JP2012117010A - イオン性のゲル化剤、ゲル、ゲルの製造方法および架橋剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のフルオロアルキル化スルホニルアミド基を有する架橋剤と、当該架橋剤とオニウム塩を形成可能な基を有する高分子化合物とを含むゲル化剤、および、当該ゲル化剤で有機溶媒、イオン性液体および/または電解質溶液を含む液性媒体をゲル化してなるイオン性ゲル。
【選択図】なし
Description
イオン性のゲルとして、高分子に対して多価のハロゲン化アルキルまたは有機酸で架橋したゲルが色素増感太陽電池の分野で開発されている(特許文献1〜3、非特許文献1)。
この問題により、電気化学デバイスの寿命は短くなってしまう、また、使用可能な金属材料が限定されるため、特定の分野にしか適用できず、様々な電気化学デバイス分野において適用するには不十分なものであった。
すなわち、本発明の目的は、従来技術の問題点を解消し、導電性を保持し、電気化学デバイス等においてゲルと接触する金属部位の腐食しないゲルを提供することにある。また、上記ゲルの形成に用いられるゲル化剤、上記ゲルを容易に製造するためのゲルの製造方法および上記ゲルを形成するための架橋剤を提供することにある。
すなわち、本発明は、以下に関する。
(a)架橋剤と高分子化合物とを含み、これらがオニウム塩を形成することにより網目構造を形成し得るゲル化剤であって、
架橋剤が、同一または異なっていてもよい、以下の式で表される複数の置換基
R1は、互いに独立して、フルオロ基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基およびヘプタフルオロプロピル基からなる群より選択される、
を有する、
ヘテロ原子を含んでいてもよい、飽和炭化水素、不飽和炭化水素または芳香族炭化水素を含み、
高分子化合物が、N、PおよびSからなる群から選択される1種または2種以上の元素を有するモノマー単位を1種または2種以上含む、
前記ゲル化剤。
RaおよびRbは、互いに独立して、Hまたは置換基を有していてもよいアルキル基であり、
m1は、1〜30の整数であり、
m2およびm3は、互いに独立して、0〜15の整数であり、
xは、2または3であり、
m4は、0〜15の整数であり、
Rcは、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基であり、
yは、1〜15の整数であり、
zは、2〜10の整数である、
で表される化合物からなる群より選択される、1種または2種以上を含む、
(a)に記載のゲル化剤。
さらに、前記高分子化合物が、以下の式:
R2およびR3は、互いに独立して、水素またはメチル基であり、
Dは、N、PおよびSからなる群から選択される1種または2種以上の元素を有する基であり、
Eは、有機基であり、
基Dが結合する主鎖の炭素原子と基Eが結合する主鎖の炭素原子とが隣り合う場合には、DおよびEは主鎖の各炭素原子とともに互いに結合して環を形成してもよい、
で表されるモノマー単位からなる群から選択される1種または2種以上を含んでもよく、
ここで、
式(11)で表されるモノマー単位が含まれる場合には、式(11)で表されるモノマー単位の当量比が、式(10)で表されるモノマー単位の当量比に対して、1:9〜9:1である、
(a)〜(d)のいずれかに記載のゲル化剤。
n1、n2、n4およびn5は、互いに独立して、1〜10の整数であり、
n3は、0〜10の整数であり、
Aは、N(SO2CF3)2であり、
R4は、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アリル基、ビニル基、置換基を有してもよいベンジル基、置換基を有してもよいフェニル基、および炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のフルオロアルキル基からなる群から選択される、
で表されるモノマー単位からなる群から選択される、1種または2種以上を含み、
ただし、式(18)〜(20)のいずれかがモノマー単位として選択された場合は、式(12)〜(17)の少なくとも1種のモノマーを含む、
(a)〜(e)のいずれかに記載のゲル化剤。
(m)高分子化合物の含有量が、ゲル化剤に対して15〜75重量%である、(a)〜(l)のいずれかに記載のゲル化剤。
(o)ゲルの形成に際して、液性媒体の合計の含有量が、0.1〜50重量%である、(h)〜(n)のいずれかに記載のゲル化剤。
(q)(a)〜(p)のいずれかに記載のゲル化剤を用いて形成されたことを特徴とするゲル。
(s)(a)〜(p)のいずれかに記載のゲル化剤を用いてゲルを製造する方法であって、
ゲル化剤と、液性媒体とを混合する工程を含む、前記方法。
<ゲル化剤>
本発明のゲル化剤は、架橋剤と高分子化合物とを含む。そして、これらがオニウム塩を形成することにより、ゲルを形成するものである。
ここで、オニウム塩とは、化学結合に関与しない電子対を有する化合物が、当該電子対によって、他の陽イオン形の化合物と配位結合して生ずる化合物をいう。
