JP2008179622A - Ionic compound - Google Patents

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Daisuke Kubo
大輔 久保
Takayuki Ueda
隆之 上田
Hironobu Hashimoto
浩伸 橋本
Keiichiro Mizuta
圭一郎 水田
Taisuke Kasahara
泰祐 笠原
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ionic compound that exhibits excellent basic performances such as excellent electrochemical stability including excellent ionic conductivity, is excellent in pH stability and can be suitably used in various applications, and an electrolyte material, an electrolytic solution, an electrolytic capacitor, a lithium secondary battery and an electric double layer capacitor and the like each containing the ionic compound. <P>SOLUTION: The ionic compound is represented by general formula (1) and has a boiling point of 250°C or lower. In the formula, A is a compound containing one element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O; X is at least one element selected from the group consisting of B, C, N, O, Al, Si, P, S, As and Se; M<SP>1</SP>and M<SP>2</SP>are the same or different and are each a linking group and when multiple M<SP>1</SP>'s or M<SP>2</SP>'s exist, they may be the same or different; and Q is a monovalent element or organic group. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、イオン性化合物に関する。より詳しくは、電気化学デバイスを構成するイオン伝導体の材料として好適なイオン性化合物、及び、該イオン性化合物を含有する電解質材料、電解コンデンサの駆動用電解液、電解コンデンサ、リチウム二次電池、電気二重層キャパシタ等に関する。   The present invention relates to an ionic compound. More specifically, an ionic compound suitable as a material for an ionic conductor constituting an electrochemical device, and an electrolyte material containing the ionic compound, an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor, an electrolytic capacitor, a lithium secondary battery, The present invention relates to an electric double layer capacitor and the like.

イオン性化合物は、カチオンとアニオンにより構成される化合物よりなるイオン性物質を必須とするものであり、様々な用途に広く用いられる。イオン性化合物の中でも、イオン伝導性を有するものは、イオン伝導性材料として好適に用いられる。具体的には、イオン伝導による各種の電池等において必須に用いられるイオン伝導体の構成材料に好適に用いられる。イオン伝導体の構成材料は、イオン伝導体を構成する電解液において、電解質及び/又は溶媒として機能することができる。また、イオン伝導体の構成材料は、固体電解質として機能することができる。イオン伝導体の構成材料の用途としては、例えば、一次電池、リチウム(イオン)二次電池や燃料電池等の充電及び放電機構を有する電池、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、太陽電池、エレクトロクロミック表示素子等の電気化学デバイスが挙げられる。これらの電気化学デバイスでは、一般に、一対の電極とその間を満たすイオン伝導体とから電池が構成される。   An ionic compound requires an ionic substance composed of a compound composed of a cation and an anion, and is widely used for various applications. Among ionic compounds, those having ionic conductivity are suitably used as the ionic conductive material. Specifically, it is suitably used as a constituent material of an ionic conductor that is used indispensably in various batteries using ionic conduction. The constituent material of the ion conductor can function as an electrolyte and / or a solvent in the electrolytic solution constituting the ion conductor. Moreover, the constituent material of an ion conductor can function as a solid electrolyte. Applications of constituent materials of ion conductors include, for example, primary batteries, batteries having charging and discharging mechanisms such as lithium (ion) secondary batteries and fuel cells, electrolytic capacitors, electric double layer capacitors, solar cells, electrochromic displays Electrochemical devices such as elements can be mentioned. In these electrochemical devices, a battery is generally composed of a pair of electrodes and an ionic conductor filling between them.

イオン伝導体としては、通常、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、プロピレンカーボネート、テトラヒドロフラン等の有機溶媒に、過塩素酸リチウム、LiPF、LiBF、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム、フタル酸テトラメチルアンモニウム等の電解質を溶解した電解液が使用されている。電解質が有機溶媒に溶解することによって、カチオンとアニオンとに解離し、電解液中でイオン伝導が可能となる。また、固体状態でイオン伝導することができる固体電解質もイオン伝導体として使用される。 As an ionic conductor, an organic solvent such as γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, propylene carbonate, tetrahydrofuran, etc., lithium perchlorate, LiPF 6 , LiBF 4 , tetraethylammonium borofluoride, tetramethylammonium phthalate An electrolytic solution in which an electrolyte such as the above is dissolved is used. When the electrolyte is dissolved in the organic solvent, the electrolyte is dissociated into a cation and an anion, and ion conduction becomes possible in the electrolytic solution. A solid electrolyte that can conduct ions in a solid state is also used as the ion conductor.

一般的なリチウム(イオン)二次電池の一形態の断面模式図を図1に示す。リチウム(イオン)二次電池においては、活性物質から形成される正極と負極とを有し、LiPF等のリチウム塩を溶質として溶解した有機溶媒により構成される電解液により、正極と負極との間にイオン伝導体が形成される。充電時には、負極においてCLi→6C+Li+eの反応が起こり、負極表面で発生した電子(e)は、電解液中をイオン伝導して正極表面に移動し、正極表面では、CoO+Li+e→LiCoOの反応が起こり、負極から正極へ電流が流れる。放電時には、充電時の逆反応が起こり、正極から負極へ電流が流れる。 FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of one form of a general lithium (ion) secondary battery. In a lithium (ion) secondary battery, a positive electrode and a negative electrode formed of an active substance are used, and an electrolyte solution composed of an organic solvent in which a lithium salt such as LiPF 6 is dissolved as a solute is used to form a positive electrode and a negative electrode. An ionic conductor is formed between them. At the time of charging, a reaction of C 6 Li → 6C + Li + e occurs in the negative electrode, and electrons (e ) generated on the negative electrode surface are ion-conducted in the electrolytic solution and move to the positive electrode surface, and on the positive electrode surface, CoO 2 + Li + e → A reaction of LiCoO 2 occurs, and a current flows from the negative electrode to the positive electrode. When discharging, a reverse reaction occurs during charging, and current flows from the positive electrode to the negative electrode.

しかしながら、このような電気化学テバイスを構成する電解液においては、有機溶媒が揮発しやすく引火点が低いという問題点や、漏液が発生し易く、長期間の信頼性に欠けるという問題点や、低温で電解液が凝固してしまい、電解液としての性能を発揮できないという問題点がある。そこで、これらの問題点を改善することができる材料が求められている。   However, in the electrolyte solution that constitutes such an electrochemical device, the problem that the organic solvent tends to volatilize easily and the flash point is low, the problem that liquid leakage is likely to occur, and the long-term reliability is lacking, There is a problem that the electrolytic solution is solidified at a low temperature and the performance as the electrolytic solution cannot be exhibited. Therefore, a material that can improve these problems is demanded.

少なくとも1つのカチオン部分Mに結合した少なくとも1つのアニオン部分が全体の電子的中性を保証するために充分な数で含まれるイオン性化合物であって、Mがヒドロキソニウム、ニトロソニウム NO、アンモニウム NH 、原子価mを有する金属カチオン、原子価mを有する有機カチオン又は原子価mを有する有機金属カチオンであり、アニオン性部分が、式R−Y−C(C≡N) 又はZ−C(C≡N) のうちの1つに相当するイオン性化合物が、イオン伝導性材料に用い得ることが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。アニオン部分は、五員環状又はテトラアザペンタレンの誘導体であり、実施例においては、アニオン部分としてトリアゾール、イミダゾール、シクロペンタジエンの誘導体が記載されている。具体的には、トリシアノメチドが開示されている。しかしながら、優れた基本性能を発揮する電解液を構成する好適な材料とするためには、工夫の余地がある。 An ionic compound containing at least one anion moiety bound to at least one cation moiety M in a sufficient number to ensure overall electronic neutrality, wherein M is hydroxonium, nitrosonium NO + , ammonium NH 4 + , a metal cation having a valence m, an organic cation having a valence m, or an organometallic cation having a valence m, and the anionic moiety has the formula R D —Y—C (C≡N) 2 Alternatively, it is disclosed that an ionic compound corresponding to one of Z—C (C≡N) 2 can be used for an ion conductive material (for example, see Patent Document 1). The anion moiety is a five-membered cyclic or tetraazapentalene derivative. In the examples, triazole, imidazole, and cyclopentadiene derivatives are described as the anion moiety. Specifically, tricyanomethide is disclosed. However, there is room for improvement in order to obtain a suitable material that constitutes an electrolytic solution that exhibits excellent basic performance.

有機極性溶媒としてのγ−ブチロラクトンに、溶質としてペンタアルキルグアニジン類のカルボン酸塩を溶解してなる電解コンデンサ駆動用電解液が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、三級アンモニウム塩系電解液は、四級アンモニウム塩系電解液に比較して、電気伝導率が充分ではない。このため、電解質としての信頼性が高く、さらに電気伝導率の高い電解液を開発するには、工夫の余地があった。
特表2000−508676号公報(第2−13、39−67頁) 特開平9−97749号公報(第1−2頁)
An electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor is disclosed in which a carboxylic acid salt of a pentaalkylguanidine is dissolved as a solute in γ-butyrolactone as an organic polar solvent (see, for example, Patent Document 2). However, the electrical conductivity of the tertiary ammonium salt electrolyte is not sufficient as compared with the quaternary ammonium salt electrolyte. For this reason, there has been room for ingenuity to develop an electrolytic solution having high reliability as an electrolyte and high electrical conductivity.
JP 2000-508676 A (Pages 2-13, 39-67) Japanese Patent Laid-Open No. 9-97749 (page 1-2)

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、優れたイオン伝導度を有するなど電気化学安定性等の優れた基本性能を発揮することができ、pH安定性に優れ、様々な用途に好適に使用することが可能であるイオン性化合物、及び、該イオン性化合物を含有する電解質材料、電解液、電解コンデンサ、リチウム二次電池、電気二重層キャパシタ等を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned present situation, and can exhibit excellent basic performance such as electrochemical stability such as having excellent ionic conductivity, excellent pH stability, and various uses. An object of the present invention is to provide an ionic compound that can be suitably used, and an electrolyte material, electrolytic solution, electrolytic capacitor, lithium secondary battery, electric double layer capacitor, and the like containing the ionic compound. It is.

本発明者等は、イオン性化合物について種々検討した。その結果、カチオンとアニオンにより構成されるイオン性化合物中で、イオン伝導性を有するものは、イオン伝導性材料として種々の用途に好適に用いられることに着目した。   The present inventors have made various studies on ionic compounds. As a result, it has been noted that among ionic compounds composed of cations and anions, those having ionic conductivity are suitably used for various applications as ionic conductive materials.

例えば、カチオンが水素原子を有するものの場合、カチオンが水酸化物イオンと反応して水を生成することができる。このことに起因して、例えば、水酸化物イオン濃度が高くなる環境であっても強アルカリになるおそれが低いことから、アルカリ環境下で劣化しやすいゴム等を用いることができ、種々の用途に好適に用いることができることを見いだした。また、このようなイオン性化合物、該イオン性化合物を含有する電解質材料は、電気化学デバイスの材料等の様々な用途に好適に適用することができることも見いだした。   For example, when the cation has a hydrogen atom, the cation can react with a hydroxide ion to generate water. Due to this, for example, since it is less likely to become a strong alkali even in an environment where the hydroxide ion concentration is high, rubber or the like that easily deteriorates in an alkaline environment can be used. The present invention has been found to be suitable for use. It has also been found that such an ionic compound and an electrolyte material containing the ionic compound can be suitably applied to various uses such as materials for electrochemical devices.

従来の電解コンデンサにおいては、γ−ブチロラクトンを主体とする溶媒に、四級アンモニウム塩を溶質として用いた電気伝導率の高い電解液が使用されていた。このような四級アンモニウム塩系電解液を用いると、その塩基成分が陰極部から漏れることがある。このため、液漏れが生じない三級アンモニウム塩系電解液を用いることが検討されている。   In a conventional electrolytic capacitor, an electrolytic solution having a high electrical conductivity using a quaternary ammonium salt as a solute in a solvent mainly composed of γ-butyrolactone has been used. When such a quaternary ammonium salt electrolyte is used, the base component may leak from the cathode portion. For this reason, the use of a tertiary ammonium salt electrolyte that does not cause liquid leakage has been studied.

例えば、イオン性化合物のカチオンを特定の三級塩構造のものとすることで、四級アンモニウム塩系電解液に比較して電気伝導率が充分ではないという従来の三級アンモニウム塩系電解液の有する問題を解決することができることを見出した。これにより、長期間の信頼性と充分な電気伝導率とを両立でき、充電及び放電機構を有する電池や電気化学デバイス等の種々の用途に好適に用いることができる。また、このようなイオン性化合物、該イオン性化合物を含有する電解質材料は、電気化学デバイスの材料等の様々な用途に好適に適用することができることも見いだした。   For example, by using a specific tertiary salt structure as the cation of the ionic compound, the electrical conductivity of the conventional tertiary ammonium salt electrolyte solution is insufficient compared to the quaternary ammonium salt electrolyte solution. It has been found that the problems that it has can be solved. Thereby, both long-term reliability and sufficient electrical conductivity can be achieved, and it can be suitably used for various applications such as batteries and electrochemical devices having a charging and discharging mechanism. It has also been found that such an ionic compound and an electrolyte material containing the ionic compound can be suitably applied to various uses such as materials for electrochemical devices.

本発明のイオン性化合物は、
一般式(1);

Figure 2008179622
(式中、Aは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる一種類の元素を含む化合物を表す。Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選ばれる少なくとも1種類の元素であり、M及びMは、同一又は異なって、連結基を表し、複数ある場合は、同一又は異なっていてもよい。Qは、1価の元素又は有機基を表す。aは、1以上の整数であり、b、c、d及びeは、0以上の整数である。)で表され、
沸点が250℃以下の化合物を有する。 The ionic compound of the present invention is
General formula (1);
Figure 2008179622
(In the formula, A represents a compound containing one kind of element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. X represents B, C, N, O, Al, Si, P , S, As, and Se. At least one element selected from the group consisting of S, As, and Se. M 1 and M 2 may be the same or different and each represent a linking group. Q represents a monovalent element or an organic group, a is an integer of 1 or more, and b, c, d, and e are integers of 0 or more.
It has a compound with a boiling point of 250 ° C. or lower.

好ましい実施形態においては、上記一般式(1)におけるAは、アミン化合物である。   In a preferred embodiment, A in the general formula (1) is an amine compound.

好ましい実施形態においては、上記一般式(1)におけるXは、CまたはNである。   In a preferred embodiment, X in the general formula (1) is C or N.

本発明のイオン性化合物は、また、
一般式(2);

Figure 2008179622
(一般式(2)中、Lは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる1種類の元素を表す。Rは、同一又は異なって、1価の元素、官能基又は有機基であり、互いに結合した元素となっていてもよい。sは、2、3又は4の整数であり、Lの元素の価数によって決まる値である。)で表されるカチオンと対アニオンを有し、
25℃でのイオン伝導度が10mS/cm以上である。 The ionic compound of the present invention also has
General formula (2);
Figure 2008179622
(In the general formula (2), L represents one element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. R is the same or different and is a monovalent element or functional group. Or an organic group which may be an element bonded to each other, and s is an integer of 2, 3 or 4, and is a value determined by the valence of the element of L. Having an anion,
The ionic conductivity at 25 ° C. is 10 mS / cm or more.

本発明の別の局面によれば、電解質材料が提供される。本発明の電解質材料は、上記イオン性化合物を含有する。   According to another aspect of the present invention, an electrolyte material is provided. The electrolyte material of the present invention contains the ionic compound.

好ましい実施形態においては、上記電解質材料は、マトリックス材料を含む。   In a preferred embodiment, the electrolyte material includes a matrix material.

本発明の別の局面によれば、電解コンデンサの駆動用電解液が提供される。本発明の電解コンデンサの駆動用電解液は、
一般式(1);

Figure 2008179622
(式中、Aは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる一種類の元素を含む化合物を表す。Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選ばれる少なくとも1種類の元素であり、M及びMは、同一又は異なって、連結基を表し、複数ある場合は、同一又は異なっていてもよい。Qは、1価の元素又は有機基を表す。aは、1以上の整数であり、b、c、d及びeは、0以上の整数である。)で表され、沸点が250℃以下の化合物を有するイオン性化合物を含んでなる。 According to another aspect of the present invention, an electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor is provided. The electrolyte for driving the electrolytic capacitor of the present invention is
General formula (1);
Figure 2008179622
(In the formula, A represents a compound containing one kind of element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. X represents B, C, N, O, Al, Si, P , S, As, and Se. At least one element selected from the group consisting of S, As, and Se. M 1 and M 2 may be the same or different and each represent a linking group, and when there are a plurality of elements, they may be the same or different. Q represents a monovalent element or organic group, a is an integer of 1 or more, and b, c, d, and e are integers of 0 or more. It comprises an ionic compound having a compound.

好ましい実施形態においては、上記一般式(1)におけるAは、アミン化合物である。   In a preferred embodiment, A in the general formula (1) is an amine compound.

好ましい実施形態においては、上記一般式(1)におけるXは、CまたはNである。   In a preferred embodiment, X in the general formula (1) is C or N.

本発明の別の局面によれば、電解コンデンサが提供される。本発明の電解コンデンサは、上記電解コンデンサの駆動用電解液を用いてなる。   According to another aspect of the present invention, an electrolytic capacitor is provided. The electrolytic capacitor of the present invention uses the electrolytic solution for driving the electrolytic capacitor.

本発明のイオン性化合物は、上述の構成よりなり、電気化学安定性等の優れた基本性能を発揮することができ、様々な用途に好適に使用することが可能なものであり、例えば、一次電池、リチウム(イオン)二次電池や燃料電池等の充電及び放電機構を有する電池の他、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、太陽電池・エレクトロミック表示素子等の電気化学デバイス等に好適に適用することができるものである。   The ionic compound of the present invention has the above-described configuration, can exhibit excellent basic performance such as electrochemical stability, and can be suitably used for various applications. In addition to batteries having charging and discharging mechanisms such as batteries, lithium (ion) secondary batteries, and fuel cells, the present invention is suitably applied to electrochemical devices such as electrolytic capacitors, electric double layer capacitors, solar cells, and electroluminescent display elements. It is something that can be done.

本明細書において、イオン性化合物は、上記一般式(1)で表される化合物を有するものであるが、上記化合物以外のものを含むイオン性化合物含有組成物(イオン性組成物)の形態としてもよい。本明細書中において、「イオン性化合物」は、「イオン性組成物」を意味することもある。本明細書において「有機基」とは、炭素原子を少なくとも1個有する基を意味する。すなわち、本明細書における「有機基」は、炭素原子を少なくとも1個有する基であって、アミノ基、イミノ基、アミド基、エーテル結合を有する基、チオエーテル結合を有する基、エステル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルバモイル基、シアノ基、スルフィド基等の官能基や、ハロゲン原子等の、他の基や原子を有していても良い。以下に本発明を詳述する。   In the present specification, the ionic compound has a compound represented by the above general formula (1), but is in the form of an ionic compound-containing composition (ionic composition) containing other than the above compound. Also good. In the present specification, the “ionic compound” may mean an “ionic composition”. In the present specification, the “organic group” means a group having at least one carbon atom. That is, the “organic group” in the present specification is a group having at least one carbon atom, and includes an amino group, an imino group, an amide group, a group having an ether bond, a group having a thioether bond, an ester group, and a hydroxyl group. , A functional group such as a carboxyl group, a carbamoyl group, a cyano group, and a sulfide group, and another group or atom such as a halogen atom. The present invention is described in detail below.

≪A−1.本発明のイオン性化合物の第1の態様≫
本発明のイオン性化合物は、上述した一般式(1)で表されるカチオン(AH)とアニオンとを必須とすることにより、イオン伝導度により優れるとともに、沸点250℃以下の化合物であることから、液漏れを充分に抑制し、電極等への腐食性が充分に抑制され、経時的に安定な材料とすることが可能となる。上記一般式(1)で表される化合物の沸点として好ましくは、200℃以下であり、より好ましくは、150℃以下である。
<< A-1. First Embodiment of Ionic Compound of the Present Invention >>
The ionic compound of the present invention is a compound having a boiling point of 250 ° C. or less while being excellent in ionic conductivity by requiring the cation (AH + ) and the anion represented by the general formula (1) described above as essential. Therefore, leakage of the liquid is sufficiently suppressed, the corrosiveness to the electrode or the like is sufficiently suppressed, and a material that is stable with time can be obtained. The boiling point of the compound represented by the general formula (1) is preferably 200 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or lower.

