JP2004349273A

JP2004349273A - 非水電解液及びそれを備えた電気二重層キャパシタ

Info

Publication number: JP2004349273A
Application number: JP2003108095A
Authority: JP
Inventors: Masami Ootsuki; 正珠大月; Yasuo Horikawa; 泰郎堀川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-12-09
Also published as: WO2004093110A1

Abstract

【課題】電気二重層キャパシタ用電極への浸透性に優れ、キャパシタの内部抵抗を小さくすることが可能な非水電解液、並びに該非水電解液を備え、内部抵抗の小さい非水電解液電気二重層キャパシタを提供する。
【解決手段】非水電解液１をキャパシタの電極２上に滴下後、電極２に対する非水電解液１の接触角θが２°以下になるまでの時間が０．５秒未満であることを特徴とする非水電解液、並びに該非水電解液と、正極と、負極とを備えた非水電解液電気二重層キャパシタである。上記非水電解液は、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物を含有するのが好ましい。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非水電解液及びそれを備えた電気二重層キャパシタに関し、特に電気二重層キャパシタの電極への浸透性に優れた非水電解液に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
非水電解液電気二重層キャパシタは、電極と電解質との間に形成される電気二重層を利用したコンデンサであり、１９７０年代に開発製品化され、１９８０年代に揺籃期を迎え、１９９０年代から成長展開期を迎えた製品である。かかる非水電解液電気二重層キャパシタは、電極表面において電解液から電気的にイオンを吸着するサイクルが充放電サイクルである点で、物質移動を伴う酸化還元反応のサイクルが充放電サイクルである電池とは異なる。このため、非水電解液電気二重層キャパシタは、電池と比較して、瞬間充放電特性に優れ、化学反応を伴わないため、充放電を繰り返してもこの瞬間充放電特性は殆ど劣化しない。また、非水電解液電気二重層キャパシタにおいては、充放電時に充放電過電圧がないため、簡単でかつ安価な電気回路で足りる。更に、残存容量が分かり易く、−３０〜９０℃の広範囲の温度条件下に亘って耐久温度特性を有し、無公害性である等、電池に比較して優れた点が多いため、近年地球環境に優しい新エネルギー貯蔵製品として脚光を浴びている。このような特徴を有するため、電気自動車、燃料電池車やハイブリッド電気自動車のエネルギー回生やエンジン始動時の電源としても脚光を浴びるようになった。
【０００３】
前記電気二重層キャパシタは、正・負の電極と電解質とを有するエネルギー貯蔵デバイスであり、前記電極と電解質との接触界面においては、極めて短い距離を隔てて正・負の電荷が対向して配列し、電気二重層を形成している。電解質は、電気二重層を形成するためのイオン源としての役割を担うため、電極と同様に、エネルギー貯蔵デバイスの基本特性を左右する重要な物質である。該電解質としては、従来、水系電解液、非水電解液及び固体電解質等が知られているが、電気二重層キャパシタのエネルギー密度の向上の点から、高い作動電圧を設定可能な非水電解液が特に脚光を浴び、実用化が進んでいる。かかる非水電解液としては、例えば、炭酸カーボネート（炭酸エチレン、炭酸プロピレン等）、γ−ブチロラクトン等の高誘電率の有機溶媒に、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｐ・ＢＦ_４や、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＢＦ_４等の溶質（支持塩）を溶解させた非水電解液が現在実用化されている。
【０００４】
しかしながら、従来の非水電解液電気二重層キャパシタにおいては、該キャパシタの電極及び他のキャパシタ部材への電解液の浸透性が悪いため、キャパシタ用容器に電極及び他のキャパシタ部材を詰めた後、該容器を真空にしながら、容器に電解液を注入する必要があった。そのため、従来の非水電解液電気二重層キャパシタは、製造工程が複雑で、生産性が低かった。これに対し、容器を真空にすることなく、非水電解液を注入した場合、電極等に非水電解液が浸透するまでキャパシタを放置する必要があった。
【０００５】
また、従来の非水電解液は、電極への浸透性が悪いため、内部抵抗が大きいという問題もあった。ここで、キャパシタの内部抵抗値をＲとし、キャパシタから取り出せる電流値をＩとし、電圧降下の値をＥとすると、オームの法則に従ってＥ＝ＩＲに相当する分、電圧が低下する。即ち、キャパシタの内部抵抗を抑えることで、キャパシタの電圧降下を抑制でき、その結果、キャパシタから取り出せる容量を増大させてキャパシタの効率を改善し、パルス放電特性や大電流放電特性を向上させることができる。
【０００６】
一方、下記非特許文献１には、キャパシタの内部抵抗を減少させるために、電極材では導電剤添加の工夫、極材粒径の制御などが紹介されている。また、セパレーター等のキャパシタ部材においても電解液のぬれ性がキャパシタの特性を向上させるための重要な要因であるとして、セパレーター細孔の制御などについて部材の最適化の観点からの様々な開発が紹介されているが、電解液そのものを改良して、ぬれ性を向上させようとする取り組みについての記述はない。
【０００７】
【非特許文献１】
岡村廸夫，「電気二重層キャパシタと蓄電システム」，日刊工業新聞社
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、昨今、電気自動車や燃料電池自動車の主電源若しくは補助電源として要望される大型電気二重層キャパシタにおいては、パルス放電特性や大電流放電及び充電特性が極めて重要であり、これらの特性を向上させるべく、キャパシタの内部抵抗を低下させる技術が、切に要望されている。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、電気二重層キャパシタ用電極への浸透性に優れ、キャパシタの内部抵抗を小さくすることが可能な非水電解液を提供することにある。また、本発明の他の目的は、該非水電解液を備えた、内部抵抗の小さい非水電解液電気二重層キャパシタを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、従来の電気二重層キャパシタ用非水電解液に特定の化合物を添加するか、主に該化合物から非水電解液を構成することにより、非水電解液の電極への浸透性を向上させて、電気二重層キャパシタの内部抵抗を低減し得ることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
即ち、本発明の非水電解液は、非水電解液を電気二重層キャパシタ用電極上に滴下後、該電極に対する非水電解液の接触角が２°以下になるまでの時間が０．５秒未満であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の非水電解液の好適例においては、前記電極の活物質が多孔質炭素である。ここで、該多孔質炭素としては、活性炭が特に好ましい。
【００１３】
本発明の非水電解液の他の好適例においては、前記非水電解液が、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を有する化合物を含有する。ここで、該化合物としては、分子中にリン及び窒素を有する化合物が好ましく、リン−窒素間二重結合を有する化合物が更に好ましい。また、該非水電解液は、更に非プロトン性有機溶媒を含有するのが好ましい。
【００１４】
また、本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、上記非水電解液と、正極と、負極とを備えることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
＜非水電解液＞
以下に、本発明の非水電解液を図１を参照しつつ詳細に説明する。本発明の非水電解液１は、非水電解液１を電気二重層キャパシタの電極２上に滴下後、該電極２に対する非水電解液１の接触角θが２°以下になるまでの時間が０．５秒未満であることを特徴とする。
【００１６】
従来の電気二重層キャパシタ用非水電解液は、キャパシタの電極上に滴下後、電極に対する非水電解液の接触角が２°以下になるまでの時間が０．５秒を超えていたため、電極への浸透性が悪く、内部抵抗の増大を招いていたが、本発明の電解液は、電極に対する浸透性が極めて良好なため、キャパシタの内部抵抗を低く抑えることができる。そのため、本発明の非水電解液を備えた非水電解液電気二重層キャパシタは、パルス放電特性や大電流放電及び充電特性が従来の非水電解液電気二重層キャパシタよりも大幅に向上しており、特に電気自動車や燃料電池自動車用の大型電気二重層キャパシタとして好適である。
【００１７】
本発明の非水電解液は、２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ（１０ｃＰ）以下であるのが好ましい。２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ（１０ｃＰ）を超えた非水電解液は、キャパシタの電極上に滴下後、電極に対する該非水電解液の接触角が２°以下になるまでの時間が０．５秒以上になる傾向があり、キャパシタの内部抵抗を低減する効果が不充分である。電極に対する浸透性を更に向上させる観点から、本発明の非水電解液は、２５℃における粘度が５ｍＰａ・ｓ（５ｃＰ）以下であるのが更に好ましい。
【００１８】
本発明の非水電解液は、上述した電極への浸透性に関する物性を満たす限り、特に制限されるものではないが、少なくとも支持塩を含有し、分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物を含有するのが好ましい。また、該非水電解液は、必要に応じて、炭酸エステルやニトリル化合物等の非プロトン性有機溶媒を含有してもよい。
【００１９】
本発明の非水電解液に好適に用いることができる分子中にリンを有する化合物としては、リン酸エステル化合物、ポリリン酸エステル化合物、縮合リン酸エステル化合物等が挙げられる。
【００２０】
また、本発明の非水電解液に好適に用いることができる分子中に窒素を有する化合物としては、トリアジン化合物、グアニジン化合物、ピロリジン化合物等の環状含窒素化合物等が挙げられる。
【００２１】
更に、本発明の非水電解液に好適に用いることができる分子中にリン及び窒素を有する化合物としては、ホスファゼン化合物、ホスファゼン化合物の異性体、ホスファザン化合物、及び上記分子中にリンを有する化合物として例示した化合物と分子中に窒素を有する化合物として例示した化合物との複合化合物等が挙げられる。なお、これら分子中にリン及び窒素を有する化合物は、当然に上記分子中にリンを有する化合物及び分子中に窒素を有する化合物の一例でもある。
【００２２】
上記分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物の中でも、サイクル特性の観点から、分子中にリン及び窒素を有する化合物が好ましい。また、上記分子中にリン及び窒素を有する化合物の中でも、熱安定性の向上及び高温保存特性の向上の観点から、ホスファゼン化合物等のリン−窒素間二重結合を有する化合物が特に好ましい。
【００２３】
上記ホスファゼンとして、具体的には、下記式（Ｉ）で表される鎖状ホスファゼン化合物及び下記式（ＩＩ）で表される環状ホスファゼン化合物が挙げられる。
【化１】

