内容相同。
本发明中的液状的电子/离子导体在电极的使用温度区域内为液状的物质。当将本发明的电极应用于电池时，在电池的使用温度区域内，通常为液状。虽然电池的使用温度区域根据电池的种类而有所不同，但优选为，例如在-30℃～150℃的范围内。
此外，液状的电子/离子导体优选为常温熔融盐。这是由于，常温熔融盐具有优异的不挥发性和耐电压性。作为常温熔融盐，只要为具有所需的电子导电性和离子导电性的常温熔融盐则不被特别限定，例如，可以列举为所述“A.常温熔融盐”中所记载的物质。
此外，液状的电子/离子导体的电流密度例如优选为，在0.5×10-5A/cm2以上，更优选为，在1.0×10-5A/cm2以上，特别优选为，在1.0×10-4A/cm2以上。此外，液状的电子/离子导体的离子电导率（室温）例如优选为，在1×10-6S/cm以上，更优选为，在1×10-5S/cm以上，特别优选为，在1×10-4S/cm以上。
此外，关于本发明中的活性物质，与所述“B.电极”中所记载的内容相同。本发明的电极还可以含有，选自对电极处的反应进行促进的催化剂、具有电子导电性的导电性材料、具有离子导电性的电解质材料（例如，固体电解质材料）、以及粘合材料中的至少一种。关于这些材料和电极的用途等，也与所述“B.电极”中所记载的内容相同。此外，在本发明中，还能够提供具有上述电极的电池。关于电池，与所述“C.电池”中所记载的内容相同。
另外，本发明并不限定于所述实施方式。所述实施方式仅为例示，具有与本发明的权利要求中所记载的技术思想实质上相同的构成、并能够实现同样的作用效果的发明，无论为任何发明均包含于本发明的技术范围内。
实施例
以下，例示出实施例并对本发明进行进一步具体的说明。
[实施例1]
以使常温下为固体的EMImCl和FeCl3为EMImCl：FeCl3=1：1（摩尔比）的比例进行称量，并在Ar气氛下将两者混合，并使它们均匀地熔解，从而得到了作为常温熔融盐的EMImFeCl4（熔点为18℃）。接下来，以使常温下为固体的EMImCl与所得到的EMImFeCl4为EMImCl：EMImFeCl4=2：10（摩尔比）的比例进行称量，并在Ar气氛下将两者混合，并使它们均匀地熔解，从而得到了常温熔融盐（10EMImFeCl4+2EMImCl）。
[实施例2]
除将EMImCl与EMImFeCl4的比例变更为EMImCl：EMImFeCl4=5：10（摩尔比）以外，以与实施例1同样的方式进行操作，从而得到了常温熔融盐（10EMImFeCl4+5EMImCl）。
[实施例3]
除将EMImCl与EMImFeCl4的比例变更为EMImCl：EMImFeCl4＝10：10（摩尔比）以外，以与实施例1同样的方式进行操作，从而得到了常温熔融盐（10EMImFeCl4+10EMImCl）。
[比较例1]
将在实施例1中制作出的EMImFeCl4作为比较用样品。
[比较例2]
将0.01M的NaCl水溶液作为比较用样品。
[评价1]
对在实施例1～3和比较例1、2中得到的样品的电子导电性进行了评价。具体而言，将两根Φ1.5mm的Ni电极浸入样品中，并以0.1V的电压进行了恒电位测定。将其结果示于图4。如图4所示，可以确认在实施例1～3中，与比较例1、2（特别是比较例1）相比，电子导电性（电流密度）飞跃性地提高。另外，在实施例3中，可以观察到在中途电子导电性的降低，而在实施例1、2中，至少在经过1小时之前，表现出了大致固定的电子导电性。通过以上的内容可以确认，本发明的常温熔融盐具有优异的电子导电性。
[比较例3]
将PP13TFSA（N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲烷磺酰亚胺）作为比较用样品。
[评价2]
对在实施例1～3和比较例1～3中得到的样品的电子导电性进行了评价。具体而言，将两根Φ1.5mm的Ni电极浸入样品中，并以0.1V的电压进行了恒电位测定。将其结果示于图5。另外，图5与图4相比测定时间延长。如图5所示可以确认到，在实施例3中，虽然电子导电性一度下降，但之后电子导电性恢复。同样，可以确认到在实施例2中，电子导电性也一度下降，但之后电子导电性恢复。另一方面，在实施例1中，未确认到电子导电性的下降。此外可以确认到，在比较例3中，作为常温熔融盐的PP13TFSA的电子导电性较低。
[实施例4]
以使EMImCl和作为金属氯化物的CrCl3为EMImCl：CrCl3=12：10（摩尔比）的比例进行称量，并在Ar气氛下将两者混合，并使它们均匀地熔解，从而得到了常温熔融盐（10EMImCrCl4+2EMImCl）。
[实施例5]
以使EMImCl和作为金属氯化物的VCl3为EMImCl：VCl3=12：10（摩尔比）的比例进行称量，并在Ar气氛下将两者混合，并使它们均匀地熔解，从而得到了常温熔融盐（10EMImVCl4+2EMImCl）。
[实施例6]
以使作为金属氯化物的FeCl3和LiCl为FeCl3：LiCl=10：0.2（摩尔比）的比例进行称量，并使它们在与FeCl3同重量的乙醇中均匀地搅拌。之后，将与FeCl3同重量的EMImCl添加于所述乙醇溶液中，并在60℃下将乙醇去除，从而得到了常温熔融盐（10EMImFeCl4+0.2LiCl）。
[评价3]
对在实施例4～6和比较例3中得到的样品的电子导电性进行了评价。具体而言，将两根Φ1.5mm的Ni电极浸入样品中，并以0.1V的电压进行了恒电位测定。将其结果示于图6。如图6所示可以确认到，在实施例4～6中，与比较例3相比，电子导电性（电流密度）提高。
[实施例7]