上記一般式(1)において、Aは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる一種類の元素を含む化合物を表す。このようなAを含むカチオンに含まれる元素としては、C、Si、N、P、S、Oの元素であるが、好ましくは、N、P、Sの元素であり、より好ましくは、Nの元素である。LがNの元素である場合、化学的、電気化学的に安定である。このように、上記一般式(1)におけるAは、アミン化合物であるイオン性化合物もまた、本発明の好ましい形態の一つである。   In the general formula (1), A represents a compound containing one kind of element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. The element contained in the cation containing A is an element of C, Si, N, P, S, or O, preferably an element of N, P, or S, and more preferably an element of N. It is an element. When L is an element of N, it is chemically and electrochemically stable. Thus, an ionic compound which is an amine compound for A in the general formula (1) is also one of the preferred embodiments of the present invention.

上記Aと水素原子からなるカチオン(AH)としては、下記一般式(2)で表されるものが好ましい。

Figure 2008179622
As said cation (AH <+> ) which consists of A and a hydrogen atom, what is represented by following General formula (2) is preferable.
Figure 2008179622

上記一般式(2)において、Lは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる1種類の元素を表す。好ましくは、N、P、Sであり、より好ましくは、Nである。LがNである場合、化学的、電気化学的に安定である。   In the general formula (2), L represents one element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S, and O. N, P, and S are preferable, and N is more preferable. When L is N, it is chemically and electrochemically stable.

上記一般式(2)において、Rは、同一又は異なって、1価の元素、官能基又は有機基であり、互いに結合した元素となっていてもよい。上記1価の元素、官能基又は有機基としては、水素元素、フッ素元素、アミノ基、イミノ基、アミド基、エーテル基、エステル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルバモイル基、シアノ基、スルホン基、スルフィド基、ビニル基、炭素数1〜18の炭化水素基、炭素数1〜18の炭化フッ素基等が好ましい。上記炭素数1〜18の炭化水素基、炭素数1〜18の炭化フッ素基は、直鎖、分岐鎖又は環状であってもよく、窒素元素、酸素元素、硫黄元素を含んでいてもよい。また、これらの炭素数としては、1〜18であることが好ましく、1〜8であることがより好ましい。   In the general formula (2), Rs are the same or different and are monovalent elements, functional groups, or organic groups, and may be elements bonded to each other. Examples of the monovalent element, functional group, or organic group include hydrogen element, fluorine element, amino group, imino group, amide group, ether group, ester group, hydroxyl group, carboxyl group, carbamoyl group, cyano group, sulfone group, A sulfide group, a vinyl group, a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine group having 1 to 18 carbon atoms, and the like are preferable. The hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and the fluorine group having 1 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and may contain a nitrogen element, an oxygen element, or a sulfur element. Moreover, as these carbon number, it is preferable that it is 1-18, and it is more preferable that it is 1-8.

上記1価の元素、官能基又は有機基としてより好ましくは、水素元素、フッ素元素、シアノ基、スルホン基、炭素数1〜8の炭化水素基、酸素もしくは窒素元素を含有する炭素数1〜8の炭化水素基、炭素数1〜8の炭化フッ素基であり、さらに好ましくは、炭素数1〜8の炭化水素基、酸素もしくは窒素元素を含有する炭素数1〜8の飽和炭化水素基である。また、窒素元素を含有する場合、その窒素元素は水素元素を有しない(窒素元素に水素元素が結合又は配位していない)ものが好ましい。   The monovalent element, functional group or organic group is more preferably a hydrogen element, a fluorine element, a cyano group, a sulfone group, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an oxygen or nitrogen element containing 1 to 8 carbon atoms. A hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and a saturated hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms containing oxygen or nitrogen element. . In addition, in the case of containing a nitrogen element, the nitrogen element preferably has no hydrogen element (the hydrogen element is not bonded or coordinated to the nitrogen element).

上記のイオン性化合物においては耐熱性が優れるという理由で、(1)共役二重結合を有しない窒素カチオンを必須としてなる形態や、(2)上記一般式(2)において、LがNの元素であり、他が同一又は異なって窒素を含んでもよい炭素数1〜8の炭化水素であり、その窒素元素は第3アミンであることが好ましい。   In the ionic compound, because of excellent heat resistance, (1) a form in which a nitrogen cation having no conjugated double bond is essential, or (2) an element in which L is N in the general formula (2) And the other is the same or different hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms which may contain nitrogen, and the nitrogen element is preferably a tertiary amine.

上記sは、1、2又は3の整数であり、Lの元素の価数によって決まる値である。Lの元素が、C又はSiの元素の場合、sは3であり、N又はPの元素の場合、sは2であり、S又はOの元素の場合、sは1である。すなわち、上記一般式(2)で表されるカチオンとしては、下記一般式;

Figure 2008179622
The s is an integer of 1, 2 or 3, and is a value determined by the valence of the L element. When the element of L is an element of C or Si, s is 3, when the element of N or P is s is 2, and when the element of S or O is s is 1. That is, as the cation represented by the general formula (2), the following general formula:
Figure 2008179622

(式中、Rは、一般式(2)と同様であるが、少なくとも1つが水素元素である。)で表されるものが好ましい。 (Wherein R is the same as in formula (2), but at least one is a hydrogen element) is preferred.

上記カチオンとしては、上記一般式(2)を満たすものであれば任意の適切なカチオンを採用し得る。中でも、Lが窒素元素である形態、オニウムカチオンである形態がより好ましい。   Any appropriate cation may be adopted as the cation as long as it satisfies the general formula (2). Especially, the form whose L is a nitrogen element and the form which is an onium cation are more preferable.

すなわち、上記Aと水素原子からなるカチオン(AH)は、下記一般式(3);

Figure 2008179622
で表されるものが好適である。 That is, the cation (AH + ) composed of A and a hydrogen atom is represented by the following general formula (3);
Figure 2008179622
What is represented by these is suitable.

なお、オニウムカチオンとは、O、N、S、P等の非金属原子又は半金属原子のカチオンを有する有機基を意味する。   The onium cation means an organic group having a cation of a nonmetal atom or a semimetal atom such as O, N, S, and P.

上記R〜Rの1価の元素、官能基又は有機基としては、水素元素、フッ素元素、アミノ基、イミノ基、アミド基、エーテル基、エステル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、カルバモイル基、シアノ基、スルホン基、スルフィド基、ビニル基、炭素数1〜18の炭化水素基、炭素数1〜18炭化フッ素基等が好ましい。上記炭素数1〜18の炭化水素基、炭素数1〜18炭化フッ素基は、直鎖、分岐鎖又は環状であってもよく、窒素元素、酸素元素、硫黄元素を含んでいてもよい。また、これらの炭素数としては、1〜18であることが好ましく、1〜8であることがより好ましい。 Examples of the monovalent element, functional group or organic group of R 1 to R 3 include a hydrogen element, a fluorine element, an amino group, an imino group, an amide group, an ether group, an ester group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a carbamoyl group, A cyano group, a sulfone group, a sulfide group, a vinyl group, a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine group having 1 to 18 carbon atoms, and the like are preferable. The hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and the fluorine group having 1 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and may contain a nitrogen element, an oxygen element, or a sulfur element. Moreover, as these carbon number, it is preferable that it is 1-18, and it is more preferable that it is 1-8.

上記1価の元素、官能基又は有機基としてより好ましくは、水素元素、フッ素元素、シアノ基、スルホン基、炭素数1〜8の炭化水素基、酸素元素を含有する炭素数1〜8の炭化水素基、炭素数1〜8の炭化フッ素基であり、更に好ましくは、炭素数1〜8の炭化水素基、酸素元素、又は、窒素元素を含有する炭素数1〜8の炭化水素基である。   More preferably, the monovalent element, functional group or organic group is a hydrogen element, a fluorine element, a cyano group, a sulfone group, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or a carbon atom having 1 to 8 carbon atoms containing an oxygen element. A hydrogen group, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, an oxygen element, or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms containing a nitrogen element. .

上記Aとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジヘキシルアミン、エチルメチルアミン、ブチルメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ピロリジン、メチルピロリジン、メチルモルホリン、メチルピペリジン等脂肪族アミン類、アニリン、ジメチルアニリン、ニトロアニリン、ジメチルトルイジン、ナフチルアミン、ピリジン、メチルピリジン、キノリン、メチルピロール等芳香族アミン類、テトラメチルエチレンジアミン、ジアザビシクロオクタン、ジエチレントリアミン、メチルイミダゾール、ピリミジン等の分子内に2個以上の窒素元素を有するアミン類、グアニジン及びそのアルキル置換体が好ましい。   Examples of A include methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dihexylamine, ethylmethylamine, butylmethylamine, trimethylamine, triethylamine, and tripropylamine. , Tributylamine, dimethylethylamine, diethylmethylamine, cyclohexylamine, dicyclohexylamine, pyrrolidine, methylpyrrolidine, methylmorpholine, methylpiperidine and other aliphatic amines, aniline, dimethylaniline, nitroaniline, dimethyltoluidine, naphthylamine, pyridine, methylpyridine , Aromatic amines such as quinoline and methylpyrrole, tetramethylethylenediamine, diazabicycloocta , Diethylenetriamine, methylimidazole, amines having two or more nitrogen atoms in the molecule pyrimidine, and the like, guanidine and its alkyl substituted derivatives are preferred.

上記イオン性化合物としてはまた、本発明の作用効果が発揮される限り、上述したオニウムカチオンを必須としてなるアニオンの有機塩以外の、その他のアニオンを含有していてもよい。   The ionic compound may also contain other anions other than the organic salt of an anion essentially comprising the onium cation described above as long as the effects of the present invention are exhibited.

上記オニウムカチオンを有する有機化合物としては、例えば、ハロゲンアニオン(フルオロアニオン、クロロアニオン、ブロモアニオン、ヨードアニオン)、4フッ化ホウ酸アニオン、6フッ化リン酸アニオン、4フッ化アルミン酸アニオン、6フッ化ヒ酸アニオン、下記一般式(4)で表されるスルホニルイミドアニオン、下記一般式(5)で表されるスルホニルメチドアニオン、有機カルボン酸(酢酸、トリフルオロ酢酸、フタル酸、マレイン酸、安息香酸等のアニオン)の他、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン、ヘキサフルオロニオブ酸イオン、ヘキサフルオロタンタル酸イオン等の含フッ素無機イオン;フタル酸水素イオン、マレイン酸水素イオン、サリチル酸イオン、安息香酸イオン、アジピン酸イオン等のカルボン酸イオン;ベンゼンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、パーフルオロブタンスルホン酸等のスルホン酸イオン;ホウ酸イオン、リン酸イオン等の無機オキソ酸イオン;ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドイオン、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドイオン、パーフルオロアルキルフルオロボレートイオン、パーフルオロアルキルフルオロホスフェートイオン、ボロジカテコレート、ボロジグリコレート、ボロジサリチレート、ボロテトラキス(トリフルオロアセテート)、ビス(オキサラト)ボレート等の四配位ホウ酸イオン等のアニオンと、オニウムカチオンとを有する有機化合物が好適である。   Examples of the organic compound having an onium cation include a halogen anion (fluoro anion, chloro anion, bromo anion, iodo anion), tetrafluoroborate anion, hexafluorophosphate anion, tetrafluoroaluminate anion, 6 Fluoroarsenate anion, sulfonylimide anion represented by the following general formula (4), sulfonylmethide anion represented by the following general formula (5), organic carboxylic acid (acetic acid, trifluoroacetic acid, phthalic acid, maleic acid , Fluorine-containing inorganic ions such as hexafluorophosphate ion, hexafluoroarsenate ion, hexafluoroantimonate ion, hexafluoroniobate ion and hexafluorotantalate ion; hydrogen phthalate ion , Hydrogen maleate ion, salicylate ion, Carboxylic acid ions such as benzoic acid ions and adipic acid ions; sulfonic acid ions such as benzenesulfonic acid ions, toluenesulfonic acid ions, dodecylbenzenesulfonic acid ions, trifluoromethanesulfonic acid ions, perfluorobutanesulfonic acid; boric acid ions Inorganic oxoacid ions such as phosphate ion; bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ion, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide ion, tris (trifluoromethanesulfonyl) methide ion, perfluoroalkylfluoroborate ion, perfluoroalkylfluorophosphate ion, Tetracoordinate boric acid such as borodicatecholate, borodiglycolate, borodisalicylate, borotetrakis (trifluoroacetate), bis (oxalato) borate And anions on such an organic compound having an onium cation is preferable.

Figure 2008179622
Figure 2008179622

上記一般式中、R、R及びRは、同一若しくは異なって、エーテル基を1個又は2個有してもよい炭素数1〜4のパーフルオロアルキル基を表す。 In said general formula, R < 4 >, R < 5 > and R < 6 > are the same or different, and represent the C1-C4 perfluoroalkyl group which may have one or two ether groups.

上記イオン性化合物において、上記オニウムカチオンの存在量としては、上記アニオン1モルに対して、下限値が0.5モルであることが好ましい。より好ましくは、0.8モルである。また、上限値は2.0モルであることが好ましい。より好ましくは、1.2モルである。   In the ionic compound, the abundance of the onium cation is preferably 0.5 mol with respect to 1 mol of the anion. More preferably, it is 0.8 mol. Moreover, it is preferable that an upper limit is 2.0 mol. More preferably, it is 1.2 mol.

上記一般式(1)において、カチオン(AH)の対をなすアニオンとしては、下記一般式(6)で表されるアニオンが好ましい。 In the general formula (1), the anion forming a cation (AH + ) pair is preferably an anion represented by the following general formula (6).

Figure 2008179622
Figure 2008179622

(式中、Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選ばれる少なくとも1種類の元素であり、M及びMは、同一又は異なって、連結基を表し、複数ある場合は、同一又は異なっていてもよい。Qは、1価の元素又は有機基を表す。aは、1以上の整数であり、b、c、d及びeは、0以上の整数である。)で表されるものである。 (Wherein X is at least one element selected from the group consisting of B, C, N, O, Al, Si, P, S, As and Se, and M 1 and M 2 are the same or different. A plurality of linking groups, which may be the same or different, and Q represents a monovalent element or an organic group, a is an integer of 1 or more, b, c, d and e Is an integer greater than or equal to 0.)

上記一般式(1)において、Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選択される少なくとも1種の元素を表すが、C、N又はOが好ましい。より好ましくは、C又はNである。このように、上記一般式(1)におけるXは、C又はNであるイオン性化合物もまた、本発明の好ましい形態の一つである。上記Xとして更に好ましくは、後述するようにCである。M及びMは、同一又は異なって、連結基を表すが、それぞれ独立に、−S−、−O−、−SO−及び−CO−からなる群より選択される少なくとも1種の連結基であることが好適である。より好ましくは、−SO−、−CO−である。また、Qは、1価の元素又は有機基を表すが、水素元素;ハロゲン元素;アルキル基、アリル基、アシル基、その置換誘導体;C(2p+1−q)、OC(2p+1−q)、SO(2p+1−q)、CO(2p+1−q)、SO5−r、NO(式中、1≦p≦6、0<q≦13、0<r≦5である)からなる群より選ばれる少なくとも1種の1価の元素又は有機基であることが好適である。より好ましくは、フッ素元素、塩素元素、C(2p+1−q)、SO(2p+1−q)である。更に、aは、1以上の整数であり、b、c、d及びeは、0以上の整数であるが、a、d及びeは、元素Xの価数によって決まることになり、例えば、Xが硫黄元素の場合、a=1、d=0、e=0となり、Xが窒素元素の場合、(1)a=2、d=0、e=0、(2)a=1、d=1、e=0、又は、(3)a=1、d=0、e=1のいずれかとなる。また、b及びcは0であることが好適である。すなわち、シアノ基が直接Xに結合する形態が好ましく、この場合、M及びMで表される基を有さないことになる。 In the general formula (1), X represents at least one element selected from the group consisting of B, C, N, O, Al, Si, P, S, As, and Se. O is preferred. More preferably, it is C or N. Thus, an ionic compound in which X in the general formula (1) is C or N is also one of the preferred embodiments of the present invention. X is more preferably C as described later. M 1 and M 2 are the same or different and each represent a linking group, but each independently represents at least one kind selected from the group consisting of —S—, —O—, —SO 2 — and —CO—. A group is preferred. More preferred are —SO 2 — and —CO—. Q represents a monovalent element or an organic group, and is a hydrogen element; a halogen element; an alkyl group, an allyl group, an acyl group, a substituted derivative thereof; C p F (2p + 1-q) H q , OC p F ( during 2p + 1-q) H q , SO 2 C p F (2p + 1-q) H q, CO 2 C p F (2p + 1-q) H q, SO 3 C 6 F 5-r H r, NO 2 ( wherein, 1 ≦ p ≦ 6, 0 <q ≦ 13, and 0 <r ≦ 5). It is preferable that the element is at least one monovalent element or organic group selected from the group consisting of: More preferably a fluorine element, elemental chlorine, C p F (2p + 1 -q) H q, SO 2 C p F (2p + 1-q) H q. Further, a is an integer of 1 or more, and b, c, d, and e are integers of 0 or more, but a, d, and e are determined by the valence of the element X, for example, X When X is a sulfur element, a = 1, d = 0, e = 0, and when X is a nitrogen element, (1) a = 2, d = 0, e = 0, (2) a = 1, d = 1, e = 0, or (3) a = 1, d = 0, or e = 1. Also, b and c are preferably 0. That is, a form in which a cyano group is directly bonded to X is preferable, and in this case, there is no group represented by M 1 and M 2 .

上記一般式(6)で表されるアニオンにおいて、一般式(6)におけるXは、N又はCであることが好ましく、Cであることがより好ましい。すなわち、上記一般式(1)におけるXは、炭素元素であるイオン性化合物もまた、本発明の好ましい形態の一つである。この場合、上記一般式(6)で表されるアニオンとしては、一般式(6)においてXがCである下記一般式(7)で表されるアニオンとなる。

Figure 2008179622
(式中、M、M、Q、a、b、c、d及びeは、上述したとおりである。) In the anion represented by the general formula (6), X in the general formula (6) is preferably N or C, and more preferably C. That is, an ionic compound in which X in the general formula (1) is a carbon element is also one of the preferred embodiments of the present invention. In this case, the anion represented by the general formula (6) is an anion represented by the following general formula (7) in which X is C in the general formula (6).
Figure 2008179622
(Wherein M 1 , M 2 , Q, a, b, c, d and e are as described above.)

上記一般式(6)で表されるアニオンとしてはまた、一般式(6)においてeが0である下記一般式(8)で表されるアニオンが好ましい。より好ましくは、トリシアノメチドアニオン、ジシアノアミドアニオン、チオイソシアネートアニオン、シアノオキシアニオンであり、更に好ましくは、ジシアノアミドアニオン、トリシアノメチドアニオンであり、フッ素を含まず、電極等の耐腐食性に優れるため好ましい。特に好ましくは、トリシアノメチドアニオンである。また、下記一般式(9)や(10)で表されるもの等も好ましいアニオンである。   As the anion represented by the general formula (6), an anion represented by the following general formula (8) in which e is 0 in the general formula (6) is preferable. More preferred are a tricyanomethide anion, a dicyanoamide anion, a thioisocyanate anion, and a cyanooxy anion, and further preferred are a dicyanoamide anion and a tricyanomethide anion. It is preferable because it is excellent. Particularly preferred is a tricyanomethide anion. Moreover, what is represented by the following general formula (9) or (10) is also a preferable anion.