（式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、夫々独立して一価の置換基又はハロゲン元素を表し；Ｘ^１は、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマス、酸素、硫黄、セレン、テルル及びポロニウムからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む置換基を表し；Ｙ^１、Ｙ^２及びＹ^３は、夫々独立して２価の連結基、２価の元素又は単結合を表す。）
（ＮＰＲ^４ _２）_ｎ・・・（ＩＩ）
（式中、Ｒ^４は、一価の置換基又はハロゲン元素を表す。ｎは３〜１５を表す。）
【００２４】
式（Ｉ）又は式（ＩＩ）で表されるホスファゼン化合物の中でも、２５ ℃（室温）において液体であるものが好ましい。該液状ホスファゼン化合物の２５ ℃における粘度は、３００ｍＰａ・ｓ（３００ｃＰ）以下が好ましく、２０ｍＰａ・ｓ（２０ｃＰ）以下が更に好ましく、５ｍＰａ・ｓ（５ｃＰ）以下が特に好ましい。なお、本発明において粘度は、粘度測定計（Ｒ型粘度計ＭｏｄｅｌＲＥ５００− ＳＬ、東機産業（株）製）を用い、１ｒｐｍ、２ｒｐｍ、３ｒｐｍ、５ｒｐｍ、７ｒｐｍ、１０ｒｐｍ、２０ｒｐｍ、及び５０ｒｐｍの各回転速度で１２０秒間づつ測定し、指示値が５０〜６０％となった時の回転速度を分析条件とし、その際の粘度を測定することによって求めた。２５ ℃における粘度が３００ｍＰａ・ｓ（３００ｃＰ）を超えると、支持塩が溶解し難くなり、電極、セパレーター等への濡れ性が低下し、電解液の粘性抵抗の増大によりイオン導電性が著しく低下し、特に、氷点以下等の低温条件下での使用において性能不足となる。また、これらのホスファゼン化合物は、液状であるため、通常の液状電解質と同等の導電性を有し、キャパシタの電解液に使用した場合、優れたサイクル特性を示す。
【００２５】
式（Ｉ）において、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はない。一価の置換基としては、アルコキシ基、アルキル基、カルボキシル基、アシル基、アリール基等が挙げられ、これらの中でも、電解液を低粘度化し得る点で、アルコキシ基が好ましい。一方、ハロゲン元素としては、フッ素、塩素、臭素等が好適に挙げられる。Ｒ^１〜Ｒ^３は、総て同一の種類の置換基でもよく、それらのうちのいくつかが異なる種類の置換基でもよい。
【００２６】
ここで、アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等や、メトキシエトキシ基、メトキシエトキシエトキシ基等のアルコキシ置換アルコキシ基等が挙げられる。これらの中でも、Ｒ^１〜Ｒ^３としては、総てがメトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、又はメトキシエトキシエトキシ基が好適であり、低粘度・高誘電率の観点から、総てがメトキシ基又はエトキシ基であるのが特に好適である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基等が挙げられる。アリール基としては、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。これらの一価の置換基中の水素元素は、ハロゲン元素で置換されているのが好ましく、ハロゲン元素としては、フッ素、塩素、臭素が好適であるが、この中でもフッ素が特に好ましく、次いで塩素が好ましい。一価の置換基中の水素元素がフッ素で置換されているものは、塩素で置換されているものに比べてキャパシタのサイクル特性を向上させる効果が大きい傾向がある。
【００２７】
式（Ｉ）において、Ｙ^１、Ｙ^２及びＹ^３で表される２価の連結基としては、例えば、ＣＨ_２基のほか、酸素、硫黄、セレン、窒素、ホウ素、アルミニウム、スカンジウム、ガリウム、イットリウム、インジウム、ランタン、タリウム、炭素、ケイ素、チタン、スズ、ゲルマニウム、ジルコニウム、鉛、リン、バナジウム、ヒ素、ニオブ、アンチモン、タンタル、ビスマス、クロム、モリブデン、テルル、ポロニウム、タングステン、鉄、コバルト、ニッケルからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の連結基が挙げられ、これらの中でも、ＣＨ_２基、及び、酸素、硫黄、セレン、窒素からなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の連結基が好ましく、硫黄及び／又はセレンの元素を含む２価の連結基が特に好ましい。また、Ｙ^１、Ｙ^２及びＹ^３は、酸素、硫黄、セレン等の２価の元素、又は単結合であってもよい。Ｙ^１〜Ｙ^３は総て同一種類でもよく、いくつかが互いに異なる種類でもよい。
【００２８】
式（Ｉ）において、Ｘ^１としては、有害性、環境等への配慮の観点からは、炭素、ケイ素、窒素、リン、酸素、及び、硫黄からなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む置換基が好ましい。これらの置換基の内、次式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）又は（Ｖ）で表される構造を有する置換基がより好ましい。
【化２】

