JP2018073615A - Electrolyte solution and magnesium secondary battery - Google Patents

Electrolyte solution and magnesium secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2018073615A
JP2018073615A JP2016211831A JP2016211831A JP2018073615A JP 2018073615 A JP2018073615 A JP 2018073615A JP 2016211831 A JP2016211831 A JP 2016211831A JP 2016211831 A JP2016211831 A JP 2016211831A JP 2018073615 A JP2018073615 A JP 2018073615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnesium
electrolytic solution
formula
group
carbon atoms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016211831A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
史洋 嵯峨根
Fumihiro Sagane
史洋 嵯峨根
謙太 尾木
Kenta Ogi
謙太 尾木
昭則 昆野
Akinori Konno
昭則 昆野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shizuoka University NUC
Original Assignee
Shizuoka University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shizuoka University NUC filed Critical Shizuoka University NUC
Priority to JP2016211831A priority Critical patent/JP2018073615A/en
Publication of JP2018073615A publication Critical patent/JP2018073615A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte solution which is superior in heat resistance and in which magnesium metal can be electrochemically precipitated and dissolved.SOLUTION: An electrolyte solution comprises magnesium cations, a compound represented by the formula 1, and an ionic liquid. In the electrolyte solution, a mole concentration Amol/L of the magnesium cations to a total quantity of the electrolyte solution, and a mole concentration Bmol/L of the compound represented by the formula 1 to the total quantity of the electrolyte solution satisfy a relation given by 0.1≤B/A≤1. A magnesium secondary battery comprises the electrolyte solution.SELECTED DRAWING: None

Description

本開示は、電解液、及び、マグネシウム二次電池に関する。   The present disclosure relates to an electrolytic solution and a magnesium secondary battery.

リチウムイオン二次電池は高いエネルギー密度(作動電圧と蓄電容量の積)を有することより、携帯電話やスマートフォンなどの小型機器から、ハイブリッド自動車や電気自動車といった大型デバイスの動力源として主要な地位を占めている。
しかし一方で、リチウムイオン電池には、使用条件によっては発熱及び発火の危険がある、エネルギー密度が理論値に近づいている、リチウム源や電極に用いる遷移金属のコストが高い、など課題も多い。
そこで、リチウムの替わりにマグネシウムを用いたマグネシウム二次電池が提案されている。
マグネシウム金属は標準電極電位が低く、2価イオンとなるため容量が大きく、エネルギー密度が高い電極材料である。また、マグネシウム資源は地表近くに豊富に存在することから、マグネシウム金属を用いた二次電池はリチウムイオン二次電池よりもエネルギー密度が高く、安価な二次電池となることが期待される。
従来のマグネシウム金属を用いた二次電池に用いられる電解液として、例えば特許文献1には、マグネシウムカチオンと、1価のアニオンと、式(I)で表わされるポリエーテル化合物とを含有する溶液からなる電解液が記載されている。
−O(CHCHO)n−R (I)
(式中、R及びRはそれぞれ独立して置換基を有していてもよい炭素数1〜12の炭化水素基、nは1〜8の整数を示す)
また、非特許文献1には、グライム化合物(対称グリコールジエーテル化合物)と、イオン液体と、マグネシウムカチオンとを含む電解液が記載されている。
Lithium-ion rechargeable batteries occupy a major position as a power source for small devices such as mobile phones and smartphones to large devices such as hybrid vehicles and electric vehicles because of their high energy density (product of operating voltage and storage capacity) ing.
On the other hand, however, the lithium ion battery has many problems such as heat generation and ignition risk depending on use conditions, energy density approaching the theoretical value, and the cost of the transition metal used for the lithium source and electrode is high.
Therefore, a magnesium secondary battery using magnesium instead of lithium has been proposed.
Magnesium metal is an electrode material having a low standard electrode potential, a divalent ion, a large capacity, and a high energy density. Further, since magnesium resources are abundant near the surface of the earth, secondary batteries using magnesium metal are expected to have a higher energy density than lithium ion secondary batteries and become inexpensive secondary batteries.
As an electrolytic solution used for a secondary battery using a conventional magnesium metal, for example, Patent Document 1 discloses a solution containing a magnesium cation, a monovalent anion, and a polyether compound represented by the formula (I). An electrolyte solution is described.
R 1 -O (CH 2 CH 2 O) n-R 2 (I)
(In the formula, R 1 and R 2 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms which may have a substituent, and n represents an integer of 1 to 8)
Non-Patent Document 1 describes an electrolytic solution containing a glyme compound (a symmetric glycol diether compound), an ionic liquid, and a magnesium cation.

