JP2005032551A - 非水電解質二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】大電流放電特性に優れ、高温貯蔵後の放電特性及び高温条件での充放電特性が向上された非水電解質電池を提供する。
【解決手段】正極と、負極と、溶融塩からなる非水電解質とを具備した非水電解質二次電池において、化学式１，２等からなる少なくとも１種類のカチオンと、少なくともジシアナミドアニオン（［Ｎ(ＣＮ)2］-）を具備することを特徴とする非水電解質電池。
（但し、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は炭素数が８以下のアルキル基，フェニル基，ベンジル基等から選ばれる置換基、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は炭素数８以下のアルキル基等から選ばれる置換基）
【選択図】なし
【解決手段】正極と、負極と、溶融塩からなる非水電解質とを具備した非水電解質二次電池において、化学式１，２等からなる少なくとも１種類のカチオンと、少なくともジシアナミドアニオン（［Ｎ(ＣＮ)2］-）を具備することを特徴とする非水電解質電池。
（但し、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は炭素数が８以下のアルキル基，フェニル基，ベンジル基等から選ばれる置換基、Ｒ５，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８は炭素数８以下のアルキル基等から選ばれる置換基）
【選択図】なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融塩を含む非水電解質を具備した非水電解質二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や電子メール端末などの携帯型情報機器の市場は急速に拡大しつつあり、これらの機器の小型軽量化が進むにつれて、電源にも小型かつ軽量であることが求められるようになってきた。現在、これらの携帯機器には高エネルギー密度であるリチウムイオン二次電池が多用されており、研究が継続されている。
【０００３】
かかる二次電池のうち、正極にリチウム金属酸化物を用い、負極にリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を用い、電解液として有機電解液を用いた非水電解質二次電池が、大電流放電特性とサイクル寿命に優れた二次電池として広く研究されている。しかしながら、有機電解液は引火性があるため安全性が十分とはいえず、また充電状態の正極及び負極に対して不安定であるため、高温条件での貯蔵特性あるいは高温条件での充放電特性に問題があった。
これに対し、正極にリチウム金属酸化物を用い、負極にリチウム金属、あるいはリチウム合金、もしくはリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を用い、電解液としてリチウム塩とハロゲン化アルミニウムと、ハロゲン化学式４級アンモニウムからなる常温溶融塩を用いた非水電解質二次電池が、安全性に優れた二次電池として、特許文献１に開示されている。
【０００４】
また、正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を含む負極と、リチウムイオンを具備し、４級アンモニウムイオンと、ホウ素、リン及び硫黄から選ばれる元素のフッ化物アニオンからなる溶融塩を用いた非水電解質二次電池が、優れた安全性を備え、かつサイクル寿命及び放電容量が向上された二次電池として、特許文献２に開示されている。
【０００５】
しかしながら、これらの溶融塩は粘度が高く、電気伝導度が低いために大電流放電特性に劣るという問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−３４９３６５号公報
【特許文献２】
特開平１１−８６９０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非水電解質二次電池は、高温での放電特性と大電流放電特性が十分ではないと言う問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、安全性に優れ、かつ高温での放電特性と大電流放電特性が向上した非水電解質二次電池を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の非水電解質二次電池は、正極と、負極と、溶融塩からなる非水電解質とを具備する非水電解質二次電池において、下記化学式１乃至化学式５から選ばれる少なくとも１種類のカチオンと、ジシアナミドアニオン（［Ｎ（ＣＮ）２］−）とを具備することを特徴とする非水電解質二次電池。
【００１０】
【化６】
【００１１】
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
【００１２】
【化７】
【００１３】
但し、Ｒ５及びＲ７は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれ、Ｒ６、Ｒ８は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基、及び水素から選ばれる。
【００１４】
【化８】
【００１５】
但し、Ｒ９は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
【００１６】
【化９】
【００１７】
但し、Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
【００１８】
【化１０】
【００１９】
但し、Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。請求項２の非水電解質二次電池は、請求項１において、前記溶融塩が、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、及びＢ（Ｃ２Ｏ４）２ −、から選ばれる少なくとも１種類を含有するアニオンであることを特徴とする。
【００２０】
請求項３の非水電解質二次電池は、請求項１の非水電解質二次電池において、前記溶融塩が、下記化学式Ａ乃至化学式Ｃに示すアニオンのうちの少なくとも１種類を含有することを特徴とする。
【００２１】
（ＣｍＦ２ｍ＋１ＳＯ３）− ・・・（化学式Ａ）
但し、前記化学式Ａにおけるｍは１以上、８以下である。
【００２２】
（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２）（ＣｐＦ２ｐ＋１ＳＯ２）Ｎ− ・・・（化学式Ｂ）
但し、前記化学式Ｂにおいて、ｎ及びｐはそれぞれ１以上、８以下である。
【００２３】
（ＣｑＦ２ｑ＋１ＳＯ２）（ＣＮ）Ｎ− ・・・（化学式Ｃ）
但し、前記化学式Ｃにおいて、ｑは１以上、８以下である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、正極、負極、及び非水電解質について説明する。
【００２５】
１）正極
この正極は、例えば、正極活物質、導電剤及びバインダーを混練し、得られた合剤を膜状に成形することにより作製される。
【００２６】
正極活物質としては、例えば、リチウムコバルト酸化物（ＬｉｘＣｏＯ２）、リチウム鉄酸化物（ＬｉｘＦｅＯ２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉｘＮｉＯ２）、リチウムニッケルコバルト酸化物（ＬｉｘＮｉｙＣｏ１−ｙＯ；０＜ｙ＜１）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉｘＭｎ２Ｏ４）等のリチウム金属酸化物、マンガン酸化物（ＭｎＯ２）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、クロム酸化物（Ｃｒ３Ｏ８，ＣｒＯ２）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等の金属酸化物を用いることができる。これら金属酸化物を用いることによって、高電圧で、高容量の非水電解質二次電池が得られる。特に、より電圧を高める観点から、ＬｉｘＣｏＯ２ 、ＬｉｘＦｅＯ２ 、ＬｉｘＮｉＯ２ 、ＬｉｘＮｉｙＣｏ１−ｙＯ２ （０＜ｙ＜１）、ＬｉＭｎ２Ｏ４ を用いることが望ましい。また、上記化合物において、ｘの範囲は、充放電反応の可逆性を高める観点から、０≦ｘ≦２、好ましくは０＜ｘ＜１．１とすると良い。
【００２７】
導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用いることができる。
【００２８】
正極集電体としては、例えばアルミニウム、ステンレス、ニッケル、タングステン、チタン、又はモリブデンからなる金属箔、金属網等を用いることができる。
【００２９】
なお、前記集電体は、酸化を抑制するために表面に耐酸化性の金属または合金を被覆しても良い。
【００３０】
２）負極
負極活物質としては、従来よりリチウムイオン電池またはリチウム電池に使用されている材料を使用することができる。中でも、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、リチウム金属、リチウム合金、リチウム複合酸化物、またはリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質物よりなる群から選択される少なくとも１種類の材料を、負極活物質として使用することが好ましい。
金属酸化物としては、例えば、スズ酸化物、ケイ素酸化物、リチウムチタン酸化物、ニオブ酸化物、タングステン酸化物などを挙げることができる。
【００３１】
金属硫化物としては、例えば、スズ硫化物、チタン硫化物などを挙げることができる。
【００３２】
金属窒化物としては、例えば、リチウムコバルト窒化物、リチウム鉄窒化物、リチウムマンガン窒化物などを挙げることができる。
【００３３】
リチウム合金としては、例えば、リチウムアルミニウム合金、リチウムスズ合金、リチウム鉛合金、リチウムケイ素合金などを挙げることができる。
【００３４】
炭素質物としては、例えば、黒鉛、等方性黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素などを挙げることができる。中でも、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素を含む負極は、充電効率が高いためにサイクル寿命を向上することができ、好適である。さらに、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素の黒鉛結晶の配向は、放射状であることが好ましい。メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素は、例えば、石油ピッチ、コールタール、樹脂などの原料を５５０℃〜２０００℃で熱処理することにより炭素化するか、あるいは２０００℃以上の熱処理で黒鉛化することによって作製することができる。
【００３５】
炭素質物は、Ｘ線回折ピークから得られる黒鉛結晶の（００２）面の面間隔ｄ００２が０．３３５４ｎｍ〜０．４０ｎｍの範囲にあることが好ましい。炭素質物は、ＢＥＴ法による比表面積が０．５ｍ２ ／ｇ以上であることが好ましい。比表面積のより好ましい範囲は、１ｍ２ ／ｇ以上である。
【００３６】
負極集電体としては、例えば、多孔質構造の導電性基板、無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。多孔質構造の導電性基板としては、メッシュ、パンチドメタル、エクスパンディドメタル等を用いたり、あるいは金属箔に負極活物質含有層を担持させた後、金属箔に孔を開けたものを多孔質構造の導電性基板として用いることができる。
【００３７】
バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンープロピレンーブタジエンゴム（ＥＰＢＲ）、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）などを用いることができる。
【００３８】
また、負極活物資として、リチウムイオンやリチウム合金などの金属材料を使用すれば、これらの金属材料は単独でもシート形状に加工することが可能なため、バインダーを使用せずに負極活物質層を形成することができる。また、これらの金属材料で形成された負極活物質層は直接負極端子に接続することもできる。
【００３９】
なお、本発明の非水電解質電池を一次電池として使用する際には、負極活物質としては、金属イオンの放出能のみ有していれば良い。
【００４０】
３）非水電解質
この非水電解質には溶融塩が含まれており、前記溶融塩を構成するアニオン成分として［Ｎ（ＣＮ）２］−を含有するものを用いることができる。また、溶融塩を構成するカチオン成分としては、例えば、前述した化学式１乃至化学式５に示すカチオンのうちの少なくとも１種類を用いることが望ましい。
【００４１】
前述した化学式１に示すカチオンを構成するＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４については、アルキル基、フェニル基、ベンジル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基が好ましい。フェニル基、ベンジル基はいずれか１つを含むことが望ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である。
【００４２】
前述した化学式１に示すカチオンとしては、具体的には、以下の材料を使用することができる。
【００４３】
（１）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラメチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルイソペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルネオペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−ｔｅｒｔ−ペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−（２−メチルブチル）アンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルヘキシルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルヘプチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルオクチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−Ｎ−メチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラエチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラブチルアンモニウムイオンが挙げられる。