【化３】

【化４】

但し、式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）において、Ｒ^５〜Ｒ^９は、独立に一価の置換基又はハロゲン元素を表す。Ｙ^５〜Ｙ^９は、独立に２価の連結基、２価の元素、又は単結合を表し、Ｚは２価の基又は２価の元素を表す。
【００２９】
式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）において、Ｒ^５〜Ｒ^９としては、式（Ｉ）におけるＲ^１〜Ｒ^３で述べたのと同様の一価の置換基又はハロゲン元素がいずれも好適に挙げられる。又、これらは、同一置換基内において、それぞれ同一の種類でもよく、いくつかが互いに異なる種類でもよい。式（ＩＩＩ）のＲ^５とＲ^６とは、及び式（Ｖ）のＲ^８とＲ^９とは、互いに結合して環を形成していてもよい。
【００３０】
式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）において、Ｙ^５〜Ｙ^９で表される基としては、式（Ｉ）におけるＹ^１〜Ｙ^３で述べたのと同様の２価の連結基又は２価の元素等が挙げられ、同様に、硫黄及び／又はセレンの元素を含む基である場合には、電解液の発火・引火の危険性が低減するため特に好ましい。これらは、同一置換基内において、それぞれ同一の種類でもよく、いくつかが互いに異なる種類でもよい。
【００３１】
式（ＩＩＩ）において、Ｚとしては、例えば、ＣＨ_２基、ＣＨＲ（Ｒは、アルキル基、アルコキシル基、フェニル基等を表す。以下同様。）基、ＮＲ基のほか、酸素、硫黄、セレン、ホウ素、アルミニウム、スカンジウム、ガリウム、イットリウム、インジウム、ランタン、タリウム、炭素、ケイ素、チタン、スズ、ゲルマニウム、ジルコニウム、鉛、リン、バナジウム、ヒ素、ニオブ、アンチモン、タンタル、ビスマス、クロム、モリブデン、テルル、ポロニウム、タングステン、鉄、コバルト、ニッケルからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の基等が挙げられ、これらの中でも、ＣＨ_２基、ＣＨＲ基、ＮＲ基のほか、酸素、硫黄、セレンからなる群から選ばれる元素の少なくとも１種を含む２価の基が好ましい。特に、硫黄及び／又はセレンの元素を含む２価の基の場合には、電解液の発火・引火の危険性が低減するため好ましい。また、Ｚは、酸素、硫黄、セレン等の２価の元素であってもよい。
【００３２】
これら置換基としては、特に効果的に発火・引火の危険性を低減し得る点で、式（ＩＩＩ）で表されるようなリンを含む置換基が特に好ましい。また、置換基が式（ＩＶ）で表されるような硫黄を含む置換基である場合には、電解液の小界面抵抗化の点で特に好ましい。
【００３３】
式（ＩＩ）において、Ｒ^４としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はない。一価の置換基としては、アルコキシ基、アルキル基、カルボキシル基、アシル基、アリール基等が挙げられ、これらの中でも、電解液を低粘度化し得る点で、アルコキシ基が好ましい。一方、ハロゲン元素としては、例えば、フッ素、塩素、臭素等が好適に挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、プロポキシ基、フェノキシ基等が挙げられ、これらの中でも、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、フェノキシ基が特に好ましい。これらの一価の置換基中の水素元素は、ハロゲン元素で置換されているのが好ましく、ハロゲン元素としては、フッ素、塩素、臭素等が好適に挙げられ、フッ素原子で置換された置換基としては、例えば、トリフルオロエトキシ基が挙げられる。
【００３４】
式（Ｉ）〜（Ｖ）におけるＲ^１〜Ｒ^９、Ｙ^１〜Ｙ^３、Ｙ^５〜Ｙ^９、Ｚを適宜選択することにより、より好適な粘度、添加・混合に適する溶解性等を有する電解液の調製が可能となる。これらホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３５】
前記式（ＩＩ）のホスファゼン化合物の中でも、電解液を低粘度化してキャパシタの低温特性を向上させ、更に電解液の耐劣化性及び安全性を向上させる観点からは、次式（ＶＩ）で表されるホスファゼン化合物が好ましい。
（ＮＰＦ_２）_ｎ・・・（ＶＩ）
（式中、ｎは３〜１３を表す。）
【００３６】
式（ＶＩ）で表されるホスファゼン化合物は室温（２５ ℃）で低粘度の液体であり、かつ、凝固点降下作用を有する。このため、該ホスファゼン化合物を電解液に添加することにより、電解液に優れた低温特性を付与することが可能となり、また、電解液の低粘度化が達成され、低内部抵抗及び高い導電率を有する非水電解液電気二重層キャパシタを提供することが可能となる。このため、特に気温の低い地方や時期において、低温条件下で使用しても、長時間に渡って優れた放電特性を示す非水電解液電気二重層キャパシタを提供することが可能となる。
【００３７】
式（ＶＩ）において、ｎとしては、電解液に優れた低温特性を付与し得、電解液の低粘度化が可能な点で、３〜５が好ましく、３〜４が更に好ましく、３が特に好ましい。ｎの値が小さい場合には沸点が低く、接炎時の着火防止特性を向上させることができる。一方、ｎの値が大きくなるにつれて、沸点が高くなるため、高温でも安定に使用することができる。上記性質を利用して目的とする性能を得るために、複数のホスファゼンを適時選択し、使用することも可能である。
【００３８】
式（ＶＩ）におけるｎ値を適宜選択することにより、より好適な粘度、混合に適する溶解性、低温特性等を有する電解液の調製が可能となる。これらのホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００３９】
式（ＶＩ）で表されるホスファゼン化合物の粘度としては、２０ｍＰａ・ｓ（２０ｃＰ）以下であれば特に制限はないが、導電性の向上及び低温特性の向上の観点からは、１０ｍＰａ・ｓ（１０ｃＰ）以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ（５ｃＰ）以下がより好ましい。
【００４０】
前記式（ＩＩ）のホスファゼン化合物の中でも、電解液の耐劣化性及び安全性を向上させる観点からは、次式（ＶＩＩ）で表されるホスファゼン化合物が好ましい。
（ＮＰＲ^１０ _２）_ｎ・・・（ＶＩＩ）
（式中、Ｒ^１０は夫々独立して一価の置換基又はフッ素を表し、全Ｒ^１０のうち少なくとも１つはフッ素を含む一価の置換基又はフッ素であり、ｎは３〜８を表す。但し、総てのＲ^１０がフッ素であることはない。）
【００４１】