Figure 2008179622
Figure 2008179622

上記イオン性化合物において、アニオンの存在量は、イオン性化合物100質量%に対して、アニオンの由来となる化合物の含有量の下限値が1質量%であることが好ましく、5質量%であることがより好ましく、10質量%であることがさらに好ましい。アニオンの由来となる化合物の含有量の上限値は99.5質量%であることが好ましく、95質量%であることがより好ましく、90質量%であることがさらに好ましい。   In the ionic compound, the lower limit of the content of the anion-derived compound is preferably 1% by mass, and the amount of anion present is preferably 5% by mass with respect to 100% by mass of the ionic compound. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 10 mass%. The upper limit of the content of the compound from which the anion is derived is preferably 99.5% by mass, more preferably 95% by mass, and even more preferably 90% by mass.

上記イオン性化合物は、さらに、アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩を含んでいてもよい。このようなアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩を含むイオン性化合物は、アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩を電解質として含有するものとなり、電気化学デバイスのイオン伝導体の材料としてより好適なものとなる。アルカリ金属塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩が好適であり、アルカリ土類金属塩としては、カルシウム塩、マグネシウム塩が好適である。より好ましくは、リチウム塩である。   The ionic compound may further contain an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt. Such an ionic compound containing an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt contains an alkali metal salt and / or an alkaline earth metal salt as an electrolyte, and is used as a material for an ionic conductor of an electrochemical device. It becomes more suitable. As the alkali metal salt, a lithium salt, a sodium salt, and a potassium salt are preferable, and as the alkaline earth metal salt, a calcium salt and a magnesium salt are preferable. More preferably, it is a lithium salt.

上記アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩としては、上述のようなアニオンを必須とするイオン性物質であってもよく、それ以外の化合物であってもよい。   The alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt may be an ionic substance which essentially requires an anion as described above, or other compounds.

上記アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩が、上記アニオンを必須とするイオン性物質の場合には、上記一般式(1)で表されるアニオンのアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩であることが好ましい。例えば、リチウム塩の形態として用いることができる。その他のアルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩としては、例えば、リチウム塩を用いることができ、このようなリチウム塩としては、LiC(CN)、LiSi(CN)、LiB(CN)、LiAl(CN)、LiP(CN)、LiP(CN)、LiAs(CN)、LiOCN、LiSCN等が好適である。 When the alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt is an ionic substance essentially containing the anion, the alkali metal salt and / or alkaline earth metal of the anion represented by the general formula (1) A salt is preferred. For example, it can be used in the form of a lithium salt. As other alkali metal salts and / or alkaline earth metal salts, for example, lithium salts can be used, and as such lithium salts, LiC (CN) 3 , LiSi (CN) 3 , LiB (CN) 4 , LiAl (CN) 4 , LiP (CN) 2 , LiP (CN) 6 , LiAs (CN) 6 , LiOCN, LiSCN and the like are suitable.

上記アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩が、上記イオン性物質以外の化合物である場合には、電解液中や高分子固体電解質中での解離定数が大きい電解質塩であることが好ましい。例えば、LiCFSO、NaCFSO、KCFSO等のトリフロロメタンスルホン酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩;LiN(CFSO、LiN(CFCFSO等のパーフロロアルカンスルホン酸イミドのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩;LiPF、NaPF、KPF等のヘキサフロロリン酸のアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩;LiClO、NaClO等の過塩素酸アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩;LiBF、NaBF等のテトラフロロ硼酸塩;LiAsF、LiI、NaI、NaAsF、KI等のアルカリ金属塩;などが好適である。これらの中でも、溶解性やイオン伝導度の点から、LiPF、LiBF、LiAsF、パーフロロアルカンスルホン酸イミドのアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩が好ましい。 When the alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt is a compound other than the ionic substance, the electrolyte salt is preferably an electrolyte salt having a large dissociation constant in the electrolytic solution or the polymer solid electrolyte. For example, alkali metal salts or alkaline earth metal salts of trifluoromethanesulfonic acid such as LiCF 3 SO 3 , NaCF 3 SO 3 , KCF 3 SO 3 ; LiN (CF 3 SO 3 ) 3 , LiN (CF 3 CF 3 SO 2 ) Alkali metal salt or alkaline earth metal salt of perfluoroalkanesulfonic acid imide such as 2 ; Alkali metal salt or alkaline earth metal salt of hexafluorophosphoric acid such as LiPF 6 , NaPF 6 , KPF 6 ; LiClO 4 , Preferred are alkali metal salts and alkaline earth metal salts of perchloric acid such as NaClO 4 ; tetrafluoroborate salts such as LiBF 4 and NaBF 4 ; alkali metal salts such as LiAsF 6 , LiI, NaI, NaAsF 6 and KI; . Among these, from the viewpoint of solubility and ionic conductivity, LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , and alkali metal salts or alkaline earth metal salts of perfluoroalkanesulfonic acid imide are preferable.

上記イオン性化合物は、重合体を含むことにより、固体化して高分子固体電解質として好適に用いることができる。   When the ionic compound contains a polymer, it can be solidified and suitably used as a polymer solid electrolyte.

上記重合体としては、例えば、ポリアクリロニトリル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン等のポリビニル系重合体;ポリオキシメチレン:ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等のポリエーテル系重合体;ナイロン6、ナイロン66等のポリアミド系重合体;ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系重合体;ポリスチレン、ポリフォスファゼン類、ポリシロキサン、ポリシラン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート系重合体、アイオネン系重合体の1種又は2種以上が好適である。   Examples of the polymer include polyvinyl polymers such as polyacrylonitrile, poly (meth) acrylates, polyvinyl chloride, and polyvinylidene fluoride; polyoxymethylene: polyether polymers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide. Polyamide polymers such as nylon 6 and nylon 66; polyester polymers such as polyethylene terephthalate; polystyrene, polyphosphazenes, polysiloxane, polysilane, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polycarbonate polymers, ionene One or more polymers are preferred.

上記イオン性化合物を高分子固体電解質とする場合、重合体の存在量としては、イオン性化合物100質量%に対して、下限値が0.1質量%、上限値が5000質量%であることが好ましい。0.1質量%未満であると、固体化の効果を充分に得られないおそれがあり、5000質量%を超えると、イオン伝導度が低下するおそれがある。より好ましい下限値は1質量%、上限値は1000質量%である。   When the ionic compound is used as a polymer solid electrolyte, the abundance of the polymer is such that the lower limit is 0.1% by mass and the upper limit is 5000% by mass with respect to 100% by mass of the ionic compound. preferable. If it is less than 0.1% by mass, the effect of solidification may not be sufficiently obtained, and if it exceeds 5000% by mass, the ionic conductivity may be lowered. A more preferred lower limit is 1% by mass and an upper limit is 1000% by mass.

上記イオン性化合物は、溶媒を含むことにより、イオン伝導度がより向上することになる。   When the ionic compound contains a solvent, the ionic conductivity is further improved.

上記溶媒としては、イオン伝導度を向上することが可能なものであれば任意の適切な溶媒を採用し得る。例えば、水や有機溶媒等が好適である。上記有機溶媒としては、上述したイオン性化合物における構成要素との相溶性が良好であって、誘電率が大きく、電解質塩の溶解性が高く、沸点が60℃以上であり、電気化学的安定範囲が広い化合物が好適である。より好ましくは、含有水分量が低い有機溶媒(非水系溶媒)である。このような有機溶媒としては、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、クラウンエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエ−テル、ジオキサン等のエーテル類;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等のカーボネート類;炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジフェニル、炭酸メチルフェニル等の鎖状炭酸エステル類;炭酸エチレン、炭酸プロプレン、2,3−ジメチル炭酸エチレン、炭酸ブチレン、炭酸ビニレン、2−ビニル炭酸エチレン等の環状炭酸エステル類;蟻酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸、プロピオン酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル等の脂肪族カルボン酸エステル類;安息香酸メチル、安息香酸エチル等の芳香族カルボン酸エステル類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン等のカルボン酸エステル類;リン酸トリメチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリエチル等のリン酸エステル類;アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシプロピオニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、2−メチルグルタロニトリル等のニトリル類;N−メチルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリジノン、N−メチルピロリドン、N−ビニルピロリドン等のアミド類;ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、スルホラン、3−メチルスルホラン、2,4−ジメチルスルホラン等の硫黄化合物類:エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のアルコール類;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、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、2,6−ジメチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類;ジメチルスルホキシド、メチルエチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド類;ベンゾニトリル、トルニトリル等の芳香族ニトリル類;ニトロメタン;1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン;1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン;3−メチル−2−オキサゾリジノン;等を挙げることができ、これらの1種又は2種以上が好適である。これらの中でも、炭酸エステル類、脂肪族エステル類、エーテル類がより好ましく、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート類が更に好ましく、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル類が最も好ましい。   Any appropriate solvent can be adopted as the solvent as long as the ion conductivity can be improved. For example, water or an organic solvent is suitable. As the organic solvent, the compatibility with the components in the ionic compound described above is good, the dielectric constant is large, the solubility of the electrolyte salt is high, the boiling point is 60 ° C. or higher, and the electrochemical stability range. Are broad compounds. More preferably, it is an organic solvent (non-aqueous solvent) having a low water content. Examples of such organic solvents include ethers such as 1,2-dimethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, crown ether, triethylene glycol methyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, and dioxane; ethylene carbonate, propylene carbonate Carbonates such as diethyl carbonate and methyl ethyl carbonate; chain carbonates such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate and methyl phenyl carbonate; ethylene carbonate, propylene carbonate, 2,3-dimethyl ethylene carbonate, Cyclic carbonates such as butylene carbonate, vinylene carbonate, 2-vinylethylene carbonate; methyl formate, methyl acetate, propionic acid, methyl propionate, ethyl acetate, propyl acetate, acetic acid Aliphatic carboxylic acid esters such as chill and amyl acetate; Aromatic carboxylic acid esters such as methyl benzoate and ethyl benzoate; Carboxylic acid esters such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone and δ-valerolactone; Phosphate esters such as trimethyl acid, ethyldimethyl phosphate, diethylmethyl phosphate, triethyl phosphate; nitriles such as acetonitrile, propionitrile, methoxypropionitrile, glutaronitrile, adiponitrile, 2-methylglutaronitrile, etc. Amides such as N-methylformamide, N-ethylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidinone, N-methylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone; dimethylsulfone, ethylmethylsulfone , Diethyl Sulfur compounds such as luphone, sulfolane, 3-methylsulfolane, 2,4-dimethylsulfolane: alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether , 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 2,6-dimethyltetrahydrofuran, tetrahydropyran and other ethers; dimethyl sulfoxide, methyl ethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide and other sulfoxides; benzonitrile , Aromatic nitriles such as tolunitrile; nitromethane; 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone; 1,3-dimethyl-3 , 4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone; 3-methyl-2-oxazolidinone; and the like, and one or more of these are preferred. Among these, carbonates, aliphatic esters, and ethers are more preferable, carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate are more preferable, and cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone are most preferable.

上記溶媒の含有量としては、イオン性化合物含有組成物100質量%中、1〜99質量%であることが好ましい。すなわち、溶媒の含有量は、イオン性化合物と溶媒との質量の総和を100質量%としたときに、溶媒の含有量が1〜99質量%であることが好ましい。上記溶媒の含有量が1質量%未満であると、イオン伝導度が充分には向上しないこととなり、99質量%を超えると、溶媒の揮発等で安定性が充分には向上しないこととなる。下限値としては、好ましくは、1.5質量%であり、より好ましくは、20質量%であり、さらに好ましくは、50質量%である。上限値としては、好ましくは、85質量%であり、より好ましくは、75質量%であり、さらに好ましくは、65質量%である。範囲としては、溶媒量50〜85質量%が好ましい。   As content of the said solvent, it is preferable that it is 1-99 mass% in 100 mass% of ionic compound containing compositions. That is, the content of the solvent is preferably 1 to 99% by mass when the total mass of the ionic compound and the solvent is 100% by mass. When the content of the solvent is less than 1% by mass, the ionic conductivity is not sufficiently improved, and when it exceeds 99% by mass, the stability is not sufficiently improved due to volatilization of the solvent or the like. As a lower limit, Preferably, it is 1.5 mass%, More preferably, it is 20 mass%, More preferably, it is 50 mass%. As an upper limit, Preferably, it is 85 mass%, More preferably, it is 75 mass%, More preferably, it is 65 mass%. As a range, the solvent amount is preferably 50 to 85% by mass.

上記イオン性化合物は、好ましくは、揮発分が低減されたものであり、かつ、例えば−55℃の低温においても凍ることがなく、イオン伝導度に優れるものである。このようなイオン性化合物を電解液として用いた場合、優れた電気特性を発揮することができる。   The ionic compound preferably has a reduced volatile content, and does not freeze even at a low temperature of −55 ° C., for example, and has excellent ionic conductivity. When such an ionic compound is used as an electrolytic solution, excellent electrical characteristics can be exhibited.

上記イオン性化合物は、種々の添加剤を含有させてもよい。添加剤を加える目的は多岐にわたり、電気伝導率の向上、熱安定性の向上、水和や溶解による電極劣化の抑制、ガス発生の抑制、耐電圧の向上、濡れ性の改善等を挙げることができる。このような添加剤としては、例えば、p−ニトロフェノール、m−ニトロアセトフェノン、p−ニトロ安息香酸等のニトロ化合物;リン酸ジブチル、リン酸モノブチル、リン酸ジオクチル、オクチルホスホン酸モノオクチル、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸等のリン化合物;ホウ酸又はホウ酸と多価アルコール(エチレングリコール、グリセリン、マンニトール、ポリビニルアルコール等)や多糖類との錯化合物等のホウ素化合物;ニトロソ化合物;尿素化合物;ヒ素化合物;チタン化合物;ケイ酸化合物;アルミン酸化合物;硝酸及び亜硝酸化合物;2−ヒドロキシ−N−メチル安息香酸、ジ(トリ)ヒドロキシ安息香酸等の安息香酸類;グルコン酸、重クロム酸、ソルビン酸、ジカルボン酸、EDTA、フルオロカルボン酸、ピクリン酸、スベリン酸、アジピン酸、セバシン酸、ヘテロポリ酸(タングステン酸、モリブデン酸)、ゲンチシン酸、ボロジゲンチシン酸、サリチル酸、N−アミノサリチル酸、ボロジプロトカテク酸、ボロジピロカテコール、バモン酸、ボン酸、ボロジレゾルシル酸、レゾルシル酸、ボロジプロトカクエル酸、グルタル酸、ジチオカルバミン酸等の酸類、そのエステル、そのアミド及びその塩;シランカップリング剤;シリカ、アミノシリケート等のケイ素化合物;トリエチルアミン、ヘキサメチレンテトラミン等のアミン化合物;L−アミノ酸類;ベンゾール;多価フェノール;8−オキシキノリン;ハイドロキノン、N−メチルピロカテコール、キノリンおよびチオアニソール、チオクレゾール、チオ安息香酸等の硫黄化合物;ソルビトール;L−ヒスチジン;等の1種又は2種以上を使用することができる。   The ionic compound may contain various additives. The purpose of adding the additive is various, and includes improvement of electrical conductivity, improvement of thermal stability, suppression of electrode deterioration due to hydration and dissolution, suppression of gas generation, improvement of withstand voltage, improvement of wettability, etc. it can. Examples of such additives include nitro compounds such as p-nitrophenol, m-nitroacetophenone, and p-nitrobenzoic acid; dibutyl phosphate, monobutyl phosphate, dioctyl phosphate, monooctyl phosphonate, monophosphate Phosphorous compounds such as phosphorous acid and hypophosphorous acid; boron compounds such as complex compounds of boric acid or boric acid with polyhydric alcohols (ethylene glycol, glycerin, mannitol, polyvinyl alcohol, etc.) and polysaccharides; nitroso compounds; Urea compounds; Arsenic compounds; Titanium compounds; Silicic acid compounds; Aluminic acid compounds; Nitric acid and nitrous acid compounds; Benzoic acids such as 2-hydroxy-N-methylbenzoic acid and di (tri) hydroxybenzoic acid; Gluconic acid and dichromium Acid, sorbic acid, dicarboxylic acid, EDTA, fluorocarboxylic acid, picric acid Suberic acid, adipic acid, sebacic acid, heteropolyacid (tungstic acid, molybdic acid), gentisic acid, borodigenticic acid, salicylic acid, N-aminosalicylic acid, borodiprotocatechuic acid, borodipyrocatechol, bamonic acid, bonic acid, borodiresorcyl Acids, resorcylic acid, borodiprotocaquelic acid, glutaric acid, dithiocarbamic acid and other acids, esters, amides and salts thereof; silane coupling agents; silica, silica compounds such as aminosilicates; triethylamine, hexamethylenetetramine, etc. L-amino acids; benzol; polyhydric phenol; 8-oxyquinoline; sulfur compounds such as hydroquinone, N-methylpyrocatechol, quinoline and thioanisole, thiocresol, thiobenzoic acid; sorbitol; - histidine; can be used one or more such.

上記添加剤の含有量は任意の適切な量を採用し得る。例えば、イオン性化合物100質量%に対して、0.1〜20質量%の範囲が好ましく、0.5〜10質量%の範囲がより好ましい。   Arbitrary appropriate quantity can be employ | adopted for content of the said additive. For example, the range of 0.1-20 mass% is preferable with respect to 100 mass% of ionic compounds, and the range of 0.5-10 mass% is more preferable.

上記イオン性化合物において、不純物含有量は、イオン性化合物100質量%中、0.1質量%(1000ppm)以下であることが好ましい。0.1質量%を超えると、充分な電気化学安定性を得ることができないおそれがある。より好ましくは、0.05質量%以下であり、さらに好ましくは、0.01質量%以下である。   In the ionic compound, the impurity content is preferably 0.1% by mass (1000 ppm) or less in 100% by mass of the ionic compound. If it exceeds 0.1% by mass, sufficient electrochemical stability may not be obtained. More preferably, it is 0.05 mass% or less, More preferably, it is 0.01 mass% or less.

上記不純物とは、水を含まないものであり、例えば、イオン性化合物を製造する際や輸送する際に混入するものが挙げられる。具体的には、上記一般式(1)で表されるアニオンを必須とするイオン性化合物を製造する場合、例えば、ハロゲン化合物を用いて該イオン性化合物を誘導して得たときには、ハロゲン化合物が不純物として混入する可能性があり、また、銀塩を用いて該イオン性化合物を誘導して得たときには、銀塩が不純物として混入する可能性がある。また、製造原料や副生成物等が不純物として混入する可能性もある。   The said impurity does not contain water, For example, what mixes when manufacturing an ionic compound or transporting it is mentioned. Specifically, when an ionic compound having an anion represented by the general formula (1) as an essential component is produced, for example, when the ionic compound is obtained using a halogen compound, the halogen compound is There is a possibility of contamination as an impurity, and when the ionic compound is derived using a silver salt, the silver salt may be contaminated as an impurity. In addition, manufacturing raw materials, by-products, and the like may be mixed as impurities.

本発明においては、イオン性化合物における不純物含量を上記のように設定することにより、例えば、ハロゲン化合物が電気化学デバイスの電極を被毒して性能を低下させることを充分に抑制したり、銀イオンや鉄イオン等がイオン伝導性に影響して性能を低下させることを充分に抑制したりすることが可能となる。なお、不純物含有量の測定は、下記の測定方法により行うことが好ましい。   In the present invention, by setting the impurity content in the ionic compound as described above, for example, it is possible to sufficiently inhibit the halogen compound from poisoning the electrode of the electrochemical device and reducing the performance, It is possible to sufficiently suppress the performance of iron ions or the like from affecting the ion conductivity and degrading the performance. The impurity content is preferably measured by the following measurement method.

