JP2010018840A - 電解質中の水除去方法、その装置、及び水分量測定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解質と2つ以上の電極からなる電気化学セルにおいて、不活性ガス雰囲気で陽極と陰極間に水の理論分解電圧以上の電圧を印加して水を電気化学的に分解し酸素気体と水素気体を生成することで、電解液内から水を除去する。
【選択図】図1
Description
O2+e−→O2 − (1)
O2 −→O2+e− (2)
O2 −+H+→HO2・ (3)
2HO2・→H2O2+O2 (4)
HO2・+e−→HO2 − (5)
また本発明は、電気化学的に電解質中の水分を除去する方法及びそのための装置を提供することを目的とする。
さらに本発明は、電気化学素子に、電解液中の水を電気化学的に分解し、酸素気体と水素気体を生成して電解質内から水を除去する機構を付加することで、素子の反応効率の低下を防ぐ手段を提供することを目的とする。
さらに本発明は、空気中の酸素を一方の電極で還元し活性酸素を生成し、もう一方の電極で活性酸素を酸化して再度酸素気体に戻す電気化学的酸素濃縮素子において、素子の反応効率を上昇させ、長寿命化を図ることのできる素子の運転方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、簡便な機構にて電解質中の水分量測定装置を提供することを目的とする。
(1)少なくとも2つの電極、及び該電極が接する電解質を備える電気化学セルの電解質中の水を除去する方法において、少なくとも1種類以上の成分からなる不活性ガスを、該電解質に溶解させて、該電極の陰極と陽極の間に水の理論分解電圧以上の直流電圧を印加することで、該電解質中の水を電気化学的に水素と酸素に分解し、該電解質中の水を除去することを特徴とする、水除去方法。
(2)該電極が参照電極を含む3つの電極を具備することを特徴とする(1)に記載の水除去方法。
(3)該陰極の少なくとも表面が金もしくは白金であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の水除去方法。
(4)該陰極の少なくとも表面が白金であることを特徴とする(3)に記載の水除去方法。
(5)該陽極の少なくとも表面が金、白金、もしくは炭素を主成分とする電極であることを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載の水除去方法。
(6)該陽極の少なくとも表面がグラッシーカーボンであることを特徴とする(5)に記載の水除去方法。
(7)該電解質が非水電解液である(1)から(6)のいずれかに記載の水除去方法。
(8)該電解質がイオン液体である(7)に記載の水除去方法。
(9)該イオン液体のアニオンが、ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはテトラフルオロボレートであることを特徴とする(8)に記載の水除去方法。
(10)該イオン液体が、N−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレートであることを特徴とする(9)に記載の水除去方法。
(11)非水系電解液を電解質として用いた電気化学素子の非水電解液中の水を除去する方法において、少なくとも1種類以上の成分からなる不活性ガスを電解質に溶解させて、該電気化学素子が有する2つ以上の電極を用いて、少なくとも水の理論分解電圧の電圧を該電極の陰極と陽極の間に印加することで該非水電解液中の水を水素と酸素に分解し、該非水電解液中の水を除去することを特徴とする、水除去方法。
(12)少なくとも2つの電極、該電極が浸漬されるように電解質を満たすことのできる容器、該容器に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段、及び該電極の陰極と陽極の間に水の理論分解電圧以上の直流電圧を印加する電源を有し、該電極において該容器内の該電解質中の水を電気化学的に水素と酸素に分解することで、該電解質中の水を除去する水除去装置。
(13)該電極が参照電極を含む3つの電極を具備することを特徴とする(12)に記載の水除去装置。
(14)該陰極の少なくとも表面が金もしくは白金であることを特徴とする(12)又は(13)に記載の水除去装置。
(15)該陰極の少なくとも表面が白金であることを特徴とする(14)に記載の水除去装置。
(16)該陽極の少なくとも表面が金、白金、もしくは炭素を主成分とすることを特徴とする(12)から(15)のいずれかに記載の水除去装置。
(17)該陽極の少なくとも表面がグラッシーカーボンであることを特徴とする(16)に記載の水除去装置。
(18)該電解質が非水系電解液である(12)から(17)のいずれかに記載の水除去装置。
(19)該電解質がイオン液体である(12)から(17)のいずれかに記載の水除去装置。
(20)該イオン液体のアニオンが、ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはテトラフルオロボレートであることを特徴とする(19)に記載の水除去装置。
(21)該イオン液体が、N−N−N−トリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレートであることを特徴とする(20)に記載の水除去装置。