上記式（ＩＩ）のホスファゼン化合物を含有すれば、電解液に優れた自己消火性ないし難燃性を付与して電解液の安全性を向上させることができるが、式（ＶＩＩ）で表され、全Ｒ^１０のうち少なくとも１つがフッ素を含む一価の置換基であるホスファゼン化合物を含有すれば、電解液により優れた安全性を付与することが可能となる。更に、式（ＶＩＩ）で表され、全Ｒ^１０のうち少なくとも１つがフッ素であるホスファゼン化合物を含有すれば、更に優れた安全性を付与することが可能となる。即ち、フッ素を含まないホスファゼン化合物に比べ、式（ＶＩＩ）で表され、全Ｒ^１０のうち少なくとも１つがフッ素を含む一価の置換基又はフッ素であるホスファゼン化合物は、電解液をより燃え難くする効果があり、電解液に対し更に優れた安全性を付与することができる。
【００４２】
なお、式（ＶＩＩ）において、全Ｒ^１０がフッ素であり、かつｎが３である環状のホスファゼン化合物自体は不燃性であり、炎が近づいた際の着火を防止する効果は大きいが、沸点が非常に低いことから、それらが総て揮発してしまうと残された非プロトン性有機溶媒等が燃焼してしまう。
【００４３】
式（ＶＩＩ）における一価の置換基としては、アルコキシ基のほか、アルキル基、アシル基、アリール基、カルボキシル基等が挙げられ、電解液の安全性の向上に特に優れる点で、アルコキシ基が好適である。該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ− プロポキシ基、ｉ− プロポキシ基、ブトキシ基等のほか、メトキシエトキシ基等のアルコキシ基置換アルコキシ基等が挙げられ、電解液の安全性の向上に優れる点で、メトキシ基、エトキシ基、ｎ− プロポキシ基が特に好ましい。また、電解液の低粘度化の点ではメトキシ基が好ましい。
【００４４】
式（ＶＩＩ）において、ｎとしては、電解液に優れた安全性を付与し得る点で、３〜５が好ましく、３〜４が更に好ましい。
【００４５】
前記一価の置換基は、フッ素で置換されているのが好ましく、式（ＶＩＩ）のＲ^１０が一つもフッ素でない場合は、少なくとも一つの一価の置換基はフッ素含む。
【００４６】
前記フッ素のホスファゼン化合物における含有量としては、３〜７０重量％が好ましく、７〜４５重量％がより好ましい。含有量が前記数値範囲内であれば、電解液に優れた安全性を特に好適に付与することができる。
【００４７】
式（ＶＩＩ）で表されるホスファゼン化合物の分子構造としては、前述のフッ素以外にも塩素、臭素等のハロゲン元素を含んでいてもよい。但し、フッ素が最も好ましく、次いで塩素が好ましい。フッ素を含むものは、塩素を含むものに比べてキャパシタのサイクル特性を向上させる効果が大きい傾向がある。
【００４８】
式（ＶＩＩ）におけるＲ^１０及びｎ値を適宜選択することにより、より好適な安全性、粘度、混合に適する溶解性等を有する電解液の調製が可能となる。これらのホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４９】
式（ＶＩＩ）で表されるホスファゼン化合物の粘度としては、２０ｍＰａ・ｓ（２０ｃＰ）以下であれば特に制限はないが、導電性の向上及び低温特性の向上の観点からは、１０ｍＰａ・ｓ（１０ｃＰ）以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ（５ｃＰ）以下がより好ましい。
【００５０】
前記式（ＩＩ）のホスファゼン化合物の中でも、電解液の粘度上昇を抑制しつつ、電解液の耐劣化性及び安全性を向上させる観点からは、２５ ℃（室温）において固体であって、下記式（ＶＩＩＩ）で表されるホスファゼン化合物も好ましい。
（ＮＰＲ^１１ _２）_ｎ・・・（ＶＩＩＩ）
（式中、Ｒ^１１は夫々独立して一価の置換基又はハロゲン元素を表し；ｎは３〜６を表す。）
【００５１】
式（ＶＩＩＩ）で表されるホスファゼン化合物は室温（２５ ℃）で固体であるため、電解液に添加すると電解液中で溶解して電解液の粘度が上昇する。しかし、所定の添加量であれば電解液の粘度上昇率が低く、低内部抵抗及び高い導電率を有する非水電解液電気二重層キャパシタとなる。加えて、式（ＶＩＩＩ）で表されるホスファゼン化合物は電解液中で溶解するため、電解液の長期安定性に優れる。
【００５２】
式（ＶＩＩＩ）において、Ｒ^１１としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はなく、一価の置換基としては、アルコキシ基、アルキル基、カルボキシル基、アシル基、アリール基等が挙げられる。また、ハロゲン元素としては、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン元素が好適に挙げられる。これらの中でも、特に電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、アルコキシ基が好ましい。該アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基、プロポキシ基（イソプロポキシ基、ｎ− プロポキシ基）、フェノキシ基、トリフルオロエトキシ基等が好ましく、電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基（イソプロポキシ基、ｎ− プロポキシ基）、フェノキシ基、トリフルオロエトキシ基等がより好ましい。前記一価の置換基は、前述のハロゲン元素を含むのが好ましい。
【００５３】
式（ＶＩＩＩ）において、ｎとしては、電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、３又は４が特に好ましい。
【００５４】
式（ＶＩＩＩ）で表されるホスファゼン化合物としては、例えば、前記式（ＶＩＩＩ）においてＲ^１１がメトキシ基であってｎが３である構造、式（ＶＩＩＩ）においてＲ^１１がメトキシ基及びフェノキシ基の少なくとも何れかであってｎが４である構造、式（ＶＩＩＩ）においてＲ^１１がエトキシ基であってｎが４である構造、式（ＶＩＩＩ）においてＲ^１１がイソプロポキシ基であってｎが３又は４である構造、式（ＶＩＩＩ）においてＲ^１１がｎ− プロポキシ基であってｎが４である構造、式（ＶＩＩＩ）においてＲ^１１がトリフルオロエトキシ基であってｎが３又は４である構造、式（ＶＩＩＩ）においてＲ^１１がフェノキシ基であってｎが３又は４である構造が、電解液の粘度上昇を抑制し得る点で、特に好ましい。
【００５５】
式（ＶＩＩＩ）における各置換基及びｎ値を適宜選択することにより、より好適な粘度、混合に適する溶解性等を有する電解液の調製が可能となる。これらのホスファゼン化合物は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００５６】
上記ホスファゼン化合物の異性体として、具体的には、下記式（ＩＸ）で表される化合物を挙げることができる。なお、式（ＩＸ）の化合物は、下記式（Ｘ）で表されるホスファゼン化合物の異性体である。
【化５】

