JP2015126061A - Electrolytic solution for electrochemical devices and electrochemical device arranged by use thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気化学素子用電解液、およびそれを用いた電気化学素子に関する。 The present invention relates to an electrolytic solution for an electrochemical element, and an electrochemical element using the same.
近年、AV機器や家電製品、車載用途の電気化学素子は、より狭小な空間への配置・収納を要求され小型化する傾向があり、発熱の抑制は継続した課題となっている。電気化学素子の発熱は等価直列抵抗(ESR)の値に比例した電力損失とともにおこるため、ESRを低減させる電解液の高電導度化は最重要の因子として挙げられる。 In recent years, electrochemical devices for AV equipment, home appliances, and in-vehicle use have been required to be arranged and housed in a narrower space, and have a tendency to be miniaturized, and suppression of heat generation has been an ongoing problem. Since the heat generation of the electrochemical element occurs with a power loss proportional to the value of the equivalent series resistance (ESR), increasing the conductivity of the electrolyte that reduces the ESR is cited as the most important factor.
電気化学素子用電解液としては、アルミニウム電解コンデンサ用電解液、電気二重層キャパシタ用電解液、リチウムイオンキャパシタ用電解液、導電性高分子ハイブリッドアルミ電解コンデンサ用電解液などがある。アルミニウム電解コンデンサ用電解液としては、4級化したアルキル置換アミジン基を有する化合物のカルボン酸塩を電解質とする、いわゆるアミジン系電解液などが知られている。(特許文献1)本電解液を使用することにより電気化学素子の高電導度化を達成することができる。 Examples of the electrolytic solution for an electrochemical element include an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor, an electrolytic solution for an electric double layer capacitor, an electrolytic solution for a lithium ion capacitor, and an electrolytic solution for a conductive polymer hybrid aluminum electrolytic capacitor. As an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor, a so-called amidine-based electrolytic solution using a carboxylic acid salt of a compound having a quaternized alkyl-substituted amidine group as an electrolyte is known. (Patent Document 1) By using this electrolytic solution, it is possible to achieve high conductivity of an electrochemical element.
しかしながら、電気化学素子の小型化需要による低ESR化、高容量化、高信頼化要求に伴い、さらに電気伝導率の高い電解液が望まれており、特許文献1に開示されたアルミニウム電解コンデンサ用電解液の電気伝導率は十分とはいえない。本発明の課題は、電気伝導率の高い電気化学素子用電解液を提供することである。 However, along with demands for low ESR, high capacity, and high reliability due to the demand for miniaturization of electrochemical devices, an electrolytic solution with higher electric conductivity is desired. For the aluminum electrolytic capacitor disclosed in Patent Document 1 The electrical conductivity of the electrolyte is not sufficient. The subject of this invention is providing the electrolyte solution for electrochemical elements with high electrical conductivity.
本発明者等は上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち本発明は、実質的に炭素のみで構成される電子伝導性物質(A1)、(A1)の誘導体(A2)およびドープされた導電性高分子(A3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(A)を含有することを特徴とする電気化学素子用電解液;該電解液を用いてなる電気化学素子である。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have arrived at the present invention. That is, the present invention is at least one selected from the group consisting of an electron conductive substance (A1) substantially composed of only carbon, a derivative (A2) of (A1), and a doped conductive polymer (A3). An electrolytic solution for an electrochemical device comprising the compound (A): An electrochemical device using the electrolytic solution.
本発明の電気化学素子用電解液は、電気伝導率が高い効果を奏する。 The electrolytic solution for electrochemical devices of the present invention has an effect of high electrical conductivity.
本発明は、実質的に炭素のみで構成される電子伝導性物質(A1)、(A1)の誘導体(A2)およびドープされた導電性高分子(A3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(A)を含有することを特徴とする電気化学素子用電解液である。電解液に電解質(B)が含まれていてもよい。また、その電解質(B)が溶媒(C)中に溶解されているか、および/または電解質(B)がイオン液体(D)であってもよい。電子伝導性の高い化合物(A)を液体に分散および/または溶解することで電気伝導率の高い電解液を得ることができる。 The present invention provides at least one selected from the group consisting of an electron conductive substance (A1) substantially composed of carbon only, a derivative (A2) of (A1) and a doped conductive polymer (A3). It is an electrolyte solution for electrochemical elements, containing a compound (A). The electrolyte (B) may be contained in the electrolytic solution. Further, the electrolyte (B) may be dissolved in the solvent (C) and / or the electrolyte (B) may be an ionic liquid (D). An electrolytic solution having high electrical conductivity can be obtained by dispersing and / or dissolving the compound (A) having high electron conductivity in a liquid.
実質的に炭素のみで構成される電子伝導性物質(A1)はカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラフェン、カーボンブラック、フラーレン、フラーレンオリゴマー、およびフラーレンポリマーであり、これらの2種以上の混合物であってもよい。これらの物質は原子・分子を内包および/または吸着していてもよい。 The electron conductive substance (A1) substantially composed only of carbon is carbon nanotube, carbon nanohorn, graphene, carbon black, fullerene, fullerene oligomer, and fullerene polymer, and even a mixture of two or more of these. Good. These substances may contain and / or adsorb atoms and molecules.
(A1)の誘導体(A2)は、化学修飾によって(A1)に水素、ハロゲン、カルボキシル基、スルホニル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アリル基、アリール基、アルキレン基、アシル基、アルコキシ基、アミノ基、イミノ基、ニトロ基、ニトロソ基、アルキルチオ基、シアノ基、ホルミル基、カルバモイル基、シリル基、シリルオキシ基などを導入した物質である。これらの物質は原子・分子を内包および/または吸着していてもよい。 The derivative (A2) of (A1) is converted into (A1) by hydrogenation, halogen, carboxyl group, sulfonyl group, alkoxycarbonyl group, alkyl group, allyl group, aryl group, alkylene group, acyl group, alkoxy group, amino group by chemical modification. Group, imino group, nitro group, nitroso group, alkylthio group, cyano group, formyl group, carbamoyl group, silyl group, silyloxy group and the like. These substances may contain and / or adsorb atoms and molecules.
ドープされた導電性高分子(A3)における導電性高分子は、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリ(p-フェニレン)、ポリフルオレン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリチエニレンビニレンなどである。ドーパントは、アルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)、アルカリ土類金属(Be、Mg、Ca)、陽イオン(Li+、Na+、K+、R4N+、R4P+)(R:アルキル基および/またはアリール基)、 ハロゲン(Br2、I2、ICl、ICl3)、ルイス酸(PF5、AsF5、BF3、SO3)、ブレンステッド酸(HCl、H2SO4、HClO4、カンファースルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸)、金属化合物(FeCl3、FeBr3、SnCl4)、有機化合物(TCNQ、TCNE,DDQ、アミノ酸)、アニオン(ClO4 −, BF4 −, PF6 −, AsF6 −)などである。 The conductive polymer in the doped conductive polymer (A3) is polypyrrole, polyaniline, polythiophene, polyethylenedioxythiophene, poly (p-phenylene), polyfluorene, poly (p-phenylene vinylene), polythienylene vinylene. Etc. The dopant is alkali metal (Li, Na, K, Rb, Cs), alkaline earth metal (Be, Mg, Ca), cation (Li + , Na + , K + , R 4 N + , R 4 P +. ) (R: alkyl group and / or aryl group), halogen (Br 2 , I 2 , ICl, ICl 3 ), Lewis acid (PF 5 , AsF 5 , BF 3 , SO 3 ), Bronsted acid (HCl, H 2 SO 4 , HClO 4 , camphorsulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, polystyrenesulfonic acid), metal compound (FeCl 3 , FeBr 3 , SnCl 4 ), organic compound (TCNQ, TCNE, DDQ, amino acid), anion (ClO 4 -, BF 4 -, PF 6 -, AsF 6 -) and the like.