【００４４】
（２）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下のフェニル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアニリニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルアニリニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアニリニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ペンチルアニリニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルトルイジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジニウムイオンが挙げられる。
【００４５】
（３）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下のベンジル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ペンチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクチルベンジルアンモニウムイオンが挙げられる。
【００４６】
（４）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下で炭素、水素、及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、２−メトキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−エトキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−プロポキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−イソプロポキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−メトキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘプチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアンモニウムイオン、２−エトキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、２−プロポキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、２−イソプロポキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアニシジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルアニシジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ペンチルアニシジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクチルアニシジニウムイオンが挙げられる。
【００４７】
中でも、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオンが好ましい。
【００４８】
前述した化学式２に示すカチオンを構成するＲ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８については、アルキル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、Ｒ５及びＲ７においては１乃至４であり、Ｒ６及びＲ８においては０乃至２である。炭素数が０の場合とは、水素の場合である。
【００４９】
前述した化学式２に示すカチオンとしては、具体的には、以下に示す材料を使用することができる。
【００５０】
（１）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下のアルキル基、Ｒ６及びＲ８が、水素である材料として、例えば、１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−ネオペンチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−イソペンチルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−ｔｅｒｔ−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−フェニルイミダゾリウムイオン、１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジエチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ネオペンチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−イソペンチルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ｔｅｒｔ−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ヘキシルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ヘプチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−オクチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジ−プロピルイミダゾリウムイオン、１−プロピル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ネオペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−イソペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１，３−ジイソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ネオペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−イソペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１，３−ジブチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−イソブチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−ｓｅｃ−ブチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジイソブチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−ｓｅｃ−ブチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジーｓｅｃ−ブチルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５１】
（２）Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８が、炭素数が８以下のアルキル基である材料として、例えば、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムイオン、３−エチル−１，２−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、２−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、２−エチル−１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、２−エチル−１−メチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジエチル−４−メチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５２】
（３）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下のアルキル基、Ｒ６及びＲ８が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基である材料として、例えば、２−（２−メトキシエチル）ー１−エチルー３−メチルイミダゾリウムイオン、２−（２−メトキシエチル）−１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、２−（２−メトキシエチル）ー１，３−ジエチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５３】
（４）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基、Ｒ６及びＲ８が水素である材料として、例えば、１−（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジ（２−メトキシエチル）イミダゾリウムイオン、１−（２−エトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５４】
（５）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基、Ｒ６及びＲ８が、炭素数が８以下のアルキル基である材料として、例えば、１−（２−メトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジ（２−メトキシエチル）−２−メチルイミダゾリウムイオン、１−（２−エトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５５】
（６）Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、１，２−ジ（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジ（２−メトキシエチル）−３−エチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５６】
中でも、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオンが好ましい。とくに、負極として金属リチウム、あるいは炭素質物を用いる場合は、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオンがより好ましい。
【００５７】
前述した化学式３に示すカチオンを構成するＲ９については、アルキル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である
前述した化学式３に示すカチオンとしては、具体的には、以下に示す材料を使用することができる。
【００５８】
（１）Ｒ９は、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、
Ｎ−メチルピリジニウムイオン、Ｎ−エチルピリジニウムイオン、Ｎ−プロピルピリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピルピリジニウムイオン、Ｎ−ブチルピリジニウムイオン、Ｎ−イソブチルピリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルピリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジニウムイオン、Ｎ−ペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−ネオペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−イソペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−（２−メチルブチル）ピリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシルピリジニウムイオン、Ｎ−へプチルピリジニウムイオン、Ｎ−オクチルピリジニウムイオン、
が挙げられる。
【００５９】
（２）Ｒ９は、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、Ｎ−（２−メトキシエチル）ピリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）ピリジニウムイオン、が挙げられる。中でも、Ｎ−ブチルピリジニウムイオンが好ましい。また、前述した化学式３に示すカチオンを用いる場合、負極活物質としては、リチウムチタン酸化物など、金属リチウムに対して０．５Ｖ以上高い電位で放電することが可能な活物質を用いることが好ましい。
【００６０】
前述した化学式４に示すカチオンを構成するＲ１０及びＲ１１については、アルキル基、フェニル基、ベンジル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基または炭素、水素及び酸素からなる置換基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である。
【００６１】