特開2014−186940号公報JP 2014-186940 A

Kitada, et.al. “Room Temperature Magnesium Electrodeposition from Glyme-Coordinated Ammonium Amide Electrolytes”Journal of The Electrochemical Society 162(8) D389-D396 (2015)Kitada, et.al. “Room Temperature Magnesium Electrodeposition from Glyme-Coordinated Ammonium Amide Electrolytes” Journal of The Electrochemical Society 162 (8) D389-D396 (2015)

本発明者らは、鋭意検討した結果、マグネシウム二次電池の反応、すなわち負極におけるマグネシウム金属の溶解及び析出、並びに、正極におけるマグネシウムイオンの保持及び放出は2電子反応であるため、1電子反応であるリチウムイオン電池の反応よりも本質的に遅いと考えた。
そこで本発明者らは、充放電反応を速やかに進行させるために、使用温度を上げることを検討した。すなわち、マグネシウム二次電池は、室温において作動可能であることのみならず、100℃〜300℃の高温環境下においても作動可能であることが好ましいと考えた。
また、本発明者らは、電池の使用環境や用途の多様化により、100℃〜300℃の高温環境下においても、電池ケースの膨張、破裂等を起こりにくくするため、耐熱性の高い電解液を用いることが重要であると考えた。
従来、マグネシウム二次電池用電解液としてテトラヒドロフラン(THF)やグライム化合物などのエーテル溶媒を用いることが提案されてきた(例えば、特許文献1及び非特許文献1)が、本発明者らは、THFや鎖長の短いグライム化合物は沸点が100℃以下であり、高温作動に適さないことを見出した。
また、本発明者らは、特許文献1及び非特許文献1において開示されている、鎖長の長いグライム化合物であるトリグライム(bp:216℃)、テトラグライム(bp:276℃)は比較的高い沸点を持つが、可燃性であるため、電池の発熱及び発火の可能性があることを見出した。
更に、本発明者らは、耐熱性が高いことが知られているイオン液体電解液の溶媒として使用することを検討したが、マグネシウム塩をイオン液体に溶解させた電解液においては、マグネシウム金属の析出が困難であることを見出した。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the reaction of the magnesium secondary battery, that is, the dissolution and precipitation of magnesium metal in the negative electrode, and the retention and release of magnesium ions in the positive electrode are two-electron reactions. We thought it was essentially slower than the reaction of some lithium ion batteries.
Therefore, the present inventors examined increasing the use temperature in order to rapidly advance the charge / discharge reaction. That is, it was considered that the magnesium secondary battery is preferably operable not only at room temperature but also in a high temperature environment of 100 ° C. to 300 ° C.
In addition, the present inventors have made it difficult to cause expansion and rupture of the battery case even in a high temperature environment of 100 ° C. to 300 ° C. due to diversification of battery use environments and applications. I thought it was important to use
Conventionally, it has been proposed to use an ether solvent such as tetrahydrofuran (THF) or a glyme compound as an electrolyte for a magnesium secondary battery (for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). It has also been found that a glyme compound having a short chain length has a boiling point of 100 ° C. or lower and is not suitable for high temperature operation.
Further, the present inventors have disclosed that triglyme (bp: 216 ° C.) and tetraglyme (bp: 276 ° C.), which are glyme compounds having a long chain length, disclosed in Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 1 are relatively high. Although it has a boiling point, it has been found that there is a possibility of heat generation and ignition of the battery because it is flammable.
Furthermore, the present inventors have examined the use as a solvent of an ionic liquid electrolytic solution that is known to have high heat resistance. In an electrolytic solution in which a magnesium salt is dissolved in an ionic liquid, It was found that precipitation was difficult.

そこで、本発明者らは、マグネシウムカチオンと、下記式1により表される化合物と、イオン液体と、を含み、前記マグネシウムカチオンの、電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lと、前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度Bmol/Lとが、0.1≦B/A≦1の関係を満たす電解液によれば、耐熱性に優れ、かつ、マグネシウム金属の電気化学的析出及び溶解が可能であることを見出した。   Therefore, the present inventors include a magnesium cation, a compound represented by the following formula 1, and an ionic liquid, the molar concentration Amol / L of the magnesium cation with respect to the total amount of the electrolytic solution, and the formula 1 According to the electrolytic solution satisfying the relationship of 0.1 ≦ B / A ≦ 1, the molar concentration Bmol / L of the represented compound with respect to the total amount of the electrolytic solution is excellent in heat resistance and magnesium metal electrochemical It was found that precipitation and dissolution are possible.