電解液中に占める化合物(A)の濃度は、電解液の重量に基づいて、0.001〜70%が好ましく、さらに好ましくは0.005〜30%、特に好ましくは0.01〜5%である。 The concentration of the compound (A) in the electrolytic solution is preferably 0.001 to 70%, more preferably 0.005 to 30%, particularly preferably 0.01 to 5% based on the weight of the electrolytic solution. is there.
電解質(B)としては、アンモニウム化合物(B1)が含まれる。ここでアンモニウム化合物(B1)は、アンモニウム塩、NF4 +、NH3OH+、R4N+など、アンモニウム基の水素を他の基または元素によって置換したイオンを含む広義のアンモニウム塩あるいはアンモニウムイオン一般を指すものとする。アンモニウム化合物(B1)としては、一般式(1)で表されるアンモニウム塩(B11)または一般式(2)で表されるアミジニウム塩(B12)が含まれ、2種以上併用することもできる。 The electrolyte (B) includes an ammonium compound (B1). Here, the ammonium compound (B1) is an ammonium salt or ammonium ion in a broad sense including an ion obtained by substituting the hydrogen of the ammonium group with another group or element, such as an ammonium salt, NF 4 + , NH 3 OH + , R 4 N +, etc. It shall be general. As an ammonium compound (B1), the ammonium salt (B11) represented by General formula (1) or the amidinium salt (B12) represented by General formula (2) is contained, and it can also use 2 or more types together.
炭化水素基(E1)の炭素数は好ましくは1〜10、さらに好ましいのは炭素数1〜8、最も好ましいのは炭素数1〜6である。環状炭化水素基(E2)の炭素数は好ましくは3〜20、さらに好ましいのは炭素数4〜10、最も好ましいのは炭素数5〜8である。 The hydrocarbon group (E1) preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and most preferably 1 to 6 carbon atoms. The cyclic hydrocarbon group (E2) preferably has 3 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 10 carbon atoms, and most preferably 5 to 8 carbon atoms.
炭化水素基(E1)の具体例としては以下のものが挙げられる。
(1)飽和炭化水素基
アルキル基:メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチルなどの直鎖アルキル基、イソプロピル、sec−ブチル、tert−ブチルなどの分岐アルキル基など
(2)不飽和炭化水素基
アルケニル基:ビニル、アリル、プロペニル、1−ブテニル、2−ブテニル等、
アルキニル基:エチニル、1−プロピニル、2−プロピニルなど
Specific examples of the hydrocarbon group (E1) include the following.
(1) Saturated hydrocarbon group alkyl group: linear alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, branched alkyl group such as isopropyl, sec-butyl, tert-butyl, etc. (2) unsaturated hydrocarbon Group alkenyl group: vinyl, allyl, propenyl, 1-butenyl, 2-butenyl, etc.
Alkynyl group: ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl, etc.
(E1)に置換されていてもよい置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜20のアルコキシ基、スルホニル基などが挙げられる。 Examples of the substituent which may be substituted by (E1) include a hydroxyl group, a carboxyl group, an ether group, an aldehyde group, an amino group, a nitro group, a cyano group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a sulfonyl group. It is done.
環状炭化水素基(E2)の具体例としては以下のものが挙げられる。
(1)脂環式炭化水素基:シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなど
(2)芳香族炭化水素基:フェニル、トリル、ベンジルなど
酸素原子および/またはイオウ原子および/または窒素原子を含有する場合、(E2)の具体例としてはフラニル、チエニル等複素環芳香族化合物基などが挙げられる。
Specific examples of the cyclic hydrocarbon group (E2) include the following.
(1) Alicyclic hydrocarbon group: cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, etc. (2) Aromatic hydrocarbon group: oxygen atom and / or sulfur atom such as phenyl, tolyl, benzyl and / or In the case of containing a nitrogen atom, specific examples of (E2) include heterocyclic aromatic compound groups such as furanyl and thienyl.
アンモニウム塩(B11)のアンモニウムとして、具体例は以下の通りであり、2種以上併用することもできる。
(1)アンモニウム(NH4 +)
(2)モノアルキルアンモニウム
メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、プロピルアンモニウム、ブチルアンモニウムなど
(3)ジアルキルアンモニウム
ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、エチルメチルアンモニウム、ジイソプロピルアンモニウム、ジ−n−ブチルアンモニウム、ジイソブチルアンモニウム、イソプロピルメチルアンモニウム、ジアリルアンモニウム、アリルエチルアンモニウム、ジベンジルアンモニウム、N−メチルエタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウムなど
Specific examples of ammonium of the ammonium salt (B11) are as follows, and two or more kinds can be used in combination.
(1) Ammonium (NH 4 + )
(2) Monoalkyl ammonium methyl ammonium, ethyl ammonium, propyl ammonium, butyl ammonium, etc. (3) Dialkyl ammonium dimethyl ammonium, diethyl ammonium, ethyl methyl ammonium, diisopropyl ammonium, di-n-butyl ammonium, diisobutyl ammonium, isopropyl methyl ammonium, Diallylammonium, allylethylammonium, dibenzylammonium, N-methylethanolammonium, diethanolammonium, etc.
(4)トリアルキルアンモニウム
トリメチルアンモニウム、ジメチルエチルアンモニウム、メチルジエチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ジメチル−n−プロピルアンモニウム、ジメチルイソプロピルアンモニウム、メチルエチル−n−プロピルアンモニウム、メチルエチルイソプロピルアンモニウム、ジエチル−n−プロピルアンモニウム、ジエチルイソプロピルアンモニウム、トリ−n−プロピルアンモニウム、トリイソプロピルアンモニウム、ジプロピルメチルアンモニウム、ジプロピルエチルアンモニウム、トリ−n−ブチルアンモニウム、トリ−tert−ブチルアンモニウム、ジエチルブチルアンモニウム、メチルプロピルブチルアンモニウム、エチルプロピルブチルアンモニウム、ジプロピルブチルアンモニウム、ジブチルメチルアンモニウム、ジブチルエチルアンモニウム、ジブチルプロピルアンモニウム、N,N−ジメチルアミノエチルメチルアンモニウムなど
(4) Trialkylammonium trimethylammonium, dimethylethylammonium, methyldiethylammonium, triethylammonium, dimethyl-n-propylammonium, dimethylisopropylammonium, methylethyl-n-propylammonium, methylethylisopropylammonium, diethyl-n-propylammonium , Diethylisopropylammonium, tri-n-propylammonium, triisopropylammonium, dipropylmethylammonium, dipropylethylammonium, tri-n-butylammonium, tri-tert-butylammonium, diethylbutylammonium, methylpropylbutylammonium, ethyl Propylbutylammonium, dipropylbutylammonium, Butyl ammonium, di-butyl-ethyl ammonium, dibutyl-propyl ammonium, N, N-dimethylaminoethyl ammonium etc.