【化６】

（式（ＩＸ）及び（Ｘ）において、Ｒ^１２、Ｒ^１３及びＲ^１４は、夫々独立して一価の置換基又はハロゲン元素を表し；Ｘ^２は、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ、窒素、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマス、酸素、硫黄、セレン、テルル及びポロニウムからなる群より選ばれる元素の少なくとも１種を含む置換基を表し；Ｙ^１２及びＹ^１３は、夫々独立して２価の連結基、２価の元素又は単結合を表す。）
【００５７】
式（ＩＸ）におけるＲ^１２、Ｒ^１３及びＲ^１４としては、一価の置換基又はハロゲン元素であれば特に制限はなく、上述した式（Ｉ）におけるＲ^１〜Ｒ^３で述べたのと同様の一価の置換基及びハロゲン元素がいずれも好適に挙げられる。また、式（ＩＸ）において、Ｙ^１２及びＹ^１３で表される２価の連結基又は２価の元素としては、式（Ｉ）におけるＹ^１〜Ｙ^３で述べたのと同様の２価の連結基又は２価の元素等がいずれも好適に挙げられる。更に、式（ＩＸ）において、Ｘ^２で表される置換基としては、式（Ｉ）におけるＸ^１で述べたのと同様の置換基がいずれも好適に挙げられる。
【００５８】
式（ＩＸ）で表され、式（Ｘ）で表されるホスファゼン化合物の異性体は、電解液に添加されると、電解液に極めて優れた低温特性を発現させることができ、更に電解液の耐劣化性及び安全性を向上させることができる。
【００５９】
式（ＩＸ）で表される異性体は、式（Ｘ）で表されるホスファゼン化合物の異性体であり、例えば、式（Ｘ）で表されるホスファゼン化合物を生成する際の真空度及び／又は温度を調節することで製造でき、該異性体の含有量（体積％）は、下記測定方法により測定することができる。
＜測定方法＞
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）又は高速液体クロマトグラフィーによって試料のピーク面積を求め、該ピーク面積を、予め求めておいた前記異性体のモルあたりの面積と比較することでモル比を得、更に比重を考慮して体積換算することで測定できる。
【００６０】
上記リン酸エステルとして、具体的には、トリフェニルホスフェート等のアルキルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス（フルオロエチル）ホスフェート、トリス（トリフルオロネオペンチル）ホスフェート、アルコキシホスフェート及びこれらの誘導体等を挙げることができる。
【００６１】
本発明の非水電解液に含有させる支持塩としては、従来公知のものから選択できるが、電解液における電気伝導性等が良好な点で、四級アンモニウム塩が好ましい。該四級アンモニウム塩は、前記電解液において、電気二重層を形成するためのイオン源としての役割を担う溶質であり、電解液の電気伝導性等の電気特性を効果的に向上させることが可能な点で、多価イオンを形成し得る四級アンモニウム塩が好ましい。
【００６２】
前記四級アンモニウム塩としては、例えば、（ＣＨ_３）_４Ｎ・ＢＦ_４、（ＣＨ_３）_３Ｃ_２Ｈ_５Ｎ・ＢＦ_４、（ＣＨ_３）_２（Ｃ_２Ｈ_５）_２Ｎ・ＢＦ_４、ＣＨ_３（Ｃ_２Ｈ_５）_３Ｎ・ＢＦ_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＢＦ_４、（Ｃ_３Ｈ_７）_４Ｎ・ＢＦ_４、ＣＨ_３（Ｃ_４Ｈ_９）_３Ｎ・ＢＦ_４、（Ｃ_４Ｈ_９）_４Ｎ・ＢＦ_４、（Ｃ_６Ｈ_１３）_４Ｎ・ＢＦ_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＣｌＯ_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＡｓＦ_６、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＳｂＦ_６、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＣＦ_３ＳＯ_３、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＢＣＨ_３（Ｃ_２Ｈ_５）_３、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・Ｂ（Ｃ_２Ｈ_５）_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・Ｂ（Ｃ_４Ｈ_９）_４、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・Ｂ（Ｃ_６Ｈ_５）_４等が好適に挙げられる。また、これらの四級アンモニウム塩の陰イオン部（例えば、・ＢＦ_４、・ＣｌＯ_４、・ＡｓＦ_６等）を、・ＰＦ_６で置き換えたヘキサフルオロリン酸塩も好ましい。これらの中でも、分極率を大きくすることで、溶解度を向上させることができる点では、異なるアルキル基がＮ原子に結合した四級アンモニウム塩が好ましい。更に、前記四級アンモニウム塩としては、例えば、以下の式（ａ）〜（ｊ）で表わされる化合物等も好適に挙げられる。ここで、式（ａ）〜（ｊ）において、Ｍｅはメチル基を、Ｅｔはエチル基を表わす。
【００６３】
【化７】