式1中、Rはそれぞれ独立に、炭素数2以上4以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基を表し、Xはそれぞれ独立に、−O−、−S−、又は−NR−を表し、Xが−S−を含む場合、少なくとも2つのXが−S−であり、Xが−NR−を含む場合、少なくとも2つのXが−NR−であり、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、nは6以上8以下の整数を表す。 In formula 1, each R independently represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and X independently represents —O—, —S—, or —NR a. - represents, when X contains an -S-, at least two X are -S-, X is -NR a - if it contains, at least two X are -NR a - a, R a is hydrogen An atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is represented, and n represents an integer of 6 to 8 inclusive.

上記効果が得られる詳細なメカニズムは不明であるが、以下のように推測している。
式1により表される化合物は、マグネシウムイオンとの配位性が強く、上記モル濃度Aとモル濃度Bを0.1≦B/A≦1の関係を満たすように調製することにより、電解液中に含まれる式1により表される化合物のほぼ全量が、マグネシウムイオンと配位していると考えられる。
式1により表される化合物は、マグネシウムイオンと配位することにより化学的により安定な構造となり、高温環境下(100℃〜300℃)においても揮発又は分解しにくく、耐熱性が上昇すると考えられる。
また、本開示に係る電解液は、耐熱性が高いイオン液体を含むことにより、更に電解液としての耐熱性が向上すると考えられる。
上述の通り、通常、溶媒としてイオン液体を単独で使用した場合にはマグネシウム金属の電気化学的析出が困難である。
しかし、本開示に係る電解液においては、マグネシウムイオンが式1に記載された化合物により配位された状態で存在する。そのため、マグネシウムイオン自体は、式1に記載された化合物中に存在する場合に近い環境にあり、マグネシウム金属の電気化学的析出が可能となると考えられる。
Although the detailed mechanism by which the above effect is obtained is unknown, it is presumed as follows.
The compound represented by Formula 1 has a strong coordination property with magnesium ions, and by preparing the molar concentration A and the molar concentration B so as to satisfy the relationship of 0.1 ≦ B / A ≦ 1, the electrolytic solution It is considered that almost the entire amount of the compound represented by Formula 1 contained therein is coordinated with magnesium ions.
The compound represented by Formula 1 has a chemically more stable structure by coordinating with magnesium ions, hardly volatilizes or decomposes even in a high temperature environment (100 ° C. to 300 ° C.), and is considered to increase heat resistance. .
In addition, the electrolytic solution according to the present disclosure is considered to further improve the heat resistance as the electrolytic solution by including an ionic liquid having high heat resistance.
As described above, in general, when an ionic liquid is used alone as a solvent, it is difficult to electrochemically deposit magnesium metal.
However, in the electrolytic solution according to the present disclosure, magnesium ions are present in a coordinated state with the compound described in Formula 1. Therefore, it is considered that magnesium ions themselves are in an environment close to the case where they are present in the compound described in Formula 1, and that electrochemical deposition of magnesium metal is possible.

本発明の一実施形態が解決しようとする課題は、耐熱性に優れ、マグネシウム金属の電気化学的析出及び溶解が可能である電解液を提供することである。
また、本発明の別の一実施形態が解決しようとする課題は、耐熱性に優れ、マグネシウム金属の電気化学的析出及び溶解が可能であるマグネシウム二次電池を提供することである。
The problem to be solved by an embodiment of the present invention is to provide an electrolytic solution that is excellent in heat resistance and capable of electrochemical deposition and dissolution of magnesium metal.
Another problem to be solved by another embodiment of the present invention is to provide a magnesium secondary battery having excellent heat resistance and capable of electrochemical deposition and dissolution of magnesium metal.