(5)テトラアルキルアンモニウム
テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、トリメチル−n−プロピルアンモニウム、トリメチルイソプロピルアンモニウム、トリメチル−n−ブチルアンモニウム、トリメチルイソブチルアンモニウム、トリメチル−t−ブチルアンモニウム、トリメチル−n−ヘキシルアンモニウム、ジメチルジ−n−プロピルアンモニウム、ジメチルジイソプロピルアンモニウム、ジメチル−n−プロピルイソプロピルアンモニウム、メチルトリ−n−プロピルアンモニウム、メチルトリイソプロピルアンモニウム、メチルジ−n−プロピルイソプロピルアンモニウム、メチル−n−プロピルジイソプロピルアンモニウム、トリエチル−n−プロピルアンモニウム、トリエチルイソプロピルアンモニウム、トリエチル−n−ブチルアンモニウム、トリエチルイソブチルアンモニウム、トリエチル−t−ブチルアンモニウム、ジメチルジ−n−ブチルアンモニウム、ジメチルジイソブチルアンモニウム、ジメチルジ−t−ブチルアンモニウム、ジメチル−n−ブチルエチルアンモニウム、ジメチルイソブチルエチルアンモニウム、ジメチル−t−ブチルエチルアンモニウム、ジメチル−n−ブチルイソブチルアンモニウム、ジメチル−n−ブチル−t−ブチルアンモニウム、ジメチルイソブチル−t−ブチルアンモニウム、ジエチルジ−n−プロピルアンモニウム、ジエチルジイソプロピルアンモニウム、ジエチル−n−プロピルイソプロピルアンモニウム、エチルトリ−n−プロピルアンモニウム、エチルトリイソプロピルアンモニウム、エチルジ−n−プロピルイソプロピルアンモニウム、エチル−n−プロピルジイソプロピルアンモニウム、ジエチルメチル−n−プロピルアンモニウム、エチルジメチル−n−プロピルアンモニウム、エチルメチルジ−n−プロピルアンモニウム、ジエチルメチルイソプロピルアンモニウム、エチルジメチルイソプロピルアンモニウム、エチルメチルジイソプロピルアンモニウム、エチルメチル−n−プロピルイソプロピルアンモニウム、テトラ−n−プロピルアンモニウム、テトライソプロピルアンモニウム、n−プロピルトリイソプロピルアンモニウム、ジ−n−プロピルジイソプロピルアンモニウム、トリ−n−プロピルイソプロピルアンモニウム、トリメチルペンチルアンモニウム、トリメチルヘキシルアンモニウム、トリメチルヘプチルアンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルノニルアンモニウムなど
(5) Tetraalkylammonium tetramethylammonium, ethyltrimethylammonium, diethyldimethylammonium, triethylmethylammonium, tetraethylammonium, trimethyl-n-propylammonium, trimethylisopropylammonium, trimethyl-n-butylammonium, trimethylisobutylammonium, trimethyl-t -Butylammonium, trimethyl-n-hexylammonium, dimethyldi-n-propylammonium, dimethyldiisopropylammonium, dimethyl-n-propylisopropylammonium, methyltri-n-propylammonium, methyltriisopropylammonium, methyldi-n-propylisopropylammonium, Methyl-n-propyl diisopro Ruammonium, triethyl-n-propylammonium, triethylisopropylammonium, triethyl-n-butylammonium, triethylisobutylammonium, triethyl-t-butylammonium, dimethyldi-n-butylammonium, dimethyldiisobutylammonium, dimethyldi-t-butylammonium, Dimethyl-n-butylethylammonium, dimethylisobutylethylammonium, dimethyl-t-butylethylammonium, dimethyl-n-butylisobutylammonium, dimethyl-n-butyl-t-butylammonium, dimethylisobutyl-t-butylammonium, diethyldi- n-propylammonium, diethyldiisopropylammonium, diethyl-n-propylisopropyla Monium, ethyltri-n-propylammonium, ethyltriisopropylammonium, ethyldi-n-propylisopropylammonium, ethyl-n-propyldiisopropylammonium, diethylmethyl-n-propylammonium, ethyldimethyl-n-propylammonium, ethylmethyldi-n- Propylammonium, diethylmethylisopropylammonium, ethyldimethylisopropylammonium, ethylmethyldiisopropylammonium, ethylmethyl-n-propylisopropylammonium, tetra-n-propylammonium, tetraisopropylammonium, n-propyltriisopropylammonium, di-n-propyl Diisopropylammonium, tri-n-propylisopropylammo Nium, trimethylpentylammonium, trimethylhexylammonium, trimethylheptylammonium, trimethyloctylammonium, trimethylnonylammonium, etc.
(6)芳香族置換アンモニウム
トリメチルフェニルアンモニウム、テトラフェニルアンモニウムなど
(7)脂肪族環状アンモニウム
N,N−ジメチルピロリジニウム、N−エチル−N−メチルピロリジニウム、N,N−ジエチルピロリジニウム、N,N−テトラメチレンピロリジニウム等のピロリジニウム;N,N−ジメチルピペリジニウム、N−エチル−N−メチルピペリジニウム、N,N−ジエチルピペリジニウム、N,N−テトラメチレンピペリジニウム、N,N−ペンタメチレンピペリジニウム等のピペリジニウム;N,N−ジメチルモルホリニウム、N−エチル−N−メチルモルホリニウム、N,N−ジエチルモルホリニウムなど
(8)含窒素ヘテロ環芳香族化合物
N−メチルピリジニウム、N−エチルピリジニウム、N−n−プロピルピリジニウム、N−イソプロピルピリジニウム、N−n−ブチルピリジニウムなど
(6) Aromatic substituted ammonium trimethylphenylammonium, tetraphenylammonium, etc. (7) Aliphatic cyclic ammonium N, N-dimethylpyrrolidinium, N-ethyl-N-methylpyrrolidinium, N, N-diethylpyrrolidinium Pyrrolidinium such as N, N-tetramethylenepyrrolidinium; N, N-dimethylpiperidinium, N-ethyl-N-methylpiperidinium, N, N-diethylpiperidinium, N, N-tetramethylenepi Piperidinium such as peridinium, N, N-pentamethylenepiperidinium; N, N-dimethylmorpholinium, N-ethyl-N-methylmorpholinium, N, N-diethylmorpholinium, etc. (8) Nitrogen-containing Heterocyclic aromatic compounds N-methylpyridinium, N-ethylpyridinium, Nn- B pills pyridinium, N- isopropyl pyridinium, N-n-butyl-pyridinium, etc.
アミジニウム塩(B11)におけるアミジニウムの好適な具体例は以下の通りであり、2種以上併用することもできる。
(1)イミダゾリウム
1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1,2−ジエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチル−2−メチルイミダゾリウム、1,2−ジメチル−3−n−プロピルイミダゾリウム、1−n−ブチル−3−メチルイミダゾリウム、1−メチル−3−n−プロピル−2,4−ジメチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウム、1,2,3,4,5−ペンタメチルイミダゾリウム、2−エチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−n−プロピルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−n−ペンチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−n−ヘプチルイミダゾリウム、1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、2−エチル−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、1,3−ジメチルベンゾイミダゾリウム、1−フェニル−3−メチルイミダゾリウム、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウム、1−フェニル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−ベンジル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、2−フェニル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ベンジル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−n−ウンデシルイミダゾリウム、1,3−ジメチル−2−n−ヘプタデシルイミダゾリウム、2−(2′−ヒドロキシ)エチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−(2′−ヒドロキシ)エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、2−エトキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エトキシメチル−2,3−ジメチルイミダゾリウムなど。
Preferred specific examples of amidinium in the amidinium salt (B11) are as follows, and two or more kinds can be used in combination.
(1) Imidazolium 1,3-dimethylimidazolium, 1,2,3-trimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1,3-diethyl Imidazolium, 1,2-diethyl-3-methylimidazolium, 1,3-diethyl-2-methylimidazolium, 1,2-dimethyl-3-n-propylimidazolium, 1-n-butyl-3-methyl Imidazolium, 1-methyl-3-n-propyl-2,4-dimethylimidazolium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolium, 1,2,3,4,5-pentamethylimidazolium, 2 -Ethyl-1,3-dimethylimidazolium, 1,3-dimethyl-2-n-propylimidazolium, 1,3-dimethyl-2-n-pentyl Midazolium, 1,3-dimethyl-2-n-heptylimidazolium, 1,3,4-trimethylimidazolium, 2-ethyl-1,3,4-trimethylimidazolium, 1,3-dimethylbenzimidazolium, 1 -Phenyl-3-methylimidazolium, 1-benzyl-3-methylimidazolium, 1-phenyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-benzyl-2,3-dimethylimidazolium, 2-phenyl-1,3 -Dimethylimidazolium, 2-benzyl-1,3-dimethylimidazolium, 1,3-dimethyl-2-n-undecylimidazolium, 1,3-dimethyl-2-n-heptadecylimidazolium, 2- ( 2'-hydroxy) ethyl-1,3-dimethylimidazolium, 1- (2'-hydroxy) ethyl-2,3- Methylimidazolium, 2-ethoxy-1,3-dimethyl imidazolium, and 1-ethoxymethyl-2,3-dimethyl imidazolium.