(22)イオン液体を電解質とし、該イオン液体を含浸した多孔質膜からなるセパレータ、該セパレータに接して設けられた陰極及び陽極、該陰極側に該陰極と酸素を含有する気体が接するための酸素を含有する気体の供給手段、及び該陽極側に該陽極から生成される気体収集手段を備え、該陰極において供給気体中の酸素を一電子還元し活性酸素を生成し、該陽極において該活性酸素を酸化し高濃度の酸素を生成して取り出す電気化学的酸素発生素子であって、不活性ガス供給手段によって少なくとも1種類以上の成分からなる不活性ガスを該電解質に溶解させ、該電極に水の理論分解電圧以上の電圧を印加して該イオン液体中の水を水素気体と酸素気体に分解し、該電極から水素気体及び酸素気体を除去する手段を備える電気化学的酸素発生素子。
(23)該不活性ガス供給手段は、該不活性ガス導入管及び不活性ガス排出管を有し、該不活性ガス導入管及び不活性ガス排出管は不活性ガスの供給を制御するための電磁弁を有することを特徴とする(22)に記載の電気化学的酸素発生素子。
(24)該陽極及び該陰極が三次元的な多孔構造を有する電極であることを特徴とする(22)又は(23)に記載の電気化学的酸素発生素子。
(25)該陽極及び該陰極が気体拡散電極であることを特徴とする(22)〜(24)のいずれかに記載の電気化学的酸素発生素子。
(26)該イオン液体のアニオンが、ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはテトラフルオロボレートであることを特徴とする(22)〜(25)のいずれかに記載の電気化学的酸素発生素子。
(27)該イオン液体が、N−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレートであることを特徴とする(26)に記載の電気化学的酸素発生素子。
(28)少なくとも2つの電極、該電極が浸漬されるように電解質を満たすことのできる容器、該容器に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段、及び該電極の陰極と陽極の間に水の理論分解電圧以上の直流電圧を印加する電源を有し、測定時間における、該電極によって該容器内の該電解質中の水を電気化学的に水素と酸素に分解する間の電流を時間積分することで移動電子量を求め、電解質中の測定時間の含有水分量を測定する手段を有する、水分量測定装置。
(29)該電解質を攪拌する手段を有することを特徴とする、(28)に記載の水分量測定装置。
(30)該電解質が非水電解液であることを特徴とする(28)又は(29)に記載の水分量測定装置。
(31)該電解質がイオン液体であることを特徴とする(30)の水分量測定装置。
さらに本発明は、簡便な機構にて電解質中の水分量測定装置を提供することが可能である。
活性酸素にはスーパーオキサイド、1重項酸素、ヒドロキシラジカルなどが含まれるが、ここでいう1電子還元により生成する活性酸素はスーパーオキサイドのことである。
また、気体拡散型の電極の使用により、空気中の水分はイオン液体層へ到達し、不可逆に吸蔵されるが、本発明を用いることで、素子の性能低下の原因となる水分の影響を減じることが可能である。
陽極反応:2H2O→O2+4H++4e− (7)
陰極反応:2H++2e−→H2 (8)
−ΔG=nFΔE (9)
となる。また、ΔGの値は、反応のエンタルピーΔH、絶対温度T、反応のエントロピーΔSによって以下のように求められる。
−ΔG=ΔH−TΔS (10)
不活性ガスを溶解させる方法としては、電解質を不活性ガス下とする方法、電解質に直接導入管を使って不活性ガスを導入する方法等が挙げられる。
図1は本発明の一実施形態を例示した概略装置構成図である。容器16に入った非水電解液11に、陽極131と陰極132を浸漬し、不活性ガス導入管142及び不活性ガス排出管143を有し、陽極端子122及び陰極端子123を通した容器蓋15によって密封される。陽極131としては、グラッシーカーボンのプレートや気体拡散型のカーボン電極、活性炭等の多孔電極など、導電性が高く、大きな表面積を持つ公知のカーボン電極が用いられる。陰極132としては、白金プレート、コイル状の白金線、白金の目メッシュなど、大きな表面積を利用でき、表面に白金を有する構造体が用いられる。これらの白金電極は、白金金属の機械的加工のみならず、鍍金、蒸着、スパッタリング等によって作製されてもよい。このような電気化学セルに、不活性ガス141を不活性ガス導入管142から導入する。セル内が不活性ガス雰囲気になった後、直流電源121によって、該陽極と該陰極の間に電圧を印加して、水の電気分解を行う。電気分解時の電圧と電流の制御方法は問わないが、電解質の分解が起こらない範囲の定電圧を設定して処理を行うことが望ましい。なお、処理した水の量は、流れた電流値の積算あるいはクーロン量を直接測定することにより算出することができる。あるいは、予め所定のクーロン量あるいは電流の積分値を設定しておくことによって、所望の量の水を処理することが可能となる。電気分解によって、陽極からは酸素が、陰極からは水素が発生する。以上の工程によって、非水電解液11中の水が除去される。