(不純物の測定方法)
(1)ICP(銀イオン、鉄イオン等陽イオン類測定)
機器:ICP発光分光分析装置SPS4000(セイコー電子工業社製)
方法:サンプル0.3gをイオン交換水で10倍に希釈し、その溶液を測定
(2)イオンクロマト(硝酸イオン、臭素イオン、塩素イオン、硫酸イオン等陰イオン類測定)
機器:イオンクロマトグラフシステムDX−500(日本ダイオネクス社製)
分離モード:イオン交換
検出器:電気伝導度検出器CD−20
カラム:AS4A−SC
方法:サンプル0.3gをイオン交換水で100倍に希釈し、その溶液を測定
(Measurement method of impurities)
(1) ICP (Measurement of cations such as silver ion and iron ion)
Instrument: ICP emission spectroscopic analyzer SPS4000 (manufactured by Seiko Electronics Co., Ltd.)
Method: Dilute 0.3 g of sample 10 times with ion-exchanged water and measure the solution. (2) Ion chromatography (measurement of anions such as nitrate ion, bromine ion, chloride ion, sulfate ion)
Equipment: Ion chromatograph system DX-500 (manufactured by Nippon Dionex)
Separation mode: Ion exchange detector: Electrical conductivity detector CD-20
Column: AS4A-SC
Method: Dilute sample 0.3g with ion-exchanged water 100 times and measure the solution

上記イオン性化合物において、水分含有量は、イオン性化合物100質量%中、0.05〜10質量%であることが好ましい。0.05質量%未満であると、水分管理が困難となり、コストアップに繋がるおそれがある。また、10質量%を超えると、電気安定性を充分に発揮できないおそれがある。好ましい下限は、0.1質量%、上限は5質量%であり、より好ましい下限は0.5質量%、上限は3質量%である。   In the ionic compound, the water content is preferably 0.05 to 10% by mass in 100% by mass of the ionic compound. If it is less than 0.05% by mass, moisture management becomes difficult, which may lead to an increase in cost. Moreover, when it exceeds 10 mass%, there exists a possibility that electrical stability cannot fully be exhibited. The preferred lower limit is 0.1% by mass and the upper limit is 5% by mass, the more preferred lower limit is 0.5% by mass, and the upper limit is 3% by mass.

なお、水分含有量の測定は、下記の測定方法により行うことが好ましい。
(水分測定方法)
サンプル調整においては、露点−80℃以下のグローボックス中で測定サンプル0.25g、脱水アセトニトリル0.75gを混合し、グローボックス中で充分乾燥したテルモシリンジ(商品名、2.5ml)で混合溶液0.5gを採取することにより行う。その後、カールフィッシャー水分計AQ−7(商品名、平沼産業社製)にて水分測定を行う。
The water content is preferably measured by the following measurement method.
(Moisture measurement method)
For sample preparation, 0.25 g of a measurement sample and 0.75 g of dehydrated acetonitrile are mixed in a glow box with a dew point of -80 ° C. or lower, and mixed with a Terumo syringe (trade name, 2.5 ml) that is sufficiently dried in the glow box. This is done by collecting 0.5 g. Thereafter, moisture measurement is performed with a Karl Fischer moisture meter AQ-7 (trade name, manufactured by Hiranuma Sangyo Co., Ltd.).

上記イオン性化合物の製造方法としては特に限定されないが、一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物からイオン性物質を誘導する工程を含んでなる製造方法が好適である。これにより、イオン性物質を溶融塩や固体電解質を構成する塩として好適な形態とすることが可能となる。このような製造方法としては、ハロゲン化物、炭酸化物を用いて一般式(6)で表されるアニオンの構造を有する化合物からイオン性物質を誘導する工程を含んでなることが好ましく、例えば、一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物と、ハロゲン化物又は炭酸化合物とを反応させる工程を含んでなり、該ハロゲン化物又は炭酸化合物は、オニウムカチオン、又は、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、遷移金属原子及び希土類金属原子から選ばれる少なくとも1種の金属原子を必須とするカチオンを有するものであることが好適である。これらの製造原料は、それぞれ1種又は2種以上を用いることができる。なお、本発明において、上記製造方法としては、アニオン交換樹脂を用いても良い。   Although it does not specifically limit as a manufacturing method of the said ionic compound, The manufacturing method which comprises the process of inducing | guiding an ionic substance from the compound which has an anion represented by General formula (6) is suitable. Thereby, it becomes possible to make an ionic substance into a suitable form as a molten salt or a salt constituting a solid electrolyte. Such a production method preferably includes a step of deriving an ionic substance from a compound having a structure of an anion represented by the general formula (6) using a halide or a carbonate. A step of reacting a compound having an anion represented by the formula (6) with a halide or a carbonate compound, wherein the halide or the carbonate compound is an onium cation, an alkali metal atom, or an alkaline earth metal. It is preferable to have a cation that essentially contains at least one metal atom selected from an atom, a transition metal atom, and a rare earth metal atom. These production raw materials can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, an anion exchange resin may be used as the production method.

上記製造方法としては、一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物からイオン性物質を誘導する工程において用いられる一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物を製造する工程を含んでもよく、この場合には、上述したような一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物とハロゲン化物又は炭酸化物とを反応させることにより、一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物を製造することが好ましい。これにより、イオン性物質における一般式(6)で表されるアニオンの構造をイオン性化合物に要求される性能等に応じて適宜設定することが可能となり、この場合には、一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物を製造する工程における製造原料である該アニオンを有する化合物がもつアニオンと、イオン性物質における一般式(6)で表されるアニオンとは同一のものではないこととなる。また、3級アミン等の化合物と一般式(6)の酸型化合物とを反応させる工程も好ましい製造方法の一つである。   The production method may include a step of producing a compound having an anion represented by the general formula (6) used in the step of deriving an ionic substance from the compound having an anion represented by the general formula (6). Well, in this case, the compound having the anion represented by the general formula (6) by reacting the compound having the anion represented by the general formula (6) as described above with a halide or carbonate. It is preferable to manufacture. Thereby, the structure of the anion represented by the general formula (6) in the ionic substance can be appropriately set according to the performance required for the ionic compound. In this case, the general formula (6) The anion possessed by the compound having an anion, which is a production raw material in the step of producing the compound having an anion represented by formula (1), and the anion represented by the general formula (6) in the ionic substance are not the same. Become. In addition, a step of reacting a compound such as a tertiary amine and an acid type compound of the general formula (6) is also a preferable production method.

上記工程において、上記一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物からイオン性物質を誘導する工程における化学反応式の1形態を下記反応式に示す。   In the above step, one form of a chemical reaction formula in the step of deriving an ionic substance from the compound having an anion represented by the general formula (6) is shown in the following reaction formula.

Figure 2008179622
Figure 2008179622

上記工程において、一般式(6)で表されるアニオンを有する化合物のモル数をxとし、ハロゲン化物のモル数をyとすると、反応におけるモル比(x/y)としては、100/1〜0.1/1であることが好ましい。アニオンを有する化合物が0.1未満であると、ハロゲン化物が過剰となりすぎて効率的に生成物を得られないおそれがあり、また、イオン性化合物中にハロゲンが混入し、電極等を被毒させるおそれがある。100を超えると、アニオンを有する化合物が過剰となりすぎて更に収率の向上は期待できないおそれがあり、また、金属イオンがイオン性化合物中に混入して電気化学デバイスの性能を低下させるおそれがある。より好ましくは、10/1〜0.5/1である。   In the above step, when the number of moles of the compound having an anion represented by the general formula (6) is x and the number of moles of the halide is y, the molar ratio (x / y) in the reaction is 100/1 to It is preferably 0.1 / 1. If the compound having an anion is less than 0.1, the halide may be excessive and the product may not be obtained efficiently, and the halogen is mixed in the ionic compound, which poisons the electrode and the like. There is a risk of causing. If it exceeds 100, the anion-containing compound may be excessive, and further improvement in yield may not be expected. Also, metal ions may be mixed into the ionic compound and deteriorate the performance of the electrochemical device. . More preferably, it is 10/1 to 0.5 / 1.

上記工程の反応条件としては、製造原料や他の反応条件等により適宜設定することができるが、反応温度としては、−20〜200℃が好ましく、0〜100℃がより好ましく、10〜60℃が更に好ましい。反応圧力としては、1×10〜1×10Paが好ましく、1×10〜1×10Paがより好ましく、1×10〜1×10Paが更に好ましい。反応時間としては、48時間以下が好ましく、24時間以下がより好ましく、12時間以下が更に好ましい。 The reaction conditions for the above steps can be appropriately set depending on the production raw materials and other reaction conditions, but the reaction temperature is preferably -20 to 200 ° C, more preferably 0 to 100 ° C, and more preferably 10 to 60 ° C. Is more preferable. The reaction pressure is preferably 1 × 10 2 to 1 × 10 8 Pa, more preferably 1 × 10 3 to 1 × 10 7 Pa, and still more preferably 1 × 10 4 to 1 × 10 6 Pa. As reaction time, 48 hours or less are preferable, 24 hours or less are more preferable, and 12 hours or less are still more preferable.

上記工程においては、通常では反応溶媒を用いることとなるが、反応溶媒としては、(1)ヘキサン、オクタンなど脂肪族炭化水素系;(2)シクロヘキサンなど脂環式飽和炭化水素系;(3)シクロヘキセンなど脂環式不飽和炭化水素系;(4)ベンゼン、トルエン、キシレンなど芳香族炭化水素系;(5)アセトン、メチルエチルケトンなどケトン類;(6)酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトンなどエステル類;(7)ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素などハロゲン化炭化水素類;(8)ジエチルエーテル、ジオキサン、ジオキソランなどエーテル類、(9)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどアルキレングリコールのエーテル類;(10)メチルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどアルコール類;(11)ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどアミド類;(12)ジメチルスルホキシドなどスルホン酸エステル類;(13)ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなど炭酸エステル類;(14)エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなど脂環式炭酸エステル類;(15)アセトニトリル等のニトリル類;(16)水等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。この中でも、(5)、(6)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)が好適である。より好ましくは、(5)、(6)、(10)、(14)、(15)、(16)である。   In the above step, a reaction solvent is usually used. As the reaction solvent, (1) aliphatic hydrocarbons such as hexane and octane; (2) alicyclic saturated hydrocarbons such as cyclohexane; (3) Cyclohexene and other alicyclic unsaturated hydrocarbons; (4) Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; (5) Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; (6) Methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, γ- Esters such as butyrolactone; (7) Halogenated hydrocarbons such as dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride; (8) Ethers such as diethyl ether, dioxane and dioxolane, (9) Alkylene such as propylene glycol monomethyl ether acetate and diethylene glycol monomethyl ether acetate Glycol A (10) Alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, butyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol monomethyl ether; (11) Amides such as dimethylformamide and N-methylpyrrolidone; (12) Sulfones such as dimethyl sulfoxide (13) Carbonic acid esters such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate; (14) Alicyclic carbonic acid esters such as ethylene carbonate and propylene carbonate; (15) Nitriles such as acetonitrile; (16) Water and the like are suitable. is there. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, (5), (6), (10), (11), (12), (13), (14), (15), and (16) are preferable. More preferred are (5), (6), (10), (14), (15), and (16).

上記イオン性化合物の製造方法においては、上記工程の後に、沈殿物等のろ過、溶媒の除去、脱水、減圧乾燥等の処理を行ってもよく、例えば、生成した沈殿物をろ過し、イオン性物質を含んだ溶媒から真空等の条件下で溶媒を除去した後、ジクロロメタン等の溶剤に溶解することで洗浄し、MgSO等の脱水効果を有する物質を添加して脱水し、溶媒除去後に減圧乾燥することでイオン性化合物を得てもよい。溶剤による洗浄処理の回数としては、適宜設定すればよく、溶剤としては、ジクロロメタン以外に、クロロホルム、テトラヒドロフラン、アセトン等のケトン類、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、アセトニトリル、水等が好適である。また、脱水効果を有する物質としては、MgSO以外に、モレキュラーシーブ、CaCl、CaO、CaSO、KCO、活性アルミナ、シリカゲル等が好適であり、添加量は、生成物や溶剤の種類等により適宜設定すればよい。 In the method for producing the ionic compound, after the above step, the precipitate may be filtered, the solvent may be removed, dewatered, dried under reduced pressure, or the like. After removing the solvent from the solvent containing the substance under vacuum conditions, etc., it is washed by dissolving in a solvent such as dichloromethane, dehydrated by adding a substance having a dehydrating effect such as MgSO 4 , and the pressure is reduced after removing the solvent. An ionic compound may be obtained by drying. The number of times of washing treatment with a solvent may be appropriately set. As the solvent, in addition to dichloromethane, ketones such as chloroform, tetrahydrofuran and acetone, ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, acetonitrile, water and the like are suitable. In addition to MgSO 4 , molecular sieves, CaCl 2 , CaO, CaSO 4 , K 2 CO 3 , activated alumina, silica gel, and the like are preferable as the substance having a dehydrating effect. What is necessary is just to set suitably according to a kind etc.

≪A−2.本発明のイオン性化合物の第2の態様≫
本発明のイオン性化合物は、上記一般式(2)で表されるカチオンと対アニオンを有し、25℃でのイオン伝導度が10mS/cm以上である。
<< A-2. Second Embodiment of Ionic Compound of the Present Invention >>
The ionic compound of the present invention has a cation and a counter anion represented by the general formula (2), and has an ionic conductivity at 25 ° C. of 10 mS / cm or more.

これまで、3級塩は4級塩に比較して、コンデンサの電解液として使用した際に、陰極部からの液漏れの問題は生じないものの、解離し難い構造であるため、これまでの3級塩は10mS/cm以上のイオン伝導度(25℃)を達成できなかった。本発明においては、解離度の優れたアニオンを設計し、最適化することで、課題を達成した。   Up to now, the tertiary salt has a structure that is difficult to dissociate when used as an electrolytic solution for a capacitor as compared with the quaternary salt, although it does not cause a problem of liquid leakage from the cathode portion. The grade salt could not achieve an ionic conductivity (25 ° C.) of 10 mS / cm or more. In the present invention, the problem was achieved by designing and optimizing an anion having an excellent degree of dissociation.

上記一般式(2)で表されるカチオンについては、項目A−1における説明が援用される。
上記対アニオンとしては、任意の適切なアニオンが採用され得る。好ましくは、項目A−1において説明した一般式(6)で表されるアニオン、項目A−1において説明したその他のアニオンが挙げられる。
About the cation represented by the said General formula (2), the description in item A-1 is used.
Any appropriate anion can be adopted as the counter anion. Preferably, the anion represented by the general formula (6) described in item A-1 and the other anions described in item A-1.

上記25℃でのイオン伝導度は10mS/cm以上であり、好ましくは15mS/cm以上、より好ましくは20mS/cm以上、さらに好ましくは25mS/cm以上である。上記25℃でのイオン伝導度が10mS/cm未満の場合、優れたイオン伝導度を発揮できず、様々な用途に好適に使用することが可能であるイオン性化合物を提供できないおそれがある。
上記イオン性化合物において、前述の項目A−1で示される一般式(1)で示されるカチオン(AH)を含むことが、液漏れ抑制、電極への腐食抑制等の点から好ましい。
The ionic conductivity at 25 ° C. is 10 mS / cm or more, preferably 15 mS / cm or more, more preferably 20 mS / cm or more, and further preferably 25 mS / cm or more. When the ionic conductivity at 25 ° C. is less than 10 mS / cm, it is not possible to provide excellent ionic conductivity, and there is a possibility that an ionic compound that can be suitably used for various applications cannot be provided.
It is preferable that the ionic compound contains a cation (AH + ) represented by the general formula (1) represented by the item A-1 described above from the viewpoints of suppressing liquid leakage and inhibiting corrosion on the electrode.

≪B.電解質材料≫
本発明はまた、上記イオン性化合物を含有する電解質材料でもある。上記イオン性化合物は、上述したような特性を発揮することができるため、様々な用途に好適に適用することが可能であり、中でも、一次電池、リチウム(イオン)二次電池や燃料電池等の充電/放電機構を有する電池、電解コンデンサ用電解液、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、太陽電池・エレクトロクロミック表示素子等の電気化学デバイスを構成する電解質、及び、このような電解質の材料として特に好適なものである。このような本発明の電解質を用いてなるリチウム二次電池、電解コンデンサ用電解液、電解コンデンサ又は電気二重層キャパシタもまた、本発明の好ましい形態の一つである。なお、上記イオン性化合物としては、電解質として用いることが好ましいが、電解質以外の材料に用いることも可能である。
≪B. Electrolyte material >>
The present invention is also an electrolyte material containing the ionic compound. Since the ionic compound can exhibit the above-described characteristics, it can be suitably applied to various applications. Among them, primary batteries, lithium (ion) secondary batteries, fuel cells, etc. Particularly suitable as an electrolyte constituting an electrochemical device such as a battery having a charging / discharging mechanism, an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, an electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, a solar cell or an electrochromic display element, and a material for such an electrolyte It is a thing. A lithium secondary battery, an electrolytic solution for an electrolytic capacitor, an electrolytic capacitor, or an electric double layer capacitor using the electrolyte of the present invention is also a preferred embodiment of the present invention. The ionic compound is preferably used as an electrolyte, but can also be used for materials other than the electrolyte.

上記電解質としては、電解質材料を含むものであればよく、好ましくは、電解質材料とマトリックス材料とを含むものである。このように上記電解質材料は、マトリックス材料を含む電解質材料もまた、本発明の1つである。   The electrolyte only needs to include an electrolyte material, and preferably includes an electrolyte material and a matrix material. Thus, the electrolyte material including the matrix material is also one aspect of the present invention.

上記電解質は、電解液用材料又は電解質用材料の意味であって、(1)電解液を構成する溶媒及び/又は(2)電解質の材料(イオン伝導体用材料)として、また、(3)固体電解質の材料(電解質用材料)として電気化学デバイスのイオン伝導体に好適に用いることができるものである。例えば、(1)の場合は、本発明の電解質とともに、溶媒中でイオン伝導性を示す物質を含有させることによって、電解液(又は固体電解質)を構成することになる。(2)の場合は、本発明の電解質を溶媒中に含有させることによって、電解質の材料を構成することになる。(3)の場合は、本発明の電解質をそのまま又は他の成分を含有させて固体電解質とすることになる。   The electrolyte means an electrolyte material or an electrolyte material, and (1) a solvent constituting the electrolyte and / or (2) an electrolyte material (ion conductor material) and (3) As a solid electrolyte material (electrolyte material), it can be suitably used for an ionic conductor of an electrochemical device. For example, in the case of (1), an electrolyte solution (or solid electrolyte) is constituted by containing a substance exhibiting ionic conductivity in a solvent together with the electrolyte of the present invention. In the case of (2), the electrolyte material is constituted by containing the electrolyte of the present invention in a solvent. In the case of (3), the electrolyte of the present invention is used as it is or contains other components to form a solid electrolyte.

上記マトリックス材料は、有機溶媒を必須とする電解質であることが好ましい。このような有機溶媒としては、上述の有機溶媒と同様のものが好適である。   The matrix material is preferably an electrolyte that requires an organic solvent. As such an organic solvent, the thing similar to the above-mentioned organic solvent is suitable.

本発明の電解質を用いて電気化学デバイスを構成する場合、電気化学デバイスの好ましい形態としては、基本構成要素として、イオン伝導体、負極、正極、集電体、セパレータ及び容器を有するものである。   When an electrochemical device is configured using the electrolyte of the present invention, the electrochemical device preferably has an ion conductor, a negative electrode, a positive electrode, a current collector, a separator, and a container as basic components.

上記イオン伝導体としては、電解質と有機溶媒又は重合体との混合物が好適である。有機溶媒を用いれば、一般にこのイオン伝導体は電解液と呼ばれ、重合体を用いれば、高分子固体電解質と呼ばれるものとなる。高分子固体電解質には可塑剤として有機溶媒を含有するものも含まれる。本発明の電解質は、このようなイオン伝導体において、電解液における電解質や有機溶媒の代替として、また、高分子固体電解質として好適に適用することができ、本発明の電解質をイオン伝導体の材料として用いてなる電気化学デバイスでは、これらのうちの少なくとも1つが、本発明の電解質により構成されることになる。これらの中でも、電解液における有機溶媒の代替、又は、高分子固体電解質として用いることが好ましい。   As the ion conductor, a mixture of an electrolyte and an organic solvent or a polymer is suitable. If an organic solvent is used, this ionic conductor is generally called an electrolytic solution, and if a polymer is used, it is called a polymer solid electrolyte. The polymer solid electrolyte includes those containing an organic solvent as a plasticizer. The electrolyte of the present invention can be suitably applied to such an ion conductor as a substitute for an electrolyte or an organic solvent in an electrolytic solution or as a polymer solid electrolyte. The electrolyte of the present invention can be used as a material for an ion conductor. In the electrochemical device used as, at least one of these is constituted by the electrolyte of the present invention. Among these, it is preferable to use as an alternative to the organic solvent in the electrolytic solution or as a polymer solid electrolyte.