前述した化学式４に示すカチオンの具体例を以下に挙げる。
【００６２】
（１）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルピロリジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘキシルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘプチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−オクチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−プロポキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−イソプロポキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６３】
（２）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のフェニル基の材料として、例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリル−ピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６４】
（３）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のベンジル基の材料として、例えば、Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ブチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘキシルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘプチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−オクチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６５】
（４）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、Ｎ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）ーＮ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６６】
中でも、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオンが好ましい。
【００６７】
前述した化学式５に示すカチオンを構成するＲ１２及びＲ１３については、アルキル基、フェニル基、ベンジル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基または炭素、水素及び酸素からなる置換基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である。
【００６８】
前述した化学式５に示すカチオンとしては、具体的には、以下に示す材料を使用することができる。
【００６９】
（１）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルピペリジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘキシルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘプチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−オクチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−プロポキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−イソプロポキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７０】
（２）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のフェニル基の材料として、例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７１】
（３）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のベンジル基の材料として、例えば、Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ブチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘキシルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘプチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−オクチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリル−ピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７２】
（４）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、Ｎ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）ーＮ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７３】
中でも、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオンが好ましい。
【００７４】
また、前記溶融塩を構成するアニオン成分として、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２ −、あるいは下記化学式Ａ乃至化学式Ｃに示すアニオンのうちの少なくとも１種類を含有するものを用いることができる。
【００７５】
これらのＢＦ４ −、ＰＦ６ −、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２ −アニオンを生じさせる溶融塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンとＢＦ４ −、ＰＦ６ −、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２ −アニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
【００７６】
（ＣｍＦ２ｍ＋１ＳＯ３）− ・・・（化学式Ａ）
但し、前記化学式Ａにおけるｍは１以上、８以下である。
【００７７】
この化学式Ａのアニオンを生じさせる塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンと化学式Ａのアニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
【００７８】
（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２）（ＣｐＦ２ｐ＋１ＳＯ２）Ｎ− ・・・（化学式Ｂ）
但し、前記化学式Ｂにおいて、ｎ及びｐはそれぞれ１以上、８以下の範囲内で、かつ互いに同じ値でも異なっていても良い。
【００７９】
この化学式Ｂのアニオンを生じさせる塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンと化学式Ｂのアニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
【００８０】
（ＣｑＦ２ｑ＋１ＳＯ２）（ＣＮ）Ｎ− ・・・（化学式Ｃ）
但し、前記化学式Ｃにおいて、ｑは１以上、８以下の範囲内である。これは、ｍが８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下する恐れがあるからである。
【００８１】
この化学式Ｃのアニオンを生じさせる塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンと化学式Ｃのアニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
これらのアニオン成分の濃度は、０．００１〜５モル／Ｌとすることが望ましい。
【００８２】
前記溶融塩にジシアナミドアニオン以外に前記アニオン成分を加えることにより、融点が降下し、低温放電特性を向上させることができる。中でも、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−が好ましい。
【００８３】
また、前記溶融塩中のリチウムイオンの濃度は、０．１〜４モル／Ｌとすることが望ましい。リチウムイオン濃度が０．１モル／Ｌを下回ると、十分なイオン伝導性が得られないため放電容量が低下してしまう。また、リチウムイオン濃度が４モル／Ｌを上回ると、溶融塩の粘度が上昇して正極活物質などへの含浸性が低下し、やはり放電容量が低下してしまう。
【００８４】
また、前記溶融塩には、銀イオンなどリチウムイオンよりも酸化還元電位が高い金属イオンを添加してもよい。これら添加金属イオンは、負極上で皮膜を生成して負極の安定性を高めることができる。これら添加金属イオンの添加量は、０．１モル／Ｌ以下であることが望ましい。添加金属イオンの濃度が０．１モル／Ｌを上回ると、負極表面上の皮膜が厚くなり、リチウムイオンの吸蔵放出反応を阻害してしまう。
【００８５】
また、前記溶融塩には、非イオン性の有機溶媒を添加してもよい。有機溶媒を添加することにより粘度が低下し、さらに導電性を向上させることができる。この有機溶媒はリチウム二次電池に用いられる有機溶媒を用いることができ、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、メチルプロピルカーボネートなどの炭酸エステル類や、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなどのエステル類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、及び前記化合物にフッ素などの置換器を導入した各種溶媒からなる群より選択される溶媒を用いることができる。中でも、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートまたはビニレンカーボネートが好ましい。有機溶媒の添加は、非水電解質の粘度を低下させるが、可燃性であり安全性が低下する可能性がある。そのため、有機溶媒の添加量としては、２０体積％以下とすることが望ましい。
【００８６】
また、前記溶融塩には、二酸化炭素を添加してもよい。二酸化炭素は、負極表面上で安定な皮膜を形成し、特性を向上させるとともに、不燃性ガスであることから安全性も向上することができる。
【００８７】
尚、セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）を含む多孔質フィルムや、合成樹脂製不織布、あるいはガラス繊維製不織布などを用いることができる。
【００８８】
また、高分子材料を溶融塩に溶解することによりゲル状電解質を得、セパレーターの代替として用いることができる。高分子材料としては、例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ＰＶｄＦ、ポリメタクリル酸類、ポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリル酸類、ポリアクリル酸エステル類等を挙げることができる。
【００８９】
また、前記化学式１乃至化学式５で表されるカチオン成分は、高分子に固定されていてもよい。例えば、１−ビニルイミダゾールとメタクリル酸エチルの共重合体を、４級化した後にアニオン交換によりジシアナミド塩としたもの等を挙げることができる。
【００９０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００９１】
（実施例１）
１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムアイオダイドと、ジシアナミド銀より、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムジシアナミドを得た。また、ナトリウムジシアナミドと塩化リチウムより、リチウムジシアナミド（Ｌｉ［Ｎ（ＣＮ）２］）を得た。得られた１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。
【００９２】
また、正極活物質としてリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２ ）を用い、これに導電剤として正極全体に対し８重量％の割合となるように黒鉛粉末、バインダーとして正極全体に対し５重量％の割合となるようにポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）をそれぞれ配合し、得られた合剤を圧縮成形することにより正極ペレットを作製した。
【００９３】
また、負極活物質として３０００℃で熱処理した黒鉛化メソフェーズピッチ系炭素繊維粉末を用い、これにバインダーとして負極全体に対し６重量％の割合となるようにポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を配合し、得られた合剤を圧縮成形することにより負極ペレットを作製した。
【００９４】
この常温溶融塩をセパレータとしてのポリエチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレータ、前記正極ペレット、前記負極ペレット及び正極集電体としてのアルミニウム製ホイルを用いて前述した図１に示す構造を有し、直径が２０ｍｍで、高さが１．６ｍｍのコイン型非水電解質二次電池を製造した。
【００９５】
（実施例２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９６】
（実施例３）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９７】