(2)イミダゾリニウム
1,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリニウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,3−ジエチルイミダゾリニウム、1,2−ジエチル−3−メチルイミダゾリニウム、1,3−ジエチル−2−メチルイミダゾリニウム、1,2−ジメチル−3−n−プロピルイミダゾリニウム、1−n−ブチル−3−メチルイミダゾリニウム、1−メチル−3−n−プロピル−2,4−ジメチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、2−エチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2−n−プロピルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2−n−ペンチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2−n−ヘプチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、2−エチル−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、1−フェニル−3−メチルイミダゾリニウム、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリニウム、1−フェニル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、1−ベンジル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−フェニル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ベンジル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムなど。
(2) imidazolinium 1,3-dimethylimidazolinium, 1,2,3-trimethylimidazolinium, 1-ethyl-3-methylimidazolinium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium, 1,3-diethylimidazolinium, 1,2-diethyl-3-methylimidazolinium, 1,3-diethyl-2-methylimidazolinium, 1,2-dimethyl-3-n-propylimidazolinium, 1-n-butyl-3-methylimidazolinium, 1-methyl-3-n-propyl-2,4-dimethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium, 2-ethyl- 1,3-dimethylimidazolinium, 1,3-dimethyl-2-n-propylimidazolinium, 1,3-dimethyl-2-n-pentylimidazolinium, 1 3-dimethyl-2-n-heptylimidazolinium, 1,3,4-trimethylimidazolinium, 2-ethyl-1,3,4-trimethylimidazolinium, 1-phenyl-3-methylimidazolinium, 1-benzyl-3-methylimidazolinium, 1-phenyl-2,3-dimethylimidazolinium, 1-benzyl-2,3-dimethylimidazolinium, 2-phenyl-1,3-dimethylimidazolinium, 2-benzyl-1,3-dimethylimidazolinium and the like.
アンモニウム塩(B11)もしくはアミジニウム塩(B12)を構成するアニオンは、有機酸アニオン、無機酸アニオンから選ばれる少なくとも1種のアニオンであり、2種以上併用することもできる。 The anion constituting the ammonium salt (B11) or the amidinium salt (B12) is at least one anion selected from an organic acid anion and an inorganic acid anion, and two or more can be used in combination.
アンモニウム塩(B11)もしくはアミジニウム塩(B12)を構成する有機酸アニオンにおける有機酸の具体例としては以下のものが挙げられる。 Specific examples of the organic acid in the organic acid anion constituting the ammonium salt (B11) or the amidinium salt (B12) include the following.
(1)カルボン酸たとえばモノカルボン酸{C1〜30の脂肪族モノカルボン酸[飽和モノカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ベラルゴン酸、ラウリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸など);不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸など)];C7〜34の脂環式モノカルボン酸[シクロヘキサンカルボン酸など];C7〜15の芳香族モノカルボン酸[安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸など];C2〜31の脂肪族オキシモノカルボン酸[グリコール酸、乳酸、酒石酸など];C7〜15の芳香族オキシカルボン酸[サリチル酸、マンデル酸など];アルキル(C1〜20)エーテルモノカルボン酸}およびポリカルボン酸(2〜4価のポリカルボン酸){C2〜31の脂肪族ポリカルボン酸[飽和ポリカルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバチン酸など);不飽和ポリカルボン酸(マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸、フラン−2,3−ジカルボン酸、フラン−3,4−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2−エン−2,3−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボン酸など)];C8〜16の芳香族ポリカルボン酸[フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など];S含有ポリカルボン酸[チオジプロピオン酸など];C7〜34の脂環式ポリカルボン酸[シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸など];カルボキシル基含有ポリマー(Mw:200〜5000)[ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸と他のビニルモノマーとのコポリマー、カルボキシル基含有ポリウレタン、]など} (1) Carboxylic acids such as monocarboxylic acids {C1-30 aliphatic monocarboxylic acids [saturated monocarboxylic acids (formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, verargon Acid, lauric acid, myristic acid, stearic acid, behenic acid, etc.); unsaturated monocarboxylic acids (acrylic acid, methacrylic acid, oleic acid, etc.)]; C7-34 alicyclic monocarboxylic acids [cyclohexanecarboxylic acid, etc.] C7-15 aromatic monocarboxylic acids [benzoic acid, cinnamic acid, naphthoic acid, etc.]; C2-31 aliphatic oxymonocarboxylic acids [glycolic acid, lactic acid, tartaric acid, etc.]; C7-15 aromatic oxy; Carboxylic acids [salicylic acid, mandelic acid, etc.]; alkyl (C1-20) ether monocarboxylic acids} and polycarboxylic acids (2 Tetravalent polycarboxylic acid) {C2-31 aliphatic polycarboxylic acid [saturated polycarboxylic acid (oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, etc. Unsaturated polycarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, cyclobutene-1,2-dicarboxylic acid, cyclopentene-1,2-dicarboxylic acid, furan-2,3-dicarboxylic acid, furan-3,4- Dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,1] hept-2-ene-2,3-dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,1] hepta-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid)]]; C8-16 aromatic polycarboxylic acid [phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.]; S-containing polycarboxylic acid [thiodipropio Acid etc.]; C7-34 alicyclic polycarboxylic acid [cyclohexanedicarboxylic acid, dimer acid, etc.]; carboxyl group-containing polymer (Mw: 200-5000) [poly (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid and others Copolymers with vinyl monomers, carboxyl group-containing polyurethanes, etc.]}
(2)フェノール類、たとえば1価フェノール(フェノールおよびナフトールを含む)[フェノール;モノおよびジアルキル(C1〜20)フェノール類(クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、n−およびイソ−プロピルフェノール、n−およびイソ−アミルフェノール、イソノニルフェノール、イソドデシルフェノールなど);メトキシフェノール類(オイゲノール、グアヤコールなど);ナフトールおよびシクロヘキシルフェノールなど]および多価(2〜4価)フェノール[カテコール、レゾルシン、ピロガロールおよびフロログリシンなど]
(3)モノ−およびジ−アルキル(C1〜20)リン酸エステル[モノ−およびジ−メチルリン酸エステル、モノ−およびジ−イソプロピルリン酸エステル、モノ−およびジ−ブチルリン酸エステル、モノ−およびジ−2−エチルヘキシルリン酸エステル、モノ−およびジ−イソデシルリン酸エステルなど]
(4)その他 HN(RfSO3)2 −、HC(RfSO3)3 −、RfSO3 −、RfCO2 −(Rfは、炭素数1〜12のフルオロアルキル基を表す。)、N(CN)2 −
(2) Phenols such as monohydric phenols (including phenol and naphthol) [phenols; mono and dialkyl (C1-20) phenols (cresol, xylenol, ethylphenol, n- and iso-propylphenol, n- and iso -Amylphenol, isononylphenol, isododecylphenol, etc .; methoxyphenols (eugenol, guaiacol etc.); naphthol and cyclohexylphenol] and polyvalent (2-4 valent) phenols [catechol, resorcin, pyrogallol and phloroglycin etc.]
(3) Mono- and di-alkyl (C1-20) phosphate [mono- and di-methyl phosphate, mono- and di-isopropyl phosphate, mono- and di-butyl phosphate, mono- and di 2-ethylhexyl phosphate, mono- and di-isodecyl phosphate, etc.]