図2は本発明の一実施形態を例示した概略装置構成図である。イオン液体層21は、多孔質膜をセパレータとしてその空孔内にイオン液体を含浸させる、あるいはイオン液体自身を重合させポリマーとする、あるいはゲル中にイオン液体を含ませる等の手段によって作製することができる。このイオン液体層21の両面には炭素よりなる気体拡散電極221、222が密着される。さらにこの気体拡散電極221、222の外側には、気体拡散電極221、222への電子移動を促進するための集電体231、232が形成される。このような集電体にはアルミニウムメッシュやチタンメッシュなどの導電性の高く、気体拡散電極を支持できる強度を有する金属メッシュが用いられる。そして集電体231、232に、端子241、242が接続される。このような構成の電気化学素子の気体拡散電極221側へ、送風ファン25を用いて空気を送る。次いで端子241と242間に、端子241がマイナスとなるように、かつ酸素の1電子還元により活性酸素が生成し、該活性酸素が酸化される電位差を印加する。空気中の酸素は気体拡散電極221において1電子還元され、イオン液体層21中のイオン液体中に活性酸素を生成させる。この活性酸素はもう一方の気体拡散電極222まで拡散し、そこで酸化され酸素ガスに戻る。これにより集気容器26中に酸素が溜まる。この酸素は高濃度酸素回収管262より、高濃度酸素282として取出すことができる。
図3は、電解液中の水を除去中の酸素発生素子を表す。すなわち、弁371及び弁373を開き、かつ弁372を閉じ、不活性ガス381を高濃度酸素回収容器中に、ファン、ブロワなど公知の気体輸送手段にて導入する。ボンベ等の圧力を利用して直接的に送り込んでも良い。また同時に陰極側にも送風ファン35を用いて不活性ガス381を導入する。これにより、素子内を不活性ガスで置換する。その後、電源34にて、気体拡散電極321と気体拡散電極322の間に電圧を印加して水の電気分解を行う。この際、どちらの電極を陽極にしても良い。この場合においてもクーロン量あるいは電流を測定するなどして、所定量の水の処理を確認した後、弁371及び弁373を閉じ、不活性ガス381の供給を停止する。これにより、電解質層に混入した水を除去することが可能であり、素子の性能を再生及び維持することが可能である。
イオン液体中での水分解挙動を、イオン液体の1つであるN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレートを用いて調べた。まずは、窒素ガス供給下におけるN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレート中で、作用極として金、白金、グラッシーカーボン電極を、参照電極として銀電極を用いたサイクリックボルタモグラムを測定した。次に、N−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレート中に1.8mol/Lの水を加え、作用極として金、白金、グラッシーカーボン電極を、参照電極として銀電極を用いたサイクリックボルタモグラムを窒素ガス供給下で測定した。
本発明の実施例として、図8に示す装置でイオン液体N−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミドに混入した水の電気分解を行った。すなわち、グラッシーカーボンプレート82(1.5cm×1.5cm)と円筒形の白金面メッシュ83(直径0.5cm、高さ1.2cm)を有し、窒素ガスの供給管841・排出管842を有する電気分解槽84と、液絡851によって前記電気分解槽84に接し、さらにAg/AgCl参照電極として機能する塩化銀ワイヤー852を有する参照電極槽85に分かれた電気化学セルにおいて、1.8mol/Lの水を予め混入させたN−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミドを電極が浸漬されるように電気分解槽84中を満たした。水の電気分解は、グラッシーカーボンプレートを作用極、円筒形の白金メッシュを対極とし、Ag/AgCl参照電極に対して+1.2Vの電位(銀参照電極では+1.7Vに相当)を作用極に60分間印加することによって行った。電位の制御は公知のポテンシオスタット81によって行った。なお、電気分解中は窒素ガス843のバブリングを行い、非処理電解液86に窒素ガスを溶解させると共に電気分解槽84を窒素ガスで満たした。窒素ガスとしては、純度99.99%の窒素ガスをボンベから調圧弁を介して供給した。さらに、電気分解中には磁気攪拌子871を回転させて水の拡散を促した。
本発明の比較例として、図8に示す装置で、窒素ガスに代わり空気、すなわち容量にして窒素を約78.03%、酸素を約20.83%含む混合ガスを導入して、イオン液体N−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミドに混入した水の電気分解を行った。すなわち、グラッシーカーボンプレート82(1.5cm×1.5cm)と円筒形の白金面メッシュ83(直径0.5cm、高さ1.2cm)を有し、窒素ガスの供給管841・排出管842を有する電気分解槽84と、液絡851によって前記電気分解槽84に接し、さらにAg/AgCl参照電極として機能する塩化銀ワイヤー852を有する参照電極槽85に分かれた電気化学セルにおいて、あらかじめ水蒸気を含む空気の長期間の暴露により水を混入させたN−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミドを電極が浸漬されるように電気分解槽84中を満たした。水の電気分解は、グラッシーカーボンプレートを作用極、円筒形の白金メッシュを対極とし、Ag/AgCl参照電極に対して+1.2Vの電位(銀参照電極では+1.7Vに相当)を作用極に60分間印加することによって行った。電位の制御は公知のポテンシオスタット81によって行った。なお、電気分解中は空気のバブリングを行い、非処理電解液86に空気を溶解させると共に電気分解槽84を空気で満たした。