（実施例４）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９８】
（実施例５）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに０．４９モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解し、さらに０．０１モル／Ｌの割合でビストリフルオロメタンスルホニルアミドリチウム［ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２］を溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９９】
（実施例６）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに、０．１モル／Ｌの割合でジシアナミド銀を加え、室温で８時間攪拌した。不溶物をろ別し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。非水電解液中の銀イオン濃度をＩＣＰにより測定したところ、３００ｐｐｍであった。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１００】
（実施例７）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに１０体積％の割合でビニレンカーボネートを加え、さらに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０１】
（実施例８）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０２】
（実施例９）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−プロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０３】
（実施例１０）
実施例１と同様の手法により得られたＮ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０４】
（実施例１１）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０５】
（実施例１２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０６】
（実施例１３）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０７】
（実施例１４）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０８】
（実施例１５）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０９】
（実施例１６）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムジシアナミドとＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１０】
（実施例１７）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムジシアナミドとＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１１】
（実施例１８）
実施例１と同様の手法により得られた２−メトキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１２】
（実施例１９）
実施例１と同様の手法により得られた２−（２−メトキシエチル）ー１−エチルー３−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１３】
（実施例２０）
実施例１と同様の手法により得られた１−（２−メトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１４】
（実施例２１）
実施例１と同様の手法により得られた１，２−ジ（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１５】
（実施例２２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムジシアナミドとＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１６】
（実施例２３）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ベンジル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドとＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１７】
（実施例２４）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１８】
（実施例２５）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムジシアナミドとＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムジシアナミドを体積比１：１で混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１９】
（実施例２６）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ベンジル−Ｎ−メチルピペリジニウムジシアナミドとＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムジシアナミドを体積比１：１で混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２０】
（実施例２７）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２１】
（実施例２８）
実施例１と同様の手法により得られた１−エチル−２−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。また、チタン酸リチウム７０重量％と、アセチレンブラック２０重量％と、ポリテトラフルオロエチレン１０重量％を乾式混合し、圧延することによりフィルム状の負極層を得た。この負極層をニッケル製メッシュに圧着しすることにより負極を作製した。前記非水電解質及び前記負極を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２２】
（実施例２９）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ブチルピリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２３】
（実施例３０）
実施例１と同様の手法により得られた１−エチル−２，３−ジメチルー２−イミダゾリニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２４】
（実施例３１）
実施例１と同様の手法により得られた１−（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２５】
（実施例３２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−（２−メトキシエチル）ピリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２６】
（実施例３３）
実施例１と同様の手法により得られた１−（２−メトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２７】
（比較例１）
１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドに、０．５モル／Ｌの割合でリチウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。
前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２８】
（比較例２）
非水電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）を体積比で１：１の割合で混合した有機溶媒中に、１モル／Ｌの割合で過塩素酸リチウムからなる電解質を溶解させることにより調製した非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２９】
得られた非水電解質二次電池について、４５℃において０．１ｍＡ／ｃｍ２の条件で充放電サイクル試験を行った。また、４５℃において１ｍＡ／ｃｍ２の条件で充放電サイクル試験を行った。また、４．２Ｖに充電した後１００℃の恒温槽中で４８時間貯蔵し、８０℃において１ｍＡ／ｃｍ２の条件で充放電サイクル試験を行った。各々の条件での充放電試験における３サイクル目の放電容量を示す。尚、電圧範囲は、実施例１〜２７および比較例１〜２の電池では４．２Ｖ〜２．７Ｖ、実施例２８〜３３の電池では２．７Ｖ〜１．５Ｖとした。
【０１３０】
【表１】
【０１３１】
この表１において、実施例の番号と各材料の関係を明確にするために、Ｒ１〜Ｒ１３に対応する具体的な材料の種類を挙げた各項目（１）〜（６）を化学式の番号と共に記載した。
【０１３２】
比較例１の電池は、伝導度が低いために大電流放電特性に劣っているのがわかる。
【０１３３】
比較例２の電池は、有機電解液を用いているために大電流放電特性に優れている。しかしながら、高温貯蔵時では、有機電解液が充電状態の正・負極と反応してしまうために、放電容量が低下してしまう。
【０１３４】
これに対し、実施例１〜３３の電池は、いずれも大電流放電特性に優れており、また１００℃貯蔵後であっても、溶融塩が充電状態の正・負極に対して安定なため、貯蔵による容量劣化がほとんど観察されず、むしろ温度上昇にともなう伝導度の向上の効果で４５℃条件と比較して放電容量が向上している場合があるのがわかる。
【０１３５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、大電流放電特性と高温での放電特性に優れた非水電解質電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池を示す断面図。
【符号の説明】
１…収納ケース、
２…正極集電体、
３…正極ペレット、
４…セパレータ
５…負極ペレット、
６…負極封口板、
７…絶縁ガスケット。
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融塩を含む非水電解質を具備した非水電解質二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や電子メール端末などの携帯型情報機器の市場は急速に拡大しつつあり、これらの機器の小型軽量化が進むにつれて、電源にも小型かつ軽量であることが求められるようになってきた。現在、これらの携帯機器には高エネルギー密度であるリチウムイオン二次電池が多用されており、研究が継続されている。
【０００３】
かかる二次電池のうち、正極にリチウム金属酸化物を用い、負極にリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を用い、電解液として有機電解液を用いた非水電解質二次電池が、大電流放電特性とサイクル寿命に優れた二次電池として広く研究されている。しかしながら、有機電解液は引火性があるため安全性が十分とはいえず、また充電状態の正極及び負極に対して不安定であるため、高温条件での貯蔵特性あるいは高温条件での充放電特性に問題があった。
これに対し、正極にリチウム金属酸化物を用い、負極にリチウム金属、あるいはリチウム合金、もしくはリチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を用い、電解液としてリチウム塩とハロゲン化アルミニウムと、ハロゲン化学式４級アンモニウムからなる常温溶融塩を用いた非水電解質二次電池が、安全性に優れた二次電池として、特許文献１に開示されている。
【０００４】
また、正極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する炭素質物を含む負極と、リチウムイオンを具備し、４級アンモニウムイオンと、ホウ素、リン及び硫黄から選ばれる元素のフッ化物アニオンからなる溶融塩を用いた非水電解質二次電池が、優れた安全性を備え、かつサイクル寿命及び放電容量が向上された二次電池として、特許文献２に開示されている。
【０００５】
しかしながら、これらの溶融塩は粘度が高く、電気伝導度が低いために大電流放電特性に劣るという問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−３４９３６５号公報
【特許文献２】
特開平１１−８６９０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非水電解質二次電池は、高温での放電特性と大電流放電特性が十分ではないと言う問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、安全性に優れ、かつ高温での放電特性と大電流放電特性が向上した非水電解質二次電池を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の非水電解質二次電池は、正極と、負極と、溶融塩からなる非水電解質とを具備する非水電解質二次電池において、下記化学式１乃至化学式５から選ばれる少なくとも１種類のカチオンと、ジシアナミドアニオン（［Ｎ（ＣＮ）２］−）とを具備することを特徴とする非水電解質二次電池。
【００１０】
【化６】
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
【００１２】
【化７】
但し、Ｒ５及びＲ７は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれ、Ｒ６、Ｒ８は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基、及び水素から選ばれる。