例えば、ピリジンとアルキル化TFSAが反応し、アルキルピリジニウムの陽イオンとTFSAの陰イオンが配位結合し、オニウム塩を形成することにより、ゲルを形成するものである。
まず、架橋剤について説明する。
本発明の架橋剤は、以下の式で表される複数の置換基A:
R1は、互いに独立して、フルオロ基、またはフルオロ基を有するアルキル基またはアリール基であり、前記アルキル基または前記アリール基は置換基を有していてもよい、
を有し、
ヘテロ原子を含んでいてもよい、飽和炭化水素、不飽和炭化水素または芳香族炭化水素を含む。
不飽和炭化水素としては、例えば、アルケン、シクロアルケン、アルキンおよびシクロアルキンなどが挙げられる。なお、上記不飽和炭化水素は、置換基A以外の置換基を有していてもよく、また、直鎖状または分岐状であってもよい。
芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレンおよびアントラセンなどが挙げられる。なお、上記芳香族炭化水素は、置換基A以外の置換基を有していてもよい。
置換基Aとしては、例えば、−N(SO2F)2、−N(SO2CF3)2、−N(SO2C2F5)2、−N(SO2C3F7)2、−N(SO2CHF2)2、−N(SO2CH2F)2などが挙げられる。
置換基A以外の上記置換基としては、これらに限定されるものではないが、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数1〜30のアルコキシ基および炭素数1〜30のエステル基などが挙げられる。
ヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、リン原子、硫黄原子などが挙げられる。上述した中でも、ヘテロ原子としては、入手が容易であるとの観点から、好ましくは、窒素原子および硫黄原子であり、より好ましくは、窒素原子である。
m1は、1〜30の整数であり、好ましくは、3〜30であり、より好ましくは、6〜30である。上記範囲内であると、多様な液性媒体をゲル化することができる。
xは、2または3であり、好ましくは、3である。
m4は、1〜15の整数であり、好ましくは、1〜10であり、より好ましくは、2〜5である。
yは、1〜15の整数であり、好ましくは、3〜15である。
前記置換基としては、特に限定されないが、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、エステル基、チオール基、スルフィド基、アミド基およびイミド基などが挙げられ、該アルキル基、アルコキシ基、エステル基、チオール基、スルフィド基、アミド基およびイミド基は、さらに、アルキル基、アルコキシ基、エステル基、チオール基、スルフィド基、アミド基およびイミド基などの置換基を有していてもよく、また、直鎖状または分岐状であってもよい。
上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基などが挙げられる。
架橋剤に含まれる上記飽和炭化水素、不飽和炭化水素、または芳香族炭化水素が有する置換基Aの個数は、2〜30個であり、特に限定されないが、合成が容易との観点から、好ましくは、2〜5個である。
ゲル化剤に対する架橋剤の含有量は、特に限定されないが、25〜85重量%であり、導電率の観点から、好ましくは、25〜50重量%であり、より好ましくは、25〜30重量%である。
次に、高分子化合物について説明する。
高分子化合物は、N、PおよびSからなる群から選択される1種または2種以上の元素を有するモノマー単位を含む。
このような高分子化合物は、上述した架橋剤により好適に架橋されるものである。
上述したDは、入手が容易であるとの観点から、好ましくは、窒素原子を有する基である。
式(10)のモノマー単位としては、例えば、ビニルピリジン単位、ビニルピロリジン単位、ビニルピロール単位、ビニルジメチルアミン単位、ビニルイミダゾール単位、ジメチルアミノアルキルアクリレート単位、ジメチルアミノアルキルメタクリレート単位、ジメチルアミノアルキルアクリルアミド単位、ビニルホスフィン単位、ビニルチオフェン単位およびビニルスルフィド単位などが挙げられる。なお、上記モノマー単位は、置換基を有していてもよい。
上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基などが挙げられる。
式(15)中、n2は、1〜10の整数であり、入手が容易であるとの観点から、好ましくは1〜5であり、より好ましくは2〜3である。
高分子化合物は、上記モノマー単位以外のモノマー単位を含んで構成されていてもよい。
例えば、前記高分子化合物は、以下の式:
これらのうち、溶媒に対する溶解性の観点から、好ましくは、アルキル基および4級のヘテロアリール基である。
式(19)中、n5は、1〜10の整数であり、好ましくは、1〜6であり、より好ましくは1〜3である。
Aは、N(SO2CF3)2である。