上記有機溶媒としては、本発明の電解質を溶解できる非プロトン性の溶媒であればよく、上述した有機溶媒と同様のものが好適である。ただし、2種類以上の混合溶媒にする場合、電解質がリチウムイオンを含むものである場合は、これらの有機溶媒のうち誘電率が20以上の非プロトン性溶媒と誘電率が10以下の非プロトン性溶媒とからなる混合溶媒に溶解することにより電解液を調製することが好ましい。特にリチウム塩を用いる場合には、ジエチルエーテル、ジメチルカーボネート等の誘電率が10以下の非プロトン性溶媒に対する溶解度が低く単独では充分なイオン伝導度が得られず、また、逆に誘電率20以上の非プロトン性溶媒単独では溶解度は高いもののその粘度も高いため、イオンが移動しにくくなりやはり充分なイオン伝導度が得られないことになる。これらを混合すれば、適当な溶解度と移動度を確保することができ、充分なイオン伝導度を得ることができる。   The organic solvent may be an aprotic solvent that can dissolve the electrolyte of the present invention, and the same organic solvents as described above are suitable. However, when two or more kinds of mixed solvents are used, when the electrolyte contains lithium ions, among these organic solvents, an aprotic solvent having a dielectric constant of 20 or more and an aprotic solvent having a dielectric constant of 10 or less It is preferable to prepare an electrolytic solution by dissolving in a mixed solvent consisting of In particular, when a lithium salt is used, the solubility in an aprotic solvent having a dielectric constant of 10 or less, such as diethyl ether or dimethyl carbonate, is low, and sufficient ionic conductivity cannot be obtained by itself. Although the aprotic solvent alone has high solubility but high viscosity, ions are difficult to move and sufficient ionic conductivity cannot be obtained. By mixing these, appropriate solubility and mobility can be ensured, and sufficient ionic conductivity can be obtained.

上記電解質を溶解する重合体としては、上述した重合体1種又は2種以上を好適に用いることができる。これらの中でも、ポリエチレンオキシドを主鎖又は側鎖にもつ重合体又は共重合体、ポリビニリデンフロライドの単独重合体又は共重合体、メタクリル酸エステル重合体、ポリアクリロニトリルが好適である。これらの重合体に可塑剤を加える場合は、上記の非プロトン性有機溶媒を用いることができる。   As the polymer that dissolves the electrolyte, one or more of the above-described polymers can be suitably used. Among these, a polymer or copolymer having polyethylene oxide in the main chain or side chain, a homopolymer or copolymer of polyvinylidene fluoride, a methacrylic acid ester polymer, and polyacrylonitrile are preferable. When a plasticizer is added to these polymers, the above-mentioned aprotic organic solvent can be used.

上記イオン伝導体中における電解質濃度としては、0.01mol/dm以上が好ましく、また、飽和濃度以下が好ましい。0.01mol/dm未満であると、イオン伝導度が低いため好ましくない。より好ましくは、0.1mol/dm以上、また、1.5mol/dm以下である。 The electrolyte concentration in the ion conductor is preferably 0.01 mol / dm 3 or more, and more preferably a saturation concentration or less. If it is less than 0.01 mol / dm 3 , the ionic conductivity is low, which is not preferable. More preferably, 0.1 mol / dm 3 or more, it is 1.5 mol / dm 3 or less.

上記負極材料としては、リチウム電池の場合、リチウム金属やリチウムと他の金属との合金が好適である。また、リチウムイオン電池の場合、重合体、有機物、ピッチ等を焼成して得られたカーボンや天然黒鉛、金属酸化物等のインターカレーションと呼ばれる現象を利用した材料が好適である。電気二重層キャパシタの場合、活性炭、多孔質金属酸化物、多孔質金属、導電性重合体が好適である。   In the case of a lithium battery, the negative electrode material is preferably lithium metal or an alloy of lithium and another metal. In the case of a lithium ion battery, a material using a phenomenon called intercalation of carbon, natural graphite, metal oxide, or the like obtained by firing a polymer, an organic substance, pitch, or the like is preferable. In the case of the electric double layer capacitor, activated carbon, porous metal oxide, porous metal, and conductive polymer are suitable.

上記正極材料としては、リチウム電池及びリチウムイオン電池の場合、LiCoO、LiNiO、LiMnO、LiMn等のリチウム含有酸化物;TiO、V、MoO等の酸化物;TiS、FeS等の硫化物;ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子が好適である。電気二重層キャパシタの場合、活性炭、多孔質金属酸化物、多孔質金属、導電性重合体が好適である。 As the positive electrode material, in the case of lithium batteries and lithium ion batteries, lithium-containing oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 ; oxides such as TiO 2 , V 2 O 5 , MoO 3 ; Sulfides such as TiS 2 and FeS; conductive polymers such as polyacetylene, polyparaphenylene, polyaniline, and polypyrrole are suitable. In the case of the electric double layer capacitor, activated carbon, porous metal oxide, porous metal, and conductive polymer are suitable.

≪C.電解コンデンサの駆動用電解液≫
本発明の電解コンデンサの駆動用電解液は、
一般式(1);

Figure 2008179622
(式中、Aは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる一種類の元素を含む化合物を表す。Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選ばれる少なくとも1種類の元素であり、M及びMは、同一又は異なって、連結基を表し、複数ある場合は、同一又は異なっていてもよい。Qは、1価の元素又は有機基を表す。aは、1以上の整数であり、b、c、d及びeは、0以上の整数である。)で表され、沸点が250℃以下の化合物を有するイオン性化合物を含んでなる。 ≪C. Electrolytic solution for electrolytic capacitor drive >>
The electrolyte for driving the electrolytic capacitor of the present invention is
General formula (1);
Figure 2008179622
(In the formula, A represents a compound containing one kind of element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. X represents B, C, N, O, Al, Si, P , S, As, and Se. At least one element selected from the group consisting of S, As, and Se. M 1 and M 2 may be the same or different and each represent a linking group. Q represents a monovalent element or organic group, a is an integer of 1 or more, and b, c, d, and e are integers of 0 or more. It comprises an ionic compound having a compound.

本発明の電解コンデンサの駆動用電解液は、上記式(2)を含むものであり、上述した一般式(1)で表されるカチオン(AH)とアニオンとを必須とすることにより、イオン伝導度により優れるとともに、250℃以下の化合物であることから、液漏れを充分に抑制し、電極等への腐食性が充分に抑制され、経時的に安定な材料とすることが可能となる。また、上記一般式(2)で表されるように、本発明のイオン性化合物は、カチオンとして、水素原子を有するものであることから、例えば、水酸化物イオン濃度が高くなる環境であっても、強アルカリにならないことから、性能や耐久性や品質を充分に優れたものとでき、電気化学デバイスの材料等、種々の用途に好適に用いることができる。 The electrolytic solution for driving the electrolytic capacitor according to the present invention includes the above formula (2), and the cation (AH + ) and the anion represented by the general formula (1) described above are essential, so that ions Since it is excellent in conductivity and is a compound having a temperature of 250 ° C. or lower, liquid leakage is sufficiently suppressed, corrosiveness to electrodes and the like is sufficiently suppressed, and a material that is stable over time can be obtained. In addition, as represented by the general formula (2), the ionic compound of the present invention has a hydrogen atom as a cation. However, since it does not become a strong alkali, it can be sufficiently excellent in performance, durability and quality, and can be suitably used for various applications such as materials for electrochemical devices.

上記カチオンの好ましい形態、例示等は、上述と同様である。すなわち、上記一般式(1)におけるAは、アミン化合物であることが好ましく、このように、上記一般式(1)におけるAは、アミン化合物である電解コンデンサの駆動用電解液もまた、本発明の好ましい形態の一つである。   Preferred forms and illustrations of the cation are the same as described above. That is, A in the general formula (1) is preferably an amine compound. Thus, the electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor in which A in the general formula (1) is an amine compound is also the present invention. This is one of the preferred forms.

上記一般式(1)において、Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選択される少なくとも1種の元素を表すが、C、N、O又はSが好ましい。より好ましくは、上記一般式(1)におけるXは、C又はNである。上記一般式(1)におけるXのより好ましい形態、更に好ましい形態、M、M、Q、a、b、c、d及びeの好ましい形態、例示等は、上述と同様である。 In the general formula (1), X represents at least one element selected from the group consisting of B, C, N, O, Al, Si, P, S, As, and Se. O or S is preferred. More preferably, X in the general formula (1) is C or N. The more preferable form of X in the general formula (1), the more preferable form, and the preferable forms and examples of M 1 , M 2 , Q, a, b, c, d and e are the same as described above.

上記一般式(1)において、Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選択される少なくとも1種の元素を表すが、C、N、O又はSが好ましい。より好ましくは、上記一般式(1)におけるXは、C又はNである。上記一般式(1)におけるXのより好ましい形態、更に好ましい形態、M、M、Q、a、b、c、d及びeの好ましい形態、上記カチオンの好ましい形態、例示等は、上述と同様である。 In the general formula (1), X represents at least one element selected from the group consisting of B, C, N, O, Al, Si, P, S, As, and Se. O or S is preferred. More preferably, X in the general formula (1) is C or N. More preferred forms of X in the general formula (1), further preferred forms, preferred forms of M 1 , M 2 , Q, a, b, c, d and e, preferred forms of the cations, examples, etc. It is the same.

≪D.リチウム二次電池、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ≫
以下に本発明の電解質を用いてなる(1)リチウム二次電池、(2)電解コンデンサ、及び、(3)電気二重層キャパシタについてより詳しく説明する。
≪D. Lithium secondary battery, electrolytic capacitor, electric double layer capacitor >>
Hereinafter, (1) a lithium secondary battery, (2) an electrolytic capacitor, and (3) an electric double layer capacitor using the electrolyte of the present invention will be described in more detail.

(1)リチウム二次電池
リチウム二次電池は、正極、負極、正極と負極との間に介在するセパレータ及び本発明の電解質を用いてなるイオン伝導体を基本構成要素として構成されるものである。この場合、本発明の電解質にはイオン伝導性を示す物質としてリチウム塩が含有されていることになる。このようなリチウム二次電池としては、水電解質以外のリチウム二次電池である非水電解質リチウム二次電池であることが好ましい。リチウム二次電池の一形態の断面模式図を図1に示す。このリチウム二次電池は、後述する負極活物質としてコークスを用い、正極活物質としてCoを含有する化合物を用いたものであるが、このようなリチウム二次電池おいて、充電時には、負極においてCLi→6C+Li+eの反応が起こり、負極表面で発生した電子(e)は、電解液中をイオン伝導して正極表面に移動し、正極表面では、CoO+Li+e→LiCoOの反応が起こり、負極から正極へ電流が流れることになる。放電時には、充電時の逆反応が起こり、正極から負極へ電流が流れることになる。このように、イオンによる化学反応により電気を蓄えたり、供給したりすることとなる。
(1) Lithium secondary battery A lithium secondary battery is composed of a positive electrode, a negative electrode, a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode, and an ionic conductor using the electrolyte of the present invention as basic components. . In this case, the electrolyte of the present invention contains a lithium salt as a substance exhibiting ionic conductivity. Such a lithium secondary battery is preferably a non-aqueous electrolyte lithium secondary battery that is a lithium secondary battery other than the water electrolyte. A schematic cross-sectional view of one embodiment of a lithium secondary battery is shown in FIG. This lithium secondary battery uses coke as a negative electrode active material, which will be described later, and uses a compound containing Co as the positive electrode active material. The reaction of 6 Li → 6C + Li + e occurs, and the electron (e ) generated on the negative electrode surface is ion-conducted in the electrolyte and moves to the positive electrode surface. On the positive electrode surface, the reaction of CoO 2 + Li + e → LiCoO 2 occurs. Occurs and current flows from the negative electrode to the positive electrode. When discharging, a reverse reaction occurs during charging, and current flows from the positive electrode to the negative electrode. Thus, electricity is stored or supplied by a chemical reaction by ions.

上記負極としては、負極活物質、負極用導電剤、負極用結着剤等を含む負極合剤を負極用集電体の表面に塗着して作製されるものであることが好ましい。負極合剤は、導電剤や結着剤の他にも各種添加剤を含有してもよい。   The negative electrode is preferably prepared by applying a negative electrode mixture containing a negative electrode active material, a negative electrode conductive agent, a negative electrode binder, and the like to the surface of the negative electrode current collector. The negative electrode mixture may contain various additives in addition to the conductive agent and the binder.

上記負極活物質としては、金属リチウム、リチウムイオンを吸蔵・放出することが可能な材料等が好適である。上記リチウムイオンを吸蔵・放出することが可能な材料としては、金属リチウム;熱分解炭素;ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等のコークス;グラファイト;ガラス状炭素;フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したものである有機高分子化合物焼成体;炭素繊維;活性炭素等の炭素材料;ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアセン等のポリマー;Li4/3Ti5/3、TiS等のリチウム含有遷移金属酸化物又は遷移金属硫化物;アルカリ金属と合金化するAl、Pb、Sn、Bi、Si等の金属;アルカリ金属を格子間に挿入することのできる、AlSb、MgSi、NiSi等の立方晶系の金属間化合物や、Li3−fN(G:遷移金属)等のリチウム窒素化合物等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、アルカリ金属イオンを吸蔵・放出できる金属リチウムや炭素材料がより好ましい。 As the negative electrode active material, metallic lithium, a material capable of inserting and extracting lithium ions, and the like are suitable. Suitable materials that can occlude and release lithium ions include metal lithium; pyrolytic carbon; coke such as pitch coke, needle coke, and petroleum coke; graphite; glassy carbon; phenol resin, furan resin, and the like. Organic polymer compound fired body fired at temperature and carbonized; carbon fiber; carbon material such as activated carbon; polymer such as polyacetylene, polypyrrole, polyacene; Li 4/3 Ti 5/3 O 4 , TiS 2 etc. Lithium-containing transition metal oxides or transition metal sulfides; metals such as Al, Pb, Sn, Bi, and Si that are alloyed with alkali metals; AlSb, Mg 2 Si, in which alkali metals can be inserted between lattices, and cubic intermetallic compounds of NiSi 2, etc., Li 3-f G f N : lithium nitrogen compounds in (G transition metals), etc. Etc. are preferred. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, metallic lithium and carbon materials that can occlude / release alkali metal ions are more preferable.

上記負極用導電剤は、電子伝導性材料であればよく、鱗片状黒鉛等の天然黒鉛、人造黒鉛等のグラファイト;アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック;炭素繊維、金属繊維等の導電性繊維;フッ化カーボン、銅、ニッケル等の金属粉末;ポリフェニレン誘導体等の有機導電性材料等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、人造黒鉛、アセチレンブラック、炭素繊維がより好ましい。負極用導電剤の使用量としては、負極活物質100重量部に対して、1〜50重量部が好ましく、より好ましくは、1〜30重量部である。また、負極活物質は電子伝導性を有するため、負極用導電剤を用いなくてもよい。   The negative electrode conductive agent may be an electronic conductive material, such as natural graphite such as flake graphite, graphite such as artificial graphite; acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, thermal black, etc. Carbon black; conductive fibers such as carbon fibers and metal fibers; metal powders such as carbon fluoride, copper and nickel; organic conductive materials such as polyphenylene derivatives are suitable. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, artificial graphite, acetylene black, and carbon fiber are more preferable. The amount of the negative electrode conductive agent used is preferably 1 to 50 parts by weight, and more preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the negative electrode active material. Further, since the negative electrode active material has electronic conductivity, a negative electrode conductive agent need not be used.

上記負極用結着剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよく、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、スチレンブタジエンゴム、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−ペンタフルオロプロピレン共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−パーフルオロメチルビニルエーテル−テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、ポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリビニルピロリドン及びその共重合体等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、スチレンブタジエンゴム、ポリフッ化ビニリデン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体、ポリアミド、ポリウレタン、ポリイミド、ポリビニルピロリドン及びその共重合体がより好ましい。   The binder for the negative electrode may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, styrene butadiene rubber, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene Polymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-chlorotrifluoroethylene copolymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, polychlorotri Fluoroethylene, vinylidene fluoride-pentafluoropropylene copolymer, propylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene -Tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride-perfluoromethyl vinyl ether-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, An ethylene-methyl methacrylate copolymer, polyamide, polyurethane, polyimide, polyvinyl pyrrolidone, and a copolymer thereof are preferable. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, styrene butadiene rubber, polyvinylidene fluoride, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methyl acrylate copolymer, ethylene-methyl methacrylate copolymer, polyamide, polyurethane, More preferred are polyimide, polyvinylpyrrolidone and copolymers thereof.

上記負極用集電体としては、電池の内部において化学変化を起こさない電子伝導体であればよく、ステンレス鋼、ニッケル、銅、チタン、炭素、導電性樹脂、銅やステンレス鋼の表面に炭素、ニッケル、チタン等を付着又は被膜させたもの等が好適である。これらの中でも、銅や銅を含む合金がより好ましい。これらは1種又は2種以上を用いることができる。また、これらの負極用集電体の表面を酸化して用いることもできる。更に、集電体表面に凹凸を付けることが望ましい。負極用集電体の形状としては、フォイル、フィルム、シート、ネット、パンチングされたもの、ラス体、多孔質体、発泡体、繊維群の成形体等が好適である。集電体の厚さとしては、1〜500μmが好適である。   The current collector for the negative electrode may be an electronic conductor that does not cause a chemical change inside the battery. Stainless steel, nickel, copper, titanium, carbon, conductive resin, carbon on the surface of copper or stainless steel, Those having nickel or titanium adhered or coated thereon are suitable. Among these, copper and alloys containing copper are more preferable. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Further, the surface of the negative electrode current collector can be oxidized and used. Furthermore, it is desirable to make the current collector surface uneven. As the shape of the current collector for the negative electrode, a foil, a film, a sheet, a net, a punched one, a lath body, a porous body, a foamed body, a molded body of a fiber group, and the like are suitable. The thickness of the current collector is preferably 1 to 500 μm.

上記正極としては、正極活物質、正極用導電剤、正極用結着剤等を含む正極合剤を正極用集電体の表面に塗着して作製されるものであることが好ましい。正極合剤は、導電剤や結着剤の他にも各種添加剤を含有してもよい。   The positive electrode is preferably prepared by coating a positive electrode mixture containing a positive electrode active material, a positive electrode conductive agent, a positive electrode binder, and the like on the surface of the positive electrode current collector. The positive electrode mixture may contain various additives in addition to the conductive agent and the binder.

上記正極活物質としては、金属Li、LiCoO、LiNiO、LiMnO、LiCoNi1−y、LiCo1−y、LiNi1−y、LiMn、LiMn2−y;MnO、V、Cr(g及びhは、1以上の整数)等のリチウムを含まない酸化物等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。 Examples of the positive electrode active material include metal Li, Li x CoO 2 , Li x NiO 2 , Li x MnO 2 , Li x Co y Ni 1-y O 2 , Li x Co y J 1-y O z , and Li x Ni. 1-y J y O z, Li x Mn 2 O 4, Li x Mn 2-y J y O 4; MnO 2, V g O h, Cr g O h (g and h is an integer of 1 or more) such as An oxide containing no lithium is suitable. These can use 1 type (s) or 2 or more types.