【００１４】
【化８】
但し、Ｒ９は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
【００１６】
【化９】
但し、Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
【００１８】
【化１０】
但し、Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。請求項２の非水電解質二次電池は、請求項１において、前記溶融塩が、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、及びＢ（Ｃ２Ｏ４）２ −、から選ばれる少なくとも１種類を含有するアニオンであることを特徴とする。
【００２０】
請求項３の非水電解質二次電池は、請求項１の非水電解質二次電池において、前記溶融塩が、下記化学式Ａ乃至化学式Ｃに示すアニオンのうちの少なくとも１種類を含有することを特徴とする。
【００２１】
（ＣｍＦ２ｍ＋１ＳＯ３）− ・・・（化学式Ａ）
但し、前記化学式Ａにおけるｍは１以上、８以下である。
【００２２】
（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２）（ＣｐＦ２ｐ＋１ＳＯ２）Ｎ− ・・・（化学式Ｂ）
但し、前記化学式Ｂにおいて、ｎ及びｐはそれぞれ１以上、８以下である。
【００２３】
（ＣｑＦ２ｑ＋１ＳＯ２）（ＣＮ）Ｎ− ・・・（化学式Ｃ）
但し、前記化学式Ｃにおいて、ｑは１以上、８以下である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、正極、負極、及び非水電解質について説明する。
【００２５】
１）正極
この正極は、例えば、正極活物質、導電剤及びバインダーを混練し、得られた合剤を膜状に成形することにより作製される。
【００２６】
正極活物質としては、例えば、リチウムコバルト酸化物（ＬｉｘＣｏＯ２）、リチウム鉄酸化物（ＬｉｘＦｅＯ２）、リチウムニッケル酸化物（ＬｉｘＮｉＯ２）、リチウムニッケルコバルト酸化物（ＬｉｘＮｉｙＣｏ１−ｙＯ；０＜ｙ＜１）、リチウムマンガン酸化物（ＬｉｘＭｎ２Ｏ４）等のリチウム金属酸化物、マンガン酸化物（ＭｎＯ２）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、クロム酸化物（Ｃｒ３Ｏ８，ＣｒＯ２）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）等の金属酸化物を用いることができる。これら金属酸化物を用いることによって、高電圧で、高容量の非水電解質二次電池が得られる。特に、より電圧を高める観点から、ＬｉｘＣｏＯ２ 、ＬｉｘＦｅＯ２ 、ＬｉｘＮｉＯ２ 、ＬｉｘＮｉｙＣｏ１−ｙＯ２ （０＜ｙ＜１）、ＬｉＭｎ２Ｏ４ を用いることが望ましい。また、上記化合物において、ｘの範囲は、充放電反応の可逆性を高める観点から、０≦ｘ≦２、好ましくは０＜ｘ＜１．１とすると良い。
【００２７】
導電剤としては、例えばアセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛等を挙げることができる。バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用いることができる。
【００２８】
正極集電体としては、例えばアルミニウム、ステンレス、ニッケル、タングステン、チタン、又はモリブデンからなる金属箔、金属網等を用いることができる。
【００２９】
なお、前記集電体は、酸化を抑制するために表面に耐酸化性の金属または合金を被覆しても良い。
【００３０】
２）負極
負極活物質としては、従来よりリチウムイオン電池またはリチウム電池に使用されている材料を使用することができる。中でも、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、リチウム金属、リチウム合金、リチウム複合酸化物、またはリチウムイオンを吸蔵放出する炭素質物よりなる群から選択される少なくとも１種類の材料を、負極活物質として使用することが好ましい。
金属酸化物としては、例えば、スズ酸化物、ケイ素酸化物、リチウムチタン酸化物、ニオブ酸化物、タングステン酸化物などを挙げることができる。
【００３１】
金属硫化物としては、例えば、スズ硫化物、チタン硫化物などを挙げることができる。
【００３２】
金属窒化物としては、例えば、リチウムコバルト窒化物、リチウム鉄窒化物、リチウムマンガン窒化物などを挙げることができる。
【００３３】
リチウム合金としては、例えば、リチウムアルミニウム合金、リチウムスズ合金、リチウム鉛合金、リチウムケイ素合金などを挙げることができる。
【００３４】
炭素質物としては、例えば、黒鉛、等方性黒鉛、コークス、炭素繊維、球状炭素、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素などを挙げることができる。中でも、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素を含む負極は、充電効率が高いためにサイクル寿命を向上することができ、好適である。さらに、メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素の黒鉛結晶の配向は、放射状であることが好ましい。メソフェーズピッチを原料とした炭素繊維や、球状炭素は、例えば、石油ピッチ、コールタール、樹脂などの原料を５５０℃〜２０００℃で熱処理することにより炭素化するか、あるいは２０００℃以上の熱処理で黒鉛化することによって作製することができる。
【００３５】
炭素質物は、Ｘ線回折ピークから得られる黒鉛結晶の（００２）面の面間隔ｄ００２が０．３３５４ｎｍ〜０．４０ｎｍの範囲にあることが好ましい。炭素質物は、ＢＥＴ法による比表面積が０．５ｍ２ ／ｇ以上であることが好ましい。比表面積のより好ましい範囲は、１ｍ２ ／ｇ以上である。
【００３６】
負極集電体としては、例えば、多孔質構造の導電性基板、無孔の導電性基板を用いることができる。これら導電性基板は、例えば、銅、ステンレス、またはニッケルから形成することができる。多孔質構造の導電性基板としては、メッシュ、パンチドメタル、エクスパンディドメタル等を用いたり、あるいは金属箔に負極活物質含有層を担持させた後、金属箔に孔を開けたものを多孔質構造の導電性基板として用いることができる。
【００３７】
バインダーとしては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、エチレンープロピレンーブタジエンゴム（ＥＰＢＲ）、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）などを用いることができる。
【００３８】
また、負極活物資として、リチウムイオンやリチウム合金などの金属材料を使用すれば、これらの金属材料は単独でもシート形状に加工することが可能なため、バインダーを使用せずに負極活物質層を形成することができる。また、これらの金属材料で形成された負極活物質層は直接負極端子に接続することもできる。
【００３９】
なお、本発明の非水電解質電池を一次電池として使用する際には、負極活物質としては、金属イオンの放出能のみ有していれば良い。
【００４０】
３）非水電解質
この非水電解質には溶融塩が含まれており、前記溶融塩を構成するアニオン成分として［Ｎ（ＣＮ）２］−を含有するものを用いることができる。また、溶融塩を構成するカチオン成分としては、例えば、前述した化学式１乃至化学式５に示すカチオンのうちの少なくとも１種類を用いることが望ましい。
【００４１】
前述した化学式１に示すカチオンを構成するＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４については、アルキル基、フェニル基、ベンジル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基が好ましい。フェニル基、ベンジル基はいずれか１つを含むことが望ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である。
【００４２】
前述した化学式１に示すカチオンとしては、具体的には、以下の材料を使用することができる。
【００４３】
（１）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラメチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルイソペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルネオペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−ｔｅｒｔ−ペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−（２−メチルブチル）アンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルヘキシルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルヘプチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルオクチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−Ｎ−メチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルイソブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラエチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−ｓｅｃ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチル−ｔｅｒｔ−ブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラプロピルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ−テトラブチルアンモニウムイオンが挙げられる。
【００４４】
（２）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下のフェニル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアニリニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルアニリニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアニリニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルアニリニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ペンチルアニリニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクチルアニリニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルトルイジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルトルイジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルトルイジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジニウムイオンが挙げられる。
【００４５】
（３）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下のベンジル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ペンチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクチルベンジルアンモニウムイオンが挙げられる。
【００４６】
（４）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が、炭素数が８以下で炭素、水素、及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、２−メトキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−エトキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−プロポキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−イソプロポキシ−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルエチルアンモニウムイオン、２−メトキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルペンチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキシルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルヘプチルアンモニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ，Ｎ−ジメチルオクチルアンモニウムイオン、２−エトキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、２−プロポキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、２−イソプロポキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアニシジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチルアニシジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−プロピルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−イソプロピルアニシジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ペンチルアニシジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニシジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクチルアニシジニウムイオンが挙げられる。