上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1>
マグネシウムカチオンと、
下記式1により表される化合物と、
イオン液体と、を含み、
前記マグネシウムカチオンの、電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lと、前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度Bmol/Lとが、0.1≦B/A≦1の関係を満たす
電解液。

式1中、Rはそれぞれ独立に、炭素数2以上4以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基を表し、Xはそれぞれ独立に、−O−、−S−、又は−NR−を表し、Xが−S−を含む場合、少なくとも2つのXが−S−であり、Xが−NR−を含む場合、少なくとも2つのXが−NR−であり、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、nは6以上8以下の整数を表す。
<2>
式1中、Rがいずれも炭素数2のアルキレン基である、<1>に記載の電解液。
<3>
式1中、Xがいずれも−O−である、<1>又は<2>に記載の電解液。
<4>
式1中、nが6である、<1>〜<3>のいずれか1つに記載の電解液。
<5>
前記イオン液体が、スルホニウムアミド塩である、<1>〜<4>のいずれか1つに記載の電解液。
<6>
下記式SA−1により表されるスルホニウムアミドアニオンを更に含む、<1>〜<5>のいずれか1つに記載の電解液。

式SA−1中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上8以下のハロゲン化アルキル基、又は、炭素数2以上8以下のハロゲン化アルケニル基を表す。
<7>
<1>〜<6>のいずれか1つに記載の電解液を含む
マグネシウム二次電池。
Means for solving the above problems include the following aspects.
<1>
Magnesium cation,
A compound represented by Formula 1 below:
An ionic liquid,
The relationship of 0.1 ≦ B / A ≦ 1 between the molar concentration Amol / L of the magnesium cation with respect to the total amount of the electrolytic solution and the molar concentration Bmol / L with respect to the total amount of the electrolytic solution of the compound represented by the formula 1 Satisfying electrolyte.

In formula 1, each R independently represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and X independently represents —O—, —S—, or —NR a. - represents, when X contains an -S-, at least two X are -S-, X is -NR a - if it contains, at least two X are -NR a - a, R a is hydrogen An atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is represented, and n represents an integer of 6 to 8 inclusive.
<2>
The electrolytic solution according to <1>, wherein in formula 1, R is an alkylene group having 2 carbon atoms.
<3>
The electrolyte solution according to <1> or <2>, wherein in formula 1, X is all -O-.
<4>
In Formula 1, n is 6, The electrolyte solution in any one of <1>-<3>.
<5>
The electrolyte solution according to any one of <1> to <4>, wherein the ionic liquid is a sulfonium amide salt.
<6>
The electrolyte solution according to any one of <1> to <5>, further including a sulfonium amide anion represented by the following formula SA-1.

In Formula SA-1, are each R N independently represents a halogen atom, having 1 to 8 halogenated alkyl group carbon atoms or, 2 to 8 halogenated alkenyl group carbon atoms.
<7>
<1>-<6> The magnesium secondary battery containing the electrolyte solution as described in any one of <6>.

本発明の一実施形態によれば、耐熱性に優れ、マグネシウム金属の電気化学的析出及び溶解が可能である電解液を提供することができた。
また、本発明の別の一実施形態によれば、耐熱性に優れ、マグネシウム金属の電気化学的析出及び溶解が可能であるマグネシウム二次電池を提供することができた。
According to one embodiment of the present invention, an electrolytic solution having excellent heat resistance and capable of electrochemical deposition and dissolution of magnesium metal could be provided.
Moreover, according to another embodiment of the present invention, a magnesium secondary battery having excellent heat resistance and capable of electrochemical deposition and dissolution of magnesium metal can be provided.

実施例において使用した電気化学セルを示す概略図である。It is the schematic which shows the electrochemical cell used in the Example. 電解液1〜3の熱重量測定(TG)及び示差熱分析(DTA)の結果である。It is the result of the thermogravimetry (TG) and the differential thermal analysis (DTA) of the electrolyte solutions 1-3. 電解液1、7及び8の熱重量測定(TG)の結果である。It is the result of the thermogravimetry (TG) of the electrolyte solutions 1, 7, and 8. 電解液1〜3に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果である。It is the confirmation result of the electrochemical deposition and melt | dissolution with respect to the electrolyte solutions 1-3 by the cyclic voltammetry. 電解液7〜9に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果である。It is the confirmation result of the electrochemical deposition and melt | dissolution with respect to the electrolyte solutions 7-9 by cyclic voltammetry. 電解液10〜11に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果である。It is a confirmation result of electrochemical deposition and dissolution by cyclic voltammetry for electrolyte solutions 10-11. 電解液12〜14に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果である。It is the confirmation result of the electrochemical deposition and melt | dissolution by the electrolytic voltammetry with respect to the electrolyte solutions 12-14. 電解液2を用いた場合の、サイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認において、マグネシウムが析出した試験電極の写真、析出物の電子顕微鏡像、及び、析出物のエックス線回折パターンである。In the confirmation of electrochemical deposition and dissolution by cyclic voltammetry when the electrolytic solution 2 is used, a photograph of a test electrode on which magnesium is deposited, an electron microscope image of the deposit, and an X-ray diffraction pattern of the deposit. 電解液13又は14を用いた場合の、マグネシウムが析出した試験電極の写真である。It is a photograph of the test electrode on which magnesium was deposited when the electrolytic solution 13 or 14 was used.