【００６４】
これらの四級アンモニウム塩の中でも、特に、高い電気伝導性を確保する点からは、陽イオンとして（ＣＨ_３）_４Ｎ^＋や、（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ^＋等を発生し得る塩が好ましい。また、式量が小さい陰イオンを発生し得る塩が好ましい。これらの四級アンモニウム塩は、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６５】
本発明の非水電解液は、上述した分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物及び支持塩の他に、電解液の低粘度化が可能であり、容易に電気二重層キャパシタとしての最適なイオン導電性を達成することができる点で、非プロトン性有機溶媒を含有するのが好ましい。該非プロトン性有機溶媒としては、特に制限はないが、例えば、ニトリル化合物、エーテル化合物、エステル化合物等が挙げられる。具体的には、アセトニトリル、プロピオノニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル化合物；１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等のエーテル化合物；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジフェニルカーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の炭酸エステル化合物が好適に挙げられる。これらの中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン等の環状の炭酸エステル化合物、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状の炭酸エステル化合物、１，２−ジメトキシエタン等の鎖状エーテル化合物等が好適である。環状の炭酸エステル化合物は、比誘電率が高く支持塩の溶解能に優れる点で、また、鎖状の炭酸エステル化合物及びエーテル化合物は、低粘度であるため電解液の低粘度化の点で好適である。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６６】
電解液中の上記支持塩の濃度としては、０．２〜２．５ｍｏｌ／Ｌ（Ｍ）が好ましく、０．８〜１．５ｍｏｌ／Ｌ（Ｍ）がより好ましい。支持塩の濃度が０．２ｍｏｌ／Ｌ（Ｍ）未満では、電解液の電気伝導性等の電気特性を充分に確保することができないことがある一方、２．５ｍｏｌ／Ｌ（Ｍ）を超えると、電解液の粘度が上昇し、電気伝導性等の電気特性が低下することがある。
【００６７】
本発明の非水電解液中の上記分子中にリン及び窒素の少なくとも一方を含む化合物の含有量は、電極に対する電解液の浸透性を改善する観点から、０．１体積％以上が好ましく、０．５体積％以上が更に好ましい。また、電解液の安全性を向上させる観点から、３体積％以上が好ましく、５体積％以上が更に好ましい。
【００６８】
＜非水電解液電気二重層キャパシタ＞
次に、本発明の非水電解液電気二重層キャパシタを詳細に説明する。本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、上述の非水電解液と、正極と、負極とを備え、必要に応じて、セパレーター等の電気二重層キャパシタの技術分野で通常使用されている部材を備える。
【００６９】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの正極及び負極としては、特に制限はないが、通常、多孔質炭素系の分極性電極が好ましい。該電極としては、通常、比表面積及びかさ比重が大きく、電気化学的に不活性で、抵抗が小さい等の特性を有するものが好ましい。上記多孔質炭素としては、活性炭等が挙げられる。
【００７０】
上記電極は、一般的には、活性炭等の多孔質炭素を含有し、必要に応じて導電剤や結着剤等のその他の成分を含有する。上記電極に好適に用いることができる活性炭の原料としては、特に制限はなく、例えば、フェノール樹脂の他、各種の耐熱性樹脂、ピッチ等が好適に挙げられる。耐熱性樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ビスマレイミドトリアジン、アラミド、フッ素樹脂、ポリフェニレン、ポリフェニレンスルフィド等の樹脂が好適に挙げられる。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。上記活性炭の形体としては、より比表面積を高くして、非水電解液電気二重層キャパシタの充電容量を大きくする点から、粉末状、繊維布状等の形体が好ましい。また、これらの活性炭は、電気二重層キャパシタの充電容量をより高くする目的で、熱処理、延伸成形、真空高温処理、圧延等の処理がなされていてもよい。
【００７１】
上記電極に用いる導電剤としては、特に制限はないが、黒鉛、アセチレンブラック等が挙げられる。また、上記電極に用いる結着剤としては、特に制限はないが、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等が挙げられる。
【００７２】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタは、上述した正極、負極、電解液の他、セパレーター、集電体、容器等を備えるのが好ましく、更に通常電気二重層キャパシタに使用されている公知の各部材を備えることができる。ここで、セパレーターは、非水電解液電気二重層キャパシタの短絡防止等を目的として、正負電極間に介在される。該セパレーターとしては、特に制限はなく、通常、非水電解液電気二重層キャパシタのセパレーターとして用いられる公知のセパレーターが好適に用いられる。セパレーターの材質としては、例えば、微多孔性フィルム、不織布、紙等が好適に挙げられる。具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂製の不織布、薄層フィルム等が好適に挙げられる。これらの中でも、厚さ２０〜５０μｍ程度のポリプロピレン又はポリエチレン製の微孔性フィルムが特に好適である。