以使常温下为固体的EMImBr和FeBr3为EMImBr：FeBr3=12：10（摩尔比）的比例进行称量，并在Ar气氛下将两者混合，并使它们均匀地熔解，从而得到了常温熔融盐（10EMImFeBr4+2EMImBr）。
[评价4]
对在实施例1、实施例7和比较例2中得到的样品的电子导电性进行了评价。具体而言，将两根Φ1.5mm的Ni电极浸入样品中，并以0.1V的电压进行了恒电位测定。将其结果示于图7。如图7所示可以确认到，在实施例7中，与实施例1和比较例2相比，电子导电性（电流密度）提高。
符号说明
1…活性物质
2…常温熔融盐
3…导电性材料
10…电极
11…第一电极
12…第二电极
13…电解质层
20…发电元件

Claims (15)

1.一种常温熔融盐，其特征在于，含有：
第一咪唑鎓盐，其具有下述通式(1)所表示的阳离子部、以及作为MX4的阴离子部，其中，M为选自Fe、Cr、V、Co、Mn、Ti、Ru和Pb中的至少一种、X为F、Cl、Br或I；
第二盐，其具有下述通式(2)所表示的阳离子部或作为M的阳离子部、以及由X表示的阴离子部，其中，M为Li、Na或K，X为F、Cl、Br或I，
在通式(1)中，R1以及R2分别为碳原子数1～10的烷基，在通式(2)中，R3以及R4分别为碳原子数1～10的烷基。
2.如权利要求1所述的常温熔融盐，其特征在于，
所述第一咪唑鎓盐的所述M为选自Fe、Cr以及V中的至少一种，所述第一咪唑鎓盐的所述X为Cl或Br，所述第二盐的所述M为Li，所述第二盐的所述X为Cl或Br。
3.如权利要求1或权利要求2所述的常温熔融盐，其特征在于，
所述R1为乙基，所述R2为甲基。
4.如权利要求1所述的常温熔融盐，其特征在于，
所述R3为乙基，所述R4为甲基。
5.如权利要求4所述的常温熔融盐，其特征在于，
所述第一咪唑鎓盐的所述M为Fe，所述第一咪唑鎓盐的所述X为Cl或Br，所述第二盐的所述M为Li，所述第二盐的所述X为Cl或Br。
6.如权利要求1所述的常温熔融盐，其特征在于，
在将所述第一咪唑鎓盐设为100mol份时，以100mol份以下的比例含有所述第二盐。
7.如权利要求1所述的常温熔融盐，其特征在于，
在将所述第一咪唑鎓盐设为100mol份时，以1mol份以上的比例含有所述第二盐。
8.一种电极，其特征在于，
含有权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的常温熔融盐。
9.如权利要求8所述的电极，其特征在于，
还含有能够进行金属离子的供给或接收的活性物质。
10.一种电池，其具有第一电极、第二电极、和形成在所述第一电极以及所述第二电极之间的电解质层，其特征在于，
所述第一电极以及所述第二电极中的至少一方为权利要求8或权利要求9所述的电极，
所述电解质层为所述电极中含有的所述常温熔融盐无法通过的电解质层。
11.如权利要求10所述的电池，其特征在于，
所述电解质层为所述常温熔融盐无法通过的、具有致密性的固体电解质层。
12.一种电荷耗散剂，其特征在于，
含有权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的常温熔融盐。
13.如权利要求12所述的电荷耗散剂，其特征在于，
其为在通过电子显微镜而进行的测定中所使用的物质。
14.一种试料的观察方法，其为通过电子显微镜对试料进行观察的试料的观察方法，所述试料具有测定对象、和防止所述测定对象的电荷积累的电荷耗散剂，其特征在于，
所述电荷耗散剂为权利要求12所述的电荷耗散剂。
15.如权利要求14所述的试料的观察方法，其特征在于，
所述测定对象为电池中所使用的部件。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5617462B2 (ja) * 2010-09-14 2014-11-05 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池
JP2013069517A (ja) * 2011-09-22 2013-04-18 Shin Etsu Chem Co Ltd 負極ペースト、負極電極及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池
JP5652877B2 (ja) * 2011-09-27 2015-01-14 日本電信電話株式会社 リチウム空気電池
JP6123323B2 (ja) * 2012-02-14 2017-05-10 トヨタ自動車株式会社 正極合材組成物
JP5994982B2 (ja) * 2012-07-20 2016-09-21 国立研究開発法人産業技術総合研究所 電解質としてイオン性液体、空気極としてカーボンを分散したイオン性ゲルを用いたリチウム−空気二次電池
WO2014048505A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Entonik Holding Ag Lithium- ion battery
JP2016181325A (ja) * 2013-08-15 2016-10-13 国立大学法人 東京大学 リチウム−空気電池用電解液
CN107866283B (zh) * 2016-09-26 2020-07-07 中国石油化工股份有限公司 用于对甲基苯甲醛合成的催化剂
CN107866284B (zh) * 2016-09-26 2020-07-07 中国石油化工股份有限公司 甲苯选择性羰基化催化剂