以下、本開示について詳細に説明する。
なお、本明細書中、「xx〜yy」の記載は、xx及びyyを含む数値範囲を表す。
また、本開示において、「質量%」と「重量%」とは同義であり、「質量部」と「重量部」とは同義である。
また、本開示において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本明細書において、式で表される化合物における基の表記に関して、置換あるいは無置換を記していない場合、上記基が更に置換基を有することが可能な場合には、他に特に規定がない限り、無置換の基のみならず置換基を有する基も包含する。例えば、式において、「Rはアルキル基を表す」との記載があれば、「Rは無置換アルキル基又は置換基を有するアルキル基を表す」ことを意味する。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
以下、本開示を詳細に説明する。
Hereinafter, the present disclosure will be described in detail.
In addition, in this specification, description of "xx-yy" represents the numerical range containing xx and yy.
In the present disclosure, “mass%” and “wt%” are synonymous, and “part by mass” and “part by weight” are synonymous.
In the present disclosure, a combination of two or more preferred embodiments is a more preferred embodiment.
In the present specification, regarding the notation of the group in the compound represented by the formula, when there is no substitution or no substitution, the above group can further have a substituent unless otherwise specified. In addition to an unsubstituted group, a group having a substituent is also included. For example, in the formula, when “R represents an alkyl group” is described, it means “R represents an unsubstituted alkyl group or an alkyl group having a substituent”.
In this specification, the term “process” is not only an independent process, but is included in this term if the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes.
Hereinafter, the present disclosure will be described in detail.

(電解液)
本開示に係る電解液は、マグネシウムカチオンと、上記式1により表される化合物と、
イオン液体と、を含み、前記マグネシウムカチオンの、電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lと、前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度Bmol/Lとが、0.1≦B/A≦1の関係を満たす。
(Electrolyte)
The electrolytic solution according to the present disclosure includes a magnesium cation, a compound represented by the above formula 1, and
The molar concentration Amol / L of the magnesium cation with respect to the total amount of the electrolytic solution, and the molar concentration Bmol / L with respect to the total amount of the electrolytic solution of the compound represented by the formula 1 are 0.1 ≦ Satisfies the relationship of B / A ≦ 1.

<マグネシウムカチオン>
〔含有量〕
電解液における金属マグネシウムの電気化学的析出及び溶解の観点から、本開示に係る電解液におけるマグネシウムカチオンの電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lは、0.1mol/L〜2.0mol/Lであることが好ましく、0.5mol/L〜1.0mol/Lであることがより好ましい。
マグネシウムカチオンの電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lは、密度測定および水酸化ナトリウム水溶液中で沈殿する、水酸化マグネシウムの質量により測定される。
<Magnesium cation>
〔Content〕
From the viewpoint of electrochemical deposition and dissolution of magnesium metal in the electrolytic solution, the molar concentration Amol / L of the magnesium cation in the electrolytic solution according to the present disclosure with respect to the total amount of the electrolytic solution is 0.1 mol / L to 2.0 mol / L. It is preferable that it is 0.5 mol / L to 1.0 mol / L.
The molar concentration Amol / L of the magnesium cation with respect to the total amount of the electrolyte is measured by density measurement and the mass of magnesium hydroxide precipitated in an aqueous sodium hydroxide solution.