上記Jは、Na、Mg、Sc、Y、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Cr、Pb、Sb及びBから選ばれた少なくとも1種の元素を表す。また、xは、0≦x≦1.2であり、yは、0≦y≦0.9であり、zは、2.0≦z≦2.3であり、xは、電池の充放電により増減することとなる。また、正極活物質としては、遷移金属カルコゲン化物、リチウムを含んでいてもよいバナジウム酸化物やニオブ酸化物、共役系ポリマーからなる有機導電性物質、シェブレル相化合物等を用いてもよい。正極活物質粒子の平均粒径としては、1〜30μmであることが好ましい。   J represents at least one element selected from Na, Mg, Sc, Y, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Cr, Pb, Sb, and B. X is 0 ≦ x ≦ 1.2, y is 0 ≦ y ≦ 0.9, z is 2.0 ≦ z ≦ 2.3, and x is charge / discharge of the battery. Will increase or decrease. Further, as the positive electrode active material, a transition metal chalcogenide, vanadium oxide or niobium oxide which may contain lithium, an organic conductive material composed of a conjugated polymer, a chevrel phase compound, or the like may be used. The average particle diameter of the positive electrode active material particles is preferably 1 to 30 μm.

上記正極用導電剤としては、用いる正極活物質の充放電電位において、化学変化を起こさない電子伝導性材料であればよく、上述した負極用導電剤と同様のもの;アルミニウム、銀等の金属粉末;酸化亜鉛、チタン酸カリウム等の導電性ウィスカー;酸化チタン等の導電性金属酸化物等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、人造黒鉛、アセチレンブラック、ニッケル粉末がより好ましい。正極用導電剤の使用量としては、正極活物質100重量部に対して、1〜50重量部が好ましく、より好ましくは、1〜30重量部である。カーボンブラックやグラファイトを用いる場合には、正極活物質100重量部に対して2〜15重量部とすることが好ましい。   The positive electrode conductive agent may be any electron conductive material that does not cause a chemical change in the charge / discharge potential of the positive electrode active material used, and is the same as the negative electrode conductive agent described above; metal powder such as aluminum and silver Conductive whiskers such as zinc oxide and potassium titanate; conductive metal oxides such as titanium oxide are suitable. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, artificial graphite, acetylene black, and nickel powder are more preferable. The amount of the positive electrode conductive agent used is preferably 1 to 50 parts by weight, and more preferably 1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material. When carbon black or graphite is used, the amount is preferably 2 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the positive electrode active material.

上記正極用結着剤としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよく、上述した負極用結着剤におけるスチレンブタジエンゴム以外のものや、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロエチレン共重合体等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンがより好ましい。   The positive electrode binder may be either a thermoplastic resin or a thermosetting resin, other than the styrene butadiene rubber in the negative electrode binder described above, and tetrafluoroethylene-hexafluoroethylene copolymer. A coalescence or the like is preferred. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene are more preferable.

上記正極用集電体としては、用いる正極活物質の充放電電位において化学変化を起こさない電子伝導体であればよく、ステンレス鋼、アルミニウム、チタン、炭素、導電性樹脂、アルミニウムやステンレス鋼の表面に炭素、チタン等を付着又は被膜させたもの等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金が好ましい。また、これらの正極用集電体の表面を酸化して用いることもできる。更に、集電体表面に凹凸を付けることが望ましい。正極用集電体の形状及び厚さとしては、上述した負極集電体と同様である。   The positive electrode current collector may be any electron conductor that does not cause a chemical change in the charge / discharge potential of the positive electrode active material to be used. The surface of stainless steel, aluminum, titanium, carbon, conductive resin, aluminum or stainless steel Those having carbon or titanium adhered or coated thereon are suitable. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, aluminum or an alloy containing aluminum is preferable. Further, the surface of the positive electrode current collector can be oxidized and used. Furthermore, it is desirable to make the current collector surface uneven. The shape and thickness of the positive electrode current collector are the same as those of the negative electrode current collector described above.

上記セパレータとしては、イオン伝導体として電解液を用いた場合においては、大きなイオン透過度と、所定の機械的強度を有する絶縁性の微多孔性薄膜であることが好ましく、一定温度以上で孔を閉塞し、抵抗をあげる機能を有するものであることが好ましい。材質としては、耐有機溶剤性と疎水性の点から、ポリエチレン、ポリプロピレン等ポリオレフィン系ポリマーの多孔性合成樹脂フィルム、ポリプロピレン、フッ素化ポリオレフィン等の有機材料からなる織布もしくは不織布、ガラス繊維、無機材料からなる織布もしくは不織布等が好適である。セパレータが有する細孔の孔径としては、電極から脱離した正極活物質や負極活物質、結着剤、導電剤が透過しない範囲であることが好ましく、0.01〜1μmであることが好ましい。セパレータの厚さとしては、10〜300μmであることが好ましい。また、空隙率としては、30〜80%であることが好ましい。   The separator is preferably an insulating microporous thin film having a large ion permeability and a predetermined mechanical strength when an electrolytic solution is used as an ionic conductor. It preferably has a function of closing and increasing resistance. Materials include porous synthetic resin films of polyolefin polymers such as polyethylene and polypropylene, woven or non-woven fabrics made of organic materials such as polypropylene and fluorinated polyolefins, glass fibers, and inorganic materials from the viewpoint of organic solvent resistance and hydrophobicity. A woven fabric or a non-woven fabric is preferably used. The pore diameter of the pores of the separator is preferably in a range in which the positive electrode active material, the negative electrode active material, the binder, and the conductive agent detached from the electrode do not pass through, and is preferably 0.01 to 1 μm. The thickness of the separator is preferably 10 to 300 μm. Moreover, as a porosity, it is preferable that it is 30 to 80%.

またセパレータの表面は、予めコロナ放電処理、プラズマ放電処理、その他界面活性剤を用いた湿式処理により、その疎水性が低減するように改質しておくことが好ましい。これによりセパレータの表面及び空孔内部の濡れ性が向上し、電池の内部抵抗の増加を極力抑制することが可能となる。   Further, the surface of the separator is preferably modified in advance by corona discharge treatment, plasma discharge treatment, or other wet treatment using a surfactant so as to reduce the hydrophobicity. As a result, the wettability of the separator surface and the inside of the pores is improved, and the increase in the internal resistance of the battery can be suppressed as much as possible.

上記リチウム二次電池としては、ポリマー材料に、電解液を保持させたゲルを正極合剤又は負極合剤に含ませたり、電解液を保持するポリマー材料からなる多孔性のセパレータを正極又は負極と一体化することで構成されるものであってもよい。上記ポリマー材料としては、電解液を保持できるものであればよく、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体等が好ましい。   As the lithium secondary battery, a positive electrode mixture or a negative electrode mixture containing a gel holding an electrolyte solution in a polymer material, or a porous separator made of a polymer material holding an electrolyte solution is used as a positive electrode or a negative electrode. You may be comprised by integrating. The polymer material is not particularly limited as long as it can hold an electrolytic solution, and a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene is preferable.

上記リチウム二次電池の形状としては、コイン形、ボタン形、シート形、積層形、円筒形、偏平形、角形、電気自動車等に用いる台形等が挙げられる。   Examples of the shape of the lithium secondary battery include a coin shape, a button shape, a sheet shape, a laminated shape, a cylindrical shape, a flat shape, a square shape, and a trapezoid used for an electric vehicle.

(2)電解コンデンサ
電解コンデンサとしては、上記電解液を用いることか好適であるが、中でも、上述した電解コンデンサの駆動用電解液を用いてなる電解コンデンサが好ましく、このような形態は、本発明の好ましい形態の一つである。
(2) Electrolytic Capacitor As the electrolytic capacitor, it is preferable to use the above-mentioned electrolytic solution, but among them, an electrolytic capacitor using the above-described electrolytic solution for driving the electrolytic capacitor is preferable. This is one of the preferred forms.

電解コンデンサは、陽極箔、陰極箔、陽極箔と陰極箔との間に挟まれたセパレータである電解紙及びリード線より構成されるコンデンサ素子と、本発明の電解質を用いてなるイオン伝導体と、有底筒状の外装ケースと、外装ケースを密封する封口体とを基本構成要素として構成されているものである。コンデンサ素子の一形態の斜視図を図2(a)に示す。本発明における電解コンデンサは、コンデンサ素子に上記電解質材料を用いてなるイオン伝導体である電解液を含浸し、該コンデンサ素子を有底筒状の外装ケースに収納し、外装ケースの開口部に封口体を装着するとともに、外装ケースの端部に絞り加工を施して外装ケースを密封することにより得ることができるものである。このような電解コンデンサとしては、アルミニウム電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、ニオブ電解コンデンサが好適である。アルミニウム電解コンデンサの一形態の断面模式図を図2(b)に示す。このようなアルミニウム電解コンデンサとしては、電解エッチング又は蒸着により細かな凹凸を作って粗面化したアルミ箔の表面に電解陽極酸化によって形成した薄い酸化皮膜(酸化アルミニウム)を誘電体とするものが好適である。   The electrolytic capacitor includes an anode foil, a cathode foil, a capacitor element composed of electrolytic paper and a lead wire as a separator sandwiched between the anode foil and the cathode foil, and an ion conductor using the electrolyte of the present invention. A bottomed cylindrical outer case and a sealing body that seals the outer case are configured as basic constituent elements. A perspective view of one embodiment of the capacitor element is shown in FIG. The electrolytic capacitor in the present invention is impregnated with an electrolytic solution that is an ionic conductor using the above electrolyte material in a capacitor element, the capacitor element is accommodated in a bottomed cylindrical outer case, and sealed in an opening of the outer case. It can be obtained by attaching the body and sealing the outer case by drawing the end of the outer case. As such an electrolytic capacitor, an aluminum electrolytic capacitor, a tantalum electrolytic capacitor, and a niobium electrolytic capacitor are suitable. A schematic cross-sectional view of one embodiment of the aluminum electrolytic capacitor is shown in FIG. As such an aluminum electrolytic capacitor, a dielectric having a thin oxide film (aluminum oxide) formed by electrolytic anodic oxidation on the surface of an aluminum foil roughened by making fine irregularities by electrolytic etching or vapor deposition is suitable. It is.

またアルミニウム電解コンデンサの要部切断断面を図2(c)に示す。図2(c)は、粗面化処理及び酸化皮膜形成処理をした陽極箔1と陰極箔2とをセパレータ3を介して巻回したコンデンサ素子6を形成し、このコンデンサ素子は駆動用電解液(以下、電解液と称す)に含浸した後、有底筒状の外装ケース8に収納する。陽極及び陰極引き出しリード4、5を弾性封口体7に形成した貫通孔に挿入して引き出し、外装ケースの開口部には、弾性封口体7を装着し、絞り加工により密閉した構造をしている。   Further, FIG. 2C shows a cross section of the main part of the aluminum electrolytic capacitor. FIG. 2C shows a capacitor element 6 in which the anode foil 1 and the cathode foil 2 subjected to the roughening treatment and the oxide film formation treatment are wound through the separator 3, and this capacitor element is an electrolyte for driving. After impregnating (hereinafter referred to as an electrolytic solution), it is housed in a bottomed cylindrical outer case 8. The anode and cathode lead-out leads 4 and 5 are inserted into a through-hole formed in the elastic sealing body 7 and pulled out, and the elastic sealing body 7 is attached to the opening of the outer case and sealed by drawing. .

アルミニウム電解コンデンサは、一般には図3、図4に示すような構造からなる。粗面化処理及び酸化皮膜形成処理をした陽極箔1と陰極箔2とをセパレータ3を介して巻回したコンデンサ素子6を形成し、このコンデンサ素子は電解液に含浸した後、有底筒状の外装ケース8に収納する。外装ケース8の開口部には、封口体9を装着し、絞り加工により密閉した構造をしている。外装ケース8にコンデンサ素子6を固定する素子固定剤17を有していてもよい。封口体9の外端面には陽極端子13及び陰極端子14が構成され、これらの端子13、14の下端部は、陽極内部端子15及び陰極内部端子16として、コンデンサ素子6から引き出された陽極タブ端子11及び陰極タブ端子12が電気的に接続されている。ここで、陽極タブ端子11については、化成処理が施されたものが使用されるが、陰極タブ端子12については、化成処理が施されていないものが使用される。いずれのタブ端子11、12についても、表面加工の施されていないアルミニウム箔が用いられている。   An aluminum electrolytic capacitor generally has a structure as shown in FIGS. A capacitor element 6 is formed by winding the anode foil 1 and the cathode foil 2 subjected to the roughening treatment and the oxide film formation treatment with the separator 3 interposed therebetween. The capacitor element is impregnated with an electrolytic solution, and then has a bottomed cylindrical shape. In the outer case 8. A sealing body 9 is attached to the opening of the outer case 8 and sealed by drawing. An element fixing agent 17 for fixing the capacitor element 6 to the outer case 8 may be included. An anode terminal 13 and a cathode terminal 14 are formed on the outer end surface of the sealing body 9, and the lower end portions of these terminals 13 and 14 are anode tabs drawn out from the capacitor element 6 as anode internal terminals 15 and cathode internal terminals 16. The terminal 11 and the cathode tab terminal 12 are electrically connected. Here, the anode tab terminal 11 is subjected to a chemical conversion treatment, while the cathode tab terminal 12 is not subjected to a chemical conversion treatment. For any of the tab terminals 11 and 12, an aluminum foil that is not subjected to surface processing is used.

電子部品の小型化、薄型化、高密度面実装技術の進歩に伴い、アルミニウム電解コンデンサにおいてもチップ形であることが求められており、チップ形アルミニウム電解コンデンサは、図5に示すような構造からなる。粗面化処理及び酸化皮膜形成処理をした陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して巻回したコンデンサ素子6を形成し、このコンデンサ素子は電解液に含浸した後、有底筒状の外装ケース8に収納するとともに、開口部を弾性封口体7を用いて封口し、アルミニウム電解コンデンサを構成する。このアルミニウム電解コンデンサのリード端子18を引き出した端面に当接するように配設し、かつ該リード端子18が貫通する貫通孔を備えた絶縁板19を装着して、基板装着上の安定性を持たせるよう構成されている。   With the progress of downsizing, thinning, and high-density surface mounting technology of electronic components, aluminum electrolytic capacitors are also required to be chip-shaped, and chip-shaped aluminum electrolytic capacitors have a structure as shown in FIG. Become. A capacitor element 6 is formed by winding an anode foil and a cathode foil that have been subjected to roughening treatment and oxide film formation treatment through a separator, and this capacitor element is impregnated with an electrolytic solution, and then has a bottomed cylindrical outer case. 8, and the opening is sealed with an elastic sealing body 7 to constitute an aluminum electrolytic capacitor. The aluminum electrolytic capacitor lead terminal 18 is disposed so as to be in contact with the drawn end surface, and an insulating plate 19 having a through-hole through which the lead terminal 18 passes is attached to provide stability in board mounting. It is configured to

本発明のイオン性化合物を供した電解液を用いたアルミニウム電解コンデンサの構造は、新たに提案されているアルミニウム電解コンデンサの構造においても用いてもよく、例えば、粗面化処理及び酸化皮膜形成処理をした陽極箔と陰極箔とをセパレータを介して積層した構造よりなるアルミニウム電解コンデンサ等が挙げられる。   The structure of the aluminum electrolytic capacitor using the electrolytic solution provided with the ionic compound of the present invention may also be used in the structure of the newly proposed aluminum electrolytic capacitor, for example, roughening treatment and oxide film formation treatment. Examples thereof include an aluminum electrolytic capacitor having a structure in which an anode foil and a cathode foil are laminated via a separator.

上記陽極箔としては、純度99%以上のアルミニウム箔を酸性溶液中で化学的又は電気化学的にエッチングして拡面処理した後、ホウ酸アンモニウム、リン酸アンモニウム又はアジピン酸アンモニウム等の水溶液中で化成処理を行い、その表面に陽極酸化皮膜層を形成したものを用いることができる。   As the anode foil, an aluminum foil having a purity of 99% or more is chemically or electrochemically etched in an acidic solution and subjected to a surface expansion treatment, and then in an aqueous solution such as ammonium borate, ammonium phosphate, or ammonium adipate. A material obtained by performing a chemical conversion treatment and forming an anodized film layer on the surface thereof can be used.

上記陰極箔としては、化学的又は電気化学的にエッチングして拡面処理したアルミニウム箔表面の一部又は全部に、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化タンタル及び窒化ニオブから選ばれる1種以上の金属窒化物、及び/又は、チタン、ジルコニウム、タンタル及びニオブから選ばれる1種以上の金属より構成される皮膜を形成したアルミニウム箔を用いることができる。   As the cathode foil, one or more metal nitrides selected from titanium nitride, zirconium nitride, tantalum nitride, and niobium nitride are formed on a part or all of the surface of the aluminum foil that has been subjected to surface expansion treatment by chemical or electrochemical etching. And / or an aluminum foil formed with a film composed of one or more metals selected from titanium, zirconium, tantalum, and niobium can be used.

上記皮膜の形成方法としては、蒸着法、メッキ法、塗布法等を挙げることができ、皮膜を形成する部分としては、陰極箔の全面に被覆してもよいし、必要に応じて陰極箔の一部、例えば陰極箔の一面のみに金属窒化物又は金属を被覆してもよい。   Examples of the method for forming the film include a vapor deposition method, a plating method, a coating method, and the like. As a portion for forming the film, the entire surface of the cathode foil may be coated, or if necessary, For example, only one surface of the cathode foil may be coated with metal nitride or metal.

上記リード線は、陽極箔及び陰極箔に接する接続部、丸棒部及び外部接続部より構成されるものであることが好適である。このリード線は、接続部においてそれぞれステッチや超音波溶接等の手段により陽極箔及び陰極箔に電気的に接続されている。また、リード線における接続部及び丸棒部は、高純度のアルミニウムよりなるものが好適であり、外部接続部は、はんだメッキを施した銅メッキ鉄鋼線よりなるものが好適である。また、陰極箔との接続部及び丸棒部の表面の一部又は全部に、ホウ酸アンモニウム水溶液、リン酸アンモニウム水溶液又はアジピン酸アンモニウム水溶液等による陽極酸化処理によって形成した酸化アルミニウム層を形成したり、Al、SiO、ZrO等より構成されるセラミックスコーティング層等の絶縁層を形成することができる。 The lead wire is preferably composed of a connection part in contact with the anode foil and the cathode foil, a round bar part, and an external connection part. The lead wires are electrically connected to the anode foil and the cathode foil by means such as stitching and ultrasonic welding at the connection portions. Further, the connecting portion and the round bar portion in the lead wire are preferably made of high-purity aluminum, and the external connecting portion is preferably made of a copper-plated steel wire subjected to solder plating. In addition, an aluminum oxide layer formed by anodizing with an aqueous ammonium borate solution, an aqueous ammonium phosphate solution, or an aqueous ammonium adipate solution may be formed on part or all of the surface of the connecting portion with the cathode foil and the round bar portion. An insulating layer such as a ceramic coating layer made of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 or the like can be formed.

上記外装ケースは、アルミニウムより構成されるものであることが好適である。   The exterior case is preferably made of aluminum.

上記封口体は、リード線をそれぞれ導出する貫通孔を備え、例えば、ブチルゴム等の弾性ゴムより構成されるものであることが好適であり、ブチルゴムとしては、例えば、イソブチレンとイソプレンとの共重合体からなる生ゴムに補強剤(カーボンブラック等)、増量剤(クレイ、タルク、炭酸カルシウム等)、加工助剤(ステアリン酸、酸化亜鉛等)、加硫剤等を添加して混練した後、圧延、成型したゴム弾性体を用いることができる。加硫剤としては、アルキルフェノールホルマリン樹脂;過酸化物(ジクミルペルオキシド、1,1−ジ−(t−ブチルペルオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(t−ブチルペルオキシ)ヘキサン等);キノイド(p−キノンジオキシム、p,p′−ジベンゾイルキノンジオキシム等);イオウ等を用いることができる。なお、封口体の表面をテフロン(登録商標)等の樹脂でコーティングしたり、ベークライト等の板を貼り付けたりすると、溶媒蒸気の透過性が低減するので更に好ましい。   The sealing body is preferably provided with a through hole through which each lead wire is led out, and is preferably composed of an elastic rubber such as butyl rubber, and the butyl rubber is, for example, a copolymer of isobutylene and isoprene. After adding and kneading a reinforcing rubber (carbon black, etc.), a bulking agent (clay, talc, calcium carbonate, etc.), a processing aid (stearic acid, zinc oxide, etc.), a vulcanizing agent, etc. A molded rubber elastic body can be used. Examples of vulcanizing agents include alkylphenol formalin resins; peroxides (dicumyl peroxide, 1,1-di- (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5- Di- (t-butylperoxy) hexane etc.); quinoids (p-quinone dioxime, p, p'-dibenzoylquinone dioxime etc.); sulfur etc. can be used. Note that it is more preferable to coat the surface of the sealing body with a resin such as Teflon (registered trademark) or to attach a plate such as bakelite because the permeability of the solvent vapor is reduced.