(4) Others HN (RfSO 3) 2 -, HC (RfSO 3) 3 -, RfSO 3 -, RfCO 2 - (. Rf is representing a fluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms), N (CN) 2 −
アンモニウム塩(B11)もしくはアミジニウム塩(B12)を構成する無機酸アニオンの具体例としてはホウ酸アニオン、リン酸アニオンの他、Cl−、Br−、I−、BF4 −、PF6 −、AsF6 −、PCl6 −、BCl4 −、AsCl6 −、SbCl6 −、TaCl6 −、NbCl6 −、PBr6 −、BBr4 −、AsBr6 −、AlBr4 −、TaBr6 −、NbBr6 −、SbF6 −、AlF4 −、ClO4 −、AlCl4 −、TaF6 −、NbF6 −、F(HF)n −(当該式中、nは1以上4以下の数値を表す)が挙げられる。 Specific examples of inorganic acid anions constituting the ammonium salt (B11) or amidinium salt (B12) include borate anion and phosphate anion, as well as Cl − , Br − , I − , BF 4 − , PF 6 − , AsF. 6 − , PCl 6 − , BCl 4 − , AsCl 6 − , SbCl 6 − , TaCl 6 − , NbCl 6 − , PBr 6 − , BBr 4 − , AsBr 6 − , AlBr 4 − , TaBr 6 − , NbBr 6 − , SbF 6 − , AlF 4 − , ClO 4 − , AlCl 4 − , TaF 6 − , NbF 6 − , F (HF) n − (wherein n represents a numerical value of 1 or more and 4 or less). .
アンモニウム塩(B11)もしくはアミジニウム塩(B12)のうち、好ましくは上記一般式(2)で表されるアミジニウム塩(B12)であり、(B12)のうちより好ましくはアミジニウム有機酸塩である。 Of the ammonium salt (B11) or the amidinium salt (B12), the amidinium salt (B12) represented by the general formula (2) is preferable, and the amidinium organic acid salt is more preferable among (B12).
電解液中に占める電解質(B)の濃度は、電解液の重量に基づいて、5〜70%が好ましく、さらに好ましくは10〜60%、特に好ましくは15〜50%である。 The concentration of the electrolyte (B) in the electrolytic solution is preferably 5 to 70%, more preferably 10 to 60%, and particularly preferably 15 to 50% based on the weight of the electrolytic solution.
溶媒(C)の具体例としては以下の通りであり、2種以上の溶媒(C)を併用することもできる。 Specific examples of the solvent (C) are as follows, and two or more kinds of solvents (C) can be used in combination.
(1)アルコール
1価アルコール;炭素数1〜6の1価アルコール(メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコールなど)、炭素数7以上の1価アルコール(ベンジルアルコール、オクタノールなど)、2価アルコール;炭素数1〜6の2価アルコール(エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコールなど)、炭素数7以上の2価アルコール(オクチレングリコールなど)、3価アルコール;炭素数1〜6の3価アルコール(グリセリンなど)、4価から6価またはそれ以上のアルコール;炭素数1〜6の4価から6価またはそれ以上のアルコール(ヘキシトールなど)
(2)アミド
ホルムアミド(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−ジエチルホルムアミドなど)、アセトアミド(N−メチルアセトアミド、N−エチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミドなど)、プロピオンアミド(N,N−ジメチルプロピオンアミド、ヘキサメチルホスホリルアミドなど)、オキサゾリジノン(N−メチル−2−オキサゾリジノン、3,5−ジメチル−2−オキサゾリジノンなど)
(1) Alcohol monohydric alcohol; monohydric alcohol having 1 to 6 carbon atoms (methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, diacetone alcohol, furfuryl alcohol, etc.), monohydric alcohol having 7 or more carbon atoms (benzyl) (Alcohol, octanol, etc.), dihydric alcohol; C1-C6 dihydric alcohol (ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, hexylene glycol, etc.), C7 or more dihydric alcohol (octylene glycol, etc.), 3 C1-C6 trihydric alcohol (such as glycerin), 4-valent to 6-valent or higher alcohols; C1-C6 tetravalent to 6-valent or higher alcohols (such as hexitol)
(2) Amidoformamide (N-methylformamide, N-ethylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, etc.), acetamide (N-methylacetamide, N-ethylacetamide, N, N-dimethylacetamide) N, N-diethylacetamide), propionamide (N, N-dimethylpropionamide, hexamethylphosphorylamide, etc.), oxazolidinone (N-methyl-2-oxazolidinone, 3,5-dimethyl-2-oxazolidinone, etc.)
(3)ケトン
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノンなど
(4)ニトリル
アセトニトリル、アクリロニトリルなど
(5)カーボネート
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネートなど
(6)エーテル
モノエーテル(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、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフランなど)、ジエーテル(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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなど)
(7)炭化水素
ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなど
(8)その他の有機極性溶剤
ジメチルスルホキシド、スルホラン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−メチルピロリドンなど
(9)水
(3) Ketone acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, cyclohexanone, etc. (4) Nitrile acetonitrile, acrylonitrile, etc. (5) Carbonate ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, etc. (6) Ether monoether (ethylene glycol) Monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, tetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, etc.), diethers (ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether) Such as diethylene glycol diethyl ether)
(7) Hydrocarbon pentane, hexane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene and the like (8) Other organic polar solvents dimethyl sulfoxide, sulfolane, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methylpyrrolidone, etc. (9) water
この発明において、イオン液体(D)とは融点が150℃以下のものである。 In the present invention, the ionic liquid (D) has a melting point of 150 ° C. or lower.
イオン液体(D)としては、一般式(1)で表されるアンモニウム塩(B11)または一般式(2)で表されるアミジニウム塩(B12)が含まれ、2種以上併用することもできる。 As an ionic liquid (D), the ammonium salt (B11) represented by General formula (1) or the amidinium salt (B12) represented by General formula (2) is contained, and it can also use 2 or more types together.