5.電気化学的酸素発生素子
6.非水電解液混入水分測定装置
8.水除去装置実施例
11.被処理電解液
15.密封用蓋
16.電解液容器
21.イオン液体層
24.電源
25.送風ファン
26.生成酸素収集容器
31.イオン液体層
34.電源
35.送風ファン
36.生成酸素収集容器
41.イオン液体層
44.電源
45.送風ファン
46.生成酸素収集容器
51.電源
52.電気系統制御手段
53.不活性ガス供給手段
54.送風ファン
61.被測定電解液
62.装置制御手段
64.不活性ガス供給手段
65.密封用蓋
66.電解液容器
81.ポテンシオスタット
82.グラッシーカーボンプレート(陽極)
83.円筒形白金メッシュ(陰極)
84.電気分解槽
85.参照電極槽
86.非処理電解液
121.直流電源
122.陽極端子
123.陰極端子
131.陽極
132.陰極
141.不活性ガス
142.不活性ガス導入管
143.不活性ガス排出管
221.気体拡散電極
222.気体拡散電極
231.集電体
232.集電体
241.陰極端子
242.陽極端子
251.供給ガス
261.不活性ガス導入管
262.高濃度酸素回収管
263.不活性ガス排出管
271、272、273.弁
281.不活性ガス
282.高濃度酸素
321.気体拡散電極
322.気体拡散電極
331.集電体
332.集電体
341.陰極端子
342.陽極端子
361.不活性ガス導入管
362.高濃度酸素回収管
363.不活性ガス排出管
371、372、373.弁
381.不活性ガス
382.高濃度酸素
421.気体拡散電極
422.気体拡散電極
431.集電体
432.集電体
441.陰極端子
442.陽極端子
451.酸素含有気体
461.不活性ガス導入管
462.高濃度酸素回収管
463.不活性ガス排出管
471、472、473.弁
481.不活性ガス
482.高濃度酸素
551、552、553、554、555、556.弁
561.不活性ガス導入管
562.高濃度酸素回収管
563.不活性ガス排出管
631.陽極
632.陰極
641、642.不活性ガス制御弁
643.不活性ガス
644.不活性ガス導入管
645.不活性ガス排出管
841.窒素ガス導入管
842.窒素ガス排出管
843.窒素ガス
851.液絡
852.塩化銀ワイヤー
871.磁気攪拌子
872.磁気攪拌子制御装置
Claims (31)
- 少なくとも2つの電極、及び該電極が接する電解質を備える電気化学セルの電解質中の水を除去する方法において、
少なくとも1種類以上の成分からなる不活性ガスを、該電解質に溶解させて、該電極の陰極と陽極の間に水の理論分解電圧以上の直流電圧を印加することで、該電解質中の水を電気化学的に水素と酸素に分解し、該電解質中の水を除去することを特徴とする、水除去方法。 - 該電極が参照電極を含む3つの電極を具備することを特徴とする請求項1に記載の水除去方法。
- 該陰極の少なくとも表面が金もしくは白金であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水除去方法。
- 該陰極の少なくとも表面が白金であることを特徴とする請求項3に記載の水除去方法。
- 該陽極の少なくとも表面が金、白金、もしくは炭素を主成分とする電極であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の水除去方法。
- 該陽極の少なくとも表面がグラッシーカーボンであることを特徴とする請求項5に記載の水除去方法。
- 該電解質が非水電解液である請求項1から6のいずれかに記載の水除去方法。
- 該電解質がイオン液体である請求項7に記載の水除去方法。
- 該イオン液体のアニオンが、ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはテトラフルオロボレートであることを特徴とする請求項8に記載の水除去方法。
- 該イオン液体が、N−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレートであることを特徴とする請求項9に記載の水除去方法。
- 電気化学素子の電解質中の水を除去する方法において、
少なくとも1種類以上の成分からなる不活性ガスを電解質に溶解させて、該電気化学素子が有する2つ以上の電極を用いて、少なくとも水の理論分解電圧の電圧を該電極の陰極と陽極の間に印加することで該非水電解液中の水を水素と酸素に分解し、該非水電解液中の水を除去することを特徴とする、水除去方法。 - 少なくとも2つの電極、該電極が浸漬されるように電解質を満たすことのできる容器、該容器に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段、及び該電極の陰極と陽極の間に水の理論分解電圧以上の直流電圧を印加する電源を有し、該電極において該容器内の該電解質中の水を電気化学的に水素と酸素に分解することで、該電解質中の水を除去する水除去装置。
- 該電極が参照電極を含む3つの電極を具備することを特徴とする請求項12に記載の水除去装置。