上記セパレータとしては、通常マニラ紙やクラフト紙等の紙が用いられるが、ガラス繊維、ポリプロピレン、ポリエチレン等の不織布を用いることもできる。   As the separator, paper such as manila paper or kraft paper is usually used, but non-woven fabrics such as glass fiber, polypropylene and polyethylene can also be used.

上記電解コンデンサとしてはまた、ハーメチックシール構造や樹脂ケースに密閉した構造(例えば、特開平8−148384号公報に記載)のものであってもよい。ゴム封止構造のアルミニウム電解コンデンサの場合、ある程度ゴムを通して気体が透過するため、高温環境下においてはコンデンサ内部から大気中へ溶媒が揮発し、また、高温高湿環境下においては大気中からコンデンサ内部へ水分が混入するおそれがあり、これらの過酷な環境の下では、コンデンサは静電容量の減少等の好ましくない特性変化を起こすおそれがある。一方、ハーメチックシール構造や樹脂ケースに密閉した構造のコンデンサにおいては、気体の透過量が極めて小さいため、このような過酷な環境下においても安定した特性を示すこととなる。   The electrolytic capacitor may have a hermetic seal structure or a structure sealed in a resin case (for example, described in JP-A-8-148384). In the case of an aluminum electrolytic capacitor with a rubber seal, gas permeates through rubber to some extent, so that the solvent evaporates from the inside of the capacitor to the atmosphere in a high temperature environment, and from the atmosphere to the inside of the capacitor in a high temperature and high humidity environment. Moisture may be mixed into the capacitor, and under these harsh environments, the capacitor may cause undesirable characteristic changes such as a decrease in capacitance. On the other hand, a capacitor with a hermetic seal structure or a structure sealed in a resin case has a very small amount of gas permeation, and thus exhibits stable characteristics even in such a harsh environment.

(3)電気二重層キャパシタ
電気二重層キャパシタは、負極、正極及び本発明の電解質を用いてなるイオン伝導体を基本構成要素として構成されているものであり、好ましい形態としては、対向配置した正極及び負極からなる電極素子に、イオン伝導体である電解液を含ませたものである。このような電気二重層キャパシタの一形態の断面模式図及び電極表面の拡大模式図を図6に示す。
(3) Electric Double Layer Capacitor The electric double layer capacitor is composed of a negative electrode, a positive electrode, and an ionic conductor using the electrolyte of the present invention as basic constituent elements. In addition, an electrolyte solution that is an ionic conductor is included in an electrode element composed of a negative electrode. FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view of one embodiment of such an electric double layer capacitor and an enlarged schematic view of the electrode surface.

上記正極及び負極は、分極性電極であり、電極活物質として活性炭繊維、活性炭粒子の成形体、活性炭粒子等の活性炭と、導電剤と、バインダー物質とから構成され、薄い塗布膜、シート状又は板状の成形体として使用することが好適である。このような構成を有する電気二重層キャパシタにおいては、図6の拡大図に示されるように、イオンの物理的な吸・脱着により分極性電極と電解液との界面に生成する電気二重層に電荷が蓄えられることとなる。   The positive electrode and the negative electrode are polarizable electrodes, and are composed of activated carbon fibers, activated carbon particle molded bodies, activated carbon particles such as activated carbon particles, a conductive agent, and a binder material as an electrode active material. It is preferable to use it as a plate-shaped molded body. In the electric double layer capacitor having such a configuration, as shown in the enlarged view of FIG. 6, the electric double layer generated at the interface between the polarizable electrode and the electrolytic solution due to physical adsorption / desorption of ions is charged. Will be stored.

上記活性炭としては、平均細孔径が2.5nm以下であるものが好ましい。この活性炭の平均細孔径は、窒素吸着によるBET法によって測定されることが好ましい。活性炭の比表面積としては、炭素質種による単位面積あたりの静電容量(F/m)、高比表面積化に伴う嵩密度の低下等により異なるが、窒素吸着によるBET法により求めた比表面積としては、500〜2500m/gが好ましく、1000〜2000m/gがより好ましい。 As the activated carbon, those having an average pore diameter of 2.5 nm or less are preferable. The average pore diameter of the activated carbon is preferably measured by the BET method using nitrogen adsorption. The specific surface area of the activated carbon varies depending on the capacitance per unit area (F / m 2 ) depending on the carbonaceous species, the decrease in bulk density accompanying the increase in the specific surface area, etc., but the specific surface area determined by the BET method by nitrogen adsorption as is preferably 500~2500m 2 / g, 1000~2000m 2 / g is more preferable.

上記活性炭の製造方法としては、植物系の木材、のこくず、ヤシ殻、パルプ廃液、化石燃料系の石炭、石油重質油、又は、それらを熱分解した石炭及び石油系ピッチ、石油コークス、カーボンアエロゲル、メソフェーズカーボン、タールピッチを紡糸した繊維、合成高分子、フェノール樹脂、フラン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、イオン交換樹脂、液晶高分子、プラスチック廃棄物、廃タイヤ等の原料を炭化した後、賦活して製造する賦活法を用いることが好ましい。   As the method for producing the activated carbon, plant-based wood, sawdust, coconut husk, pulp waste liquid, fossil fuel-based coal, heavy petroleum oil, or pyrolyzed coal and petroleum-based pitch, petroleum coke, Carbon aerogel, mesophase carbon, tar pitched fiber, synthetic polymer, phenol resin, furan resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyimide resin, polyamide resin, ion exchange resin, liquid crystal polymer, plastic disposal It is preferable to use an activation method in which a raw material such as a product or a waste tire is carbonized and then activated.

上記賦活法としては、(1)炭化された原料を高温で水蒸気、炭酸ガス、酸素、その他の酸化ガス等と接触反応させるガス賦活法、(2)炭化された原料に、塩化亜鉛、リン酸、リン酸ナトリウム、塩化カルシウム、硫化カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、炭酸カルシウム、ホウ酸、硝酸等を均等に含浸させて、不活性ガス雰囲気中で加熱し、薬品の脱水及び酸化反応により活性炭を得る薬品賦活法が挙げられ、いずれを用いてもよい。   The activation method includes (1) a gas activation method in which a carbonized raw material is contact-reacted with water vapor, carbon dioxide gas, oxygen, and other oxidizing gas at a high temperature, and (2) zinc chloride and phosphoric acid are added to the carbonized raw material. An inert gas atmosphere that is uniformly impregnated with sodium phosphate, calcium chloride, potassium sulfide, potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, sodium sulfate, potassium sulfate, calcium carbonate, boric acid, nitric acid, etc. The chemical activation method which heats in and obtains activated carbon by the dehydration and oxidation reaction of a chemical | medical agent is mentioned, Any may be used.

上記賦活法により得られた活性炭は、窒素、アルゴン、ヘリウム、キセノン等の不活性ガス雰囲気下で、好ましくは500〜2500℃、より好ましくは700〜1500℃で熱処理することが好ましく、不要な表面官能基を除去したり、炭素の結晶性を発達させて電子伝導性を増加させてもよい。活性炭の形状としては、破砕、造粒、顆粒、繊維、フェルト、織物、シート状等が挙げられる。粒状の場合においては、電極の嵩密度の向上、内部抵抗の低減という点で、平均粒子径は30μm以下であることが好ましい。   Activated carbon obtained by the above activation method is preferably heat treated at 500 to 2500 ° C., more preferably 700 to 1500 ° C. in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, helium, xenon, etc. The electron conductivity may be increased by removing functional groups or by developing carbon crystallinity. Examples of the shape of the activated carbon include crushing, granulation, granule, fiber, felt, woven fabric, and sheet shape. In the case of particles, the average particle diameter is preferably 30 μm or less in terms of improving the bulk density of the electrode and reducing the internal resistance.

上記電極活物質としては、活性炭以外にも上述の高比表面積を有する炭素材料を用いてもよく、例えば、カーボンナノチューブやプラズマCVDにより作製したダイヤモンド等を用いてもよい。   As the electrode active material, in addition to activated carbon, a carbon material having the above-described high specific surface area may be used. For example, carbon nanotubes or diamond produced by plasma CVD may be used.

上記導電剤としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等のカーボンブラック、天然黒鉛、熱膨張黒鉛、炭素繊維、酸化ルテニウム、酸化チタン、アルミニウム、ニッケル等の金属ファイバー等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。これらの中でも、少量で効果的に導電性が向上する点で、アセチレンブラック及びケッチェンブラックがより好ましい。導電剤の配合量としては、活性炭の嵩密度等によっても異なるが、活性炭を100質量%とすると、5〜50質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましい。   As the conductive agent, carbon black such as acetylene black and ketjen black, natural graphite, thermally expanded graphite, carbon fiber, metal fiber such as ruthenium oxide, titanium oxide, aluminum, and nickel are preferable. These can use 1 type (s) or 2 or more types. Among these, acetylene black and ketjen black are more preferable in that the conductivity is effectively improved with a small amount. The blending amount of the conductive agent varies depending on the bulk density of the activated carbon, but when the activated carbon is 100% by mass, 5 to 50% by mass is preferable, and 10 to 30% by mass is more preferable.

上記バインダー物質としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、カルボキシルメチルセルロース、フルオロオレフィン共重合体架橋ポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリイミド、石油ピッチ、石炭ピッチ、フェノール樹脂等が好適である。これらは1種又は2種以上を用いることができる。バインダー物質の配合量としては、活性炭の種類と形状等によっても異なるが、活性炭を100質量%とすると、0.5〜30質量%が好ましく、2〜30質量%がより好ましい。   As the binder material, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, carboxymethyl cellulose, fluoroolefin copolymer crosslinked polymer, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyimide, petroleum pitch, coal pitch, phenol resin, and the like are suitable. These can use 1 type (s) or 2 or more types. The blending amount of the binder substance varies depending on the type and shape of the activated carbon, but when the activated carbon is 100% by mass, 0.5 to 30% by mass is preferable, and 2 to 30% by mass is more preferable.

上記正極及び負極の成形方法としては、(1)活性炭とアセチレンブラックの混合物に、ポリテトラフルオロエチレンを添加混合した後、プレス成形して得る方法、(2)活性炭とピッチ、タール、フェノール樹脂等のバインダー物質を混合、成型した後、不活性雰囲気下で熱処理して焼結体を得る方法、(3)活性炭とバインダー物質又は活性炭のみを焼結して電極とする方法等が好適である。炭素繊維布を賦活処理して得られる活性炭繊維布を用いる場合は、バインダー物質を使用せずにそのまま電極として使用してもよい。   The positive electrode and negative electrode are formed by, for example, (1) a method obtained by adding polytetrafluoroethylene to a mixture of activated carbon and acetylene black and then press-molding. (2) activated carbon and pitch, tar, phenol resin, etc. A method of mixing and molding the binder material and then heat-treating it under an inert atmosphere to obtain a sintered body, and (3) a method of sintering only activated carbon and the binder material or activated carbon to form an electrode are preferred. When using activated carbon fiber cloth obtained by activating carbon fiber cloth, it may be used as an electrode as it is without using a binder substance.

上記電気二重層キャパシタには、セパレータを分極性電極に挟み込む方法や、保持手段を用いることにより分極性電極を、間隔を隔てて対向させる方法等により、分極性電極が接触や短絡することを防ぐことが好ましい。セパレータとしては、使用温度域において溶融塩等と化学反応を起こさない多孔性の薄膜を用いることが好適である。セパレータの材質としては、紙、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラス繊維等が好適である。   In the electric double layer capacitor, the polarizable electrode is prevented from contacting or short-circuiting by a method in which the separator is sandwiched between the polarizable electrodes or a method in which the polarizable electrodes are opposed to each other by using a holding means. It is preferable. As the separator, it is preferable to use a porous thin film that does not cause a chemical reaction with molten salt or the like in the operating temperature range. As the material of the separator, paper, polypropylene, polyethylene, glass fiber, and the like are suitable.

上記電気二重層キャパシタの形状としては、コイン型、巻回型、角型、アルミラミネート型等が挙げられ、いずれの形状としてもよい。   Examples of the shape of the electric double layer capacitor include a coin type, a wound type, a square type, and an aluminum laminate type, and any shape may be used.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “% by mass”.

[実施例1]
温度計、窒素ガス導入管、還流冷却管、攪拌装置、及び、滴下漏斗を備えたフラスコに硝酸銀41.2g(0.24mol)、イオン交換水250mlを加え攪拌し、硝酸銀を完全に溶解させた。次いで滴下漏斗にカリウムトリシアノメチド(以下、KTCMと記す)26.1g(0.20mol)の30%水溶液を入れ、硝酸銀溶液に対し室温、1時間で滴下した。得られた白色固体を濾別し、イオン交換水300mlで洗浄した。この洗浄工程を5回繰り返した。
次いで白色固体にイオン交換水300mlを加え、セパラブルフラスコに入れ攪拌することでスラリー状にし、ここに滴下漏斗に入れたトリエチルアンモニウムブロミド27.3g(0.15mol)50%水溶液を室温で1時間かけて滴下した。更に室温で1時間攪拌した後、得られた反応液をメンブレンフィルター(親水タイプ、孔径0.2μm)でろ過を行った。得られた水溶液をエバポレーターで濃縮することで、トリエチルアンモニウムトリシアノメチド(以下、TEATCMと記す)27.0g(0.14mol)を得た。収率は94%であった。
[Example 1]
41.2 g (0.24 mol) of silver nitrate and 250 ml of ion-exchanged water were added to a flask equipped with a thermometer, a nitrogen gas inlet tube, a reflux condenser, a stirrer, and a dropping funnel and stirred to completely dissolve the silver nitrate. . Next, a 30% aqueous solution of 26.1 g (0.20 mol) of potassium tricyanomethide (hereinafter referred to as KTCM) was placed in the dropping funnel and added dropwise to the silver nitrate solution at room temperature for 1 hour. The resulting white solid was filtered off and washed with 300 ml of ion exchange water. This washing process was repeated 5 times.
Next, 300 ml of ion-exchanged water was added to the white solid, put into a separable flask and stirred to form a slurry, and 27.3 g (0.15 mol) of a 50% aqueous solution of triethylammonium bromide in the dropping funnel was added for 1 hour at room temperature. It was dripped over. Furthermore, after stirring at room temperature for 1 hour, the obtained reaction liquid was filtered with a membrane filter (hydrophilic type, pore diameter 0.2 μm). The obtained aqueous solution was concentrated with an evaporator to obtain 27.0 g (0.14 mol) of triethylammonium tricyanomethide (hereinafter referred to as TEATCM). The yield was 94%.

[実施例2]
イオン交換水で十分に洗浄したイオン交換樹脂(製品名:アンバーライトIR120−H(120ml)をカラム管に充填し、ここにKTCM19.3g(0.15mol)0.2mol/l水溶液を4時間かけて通液させた。得られた水溶液をビーカーに入れ、そこへトリエチルアミン30.2g(0.30mol)の50%メタノール溶液を室温で加えた。30分攪拌した後、得られた水溶液をエバポレーターで濃縮することでTEATCM28.5g(0.15mol)を得た。収率は99%であった。
[Example 2]
An ion-exchange resin (product name: Amberlite IR120-H (120 ml)) thoroughly washed with ion-exchanged water is packed in a column tube, and KTCM 19.3 g (0.15 mol) 0.2 mol / l aqueous solution is taken over 4 hours. The obtained aqueous solution was put into a beaker, and a 50% methanol solution of 30.2 g (0.30 mol) of triethylamine was added thereto at room temperature, and the resulting aqueous solution was stirred with an evaporator. By concentrating, 28.5 g (0.15 mol) of TEATCM was obtained, and the yield was 99%.

[実施例3]
実施例2におけるトリエチルアミンをピリジンに変更した以外、同様の方法を用いてピリジニウムトリシアノメチドを得た。収率は93%であった。
[Example 3]
Pyridinium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to pyridine. The yield was 93%.

[実施例4]
実施例2におけるトリエチルアミンをメチルピロリジンに変更した以外は、同様の方法を用いて1−メチルピロリジウムトリシアノメチドを得た。収率は95%であった。
[Example 4]
1-methylpyrrolidinium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to methylpyrrolidine. The yield was 95%.

[実施例5]
実施例2におけるトリエチルアミンをN,N−ジメチルヘキシルアミンに変更した以外は、同様の方法を用いてN,N−ジメチルヘキシルアンモニウムトリシアノメチドを得た。収率は93%であった。
[Example 5]
N, N-dimethylhexylammonium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to N, N-dimethylhexylamine. The yield was 93%.

[実施例6]
実施例2におけるトリエチルアミンをジメチルフェニルアミンに変更した以外、同様の方法を用いてジメチルフェニルアンモニウムトリシアノメチドを得た。収率は95%であった。
[Example 6]
Dimethylphenylammonium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to dimethylphenylamine. The yield was 95%.

[実施例7]
実施例2におけるトリエチルアミンをN−メチルイミダゾールに変更した以外、同様の方法を用いてN−メチルイミダゾリウムトリシアノメチドを得た。収率は98%であった。
[Example 7]
N-methylimidazolium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to N-methylimidazole. The yield was 98%.

[実施例8]
実施例2におけるトリエチルアミンをトリメチルアミンに変更した以外、同様の方法を用いてトリメチルアンモニウムトリシアノメチドを得た。収率は97%であった。
[Example 8]
Trimethylammonium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to trimethylamine. The yield was 97%.

[実施例9]
実施例2におけるトリエチルアミンをジメチルエチルアミンに変更した以外、同様の方法を用いてジメチルエチルアンモニウムトリシアノメチドを得た。収率は97%であった。
[Example 9]
Dimethylethylammonium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to dimethylethylamine. The yield was 97%.

[実施例10]
実施例2におけるトリエチルアミンを1−ブチルピロリジンに変更した以外、同様の方法を用いて1−ブチルピロリジニウムトリシアノメチドを得た。収率は90%であった。
[Example 10]
1-Butylpyrrolidinium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to 1-butylpyrrolidine. The yield was 90%.

[実施例11]
実施例1におけるトリエチルアンモニウムブロミドをジエチルアンモニウムブロミドに変更した以外、同様の方穂を用いてジエチルアンモニウムトリシアノメチドを得た。収率は90%であった。
[Example 11]
Diethylammonium tricyanomethide was obtained using the same type of spikelet, except that triethylammonium bromide in Example 1 was changed to diethylammonium bromide. The yield was 90%.

[実施例12]
実施例2におけるトリエチルアミンをジブチルアミンに変更した以外、同様の方法を用いてジブチルアンモニウムトリシアノメチドを得た。収率は95%であった。
[Example 12]
Dibutylammonium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to dibutylamine. The yield was 95%.

[実施例13]
実施例2におけるトリエチルアミンをn−オクチルアミンに変更した以外、同様の方法を用いてn−オクチルアンモニウムトリシアノメチドを得た。収率は97%であった。
[Example 13]
N-octylammonium tricyanomethide was obtained using the same method except that triethylamine in Example 2 was changed to n-octylamine. The yield was 97%.