これらのうち、R4は、入手が容易であるとの観点から、好ましくは、炭素数1〜20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、アリル基、ビニル基、置換基を有してもよいベンジル基、置換基を有してもよいアリール基、および炭素数1〜30の直鎖状、分岐状もしくは環状のフルオロアルキル基である。
前記高分子化合物が、式(10)で表されるモノマー単位を含み、さらに、式(11)で表されるモノマー単位を含む場合には、式(10)および式(11)のモノマー単位は、以下の4種の結合のうちのいずれであってもよい。
ただし、式(18)〜(20)のいずれかがモノマー単位として選択された場合は、式(12)〜(17)の少なくとも1種のモノマーを含む。
高分子化合物の数平均分子量は、特に限定されないが、1,000〜1,000,000であり、ポリマー溶解性の観点から、10,000〜200,000であり、より好ましくは、10,000〜100,000である。
架橋剤と高分子化合物との重量比は、特に限定されないが、ゲル化速度の観点から、好ましくは、1:2〜1:30であり、より好ましくは、1:2〜1:10である。
また、ゲル化剤は、上述した成分以外の成分を含んでいてもよい。
上述したようなゲル化剤を用いて形成される、本発明のゲルについて説明する。本発明のゲルは、上述したゲル化剤と液性媒体とを用いて形成されるものである。
ゲル化剤としては、上述したものを1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
液状無機物としては、例えば、水などが挙げられる。
ゲル中の液性媒体の合計の含有量は、特に限定されないが、ゲル化剤100重量部に対して200〜100,000重量部を用い、好ましくは、1,000〜5,000重量部である。液性媒体の合計の含有量が前記範囲内である場合、ゲル形成が良好に進行する。
電解質は、液性媒体に溶解させることにより、導電性を向上させるものである。このような電解質としては、特に限定されないが、ヨウ素とヨウ化物、リチウム塩およびテトラアルキルアンモニウム塩などが挙げられ、1種または2種以上を含むことができる。
上述したゲルは、例えば、太陽光発電、リチウムイオン電池および電気二重層キャパシタなどに使用可能である。
次に、本発明のゲル化剤を用いてゲルを製造する方法について説明する。
本発明のゲルの製造方法は、上述したゲル化剤と液性媒体とを混合する工程を含む。本実施態様においては、さらに加熱する工程を含む。
前記方法において、加熱温度としては特に限定されないが、経済性および反応性を考慮すると、好ましくは、40〜120℃であり、より好ましくは、40〜80℃である。加熱温度が前記範囲内である場合、ゲル形成が良好に進行する。
本発明のゲルを製造する方法においては、架橋反応が常温で進行しにくい一方で、加熱等によって好適にゲル化が可能である。したがって、架橋反応の制御が可能となり、ゲルの成型が容易となる効果を有する。これにより、ハロゲン化アルキルの高い反応性により、室温において反応が急激に進行すること、さらにこの急激な反応の進行により、得られたゲルを各用途に応じたセル等に充填することが困難といった非特許文献1に記載の問題を生じない。したがって、上述した製造方法は、幅広い分野の電気化学デバイス等のためのゲルの製造方法として用いることができる。
この重合反応の一例を以下に示す。
TFSAは、N(SO2CF3)2を表し、Phはフェニル基を表す。
本発明は、上述した任意の構成と組み合わせて用いることができる。例えば、本発明の架橋剤は、同一または異なっていてもよい、以下の式で表される複数の置換基A:
R1は、互いに独立して、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基およびヘプタフルオロプロピル基からなる群より選択される、
を有する、
ヘテロ原子を含んでいてもよい、飽和炭化水素、不飽和炭化水素または芳香族炭化水素を含むものであればよく、上述した架橋剤に限定されない。
本発明のゲルの製造方法においては、加熱の代わりにUV等の光エネルギー、圧力等によって架橋させてもよい。
[実施例1〜18]ゲル化試験
ゲル化剤として、以下に示す架橋剤および高分子化合物を表1に示す組み合わせにて準備した。
N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−プロパン−3−ジアミン(TFSA−(CH2)3−TFSA)
N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ヘキサン−6−ジアミン(TFSA−(CH2)6−TFSA)
N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)
N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−p−キシレンジアミン(TFSA−CH2−Ph−CH2−TFSA)
N,N,N’,N’,N’’,N’’−ヘキサ(トリフルオロメタンスルホニル)−N’’’,N’’’,N’’’−トリス(アミノエチル)アミン(N(C2H4−TFSA)3)