【００４７】
中でも、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピルブチルアンモニウムイオンが好ましい。
【００４８】
前述した化学式２に示すカチオンを構成するＲ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８については、アルキル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、Ｒ５及びＲ７においては１乃至４であり、Ｒ６及びＲ８においては０乃至２である。炭素数が０の場合とは、水素の場合である。
【００４９】
前述した化学式２に示すカチオンとしては、具体的には、以下に示す材料を使用することができる。
【００５０】
（１）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下のアルキル基、Ｒ６及びＲ８が、水素である材料として、例えば、１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−ネオペンチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−イソペンチルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−ｔｅｒｔ−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウムイオン、１−メチル−３−フェニルイミダゾリウムイオン、１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジエチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ネオペンチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−イソペンチルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−エチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ｔｅｒｔ−ペンチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ヘキシルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−ヘプチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３−オクチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジ−プロピルイミダゾリウムイオン、１−プロピル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ネオペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−イソペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ペンチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１，３−ジイソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ブチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ネオペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−イソペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−（２−メチルブチル）−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−ｔｅｒｔ−ペンチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１，３−ジブチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−イソブチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−ｓｅｃ−ブチルイミダゾリウムイオン、１−ブチル−３−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジイソブチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−ｓｅｃ−ブチルイミダゾリウムイオン、１−イソブチル−３−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジーｓｅｃ−ブチルイミダゾリウムイオン、１−ｓｅｃ−ブチル−３−ｔｅｒｔ−ブチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５１】
（２）Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８が、炭素数が８以下のアルキル基である材料として、例えば、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムイオン、３−エチル−１，２−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、１，２−ジメチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、２−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、２−エチル−１−メチル−３−プロピルイミダゾリウムイオン、２−エチル−１−メチル−３−イソプロピルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジエチル−４−メチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５２】
（３）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下のアルキル基、Ｒ６及びＲ８が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基である材料として、例えば、２−（２−メトキシエチル）ー１−エチルー３−メチルイミダゾリウムイオン、２−（２−メトキシエチル）−１，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、２−（２−メトキシエチル）ー１，３−ジエチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５３】
（４）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基、Ｒ６及びＲ８が水素である材料として、例えば、１−（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジ（２−メトキシエチル）イミダゾリウムイオン、１−（２−エトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５４】
（５）Ｒ５及びＲ７が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基、Ｒ６及びＲ８が、炭素数が８以下のアルキル基である材料として、例えば、１−（２−メトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１，３−ジ（２−メトキシエチル）−２−メチルイミダゾリウムイオン、１−（２−エトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５５】
（６）Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７及びＲ８が、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、１，２−ジ（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオン、１，２−ジ（２−メトキシエチル）−３−エチルイミダゾリウムイオンが挙げられる。
【００５６】
中でも、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムイオンが好ましい。とくに、負極として金属リチウム、あるいは炭素質物を用いる場合は、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムイオン、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウムイオンがより好ましい。
【００５７】
前述した化学式３に示すカチオンを構成するＲ９については、アルキル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である
前述した化学式３に示すカチオンとしては、具体的には、以下に示す材料を使用することができる。
【００５８】
（１）Ｒ９は、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、
Ｎ−メチルピリジニウムイオン、Ｎ−エチルピリジニウムイオン、Ｎ−プロピルピリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピルピリジニウムイオン、Ｎ−ブチルピリジニウムイオン、Ｎ−イソブチルピリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチルピリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルピリジニウムイオン、Ｎ−ペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−ネオペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−イソペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−（２−メチルブチル）ピリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ペンチルピリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシルピリジニウムイオン、Ｎ−へプチルピリジニウムイオン、Ｎ−オクチルピリジニウムイオン、
が挙げられる。
【００５９】
（２）Ｒ９は、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、Ｎ−（２−メトキシエチル）ピリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）ピリジニウムイオン、が挙げられる。中でも、Ｎ−ブチルピリジニウムイオンが好ましい。また、前述した化学式３に示すカチオンを用いる場合、負極活物質としては、リチウムチタン酸化物など、金属リチウムに対して０．５Ｖ以上高い電位で放電することが可能な活物質を用いることが好ましい。
【００６０】
前述した化学式４に示すカチオンを構成するＲ１０及びＲ１１については、アルキル基、フェニル基、ベンジル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基または炭素、水素及び酸素からなる置換基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である。
【００６１】
前述した化学式４に示すカチオンの具体例を以下に挙げる。
【００６２】
（１）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルピロリジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘキシルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘプチルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−オクチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−プロポキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−イソプロポキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６３】
（２）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のフェニル基の材料として、例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリル−ピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６４】
（３）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のベンジル基の材料として、例えば、Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ブチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘキシルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘプチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−オクチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６５】