- 該陰極の少なくとも表面が金もしくは白金であることを特徴とする請求項12又は13に記載の水除去装置。
- 該陰極の少なくとも表面が白金であることを特徴とする請求項14に記載の水除去装置。
- 該陽極の少なくとも表面が金、白金、もしくは炭素を主成分とすることを特徴とする請求項12から15のいずれかに記載の水除去装置。
- 該陽極の少なくとも表面がグラッシーカーボンであることを特徴とする請求項16に記載の水除去装置。
- 該電解質が非水系電解液である請求項12から17のいずれかに記載の水除去装置。
- 該電解質がイオン液体である請求項12から17のいずれかに記載の水除去装置。
- 該イオン液体のアニオンが、ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはテトラフルオロボレートであることを特徴とする請求項19に記載の水除去装置。
- 該イオン液体が、N−N−N−トリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレートであることを特徴とする請求項20に記載の水除去装置。
- イオン液体を電解質とし、該イオン液体を含浸した多孔質膜からなるセパレータ、該セパレータに接して設けられた陰極及び陽極、該陰極側に該陰極と酸素を含有する気体が接するための酸素を含有する気体の供給手段、及び該陽極側に該陽極から生成される気体収集手段を備え、該陰極において供給気体中の酸素を一電子還元し活性酸素を生成し、該陽極において該活性酸素を酸化し高濃度の酸素を生成して取り出す電気化学的酸素発生素子であって、
不活性ガス供給手段によって少なくとも1種類以上の成分からなる不活性ガスを該電解質に溶解させ、該電極に水の理論分解電圧以上の電圧を印加して該イオン液体中の水を水素気体と酸素気体に分解し、該電極から水素気体及び酸素気体を除去する手段を備える電気化学的酸素発生素子。 - 該不活性ガス供給手段は、該不活性ガス導入管及び不活性ガス排出管を有し、該不活性ガス導入管及び不活性ガス排出管は不活性ガスの供給を制御するための電磁弁を有することを特徴とする請求項22に記載の電気化学的酸素発生素子。
- 該陽極及び該陰極が三次元的な多孔構造を有する電極であることを特徴とする請求項22又は23に記載の電気化学的酸素発生素子。
- 該陽極及び該陰極が気体拡散電極であることを特徴とする請求項22〜24のいずれかに記載の電気化学的酸素発生素子。
- 該イオン液体のアニオンが、ビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはテトラフルオロボレートであることを特徴とする請求項22〜25のいずれかに記載の電気化学的酸素発生素子。
- 該イオン液体が、N−N−N−トリメチル−N−プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルフォニル)イミド、もしくはN−N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレートであることを特徴とする請求項26に記載の電気化学的酸素発生素子。
- 少なくとも2つの電極、該電極が浸漬されるように電解質を満たすことのできる容器、該容器に不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段、及び該電極の陰極と陽極の間に水の理論分解電圧以上の直流電圧を印加する電源を有し、
測定時間における、該電極によって該容器内の該電解質中の水を電気化学的に水素と酸素に分解する間の電流を時間積分することで移動電子量を求め、電解質中の測定時間の含有水分量を測定する手段を有する、水分量測定装置。 - 該電解質を攪拌する手段を有することを特徴とする、請求項28に記載の水分量測定装置。
- 該電解質が非水電解液であることを特徴とする請求項28又は29に記載の水分量測定装置。
- 該電解質がイオン液体であることを特徴とする請求項30の水分量測定装置。
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Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012069792A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Nissin Electric Co Ltd | 電気二重層キャパシタの製造方法 |
JP2012074541A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Otsuka Chem Co Ltd | 電気二重層キャパシタ用電解液及び電気化学デバイス |
JP2012204099A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Mitsubishi Motors Corp | リチウムイオン二次電池の水分除去方法 |
US8444922B2 (en) | 2011-05-02 | 2013-05-21 | Empire Technology Development Llc | Air purification |
JP2013133480A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非プロトン性極性溶媒から水分を除去する方法及び装置 |