ポリ(4−ビニルピリジン)(P4VP、分子量:60,000)
ポリ(4−ビニルピリジン−co−4−ビニル−N−アリル−ピリジウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド)(P4VP−Allyl、分子量:60,000)
ポリ(N−ビニル−イミダゾール)(PVIm)
ポリ(ジアリルアミン)(PDAMA)
ポリ(ジメチルアミノエチルメタクリレート)(PDMAEMA)
上述のゲル化剤および以下に示す液性媒体を混合、加熱することにより、ゲルを調製した。
ジメチルスルホキシド(DMF)
ジメチルホルムアミド(DMSO)
炭酸プロピレン(PC)
炭酸エチレン(EC)
γ−ブチロラクトン(GBL)
アセトニトリル(AN)
トルエン(Toluene)
クロロホルム(CHCl3)
アセトン(Acetone)
炭酸ジメチル(DMC)
ヨウ素/ヨウ化リチウム/tert−ブチルピリジン(I2/LiI/t−BuPy)
ホウフッ化テトラエチルアンモニウム(NEt4BF4)
リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiTFSA)
プロピルメチルイミダゾリウムヨーダイド(PMImI)
アリルブチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニルアミド)(ABImTFSA)
[実施例1]
ポリ(4−ビニルピリジン)(P4VP)(分子量:60,000)50mg(0.47mmol)をDMF0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−プロパン−3−ジアミン(TFSA−(CH2)3−TFSA)50mg(0.05mmol)を混合した。80℃に加熱し、30分後にゲルのサンプルを得た。
[実施例9]
ポリ(ジメチルアミノエチルメタクリレート)(PDMAEMA)50mg(0.26mmol)をトルエン0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−1,12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)12.5mg(0.02mmol)を混合した。80℃に加熱し30分後にゲルのサンプルを得た。
ポリ(4−ビニルピリジン)(P4VP)20mg(0.19mmol)をアリルブチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニルアミド)0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−1,12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)12.5mg(0.02mmol)を混合した。100℃に加熱し、30分後に白色不透明なゲルを得た。
[実施例18]
ポリ(ジメチルアミノエチルメタクリレート)(PDMAEMA)20mg(0.11mmol)をアリルブチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニルアミド)0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−1,12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)12.5mg(0.02mmol)を混合した。100℃に加熱し、30分後に透明なゲルを得た。
として算出した。
上述したような本発明のゲル化剤は、表1に示すように、多様な液性媒体を好適にゲル化できるものであった。
[実施例19]
ポリジアリルメチルアミン(PDAMA)50mg(0.45mmol)を、I2/LiI 0.01mol/L/0.1mol/LのAN溶液0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)25mg(0.04mmol)を混合した。80℃に加熱し、30分後にゲルのサンプルを得た。
ポリ(4−ビニルピリジン)(P4VP、分子量:60,000)50mg(0.47mmol)をI2/LiI 0.01mol/L/0.1mol/LのGBL溶液0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)25mg(0.04mmol)を混合した。80℃に加熱し、30分後にゲルのサンプルを得た。
ポリ(4−ビニルピリジン−co−ビニル−N−アリルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド)(P4VP−Allyl、分子量60,000)50mg(0.47mmol)をI2 0.01mol/LのAN溶液0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−1,12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)25mg(0.03mmol)を混合した。80℃に加熱し30分後に透明なゲルを得た。