（４）Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、Ｎ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−エチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）ーＮ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピロリジニウムイオンが挙げられる。
【００６６】
中でも、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピロリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピロリジニウムイオンが好ましい。
【００６７】
前述した化学式５に示すカチオンを構成するＲ１２及びＲ１３については、アルキル基、フェニル基、ベンジル基、または炭素、水素及び酸素からなる置換基の中では、アルキル基または炭素、水素及び酸素からなる置換基が好ましい。また、炭素数を８以下に限定するのは、炭素数が８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下するからである。炭素数のより好ましい範囲は、１乃至４である。
【００６８】
前述した化学式５に示すカチオンとしては、具体的には、以下に示す材料を使用することができる。
【００６９】
（１）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のアルキル基の材料として、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−オクチルピペリジニウムイオン、Ｎ，Ｎ−ジエチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘキシルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−ヘプチルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−オクチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−プロポキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−イソプロポキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７０】
（２）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のフェニル基の材料として、例えば、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−フェニル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７１】
（３）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のベンジル基の材料として、例えば、Ｎ−ベンジル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ブチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘキシルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−ヘプチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ベンジル−Ｎ−オクチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−エチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−プロピル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソプロピル−Ｎ−トリル−ピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ペンチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−ヘプチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオン、Ｎ−オクチル−Ｎ−トリルピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７２】
（４）Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下の炭素、水素及び酸素からなる置換基の材料として、例えば、Ｎ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−エチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）ーＮ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオン、Ｎ−メチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（２−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオン、Ｎ−エチルーＮ−（４−メトキシフェニル）ピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００７３】
中でも、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプロピルピペリジニウムイオン、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−イソブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−メトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオン、Ｎ−（２−エトキシエチル）−Ｎ−メチルピペリジニウムイオンが好ましい。
【００７４】
また、前記溶融塩を構成するアニオン成分として、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２ −、あるいは下記化学式Ａ乃至化学式Ｃに示すアニオンのうちの少なくとも１種類を含有するものを用いることができる。
【００７５】
これらのＢＦ４ −、ＰＦ６ −、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２ −アニオンを生じさせる溶融塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンとＢＦ４ −、ＰＦ６ −、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２ −アニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
【００７６】
（ＣｍＦ２ｍ＋１ＳＯ３）− ・・・（化学式Ａ）
但し、前記化学式Ａにおけるｍは１以上、８以下である。
【００７７】
この化学式Ａのアニオンを生じさせる塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンと化学式Ａのアニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
【００７８】
（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２）（ＣｐＦ２ｐ＋１ＳＯ２）Ｎ− ・・・（化学式Ｂ）
但し、前記化学式Ｂにおいて、ｎ及びｐはそれぞれ１以上、８以下の範囲内で、かつ互いに同じ値でも異なっていても良い。
【００７９】
この化学式Ｂのアニオンを生じさせる塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンと化学式Ｂのアニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
【００８０】
（ＣｑＦ２ｑ＋１ＳＯ２）（ＣＮ）Ｎ− ・・・（化学式Ｃ）
但し、前記化学式Ｃにおいて、ｑは１以上、８以下の範囲内である。これは、ｍが８を超えると、溶融塩の粘度が増大して非水電解質の導電性が低下する恐れがあるからである。
【００８１】
この化学式Ｃのアニオンを生じさせる塩としては、アルカリ金属或いはアルカリ土類金属のカチオン、或いは化学式１〜化学式５のカチオンと化学式Ｃのアニオンを組み合わせて得られる塩を挙げることができる。
これらのアニオン成分の濃度は、０．００１〜５モル／Ｌとすることが望ましい。
【００８２】
前記溶融塩にジシアナミドアニオン以外に前記アニオン成分を加えることにより、融点が降下し、低温放電特性を向上させることができる。中でも、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−が好ましい。
【００８３】
また、前記溶融塩中のリチウムイオンの濃度は、０．１〜４モル／Ｌとすることが望ましい。リチウムイオン濃度が０．１モル／Ｌを下回ると、十分なイオン伝導性が得られないため放電容量が低下してしまう。また、リチウムイオン濃度が４モル／Ｌを上回ると、溶融塩の粘度が上昇して正極活物質などへの含浸性が低下し、やはり放電容量が低下してしまう。
【００８４】
また、前記溶融塩には、銀イオンなどリチウムイオンよりも酸化還元電位が高い金属イオンを添加してもよい。これら添加金属イオンは、負極上で皮膜を生成して負極の安定性を高めることができる。これら添加金属イオンの添加量は、０．１モル／Ｌ以下であることが望ましい。添加金属イオンの濃度が０．１モル／Ｌを上回ると、負極表面上の皮膜が厚くなり、リチウムイオンの吸蔵放出反応を阻害してしまう。
【００８５】
また、前記溶融塩には、非イオン性の有機溶媒を添加してもよい。有機溶媒を添加することにより粘度が低下し、さらに導電性を向上させることができる。この有機溶媒はリチウム二次電池に用いられる有機溶媒を用いることができ、例えばプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、メチルプロピルカーボネートなどの炭酸エステル類や、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなどのエステル類、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル類、及び前記化合物にフッ素などの置換器を導入した各種溶媒からなる群より選択される溶媒を用いることができる。中でも、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートまたはビニレンカーボネートが好ましい。有機溶媒の添加は、非水電解質の粘度を低下させるが、可燃性であり安全性が低下する可能性がある。そのため、有機溶媒の添加量としては、２０体積％以下とすることが望ましい。
【００８６】
また、前記溶融塩には、二酸化炭素を添加してもよい。二酸化炭素は、負極表面上で安定な皮膜を形成し、特性を向上させるとともに、不燃性ガスであることから安全性も向上することができる。
【００８７】
尚、セパレータとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリビニリデンフルオライド（ＰＶｄＦ）を含む多孔質フィルムや、合成樹脂製不織布、あるいはガラス繊維製不織布などを用いることができる。
【００８８】
また、高分子材料を溶融塩に溶解することによりゲル状電解質を得、セパレーターの代替として用いることができる。高分子材料としては、例えば、ポリエチレンオキサイド（ＰＥＯ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ＰＶｄＦ、ポリメタクリル酸類、ポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリル酸類、ポリアクリル酸エステル類等を挙げることができる。
【００８９】
また、前記化学式１乃至化学式５で表されるカチオン成分は、高分子に固定されていてもよい。例えば、１−ビニルイミダゾールとメタクリル酸エチルの共重合体を、４級化した後にアニオン交換によりジシアナミド塩としたもの等を挙げることができる。
【００９０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００９１】
（実施例１）
１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムアイオダイドと、ジシアナミド銀より、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムジシアナミドを得た。また、ナトリウムジシアナミドと塩化リチウムより、リチウムジシアナミド（Ｌｉ［Ｎ（ＣＮ）２］）を得た。得られた１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。
【００９２】
また、正極活物質としてリチウムコバルト酸化物（ＬｉＣｏＯ２ ）を用い、これに導電剤として正極全体に対し８重量％の割合となるように黒鉛粉末、バインダーとして正極全体に対し５重量％の割合となるようにポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）をそれぞれ配合し、得られた合剤を圧縮成形することにより正極ペレットを作製した。
【００９３】
また、負極活物質として３０００℃で熱処理した黒鉛化メソフェーズピッチ系炭素繊維粉末を用い、これにバインダーとして負極全体に対し６重量％の割合となるようにポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）を配合し、得られた合剤を圧縮成形することにより負極ペレットを作製した。
【００９４】
この常温溶融塩をセパレータとしてのポリエチレン製多孔質フィルムに含浸させた。このセパレータ、前記正極ペレット、前記負極ペレット及び正極集電体としてのアルミニウム製ホイルを用いて前述した図１に示す構造を有し、直径が２０ｍｍで、高さが１．６ｍｍのコイン型非水電解質二次電池を製造した。
【００９５】
（実施例２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９６】