DE102014203940A1 (de) | 2014-03-05 | 2015-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung, Verfahren und System zur Formation einer Batteriezelle |
JP2017110279A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社東芝 | 過酸化水素生成装置 |
KR20170094343A (ko) * | 2014-12-11 | 2017-08-17 | 프라운호퍼-게젤샤프트 추르 푀르데룽 데어 안제반텐 포르슝 에 파우 | 재충전가능 레독스 흐름 전지의 전해질 용액을 재생하는 방법 |
WO2018117487A1 (ko) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 제조 방법 |
US10108067B2 (en) | 2014-12-26 | 2018-10-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Gasochromic dimming mechanism |
CN109865320A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 北京市合众创能光电技术有限公司 | 去除离子液体中痕量水的方法 |
JP2020003265A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 東邦チタニウム株式会社 | 溶融塩中の水量推定方法及び、溶融金属の製造方法 |
JP2020176931A (ja) * | 2019-04-19 | 2020-10-29 | 陽吉 小川 | 測定方法、測定装置、プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
CN111912772A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-10 | 肇庆理士电源技术有限公司 | 基于新型材料pptc的极板阳极热电电化学性能的测试方法 |
KR20210032155A (ko) * | 2019-09-16 | 2021-03-24 | 숙명여자대학교산학협력단 | 유기용매 내 물방울 검출 장치 및 방법 |
CN113728477A (zh) * | 2019-04-08 | 2021-11-30 | Arm技术股份有限公司 | 氧化还原液流电池用负极电解液及氧化还原液流电池 |
WO2022173007A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 学校法人同志社 | 一酸化炭素、又は有機化合物の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003091198A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Nisshinbo Industries, Inc. | Ionic liquid, method of dehydration, electric double layer capacitor, and secondary battery |
JP2005017173A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Teijin Ltd | 酸素センサ |
JP2005302950A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Jeol Ltd | 電解液の精製方法 |
JP2006210316A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Nippon Oil Corp | 色素増感型太陽電池素子の製造方法 |
-
2008
- 2008-07-10 JP JP2008180170A patent/JP2010018840A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003091198A1 (en) * | 2002-04-24 | 2003-11-06 | Nisshinbo Industries, Inc. | Ionic liquid, method of dehydration, electric double layer capacitor, and secondary battery |
JP2005017173A (ja) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Teijin Ltd | 酸素センサ |
JP2005302950A (ja) * | 2004-04-09 | 2005-10-27 | Jeol Ltd | 電解液の精製方法 |
JP2006210316A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-08-10 | Nippon Oil Corp | 色素増感型太陽電池素子の製造方法 |