US20200373121A1 (en) * 2018-01-10 2020-11-26 University Of Kansas Conductive fixation for electron microscopy
CN115151976A (zh) * 2020-03-09 2022-10-04 日本贵弥功株式会社 固体电解质、蓄电设备及固体电解质的制造方法
JP7475008B2 (ja) 2020-12-03 2024-04-26 株式会社デンソー プロトン伝導体および燃料電池
JP7439793B2 (ja) 2021-05-28 2024-02-28 トヨタ自動車株式会社 全固体電池、全固体電池の製造方法、および、全固体電池の回復方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101278366A (zh) * 2005-09-30 2008-10-01 三菱化学株式会社 电解电容器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0654686B2 (ja) * 1986-01-14 1994-07-20 三洋電機株式会社 二次電池
JP2001243995A (ja) 2000-02-29 2001-09-07 Fuji Photo Film Co Ltd 光電変換素子および光電池
JP2002110230A (ja) * 2000-10-04 2002-04-12 Yuasa Corp 非水電解質リチウム二次電池
JP4162116B2 (ja) * 2000-12-08 2008-10-08 富士フイルム株式会社 光電変換素子および光電気化学電池
JP2002243995A (ja) 2001-02-13 2002-08-28 Shin Etsu Chem Co Ltd 光ファイバ心線
US7846576B2 (en) * 2001-07-31 2010-12-07 Tokuyama Corporation Onium salt, electrolyte for non-aqueous cell containing the novel onium salt for nonaqueous cell, and method for optimizing negative electrode using elecrolyte containing onium salt
AU2003242371A1 (en) * 2002-06-18 2003-12-31 Daikin Industries, Ltd. Room-temperature molten salt, process for producing the same and applications thereof
US7888412B2 (en) * 2004-03-26 2011-02-15 Board Of Trustees Of The University Of Alabama Polymer dissolution and blend formation in ionic liquids
US20070129568A1 (en) * 2005-12-06 2007-06-07 Ngimat, Co. Ionic liquids
WO2007083756A1 (ja) * 2006-01-20 2007-07-26 Juridical Foundation Osaka Industrial Promotion Organization 電子顕微鏡用チャージアップ防止液状媒体、及びそれを用いた試料観察方法
US8507132B2 (en) * 2006-09-19 2013-08-13 Sony Corporation Electrode and method of fabricating it, and battery
KR101098213B1 (ko) * 2007-03-06 2011-12-27 주식회사 엘지화학 고온 저장 특성이 우수한 리튬 이차전지용 비수계 전해액
JP5207206B2 (ja) * 2008-03-07 2013-06-12 住友電気工業株式会社 全固体リチウム二次電池の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101278366A (zh) * 2005-09-30 2008-10-01 三菱化学株式会社 电解电容器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Conducting and Magnetic Properties of 1-Ethyl-3-methylimidazolium (EMI) Salts Containing Paramagnetic Irons: Liquids [EMI][MIIICl4] (M =Fe and Fe0.5Ga0.5) and Solid [EMI]2[FeIICl4];Yukihiro Yoshida，等;《Bull. Chem. Soc. Jpn.》;20051031;第78卷(第11期);第1921-1927页 *

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Publication number Publication date
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