イオン液体(D)の具体例としては、
(1)イミダゾリウム塩、イミダゾリニウム塩
1−エチル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・フタル酸アニオン、1,3−ジメチルイミダゾリウム メタンスルホネート、1,3−ジメチルイミダゾリウム ジメチルフォスフェート、1,3−ジメチルイミダゾリウム ジエチルフォスフェート、1,3−ジメチルイミダゾリウム ジブチルフォスフェート、1,3−ジメチルイミダゾリウム メチルサルフェート、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム メチルサルフェート、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム臭化物、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヨウ化物、1−エチル−3−メチルイミダゾリウムヨウ化物、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・乳酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(ペンタフルオロエチルスルフォニル)イミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ジシアナミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・硝酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム テトラクロロアルミネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・酢酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・アミノ酢酸アニオン、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム メタンスルホネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム 1,1,2,2−テトラフルオロエタンスルホネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ジシアナミド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム チオシアネート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム トシレート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム メチルサルフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム エチルサルフェート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム ヒドロキシド、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム・硫酸水素アニオン、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム塩化物、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム エチルサルフェート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、1−メチル−3−プロピルイミダゾリウムヨウ化物、1−プロピル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム臭化物、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヨウ化物、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム メタンスルホネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・乳酸アニオン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・酢酸アニオン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ジブチルフォスフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ジシアナミド、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロアンチモネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ハイドロジェンサルフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム メタンスルフォネート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム メチルサルフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム・硝酸アニオン、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム オクチルサルフェート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム テトラクロロアルミネート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム臭化物、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウムヨウ化物、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1−ヘキシル−3−メチルイミダゾリウム ジシアナミド、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウム塩化物、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−メチル−3−オクチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルフォネート、1−デシル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−デシル−3−メチルイミダゾリウム臭化物、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウム臭化物、1−ドデシル−3−メチルイミダゾリウムヨウ化物、1−テトラデシル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−ヘキサデシル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−オクタデシル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム臭化物、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム塩化物、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム臭化物、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム塩化物、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−ブチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム臭化物、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム塩化物、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1−ヘキシル−2,3−ジメチルイミダゾリウム トリフルオロメタンスルホネート、1−アリル−3−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−アリル−3−メチルイミダゾリウム臭化物、1−アリル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−アリル−3−メチルイミダゾリウム ジシアナミド、1−アリル−3−メチルイミダゾリウムヨウ化物、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウム塩化物、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−ベンジル−3−メチルイミダゾリウム テトラフルオロボレート、1,3−ビス(シアノメチル)イミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1,3−ビス(シアノメチル)イミダゾリウム塩化物、1,3−ビス(シアノメチル)イミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1,3−ビス(3−シアノプロピル)イミダゾリウム塩化物、4−(3−ブチル−1−イミダゾリオ)−1−ブタンスルフォネート、1,3−ジヒドロキシイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1,3−ジヒドロキシ−2−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1,3−ジメトキシイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1,3−ジメトキシイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1,3−ジメトキシ−2−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1,3−ジメトキシ−2−メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1,3−ジメトキシ−2−メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロフォスフェート、1,2−ジメチル−3−プロピルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドなど
As a specific example of the ionic liquid (D),
(1) Imidazolium salt, imidazolinium salt 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride, 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium phthalate anion, 1-ethyl-3-methylimidazolium Phthalate anion, 1,3-dimethylimidazolium methanesulfonate, 1,3-dimethylimidazolium dimethyl phosphate, 1,3-dimethylimidazolium diethyl phosphate, 1,3-dimethylimidazolium dibutyl phosphate, 1, 3-dimethylimidazolium methyl sulfate, 1,2,3-trimethylimidazolium methyl sulfate, 1,2,3-trimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-ethyl-3-methylimidazolium bromide, 1-ethyl-3- Methylimi Dazolium iodide, 1-ethyl-3-methylimidazolium iodide, 1-ethyl-3-methylimidazolium lactate anion, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-ethyl- 3-methylimidazolium bis (pentafluoroethylsulfonyl) imide, 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide, 1-ethyl-3-methylimidazolium nitrate nitrate, 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophos Fate, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate, 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-ethyl-3-methylimidazolium / acetate anion, 1-ethyl-3-methylimidazole Rhium Aminoacetic acid anion, 1-ethyl-3-methylimidazolium methanesulfonate, 1-ethyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-ethyl-3-methylimidazolium 1,1,2,2-tetrafluoroethanesulfonate 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide, 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate, 1-ethyl-3-methylimidazolium tosylate, 1-ethyl-3-methylimidazolium methyl sulfate, 1-ethyl- 3-methylimidazolium ethyl sulfate, 1-ethyl-3-methylimidazolium hydroxide, 1-ethyl-3-methylimidazolium / hydrogen sulfate anion, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1- ethyl 2,3-dimethylimidazolium ethyl sulfate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium hexafluorophosphate, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium tetrafluoroborate, 1-ethyl-2,3-dimethyl Imidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-methyl-3-propylimidazolium iodide, 1-propyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, 1- Butyl-3-methylimidazolium bromide, 1-butyl-3-methylimidazolium iodide, 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, -Butyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1-butyl-3-methylimidazolium methanesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazolium lactate anion, 1-butyl-3-methylimidazolium acetate anion, 1-butyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-methylimidazolium dibutyl phosphate, 1-butyl-3-methylimidazolium dicyanamide, 1-butyl-3-methylimidazole Lithium hexafluoroantimonate, 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium methanesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazolium methyl sulfate, 1-butyl Ru-3-methylimidazolium nitrate anion, 1-butyl-3-methylimidazolium octyl sulfate, 1-butyl-3-methylimidazolium tetrachloroaluminate, 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride, 1 -Hexyl-3-methylimidazolium bromide, 1-hexyl-3-methylimidazolium iodide, 1-hexyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-hexyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1 -Hexyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-hexyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-hexyl-3-methylimidazolium dicyanamide, 1-methyl-3-octi Louis imidazolium chloride, 1-methyl-3-octylimidazolium tetrafluoroborate, 1-methyl-3-octylimidazolium hexafluorophosphate, 1-methyl-3-octylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1- Decyl-3-methylimidazolium chloride, 1-decyl-3-methylimidazolium bromide, 1-dodecyl-3-methylimidazolium chloride, 1-dodecyl-3-methylimidazolium bromide, 1-dodecyl-3- Methylimidazolium iodide, 1-tetradecyl-3-methylimidazolium chloride, 1-hexadecyl-3-methylimidazolium chloride, 1-octadecyl-3-methylimidazolium chloride, 1-ethyl-2,3- Dimethylimidazolium bromide, 1-ethyl 2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium tetrafluoro Borate, 1-butyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium bromide, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium chloride, 1-hexyl-2, 3-dimethylimidazolium tetrafluoroborate, 1-hexyl-2,3-dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate, 1-allyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-allyl-3-methylimidazole Rium bromide, 1-allyl- -Methylimidazolium chloride, 1-allyl-3-methylimidazolium dicyanamide, 1-allyl-3-methylimidazolium iodide, 1-benzyl-3-methylimidazolium chloride, 1-benzyl-3-methylimidazole Helium hexafluorophosphate, 1-benzyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, 1,3-bis (cyanomethyl) imidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,3-bis (cyanomethyl) imidazolium chloride 1,3-bis (cyanomethyl) imidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,3-bis (3-cyanopropyl) imidazolium chloride, 4- (3-butyl-1-imidazolio) -1- Butane sulfonate, 1,3-dihydroxy Cyimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,3-dihydroxy-2-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,3-dimethoxyimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1, 3-dimethoxyimidazolium hexafluorophosphate, 1,3-dimethoxy-2-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,3-dimethoxy-2-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1,3-dimethoxy-2-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1,2-dimethyl-3-propylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, etc.
(2)ピリジニウム塩
1−エチルピリジニウム臭化物、1−エチルピリジニウム塩化物、1−ブチルピリジニウム臭化物、1−ブチルピリジニウム塩化物、1−ブチルピリジニウム臭化物、1−ブチルピリジニウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−ブチルピリジニウム テトラフルオロボレート、1−ブチルピリジニウム トリフルオロメタンスルホネート、1−ヘキシルピリジニウム臭化物、1−ヘキシルピリジニウム塩化物、1−ヘキシルピリジニウム テトラフルオロボレート、1−ヘキシルピリジニウム トリフルオロメタンスルホネート、1−ブチル−4−メチルピリジニウム塩化物、1−ブチル−3−メチルピリジニウム塩化物、1−ブチル−3−メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、1−ブチル−4−メチルピリジニウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−ブチル−4−メチルピリジニウム テトラフルオロボレート、1−ブチル−4−メチルピリジニウム塩化物、1−ブチル−4−メチルピリジニウム臭化物、1−ブチル−4−メチルピリジニウムヨウ化物、1−ヘキシル−4−メチルピリジニウム塩化物、1−ヘキシル−3−メチルピリジニウム塩化物、4−メチル−1−オクチルピリジニウム塩化物、3−メチル−1−オクチルピリジニウム塩化物、3,4−ジメチル−1−ブチルピリジニウム塩化物、3,5−ジメチル−1−ブチルピリジニウム塩化物、3−メチル−1−プロピルピリジニウム ビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドなど
(2) Pyridinium salt 1-ethylpyridinium bromide, 1-ethylpyridinium chloride, 1-butylpyridinium bromide, 1-butylpyridinium chloride, 1-butylpyridinium bromide, 1-butylpyridinium hexafluorophosphate, 1-butylpyridinium Tetrafluoroborate, 1-butylpyridinium trifluoromethanesulfonate, 1-hexylpyridinium bromide, 1-hexylpyridinium chloride, 1-hexylpyridinium tetrafluoroborate, 1-hexylpyridinium trifluoromethanesulfonate, 1-butyl-4-methylpyridinium chloride 1-butyl-3-methylpyridinium chloride, 1-butyl-3-methylpyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl 4-methylpyridinium hexafluorophosphate, 1-butyl-4-methylpyridinium tetrafluoroborate, 1-butyl-4-methylpyridinium chloride, 1-butyl-4-methylpyridinium bromide, 1-butyl-4-methylpyridinium Iodide, 1-hexyl-4-methylpyridinium chloride, 1-hexyl-3-methylpyridinium chloride, 4-methyl-1-octylpyridinium chloride, 3-methyl-1-octylpyridinium chloride, 3,4 -Dimethyl-1-butylpyridinium chloride, 3,5-dimethyl-1-butylpyridinium chloride, 3-methyl-1-propylpyridinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, etc.