ポリ(ジアリルメチルアミン)(PDAMA)50mg(0.45mmol)をI2 0.01mol/LのAN溶液0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−1,12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)25mg(0.03mmol)を混合した。80℃に加熱し30分後に透明なゲルを得た。
ポリ(4−ビニルピリジン)(P4VP、分子量:60,000)25mg(0.24mmol)をLiTFSA 1.0mol/LのPC溶液0.5mLに溶解し、N,N,N’,N’−テトラ(トリフルオロメタンスルホニル)−ドデカン−1,12−ジアミン(TFSA−(CH2)12−TFSA)12.5mg(0.02mmol)を混合した。80℃に加熱し30分後に透明なゲルを得た。
ポリ(4−ビニルピリジン)(P4VP、分子量:60,000)50mg(0.47mmol)をI2/LiI 0.01mol/L/0.1mol/LのGBL溶液0.5mLに溶解し、1,12−ジブロモドデカン(Br−(CH2)12−Br)13.1mg(0.03mmol)を混合した。80℃に加熱し30分後に透明なゲルを得た。
ポリ(4−ビニルピリジン−co−ビニル−N−アリルピリジニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド)(P4VP−Allyl、分子量60,000)50mg(0.47mmol)をI2 0.01mol/LのAN溶液0.5mLに溶解し、1,12−ジブロモドデカン(Br−(CH2)12−Br)13.1mg(0.03mmol)を混合した。80℃に加熱し30分後に透明なゲルを得た。
導電性維持率(%)=(各実施例のインピーダンス/各参考例のインピーダンス)×100(%)
として算出した。
腐食試験は、電極に用いた金属の腐食電位測定を以下に示す3種のゲル内部で実施することにより行った。
ポテンショスタット(北斗電工社 HSV−100)を用いてLSV測定(作用極:アルミニウム、対電極:白金、参照電極:Ag/Ag+ AN)を実施した。サンプル1、2および3におけるアノード測定した結果を図1に示す。サンプル2の臭化物を含むゲル場合、+2Vにおいて大きく酸化されていることから、アルミニウム電極が臭化物イオンに腐食されていることが明らかとなった。一方、サンプル1およびサンプル3(TFSAイオンを含むゲル)は重なっており、本条件では電極を酸化しないことを確認できた。
これにより、本願発明のゲル化剤を用いて形成されたゲルは、ハロゲンを含むゲルよりも電極の腐食の面で有利であることが示された。
Claims (19)
- 架橋剤が、2〜5個の置換基Aを有する、請求項1〜3のいずれか一項に記載のゲル化剤。
- 高分子化合物が、以下の式:
さらに、前記高分子化合物が、以下の式:
R2およびR3は、互いに独立して、水素またはメチル基であり、
Dは、N、PおよびSからなる群から選択される1種または2種以上の元素を有する基であり、
Eは、有機基であり、
基Dが結合する主鎖の炭素原子と基Eが結合する主鎖の炭素原子とが隣り合う場合には、DおよびEは主鎖の各炭素原子とともに互いに結合して環を形成してもよい、
で表されるモノマー単位からなる群から選択される1種または2種以上を含んでもよく、
ここで、
式(11)で表されるモノマー単位が含まれる場合には、式(11)で表されるモノマー単位の当量比が、式(10)で表されるモノマー単位の当量比に対して、1:9〜9:1である、
請求項1〜4のいずれか一項に記載のゲル化剤。 - 高分子化合物が、以下の式:
n1、n2、n4およびn5は、互いに独立して、1〜10の整数であり、
n3は、0〜10の整数であり、
Aは、N(SO2CF3)2であり、
R4は、炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基、アリル基、ビニル基、置換基を有してもよいベンジル基、置換基を有してもよいフェニル基、および炭素数1〜20の直鎖状もしくは分岐状のフルオロアルキル基からなる群から選択される、
で表されるモノマー単位からなる群から選択される、1種または2種以上を含み、
ただし、式(18)〜(20)のいずれかがモノマー単位として選択された場合は、式(12)〜(17)の少なくとも1種のモノマーを含む、
請求項1〜5のいずれか一項に記載のゲル化剤。 - 高分子化合物の数平均分子量が、1,000〜1,000,000である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のゲル化剤。
- 有機溶媒、イオン液体および/または電解質溶液を含む液性媒体をゲル化させる、請求項1〜7のいずれか一項に記載のゲル化剤。