【００７３】
前記集電体としては、特に制限はなく、通常非水電解液電気二重層キャパシタの集電体として用いられる公知のものが好適に用いられる。該集電体としては、電気化学的耐食性、化学的耐食性、加工性、機械的強度に優れ、低コストであるものが好ましく、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、導電性樹脂等の集電体層等が好ましい。
【００７４】
前記容器としては、特に制限はなく、通常非水電解液電気二重層キャパシタの容器として用いられる公知のものが好適に挙げられる。該容器の材質としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、導電性樹脂等が好適である。
【００７５】
本発明の非水電解液電気二重層キャパシタの形態としては、特に制限はなく、シリンダ型（円筒型、角型）、フラット型（コイン型）等の公知の形態が、好適に挙げられる。これらの非水電解液電気二重層キャパシタは、例えば、種々の電子機器、産業用機器、航空用機器等のメモリーバックアップ用や、玩具、コードレス用機器、ガス機器、瞬間湯沸し機器等の電磁ホールド用や、腕時計、柱時計、ソーラ時計、ＡＧＳ腕時計等の時計用の電源等として好適に用いられる。
【００７６】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。
【００７７】
（実施例１）
活性炭（ＡＣ，商品名：Ｋｕｒａｃｔｉｖｅ−１５００、クレラケミカル社製）、アセチレンブラック（導電剤）及びポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）（結着剤）を、それぞれ、質量比（活性炭：アセチレンブラック：ＰＶＤＦ）で８：１：１となるように混合して、混合物を得た。得られた混合物の１００ｍｇを採取し、これを２０ｍｍφの耐圧カーボン製容器に入れて、圧力１５０ｋｇｆ／ｃｍ^２、常温の条件下で圧粉成形し、正極及び負極（電極）を作製した。
【００７８】
また、プロピレンカーボネート（ＰＣ）（非プロトン性有機溶媒）９０体積％に、環状ホスファゼンＡ（式（ＩＩ）において、ｎが３であって、６つのＲ^４のうち１つがフェノキシ基（ＰｈＯ−）、５つがフッ素である環状ホスファゼン化合物、２５ ℃における粘度：１．７ｍＰａ・ｓ（１．７ｃＰ））１０体積％を加え、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート（ＴＥＡＴＦＢ，（Ｃ_２Ｈ_５）_４Ｎ・ＢＦ_４）（支持塩）を１ｍｏｌ／Ｌ（Ｍ）の濃度で溶解させて電解液を調製した。
【００７９】
室温で上記電極に上記電解液５ μＬを滴下し、電解液が電極に浸透する様子を解像度３６０フレーム／秒のＣＣＤカメラによりモニタリングし、電解液の液滴と電極との接触角を測定した。なお、接触角の測定には、ｄａｔａｐｈｙｓｉｃｓ社製自動接触角測定装置ＯＣＡ２０を用いた。電極に対する電解液の接触角の経時変化を図２に示す。その結果、電極に対する電解液の接触角が２°以下になるまでの時間は、０．１秒未満であった。
【００８０】
また、上記電解液の安全性を、ＵＬ（アンダーライティングラボラトリー）規格のＵＬ９４ＨＢ法をアレンジした方法で、大気環境下において着火した炎の燃焼挙動から評価した。その際、着火性、燃焼性、炭化物の生成、二次着火時の現象についても観察した。具体的には、ＵＬ試験基準に基づき、不燃性石英ファイバーに上記電解液１．０ｍＬを染み込ませて、１２７ｍｍ×１２．７ｍｍの試験片を作製して行った。ここで、試験炎が試験片に着火しない（燃焼長：０ｍｍ）場合を「不燃性」、着火した炎が２５ｍｍラインまで到達せず、かつ、落下物にも着火が認められない場合を「難燃性」、着火した炎が２５〜１００ｍｍラインで消火し、かつ、落下物にも着火が認められない場合を「自己消火性」、着火した炎が１００ｍｍラインを超えた場合を「燃焼性」と評価した。結果を表１に示す。
【００８１】
次に、上記電極（正極及び負極）と、アルミニウム金属板（集電体）（厚み：０．５ｍｍ）と、ポリプロピレン／ポリエチレン板（セパレーター）（厚み：２５μｍ）とを用いてセルを組み立て、真空乾燥によって十分に乾燥させた。該セルを前記電解液で含浸し、非水電解液電気二重層キャパシタを作製した。得られたキャパシタを１００００サイクル充電・放電させた後、２Ｃレート放電（３０分で全容量が放電する条件）した際の放電容量（Ａ）と、０．２Ｃレート放電（５時間で全容量が放電する条件）した際の放電容量（Ｂ）とを測定した。これらの測定値と下記の式から１００００サイクル後の２Ｃ容量（％）を算出し、表１に示す結果を得た。
式：２Ｃ容量＝Ａ／Ｂ×１００（％）
【００８２】
（実施例２〜１８及び比較例１〜３）
表１に示す配合処方の電解液を調製し、実施例１と同様にして電解液の電極に対する浸透性及び安全性を評価した。結果を表１に示す。また、電極に対する比較例１の電解液の接触角の経時変化を図２に示す。なお、表１中、ＧＢＬは γ− ブチロラクトンを示し、ＡＮはアセトニトリルを示す。
【００８３】
なお、表１中、環状ホスファゼンＢは、式（ＩＩ）において、ｎが３であり、６つのＲ^４のうち１つがエトキシ基で、５つがフッ素である化合物（２５ ℃における粘度：１．２ｍＰａ・ｓ（１．２ｃＰ））であり；環状ホスファゼンＣは、式（ＩＩ）において、ｎが４であり、８つのＲ^４のうち１つがエトキシ基で、７つがフッ素である化合物（２５ ℃における粘度：１．１ｍＰａ・ｓ（１．１ｃＰ））であり；環状ホスファゼンＤは、式（ＩＩ）において、ｎが３であり、６つのＲ^４のうち１つがメトキシエトキシエトキシエトキシ基（ＣＨ_３ＯＣ_２Ｈ_４ＯＣ_２Ｈ_４ＯＣ_２Ｈ_４Ｏ−）で、５つがフッ素である化合物（２５ ℃における粘度：４．５ｍＰａ・ｓ（４．５ｃＰ））である。
【００８４】
また、鎖状ホスファゼンＥは、式（Ｉ）において、Ｘ^１が式（ＩＩＩ）で表される置換基で、Ｙ^１Ｒ^１、Ｙ^２Ｒ^２、Ｙ^３Ｒ^３、Ｙ^５Ｒ^５及びＹ^６Ｒ^６の内、３つがエトキシ基で、２つがフッ素で、ＺがＯ（酸素）である化合物（２５ ℃における粘度：４．７ｍＰａ・ｓ（４．７ｃＰ））であり；
鎖状ホスファゼンＦは、下記式（ＸＩ）で表される化合物（２５ ℃における粘度：４．９ｍＰａ・ｓ（４．９ｃＰ））であり；
【化８】