(3)アンモニウム塩
トリエチルメチルアンモニウム テトラフルオロボレート、ブチルトリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、エチルジメチルプロピルアンモニウム ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウム・乳酸アニオン、メチルトリオクチルアンモニウム ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、メチルトリオクチルアンモニウム・チオサリチル酸アニオン、テトラブチルアンモニウム・ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、テトラエチルアンモニウム・トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、テトラヘプチルアンモニウム塩化物、トリブチルメチルアンモニウム ジブチルフォスフェート、トリブチルメチルアンモニウム・メチルスルホン酸アニオン、トリエチルメチルアンモニウム ジブチルフォスフェート、トリス(2−ヒドロキシエチル)メチルアンモニウム・メチルスルホン酸アニオンなど
(3) Ammonium salt triethylmethylammonium tetrafluoroborate, butyltrimethylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, ethyldimethylpropylammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 2-hydroxyethyltrimethylammonium / lactic acid anion, methyltrioctyl Ammonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, methyltrioctylammonium / thiosalicylate anion, tetrabutylammonium / nonafluorobutanesulfonate anion, tetraethylammonium / trifluoromethanesulfonate anion, tetraheptylammonium chloride, tributylmethylammonium dibutylphosphine Fate, tributylmethylammonium Rusuruhon anion, triethylmethylammonium dibutyl phosphate, tris (2-hydroxyethyl) methyl ammonium methyl sulfonate anion such as
(4)その他、ピロリジニウム塩など
1−エチル−1−メチルピロリジニウム ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1−エチル−1−メチルピロリジニウム臭化物、1−エチル−1−メチルピロリジニウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−エチル−1−メチルピロリジニウム テトラフルオロボレート、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム ビス(トリフルオロメチルスルフォニル)イミド、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム塩化物、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム臭化物、1−ブチル−1−メチルピロリジニウムヨウ化物、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム ジシアナミド、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム ヘキサフルオロフォスフェート、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム テトラフルオロボレート、1−ブチル−1−メチルピロリジニウム トリフルオロメタンスルフォネートなど。
(4) 1-ethyl-1-methylpyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-ethyl-1-methylpyrrolidinium bromide, 1-ethyl-1-methylpyrrolidinium hexa, etc. Fluorophosphate, 1-ethyl-1-methylpyrrolidinium tetrafluoroborate, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium chloride, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bromide, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium iodide, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium dicyanamide, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium hexafluorophos Fate, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium tetraf Fluoroborate, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate, and the like.
該キャパシタ用電解液には、必要に応じ種々の添加剤(F)が添加されていてもよい。添加剤(F)には、分散性および/または溶解性を向上させる物質(F1)、耐電圧の向上をはかる物質(F2)、その他漏れ電流の低減や水素ガス吸収等を目的とした物質(F3)があり、2種以上併用することもできる。 Various additives (F) may be added to the electrolytic solution for capacitors as necessary. The additive (F) includes a substance (F1) for improving dispersibility and / or solubility, a substance (F2) for improving withstand voltage, and other substances for reducing leakage current and absorbing hydrogen gas ( F3) and can be used in combination of two or more.
分散性および/または溶解性を向上させる物質(F1)として、界面活性剤(F11)、および物理吸着剤(F12)を含む。 As a substance (F1) which improves dispersibility and / or solubility, a surfactant (F11) and a physical adsorbent (F12) are included.
界面活性剤(F11)としては、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウムなどが挙げられ、2種以上の物質を併用することもできる。 Examples of the surfactant (F11) include sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfate, sodium cholate, sodium deoxycholate and the like, and two or more kinds of substances can be used in combination.
物理吸着剤(F12)とは、対象物質とのπ−π相互作用、カチオン−π相互作用、ファンデルワールス力、CH−π相互作用などによって分散性および/または溶解性を向上させるものである。物理吸着剤(F12)は芳香族化合物およびその誘導体を含む。誘導体とは官能基による置換のほか、縮環体、ポリマーに構造として組み込まれたもの、金属との配位化合物も含む。芳香族化合物の具体例は以下の通りであり、2種以上の物質を併用することもできる。 The physical adsorbent (F12) improves dispersibility and / or solubility by π-π interaction, cation-π interaction, van der Waals force, CH-π interaction, etc. with the target substance. . The physical adsorbent (F12) includes an aromatic compound and a derivative thereof. Derivatives include, in addition to substitution with functional groups, condensed rings, those incorporated as structures in polymers, and coordination compounds with metals. Specific examples of the aromatic compound are as follows, and two or more kinds of substances can be used in combination.
(1)炭化水素系芳香族化合物
トリフェニレン、ピレン、フェナントレン、p−ターフェニル、アントラセン、ナフタレン、ベンゼン、フルオレン、テトラセン、ペンタセン、スチルベン、フルオランテン、コロネン、オバレン、インデン、アズレン、ビフェニレン、アセアントリレン、プレイアデン、フェナレン、ピセン、フルオランテン、ペリレン、アセフェナントリレン、ペンタフェン、テトラフェニレン、トリナフチレン、ヘキサフェン、ヘプタフェン、ヘキサセン、ヘプタフェン、ルビセン、ピラントレンなど
(1) Hydrocarbon aromatic compounds triphenylene, pyrene, phenanthrene, p-terphenyl, anthracene, naphthalene, benzene, fluorene, tetracene, pentacene, stilbene, fluoranthene, coronene, ovalene, indene, azulene, biphenylene, asanthrylene, Pleiaden, phenalene, picene, fluoranthene, perylene, acephenanthrylene, pentaphen, tetraphenylene, trinaphthylene, hexaphen, heptaphene, hexacene, heptaphene, rubicene, pyrantrene, etc.
(2)含窒素芳香族化合物
イミダゾール、ベンズイミダゾール、ポルフィリン、フタロシアニン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、インドール、イソインドール、インドリジン、キノリン、イソキノリン、4H−キノリン、プリン、1H−インダゾール、キナゾリン、シンノリン、キノキサリン、フタラジン、プテリジン、カルバゾール、アクリジン、フェナントリジン、フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、トリアジンなど
(2) Nitrogen-containing aromatic compounds imidazole, benzimidazole, porphyrin, phthalocyanine, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, indole, isoindole, indolizine, quinoline, isoquinoline, 4H-quinoline, purine, 1H-indazole, quinazoline, cinnoline , Quinoxaline, phthalazine, pteridine, carbazole, acridine, phenanthridine, phenazine, phenothiazine, phenoxazine, triazine, etc.
(3)その他
クロマン、イソクロマン、ベンゾフラン、ベンゾ[b]チオフェン、4H−クロメン、キサンテン、フェノキサチイン、チアントレンなど
(3) Other chromane, isochroman, benzofuran, benzo [b] thiophene, 4H-chromene, xanthene, phenoxathiin, thianthrene, etc.