- 有機溶媒が、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、炭酸プロピレン(PC)、炭酸エチレン(EC)、炭酸ジメチル(DMC)、γ−ブチロラクトン(GBL)、アセトニトリル(AN)、メトキシプロピオニトリル(MPN)、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、塩化メチレン、メトキシアセトニトリル(MAN)、N−メチルピロリジノン(NMP)、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、アニソール、モノグライム、プロピオニトリル、4−メチル−2−ペンタノン、ブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、1,2−ジクロロエタン、ジメトキシエタン、ギ酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、ビニレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジメチルチオホルムアミド、スルホラン、3−メチル−スルホラン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、ニトロメタン、アセトン、クロロホルム、ジクロロメタンおよび四塩化炭素からなる群から選択される、1種または2種以上である、請求項8に記載のゲル化剤。
- 有機溶媒が、ジメチルアセトアミド(DMA)、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、炭酸プロピレン(PC)、炭酸エチレン(EC)、γ−ブチロラクトン(GBL)、アセトニトリル(AN)メトキシプロピオニトリル(MPN)、メトキシアセトニトリル(MAN)、N−メチルピロリジノン(NMP)、アセトン、クロロホルム、ジクロロメタンおよび四塩化炭素からなる群から選択される、1種または2種以上である、請求項8または9に記載のゲル化剤。
- イオン液体が、陽イオン種および陰イオン種を含み、前記陽イオンは、置換基を有してもよい、イミダゾリウムイオン、ピリジニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、ピロリジニウムイオン、ピペリジニウムイオン、テトラアルキルホスニウムイオン、ピラゾリウムイオン、トリアルキルスルホニウムイオン、モルホリウムイオンおよびグアジニウムイオンからなる群から選択される、1種または2種以上であり、前記陰イオンは、ハロゲン化物イオン(フッ素、塩素、ヨウ素および臭素)、テトラフルオロホウ酸イオン(BF4 −)、ヘキサフルオロリン酸イオン(PF6 −)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン(TFSA−)、チオシアン酸イオン(SCN−)、硝酸イオン(NO3 −)、硫酸イオン(SO4 2−)、チオ硫酸イオン(S2O3 2−)、炭酸イオン(CO3 2−)、炭酸水素イオン(HCO3 −)、リン酸イオン、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオン、ハロゲン酸化物酸イオン(XO4 −、XO3 −、XO2 −およびXO−、ここで、Xは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素である)、ハロゲン化酢酸イオン((CXnH3−n)COO−、ここで、Xは、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、nは、1〜3である)、テトラフェニルホウ酸イオン(BPh4 −)およびその誘導体(B(Aryl)4 −であり、ここで、Aryl=置換基を有するフェニル基)からなる群から選択される、1種または2種以上である、請求項8に記載のゲル化剤。
- 電解質溶液が、ヨウ素とヨウ化物とを含む溶液、リチウムイオンを含む溶液およびテトラアルキルアンモニウム塩を含む溶液からなる群から選択される、1種または2種以上である、請求項8に記載のゲル化剤。
- 高分子化合物の含有量が、ゲル化剤に対して15〜75重量%である、請求項1〜12のいずれか一項に記載のゲル化剤。
- 架橋剤の含有量が、ゲル化剤に対して25〜85重量%である、請求項1〜13のいずれか一項に記載のゲル化剤。
- ゲルの形成に際して、液性媒体の合計の含有量が、0.1〜50重量%である、請求項8〜14のいずれか一項に記載のゲル化剤。
- 電極に接する部位に用いられるゲルの形成に用いられる、請求項1〜15のいずれか一項に記載のゲル化剤。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載のゲル化剤を用いて形成されたことを特徴とするゲル。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載のゲル化剤の形成に用いられる、架橋剤。
- 請求項1〜16のいずれか一項に記載のゲル化剤を用いてゲルを製造する方法であって、
ゲル化剤と、液性媒体とを混合する工程を含む、前記方法。
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