鎖状ホスファゼンＧは、下記式（ＸＩＩ）で表される化合物（２５ ℃における粘度：２．８ｍＰａ・ｓ（２．８ｃＰ））であり；
【化９】

鎖状ホスファゼンＨは、下記式（ＸＩＩＩ）で表される化合物（２５ ℃における粘度：３．９ｍＰａ・ｓ（３．９ｃＰ））である。
【化１０】

【００８５】
更に、リン酸エステルＸは、下記式（ＸＩＶ）で表される化合物（２５ ℃における粘度：２．５ｍＰａ・ｓ（２．５ｃＰ））である。
【化１１】

【００８６】
また更に、ホスファザンＹは、下記式（ＸＶ）で表される化合物（２５ ℃における粘度：５．０ｍＰａ・ｓ（５．０ｃＰ））で、
【化１２】

トリアジンＺは、下記式（ＸＶＩ）で表される化合物（２５ ℃における粘度：２．１ｍＰａ・ｓ（２．１ｃＰ））である。
【化１３】

【００８７】
また、上記電解液を用いて実施例１と同様に非水電解液電気二重層キャパシタを作製し、１００００サイクル後の２Ｃ容量を測定した。結果を表１に示す。
【００８８】
【表１】

【００８９】
表１から、キャパシタの電極上に滴下後、電極に対する非水電解液の接触角が２°以下になるまでの時間が０．５秒未満である非水電解液を用いた実施例のキャパシタは、電解液と電極間での電圧降下が小さいため、１００００サイクル後の２Ｃ容量が大きく、大電流放電特性が優れていた。一方、従来の非水電解液を用いた比較例のキャパシタは、電解液と電極間での電圧降下が大きいため、１００００サイクル後の２Ｃ容量が小さく、大電流放電特性が劣っていた。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、電気二重層キャパシタ用電極への浸透性に優れ、キャパシタの内部抵抗を小さくすることが可能な電気二重層キャパシタ用非水電解液を提供することができる。また、該非水電解液を備え、内部抵抗が小さいため、パルス放電特性や大電流放電及び充電特性に優れた非水電解液電気二重層キャパシタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】キャパシタの電極上に滴下された非水電解液の模式図である。
【図２】キャパシタの電極に対する実施例１及び比較例１の電解液の接触角の経時変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１非水電解液
２電極
θ 接触角

Claims

非水電解液を電気二重層キャパシタ用電極上に滴下後、該電極に対する非水電解液の接触角が２°以下になるまでの時間が０．５秒未満であることを特徴とする非水電解液。
前記電極の活物質が多孔質炭素であることを特徴とする請求項１に記載の非水電解液。
前記多孔質炭素が活性炭であることを特徴とする請求項２に記載の非水電解液。
前記非水電解液が、分子中にリンを有する化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の非水電解液。
前記非水電解液が、分子中に窒素を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の非水電解液。
前記非水電解液が、分子中にリン及び窒素を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１に記載の非水電解液。
前記分子中にリン及び窒素を有する化合物がリン−窒素間二重結合を有することを特徴とする請求項６に記載の非水電解液。
前記非水電解液が、更に非プロトン性有機溶媒を含有することを特徴とする請求項４〜６の何れかに記載の非水電解液。
請求項１〜８の何れかに記載の非水電解液と、正極と、負極とを備えた非水電解液電気二重層キャパシタ。