（実施例３）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９７】
（実施例４）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９８】
（実施例５）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに０．４９モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解し、さらに０．０１モル／Ｌの割合でビストリフルオロメタンスルホニルアミドリチウム［ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２］を溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【００９９】
（実施例６）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに、０．１モル／Ｌの割合でジシアナミド銀を加え、室温で８時間攪拌した。不溶物をろ別し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。非水電解液中の銀イオン濃度をＩＣＰにより測定したところ、３００ｐｐｍであった。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１００】
（実施例７）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドに１０体積％の割合でビニレンカーボネートを加え、さらに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０１】
（実施例８）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０２】
（実施例９）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−プロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０３】
（実施例１０）
実施例１と同様の手法により得られたＮ，Ｎ，Ｎ−トリメチルブチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０４】
（実施例１１）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−プロピルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０５】
（実施例１２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−ペンチルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０６】
（実施例１３）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０７】
（実施例１４）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−メチル−Ｎ−ペンチルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０８】
（実施例１５）
Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１０９】
（実施例１６）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリニウムジシアナミドとＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１０】
（実施例１７）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアンモニウムジシアナミドとＮ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルブチルアンモニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１１】
（実施例１８）
実施例１と同様の手法により得られた２−メトキシ−Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルエチルアンモニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１２】
（実施例１９）
実施例１と同様の手法により得られた２−（２−メトキシエチル）ー１−エチルー３−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１３】
（実施例２０）
実施例１と同様の手法により得られた１−（２−メトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１４】
（実施例２１）
実施例１と同様の手法により得られた１，２−ジ（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１５】
（実施例２２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ−フェニルピロリジニウムジシアナミドとＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１６】
（実施例２３）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ベンジル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドとＮ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウムジシアナミドを体積比で１：１に混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１７】
（実施例２４）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピロリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１８】
（実施例２５）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−エチル−Ｎ−フェニルピペリジニウムジシアナミドとＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムジシアナミドを体積比１：１で混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１１９】
（実施例２６）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ベンジル−Ｎ−メチルピペリジニウムジシアナミドとＮ−メチル−Ｎ−プロピルピペリジニウムジシアナミドを体積比１：１で混合し、０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２０】
（実施例２７）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−（２−メトキシエチル）ーＮ−メチルピペリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドを溶解させることにより、非水電解質を調整した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２１】
（実施例２８）
実施例１と同様の手法により得られた１−エチル−２−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。また、チタン酸リチウム７０重量％と、アセチレンブラック２０重量％と、ポリテトラフルオロエチレン１０重量％を乾式混合し、圧延することによりフィルム状の負極層を得た。この負極層をニッケル製メッシュに圧着しすることにより負極を作製した。前記非水電解質及び前記負極を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２２】
（実施例２９）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−ブチルピリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２３】
（実施例３０）
実施例１と同様の手法により得られた１−エチル−２，３−ジメチルー２−イミダゾリニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２４】
（実施例３１）
実施例１と同様の手法により得られた１−（２−メトキシエチル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２５】
（実施例３２）
実施例１と同様の手法により得られたＮ−（２−メトキシエチル）ピリジニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２６】
（実施例３３）
実施例１と同様の手法により得られた１−（２−メトキシエチル）−２，３−ジメチルイミダゾリニウムジシアナミドに０．５モル／Ｌの割合でリチウムジシアナミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例２８と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２７】
（比較例１）
１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドに、０．５モル／Ｌの割合でリチウムビストリフルオロメタンスルホニルアミドからなる電解質を溶解させることにより非水電解質を調製した。
前記非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２８】
（比較例２）
非水電解質として、エチレンカーボネート（ＥＣ）とプロピレンカーボネート（ＰＣ）を体積比で１：１の割合で混合した有機溶媒中に、１モル／Ｌの割合で過塩素酸リチウムからなる電解質を溶解させることにより調製した非水電解質を用いたこと以外は、実施例１と同様の手法により非水電解質二次電池を作製した。
【０１２９】
得られた非水電解質二次電池について、４５℃において０．１ｍＡ／ｃｍ２の条件で充放電サイクル試験を行った。また、４５℃において１ｍＡ／ｃｍ２の条件で充放電サイクル試験を行った。また、４．２Ｖに充電した後１００℃の恒温槽中で４８時間貯蔵し、８０℃において１ｍＡ／ｃｍ２の条件で充放電サイクル試験を行った。各々の条件での充放電試験における３サイクル目の放電容量を示す。尚、電圧範囲は、実施例１〜２７および比較例１〜２の電池では４．２Ｖ〜２．７Ｖ、実施例２８〜３３の電池では２．７Ｖ〜１．５Ｖとした。
【０１３０】
【表１】
この表１において、実施例の番号と各材料の関係を明確にするために、Ｒ１〜Ｒ１３に対応する具体的な材料の種類を挙げた各項目（１）〜（６）を化学式の番号と共に記載した。
【０１３２】
比較例１の電池は、伝導度が低いために大電流放電特性に劣っているのがわかる。
【０１３３】
比較例２の電池は、有機電解液を用いているために大電流放電特性に優れている。しかしながら、高温貯蔵時では、有機電解液が充電状態の正・負極と反応してしまうために、放電容量が低下してしまう。
【０１３４】
これに対し、実施例１〜３３の電池は、いずれも大電流放電特性に優れており、また１００℃貯蔵後であっても、溶融塩が充電状態の正・負極に対して安定なため、貯蔵による容量劣化がほとんど観察されず、むしろ温度上昇にともなう伝導度の向上の効果で４５℃条件と比較して放電容量が向上している場合があるのがわかる。
【０１３５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、大電流放電特性と高温での放電特性に優れた非水電解質電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発明の実施の形態に係る非水電解質二次電池を示す断面図。
【符号の説明】
１…収納ケース、
２…正極集電体、
３…正極ペレット、
４…セパレータ
５…負極ペレット、
６…負極封口板、
７…絶縁ガスケット。
Claims (3)
- 正極と、負極と、溶融塩からなる非水電解質とを具備した非水電解質二次電池において、下記化学式１乃至化学式５から選ばれる少なくとも１種類のカチオンと、ジシアナミドアニオン（［Ｎ（ＣＮ）２］−）とを具備することを特徴とする非水電解質二次電池。
但し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
但し、Ｒ５及びＲ７は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれ、Ｒ６、Ｒ８は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基、及び水素から選ばれる。
但し、Ｒ９は、炭素数が８以下のアルキル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
但し、Ｒ１０及びＲ１１は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。
但し、Ｒ１２及びＲ１３は、炭素数が８以下のアルキル基、フェニル基、ベンジル基、及び炭素数が８以下で、炭素、水素及び酸素からなる置換基から選ばれる。 - 前記溶融塩は、ＢＦ４ −、ＰＦ６ −、及びＢ（Ｃ２Ｏ４）２ −、から選ばれる少なくとも１種類を含有するアニオンであることを特徴とする請求項１記載の非水電解質二次電池。
- 前記溶融塩は、下記化学式Ａ乃至化学式Ｃに示すアニオンのうちの少なくとも１種類を含有することを特徴とする請求項１記載の非水電解質二次電池。
（ＣｍＦ２ｍ＋１ＳＯ３）− ・・・（化学式Ａ）
但し、前記化学式Ａにおけるｍは１以上、８以下である。
（ＣｎＦ２ｎ＋１ＳＯ２）（ＣｐＦ２ｐ＋１ＳＯ２）Ｎ− ・・・（化学式Ｂ）
但し、前記化学式Ｂにおいて、ｎ及びｐはそれぞれ１以上、８以下である。
（ＣｑＦ２ｑ＋１ＳＯ２）（ＣＮ）Ｎ− ・・・（化学式Ｃ）
但し、前記化学式Ｃにおいて、ｑは１以上、８以下である。
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