耐電圧の向上をはかる物質(F2)は、ホウ酸系化合物、例えばホウ酸、ホウ酸と多糖類(マンニット、ソルビットなど)との錯化合物、ホウ酸と多価アルコールとの錯化合物等、界面活性剤、コロイダルシリカ等である。 Substances (F2) for improving the withstand voltage include boric acid compounds such as boric acid, complex compounds of boric acid and polysaccharides (mannit, sorbit, etc.), complex compounds of boric acid and polyhydric alcohols, etc. Surfactant, colloidal silica and the like.
漏れ電流の低減や水素ガス吸収等を目的とした物質(F3)の具体例としては、例えば芳香族ニトロ化合物(p−ニトロ安息香酸、p−ニトロフェノール等)、リン系化合物(リン酸、亜リン酸、ポリリン酸、酸性リン酸エステル化合物)、オキシカルボン酸化合物等が挙げられる。 Specific examples of the substance (F3) for the purpose of reducing leakage current and absorbing hydrogen gas include, for example, aromatic nitro compounds (p-nitrobenzoic acid, p-nitrophenol, etc.), phosphorus compounds (phosphoric acid, nitrous acid, etc.). Phosphoric acid, polyphosphoric acid, acidic phosphoric acid ester compounds), oxycarboxylic acid compounds and the like.
本発明により、電気伝導率が高い電気化学素子用電解液を得ることができる。また本発明により得られた電気化学素子用電解液は、例えばアルミニウム電解コンデンサ、導電性高分子ハイブリッドアルミ電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ、リチウムイオン電池をはじめとする各種電気化学素子に電解液として用いることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an electrolytic solution for an electrochemical element having high electrical conductivity. In addition, the electrolytic solution for electrochemical devices obtained by the present invention can be applied to various electrochemical devices including aluminum electrolytic capacitors, conductive polymer hybrid aluminum electrolytic capacitors, electric double layer capacitors, lithium ion capacitors, lithium ion batteries and the like. It can be used as an electrolytic solution.
以下、実施例および比較例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下においてwt%は重量%を示すものとする。
<製造例1>
ジメチルカーボネート(0.2mol)のメタノール溶液(74wt%)に、2,4−ジメチルイミダゾリン(0.1mol)を滴下して、120℃で15時間攪拌することで、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩のメタノール溶液を得た。
Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention further, the present invention is not limited to these. In the following, wt% represents weight%.
<Production Example 1>
By adding 2,4-dimethylimidazoline (0.1 mol) dropwise to a methanol solution (74 wt%) of dimethyl carbonate (0.2 mol) and stirring at 120 ° C. for 15 hours, 1,2,3,4- A methanol solution of tetramethylimidazolinium methyl carbonate salt was obtained.
フタル酸(0.1mol)を、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・メチルカーボネート塩(0.1mol)のメタノール溶液に加え、塩交換反応を行い、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオンのメタノール溶液を得た。上記溶液を1.0kPa以下の減圧度、50℃で、メタノールの留出がなくなるまで加熱してメタノールを蒸留した後、温度を50℃から100℃に上昇させて30分加熱してモノメチルカーボネート(HOCO2CH3)、メタノール及び二酸化炭素(メタノール及び二酸化炭素は、モノメチルカーボネートの熱分解により僅かに生成する。)を蒸留除去することで、アミジニウム塩{1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン}(融点0℃以下)を得た。 Phthalic acid (0.1 mol) is added to a methanol solution of 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium methyl carbonate salt (0.1 mol), and a salt exchange reaction is carried out. -A methanol solution of tetramethylimidazolinium phthalate anion was obtained. After the methanol was distilled by heating the above solution at a reduced pressure of 1.0 kPa or less and 50 ° C. until the distillation of methanol disappeared, the temperature was raised from 50 ° C. to 100 ° C. and heated for 30 minutes to obtain monomethyl carbonate ( HOCO 2 CH 3 ), methanol and carbon dioxide (methanol and carbon dioxide are slightly produced by thermal decomposition of monomethyl carbonate) by distillation to remove the amidinium salt {1,2,3,4-tetramethylimidazo Rinium / phthalate anion} (melting point: 0 ° C. or lower).
実施例1〜4および比較例1〜2
カーボンナノチューブ1(ナノシル株式会社製 NC7000)またはカーボンナノチューブ2(昭和電工株式会社製 VCGF−H))、製造例1で得られた電解質1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン、γ−ブチロラクトン(三菱化学株式会社製)を表1に示す比率で混合することにより電解液を調製した。
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-2
Carbon nanotube 1 (NC7000 manufactured by Nanosil Corporation) or carbon nanotube 2 (VCGF-H manufactured by Showa Denko KK)), electrolyte 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium phthalic acid obtained in Production Example 1 An electrolytic solution was prepared by mixing an anion and γ-butyrolactone (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) at a ratio shown in Table 1.
実施例1
乳鉢に入れたカーボンナノチューブ1(1.29g)に1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン(22.54g)を加えて乳棒で10分間圧力をかけながら混合した。さらにγ−ブチロラクトン(41.40g)を加えて10分間混合することにより、本発明の電解液を得た。
Example 1
1,2,3,4-Tetramethylimidazolinium phthalate anion (22.54 g) was added to carbon nanotube 1 (1.29 g) placed in a mortar and mixed while applying pressure with a pestle for 10 minutes. Further, γ-butyrolactone (41.40 g) was added and mixed for 10 minutes to obtain the electrolytic solution of the present invention.
実施例2
実施例1と同様の方法で、カーボンナノチューブ1(0.670g)、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン(23.68g)、γ−ブチロラクトン(43.25g)を混合することにより、本発明の電解液を得た。
Example 2
In the same manner as in Example 1, carbon nanotube 1 (0.670 g), 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium phthalate anion (23.68 g), and γ-butyrolactone (43.25 g) were obtained. By mixing, the electrolytic solution of the present invention was obtained.
実施例3
実施例1と同様の方法で、カーボンナノチューブ2(1.00g)、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン(9.00g)、γ−ブチロラクトン(15.7g)を混合することにより、本発明の電解液を得た。
Example 3
In the same manner as in Example 1, carbon nanotube 2 (1.00 g), 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium phthalate anion (9.00 g) and γ-butyrolactone (15.7 g) were added. By mixing, the electrolytic solution of the present invention was obtained.
実施例4
実施例1と同様の方法で、カーボンナノチューブ1(0.200g)、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン(19.8g)を混合することにより、本発明の電解液を得た。
Example 4
By mixing the carbon nanotube 1 (0.200 g) and 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium phthalate anion (19.8 g) in the same manner as in Example 1, the electrolysis of the present invention was performed. A liquid was obtained.
比較例1 1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム・フタル酸アニオン(7.10g)、続いてγ−ブチロラクトン(12.9g)をガラス容器に入れ、5分間振とう攪拌して混合することにより比較用の電解液を得た。 Comparative Example 1 1,2,3,4-Tetramethylimidazolinium phthalate anion (7.10 g) followed by γ-butyrolactone (12.9 g) was placed in a glass container and mixed by shaking for 5 minutes. As a result, a comparative electrolyte was obtained.
実施例1〜4および比較例1〜2の電解液の電気伝導率を、以下の測定方法で測定し、結果を表1に記した。 The electrical conductivities of the electrolyte solutions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2 were measured by the following measuring method, and the results are shown in Table 1.
電気伝導率の測定
東亜ディーケーケー株式会社製電気伝導率計CM−40Gを用い、30℃における電気伝導率を測定した。
Measurement of electric conductivity The electric conductivity at 30 ° C was measured using an electric conductivity meter CM-40G manufactured by Toa DKK Corporation.
本発明により得られる電気化学素子用電解液は、電導度が高いことから電気化学素子を小型化することができるため、デジタル家電用や車載電装用電源用の電気化学素子用途として極めて有用である。 The electrolytic solution for an electrochemical element obtained by the present invention can be miniaturized because of its high conductivity, and is therefore extremely useful as an electrochemical element application for digital home appliances and in-vehicle electrical equipment power supplies. .
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2013
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