[実施例14]
実施例1におけるカリウムトリシアノメチドをナトリウムジシアノアミドに変更した以外、同様の方法を用いてトリエチルアンモニウムジシアノアミドを得た。収率は88%であった。
実施例2〜14の25℃におけるイオン伝導度、H−NMR、13C−NMRのスペクトルデータ及び沸点(b.p.)を表1に示す。また比較例1としてトリエチルアンモニウムフタレート、比較例2としてイミダゾリウムトリシアノメチドの25℃におけるイオン伝導度、H−NMR、13C−NMRのスペクトルデータ及び沸点(b.p.)を表1に示す。なお、イオン伝導度、H−NMR及び13C−NMRの測定条件は、以下のとおりである。
[Example 14]
Triethylammonium dicyanoamide was obtained using the same method except that potassium tricyanomethide in Example 1 was changed to sodium dicyanoamide. The yield was 88%.
Table 1 shows the ion conductivity, 1 H-NMR, 13 C-NMR spectrum data and boiling points (bp) of Examples 2 to 14 at 25 ° C. Table 1 shows the ion conductivity, 1 H-NMR, 13 C-NMR spectrum data and boiling point (bp) of triethylammonium phthalate as Comparative Example 1 and imidazolium tricyanomethide as Comparative Example 2 at 25 ° C. Show. In addition, the measurement conditions of ion conductivity, 1 H-NMR and 13 C-NMR are as follows.

(イオン伝導度)
測定装置:インピーダンスアナライザーSI1260(ソーラトロン社製)
方法:SUS電極、複素インピーダンス法
(Ionic conductivity)
Measuring device: Impedance analyzer SI1260 (manufactured by Solartron)
Method: SUS electrode, complex impedance method

H−NMR測定条件)
溶媒:DMSO
温度:室温
装置:GEMINI−200BB gemini2000
パルスシークエンス:
リラクゼーションディレイ:1.254秒
パルス:45.4度
取り込み時間:2.741秒
スペクトル範囲:3000.3Hz
積算回数:16回
観測 H1,199.9329029MHz
データプロセッシング
データポイント数 32768
測定時間 1分
(1 H-NMR measurement conditions)
Solvent: DMSO
Temperature: Room temperature Device: GEMINI-200BB gemini2000
Pulse sequence:
Relaxation delay: 1.254 seconds Pulse: 45.4 degrees Acquisition time: 2.741 seconds Spectral range: 3000.3 Hz
Integration count: 16 observations H1,199.93229029MHz
Number of data processing data points 32768
Measurement time 1 minute

13C−NMR測定条件)
溶媒:DMSO
温度:室温
装置:GEMINI−200BB gemini2000
パルスシークエンス:
リラクゼーションディレイ:1.000秒
パルス:44.6度
取り込み時間:1.498秒
スペクトル範囲:12500.0Hz
積算回数:13712回
観測 C13, 50.2732453MHz
デカップル H1,199.9339080MHz
power 41dB
continuously on
WALTZ−16 modulated
データプロセッシング
線幅:1.0Hz
データポイント数 65536
測定時間 9.5時間
( 13C -NMR measurement conditions)
Solvent: DMSO
Temperature: Room temperature Device: GEMINI-200BB gemini2000
Pulse sequence:
Relaxation delay: 1.000 seconds Pulse: 44.6 degrees Acquisition time: 1.498 seconds Spectral range: 12500.0 Hz
Integration count: 13712 observations C13, 50.723453MHz
Decouple H1,199.933090MHz
power 41dB
continuously on
WALTZ-16 modulated
Data processing line width: 1.0 Hz
Number of data points 65536
Measurement time 9.5 hours

Figure 2008179622
Figure 2008179622

以下に実施例としてアルミニウム電解コンデンサの電解液として実施例2及び7に代表される当該イオン性化合物を供した製品の試験結果を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Although the test result of the product which provided the said ionic compound represented by Example 2 and 7 as an electrolyte solution of an aluminum electrolytic capacitor as an Example is shown below, this invention is not limited to these Examples. .

[実施例15〜43及び比較例3、4]
以下、本発明の実施例として、前記実施例2及び7で示した物質を供したアルミニウム電解コンデンサに用いる電解液を表2及び3に示す配合で調製し、30℃における比抵抗を測定した。比抵抗の測定条件は、以下のとおりである。結果を表2及び3に示す。
[Examples 15 to 43 and Comparative Examples 3 and 4]
Hereinafter, as an example of the present invention, an electrolytic solution used for an aluminum electrolytic capacitor provided with the substances shown in Examples 2 and 7 was prepared with the formulation shown in Tables 2 and 3, and the specific resistance at 30 ° C. was measured. The specific resistance measurement conditions are as follows. The results are shown in Tables 2 and 3.

(比抵抗)
装置:HIOKI 3522 LCR HiTESTER
測定周波数:1kHz
測定温度:30℃
(Resistivity)
Equipment: HIOKI 3522 LCR HiTESTER
Measurement frequency: 1 kHz
Measurement temperature: 30 ° C

Figure 2008179622
Figure 2008179622

Figure 2008179622
Figure 2008179622

表2及び3によって明らかなように、本発明におけるイオン性化合物を用いた電解質の実施例は、比較例と比べて、低比抵抗化がなされていることがわかる。本発明におけるイオン性化合物を用いた電解液は、溶質濃度が減少するとともに、比抵抗値は高くなっていくが、溶質濃度3重量%の実施例15においても、比較例3と比べて低比抵抗化がなされており、同じ溶質濃度である実施例19と比較して満足のできる低比抵抗化を実現している。   As is clear from Tables 2 and 3, it can be seen that the specific examples of the electrolyte using the ionic compound in the present invention have a lower specific resistance than the comparative example. In the electrolytic solution using the ionic compound in the present invention, the solute concentration decreases and the specific resistance value increases. However, in Example 15 where the solute concentration is 3% by weight, the ratio is lower than that in Comparative Example 3. Resistance is achieved, and a satisfactory reduction in specific resistance is realized as compared with Example 19 having the same solute concentration.

表2及び3において、溶媒にスルホラン類を用いた実施例32〜34は、比較例3と較べて低比抵抗化がなされている。   In Tables 2 and 3, Examples 32-34 using sulfolanes as solvents have a lower specific resistance than Comparative Example 3.

表2及び3において、溶媒にエチレングリコールを用いた実施例35は、比較例3と較べて低比抵抗化がなされている。   In Tables 2 and 3, in Example 35 using ethylene glycol as the solvent, the specific resistance is reduced as compared with Comparative Example 3.

また表2及び3において、ニトロ化合物を添加剤として含有した場合である実施例36〜40は、急激な比抵抗上昇はみられず、比較例3及び4と較べて低比抵抗化がなされている。   In Tables 2 and 3, Examples 36 to 40, which contain nitro compounds as additives, showed no rapid increase in specific resistance, and were reduced in specific resistance compared to Comparative Examples 3 and 4. Yes.

表2及び3において、リン化合物を添加剤として含有した場合である実施例41〜43は、急激な比抵抗上昇はみられず、比較例3及び4と較べて低比抵抗化がなされている。   In Tables 2 and 3, Examples 41 to 43, which are cases where a phosphorus compound is contained as an additive, show no rapid increase in specific resistance, and have a lower specific resistance than Comparative Examples 3 and 4. .

次に、本発明のアルミニウム電解コンデンサを下記に示すような手順で製造した。
エッチング処理及び酸化皮膜形成処理をした陰極箔と陰極箔とをマニラ麻系のセパレータを介して巻回したコンデンサ素子を形成し、このコンデンサ素子は前記電解液に含浸した後、アルミニウムよりなる有底筒状の外装ケースに収納する。陽極及び陰極引き出しリードをブチルゴムからなる弾性封口体に形成した貫通孔に押入して引き出し、外装ケースの開口部には、ブチルゴムからなる弾性封口体を装着し、絞り加工により密閉して、アルミニウム電解コンデンサを作製した。
Next, the aluminum electrolytic capacitor of the present invention was manufactured by the following procedure.
A capacitor element is formed by winding a cathode foil subjected to etching treatment and oxide film formation treatment and a cathode foil through a Manila hemp separator, and the capacitor element is impregnated with the electrolytic solution, and then has a bottomed tube made of aluminum. In an outer case. The anode and cathode lead leads are pushed into a through-hole formed in an elastic sealing body made of butyl rubber and pulled out, and an elastic sealing body made of butyl rubber is attached to the opening of the outer case, which is hermetically sealed by drawing and aluminum electrolytic A capacitor was produced.

本発明は、いずれの構造によっても適用されるが、実施例において図2(c)に示すような構造を代表して説明する。以下、実施例に使用されるアルミニウム電解コンデンサはすべて同様の構造をとっている。   Although the present invention can be applied to any structure, a structure as shown in FIG. 2C will be described as a representative in the embodiment. Hereinafter, all the aluminum electrolytic capacitors used in the examples have the same structure.

表2及び表3の電解液(実施例17〜21、26〜30及び比較例3、4)を使用して、コンデンサ素子の仕様6.3V−1000μF(φ10×12.5mmL)のアルミニウム電解コンデンサを各10個作製した。   Using electrolytic solutions of Tables 2 and 3 (Examples 17 to 21, 26 to 30 and Comparative Examples 3 and 4), an aluminum electrolytic capacitor having a capacitor element specification of 6.3 V-1000 μF (φ10 × 12.5 mmL) 10 pieces of each were prepared.

実施例17〜21、26〜30及び比較例3、4について、20℃、100kHzにおけるインピーダンス値、及び、20℃、100kHzにおける等価直列抵抗値を、HEWLETT PACKARD 4284A PRECISION LCR METER(Hewlett−Packard Company製)にて測定した。結果を表4に示す。   For Examples 17 to 21 and 26 to 30 and Comparative Examples 3 and 4, the impedance values at 20 ° C. and 100 kHz, and the equivalent series resistance values at 20 ° C. and 100 kHz were measured using HEWLETT PACKARD 4284A PRECISION LCR METER (manufactured by Hewlett-Packard Company). ). The results are shown in Table 4.

Figure 2008179622
Figure 2008179622

表4によって明らかなように、本発明の実施例は、比較例と比べて、低インピーダンス化、低等価直列抵抗化がなされていることがわかる。したがって、本発明は、低インピーダンス向けアルミニウム電解コンデンサとして用いることができる。   As is apparent from Table 4, it can be seen that the embodiment of the present invention has lower impedance and lower equivalent series resistance than the comparative example. Therefore, the present invention can be used as an aluminum electrolytic capacitor for low impedance.

続いて、表2及び表3の電解液(実施例17〜21、26〜30及び比較例4)を使用して、コンデンサ素子の仕様6.3V−1000μF(φ10×12.5mmL)のアルミニウム電解コンデンサを各10個作製し、温度85℃、相対湿度85%の高温高湿条件下で2000時間、DC6.3V印加し、封口部のリード孔部からの液漏れの有無を調べた。結果を表5に示す。   Subsequently, by using the electrolytic solutions of Examples 2 and 3 (Examples 17 to 21, 26 to 30 and Comparative Example 4), aluminum electrolysis with a capacitor element specification of 6.3 V-1000 μF (φ10 × 12.5 mmL) was performed. Ten capacitors were manufactured, and DC 6.3 V was applied for 2000 hours under high temperature and high humidity conditions of 85 ° C. and 85% relative humidity, and the presence or absence of liquid leakage from the lead hole portion of the sealing portion was examined. The results are shown in Table 5.

Figure 2008179622
Figure 2008179622

表5によって明らかなように、本発明の実施例は、沸点が250℃を超える溶質を用いている比較例4と比べて、高湿度条件下でも液漏れがなく、優れた信頼性を示していることがわかる。   As is apparent from Table 5, the examples of the present invention showed excellent reliability with no liquid leakage even under high humidity conditions, as compared with Comparative Example 4 using a solute having a boiling point exceeding 250 ° C. I understand that.

[実施例44]
撹拌装置、滴下漏斗を備えたフラスコに、トリフルオロメチルスルホンイミド3.7g(13mmol)、メタノール15mlを室温で加えて撹拌し、ここに室温でトリエチルアミン1.6g(16mmol)の20mlメタノール溶液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに1時間撹拌した後、溶液を濃縮、乾燥し、肌色固体4.9g(トリエチルアンモニウム(ビス(トリフルオロメタンスルホンイミド)):TEATFSI)を得た。収率は98%であった。
次いで、TEATFSI35部をγ−ブチロラクトン65部に溶解させ、イオン伝導度を測定したところ、29.8mS/cmであった。
TEATFSIのH−NMRは下記の通りであった。
H−NMR(溶媒:d6−DMSO):δ8.82(bs、1H)、δ3.10(q、ΔJ=5.2Hz、6H)、δ1.17(t、ΔJ=5.2Hz、9H)
[Example 44]
To a flask equipped with a stirrer and a dropping funnel, 3.7 g (13 mmol) of trifluoromethylsulfonimide and 15 ml of methanol were added and stirred at room temperature, and a 20 ml methanol solution of 1.6 g (16 mmol) of triethylamine was added thereto at room temperature. It was added dropwise over time. After completion of the dropwise addition, the mixture was further stirred for 1 hour, and then the solution was concentrated and dried to obtain 4.9 g of a flesh-colored solid (triethylammonium (bis (trifluoromethanesulfonimide)): TEATFSI). The yield was 98%.
Next, 35 parts of TEATFSI were dissolved in 65 parts of γ-butyrolactone and the ionic conductivity was measured to find 29.8 mS / cm.
1 H-NMR of TEATFSI was as follows.
1 H-NMR (solvent: d6-DMSO): δ 8.82 (bs, 1H), δ 3.10 (q, ΔJ = 5.2 Hz, 6H), δ 1.17 (t, ΔJ = 5.2 Hz, 9H)

なお、本発明は、実施例に限定されるものではなく、先に記載した各種化合物を単独又は複数溶解した電解液を用いて、いずれの材料、構造からなる電解コンデンサにも適用することができ、また、いずれの構造の電解コンデンサにおいても実施例と同等の効果を得ることができる。   In addition, this invention is not limited to an Example, It can apply to the electrolytic capacitor which consists of any material and structure using the electrolyte solution which melt | dissolved various compounds described previously individually or in multiple. In any electrolytic capacitor of any structure, the same effect as in the embodiment can be obtained.

リチウム二次電池の一形態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one form of a lithium secondary battery. (a)は、電解コンデンサの一形態を示す斜視図であり、(b)は、アルミニウム電解コンデンサの一形態を示す断面模式図である。(c)は、アルミニウム電解コンデンサの要部切断正面図である。(A) is a perspective view which shows one form of an electrolytic capacitor, (b) is a cross-sectional schematic diagram which shows one form of an aluminum electrolytic capacitor. (C) is a principal part cutting front view of an aluminum electrolytic capacitor. その他の形態のアルミニウム電解コンデンサ素子の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the aluminum electrolytic capacitor element of other forms. その他の形態のアルミニウム電解コンデンサの要部切断正面図である。It is a principal part cutting front view of the aluminum electrolytic capacitor of other forms. チップ形アルミニウム電解コンデンサの要部切断正面図である。It is a principal part cutting front view of a chip-type aluminum electrolytic capacitor. 電気二重層キャパシタの一形態を示す断面模式図及び電極表面の拡大模式図である。It is the cross-sectional schematic diagram which shows one form of an electrical double layer capacitor, and the enlarged schematic diagram of the electrode surface.

符号の説明Explanation of symbols

1 陽極箔
2 陰極箔
3 セパレータ
4 陽極引き出しリード
5 陰極引き出しリード
6 コンデンサ素子
7 弾性封口体
8 外装ケース
9 封口体
10 加締め(又は溶接)
11 陽極タブ端子
12 陰極タブ端子
13 陽極端子
14 陰極端子
15 陽極内部端子
16 陰極内部端子
17 素子固定剤
18 リード端子
19 絶縁板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Anode foil 2 Cathode foil 3 Separator 4 Anode drawer lead 5 Cathode drawer lead 6 Capacitor element 7 Elastic sealing body 8 Exterior case 9 Sealing body 10 Clamping (or welding)
11 Anode Tab Terminal 12 Cathode Tab Terminal 13 Anode Terminal 14 Cathode Terminal 15 Anode Internal Terminal 16 Cathode Internal Terminal 17 Element Fixing Agent 18 Lead Terminal 19 Insulating Plate

Claims (10)

一般式(1);
Figure 2008179622
(式中、Aは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる一種類の元素を含む化合物を表す。Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選ばれる少なくとも1種類の元素であり、M及びMは、同一又は異なって、連結基を表し、複数ある場合は、同一又は異なっていてもよい。Qは、1価の元素又は有機基を表す。aは、1以上の整数であり、b、c、d及びeは、0以上の整数である。)で表され、
沸点が250℃以下の化合物を有する、
イオン性化合物。
General formula (1);
Figure 2008179622
(In the formula, A represents a compound containing one kind of element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. X represents B, C, N, O, Al, Si, P , S, As, and Se. At least one element selected from the group consisting of S, As, and Se. M 1 and M 2 may be the same or different and each represent a linking group. Q represents a monovalent element or an organic group, a is an integer of 1 or more, and b, c, d, and e are integers of 0 or more.
Having a compound with a boiling point of 250 ° C. or lower,
Ionic compounds.
前記一般式(1)におけるAは、アミン化合物である、請求項1に記載のイオン性化合物。   The ionic compound according to claim 1, wherein A in the general formula (1) is an amine compound. 前記一般式(1)におけるXは、C又はNである、請求項1または2に記載のイオン性化合物。   The ionic compound according to claim 1 or 2, wherein X in the general formula (1) is C or N. 一般式(2);
Figure 2008179622
(一般式(2)中、Lは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる1種類の元素を表す。Rは、同一又は異なって、1価の元素、官能基又は有機基であり、互いに結合した元素となっていてもよい。sは、2、3又は4の整数であり、Lの元素の価数によって決まる値である。)で表されるカチオンと対アニオンを有し、
25℃でのイオン伝導度が10mS/cm以上である、
イオン性化合物。
General formula (2);
Figure 2008179622
(In general formula (2), L represents one element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. R is the same or different and is a monovalent element or functional group. Or an organic group which may be an element bonded to each other, and s is an integer of 2, 3 or 4, and is a value determined by the valence of the element of L. Having an anion,
The ionic conductivity at 25 ° C. is 10 mS / cm or more,
Ionic compounds.
請求項1から4までのいずれかに記載のイオン性化合物を含有する、電解質材料。   Electrolyte material containing the ionic compound according to any one of claims 1 to 4. 前記電解質材料は、マトリックス材料を含む、請求項5に記載の電解質材料。   The electrolyte material according to claim 5, wherein the electrolyte material includes a matrix material. 一般式(1);
Figure 2008179622
(式中、Aは、C、Si、N、P、S及びOからなる群より選ばれる一種類の元素を含む化合物を表す。Xは、B、C、N、O、Al、Si、P、S、As及びSeからなる群より選ばれる少なくとも1種類の元素であり、M及びMは、同一又は異なって、連結基を表し、複数ある場合は、同一又は異なっていてもよい。Qは、1価の元素又は有機基を表す。aは、1以上の整数であり、b、c、d及びeは、0以上の整数である。)で表され、沸点が250℃以下の化合物を有するイオン性化合物を含んでなる、電解コンデンサの駆動用電解液。
General formula (1);
Figure 2008179622
(In the formula, A represents a compound containing one kind of element selected from the group consisting of C, Si, N, P, S and O. X represents B, C, N, O, Al, Si, P , S, As, and Se. At least one element selected from the group consisting of S, As, and Se. M 1 and M 2 may be the same or different and each represent a linking group. Q represents a monovalent element or organic group, a is an integer of 1 or more, and b, c, d, and e are integers of 0 or more. An electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor, comprising an ionic compound having a compound.
前記一般式(1)におけるAは、アミン化合物である、請求項7に記載の電解コンデンサの駆動用電解液。   The electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor according to claim 7, wherein A in the general formula (1) is an amine compound. 前記一般式(1)におけるXは、C又はNである、請求項7または8に記載の電解コンデンサの駆動用電解液。   The electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor according to claim 7 or 8, wherein X in the general formula (1) is C or N. 請求項7から9までのいずれかに記載の電解コンデンサの駆動用電解液を用いてなる、電解コンデンサ。 10. An electrolytic capacitor comprising the electrolytic solution for driving an electrolytic capacitor according to claim 7.
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