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012069792A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Nissin Electric Co Ltd | 電気二重層キャパシタの製造方法 |
JP2012074541A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Otsuka Chem Co Ltd | 電気二重層キャパシタ用電解液及び電気化学デバイス |
JP2012204099A (ja) * | 2011-03-24 | 2012-10-22 | Mitsubishi Motors Corp | リチウムイオン二次電池の水分除去方法 |
US8444922B2 (en) | 2011-05-02 | 2013-05-21 | Empire Technology Development Llc | Air purification |
US8703062B2 (en) | 2011-05-02 | 2014-04-22 | Empire Technology Development Llc | Air purification |
JP2013133480A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-07-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 非プロトン性極性溶媒から水分を除去する方法及び装置 |
DE102014203940A1 (de) | 2014-03-05 | 2015-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung, Verfahren und System zur Formation einer Batteriezelle |
KR20170094343A (ko) * | 2014-12-11 | 2017-08-17 | 프라운호퍼-게젤샤프트 추르 푀르데룽 데어 안제반텐 포르슝 에 파우 | 재충전가능 레독스 흐름 전지의 전해질 용액을 재생하는 방법 |
US10108067B2 (en) | 2014-12-26 | 2018-10-23 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Gasochromic dimming mechanism |
JP2017110279A (ja) * | 2015-12-18 | 2017-06-22 | 株式会社東芝 | 過酸化水素生成装置 |
WO2018117487A1 (ko) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지의 제조 방법 |
CN109865320A (zh) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 北京市合众创能光电技术有限公司 | 去除离子液体中痕量水的方法 |
JP2020003265A (ja) * | 2018-06-26 | 2020-01-09 | 東邦チタニウム株式会社 | 溶融塩中の水量推定方法及び、溶融金属の製造方法 |
JP7166086B2 (ja) | 2018-06-26 | 2022-11-07 | 東邦チタニウム株式会社 | 溶融塩中の水量推定方法及び、溶融金属の製造方法 |
CN113728477A (zh) * | 2019-04-08 | 2021-11-30 | Arm技术股份有限公司 | 氧化还原液流电池用负极电解液及氧化还原液流电池 |
JP2020176931A (ja) * | 2019-04-19 | 2020-10-29 | 陽吉 小川 | 測定方法、測定装置、プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
JP7349675B2 (ja) | 2019-04-19 | 2023-09-25 | 陽吉 小川 | 測定方法、測定装置、プログラム、およびコンピュータ読み取り可能な記憶媒体 |
KR20210032155A (ko) * | 2019-09-16 | 2021-03-24 | 숙명여자대학교산학협력단 | 유기용매 내 물방울 검출 장치 및 방법 |
KR102331950B1 (ko) | 2019-09-16 | 2021-11-29 | 충북대학교 산학협력단 | 유기용매 내 물방울 검출 장치 및 방법 |
CN111912772B (zh) * | 2020-07-08 | 2023-06-20 | 肇庆理士电源技术有限公司 | 基于新型材料pptc的极板阳极热电电化学性能的测试方法 |
CN111912772A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-11-10 | 肇庆理士电源技术有限公司 | 基于新型材料pptc的极板阳极热电电化学性能的测试方法 |
WO2022173007A1 (ja) * | 2021-02-12 | 2022-08-18 | 学校法人同志社 | 一酸化炭素、又は有機化合物の製造方法 |
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