〔マグネシウム塩〕
前記マグネシウムカチオンは、例えば、マグネシウム塩化合物を、式1により表される化合物及びイオン液体の混合液、又は、イオン液体中に添加することにより、電解液中に添加される。
前記マグネシウム塩としては、特に制限されず、無機塩であっても有機塩であってもよいが、マグネシウムの電気化学的析出及び溶解の観点から、有機塩であることが好ましい。
前記無機塩としては、MgCl、Mg(PF、Mg(BF、Mg(ClO、Mg(AsF等が挙げられる。
前記有機塩としては、クエン酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、下記式SA−1により表されるアニオンとの塩が挙げられ、解離性及び耐酸化性の観点から、下記式SA−1により表されるスルホニウムアミドアニオンとの塩が好ましい。
下記式SA−1により表されるスルホニウムアミドアニオンとの塩を用いることにより、イオン電導性(例えば、室温において10−3S/cm以上)に優れ、かつ、耐酸化性(例えば、3.5V程度)に優れた電解液が得られる。
すなわち、本開示に係る電解液は、下記式SA−1により表されるスルホニウムアミドアニオンを更に含むことが好ましい。
[Magnesium salt]
The magnesium cation is added to the electrolytic solution by adding, for example, a magnesium salt compound to a mixed solution of the compound represented by Formula 1 and an ionic liquid, or an ionic liquid.
The magnesium salt is not particularly limited and may be an inorganic salt or an organic salt, but is preferably an organic salt from the viewpoint of electrochemical precipitation and dissolution of magnesium.
Examples of the inorganic salt include MgCl 2 , Mg (PF 6 ) 2 , Mg (BF 4 ) 2 , Mg (ClO 4 ) 2 , Mg (AsF 6 ) 2 and the like.
Examples of the organic salt include magnesium citrate, magnesium oxalate, and a salt with an anion represented by the following formula SA-1, and are represented by the following formula SA-1 from the viewpoint of dissociation and oxidation resistance. Salts with sulfonium amide anions are preferred.
By using a salt with a sulfonium amide anion represented by the following formula SA-1, ion conductivity (for example, 10 −3 S / cm or more at room temperature) is excellent, and oxidation resistance (for example, 3.5 V) An electrolytic solution excellent in degree) is obtained.
That is, the electrolytic solution according to the present disclosure preferably further includes a sulfonium amide anion represented by the following formula SA-1.

式SA−1中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上8以下のハロゲン化アルキル基、又は、炭素数2以上8以下のハロゲン化アルケニル基を表す。 In Formula SA-1, are each R N independently represents a halogen atom, having 1 to 8 halogenated alkyl group carbon atoms or, 2 to 8 halogenated alkenyl group carbon atoms.

前記Rにおけるハロゲン原子としては、特に限定されないが、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。これらのハロゲン原子の中でも、適切な電気陰性度を確保する観点から、フッ素原子が好ましい。 Examples of the halogen atom in the R N, is not particularly limited, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these halogen atoms, a fluorine atom is preferable from the viewpoint of securing an appropriate electronegativity.

前記Rにおける炭素数1〜8のハロゲン化アルキル基の炭素数は、1以上であり、取り扱いが容易な溶解度、粘性及び融点を確保する観点から、8以下である。
炭素数1〜8のハロゲン化アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、パーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロペンチル基、パーフルオロヘプチル基、パーフルオロオクチル基などの炭素数1〜8のフルオロアルキル基;パークロロメチル基、パークロロエチル基、パークロロプロピル基、パークロロブチル基、パークロロペンチル基、パークロロヘプチル基、パークロロオクチル基などの炭素数1〜8のクロロアルキル基;
パーブロモメチル基、パーブロモエチル基、パーブロモプロピル基、パーブロモブチル基、パーブロモペンチル基、パーブロモヘプチル基、パーブロモオクチル基などの炭素数1〜8のブロモアルキル基;パーヨードメチル基、パーヨードエチル基、パーヨードプロピル基、パーヨードブチル基、パーヨードペンチル基、パーヨードヘプチル基、パーヨードオクチル基などの炭素数1〜8のヨードアルキル基などが挙げられる。
これらの炭素数1〜8のハロゲン化アルキル基のなかでは、取り扱いが容易な溶解度、粘性及び融点を確保する観点から、炭素数1〜8のパーフルオロアルキル基が好ましく、パーフルオロメチル基がより好ましい。
The number of carbon atoms of the halogenated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in the R N is 1 or more, easy to handle solubility, in order to ensure the viscosity and melting point, is 8 or less.
The halogenated alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is not particularly limited. For example, a perfluoromethyl group, a perfluoroethyl group, a perfluoropropyl group, a perfluorobutyl group, a perfluoropentyl group, a perfluoroheptyl group, C1-C8 fluoroalkyl group such as perfluorooctyl group; perchloromethyl group, perchloroethyl group, perchloropropyl group, perchlorobutyl group, perchloropentyl group, perchloroheptyl group, perchlorooctyl group A C1-C8 chloroalkyl group such as
A bromoalkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as perbromomethyl group, perbromoethyl group, perbromopropyl group, perbromobutyl group, perbromopentyl group, perbromoheptyl group, perbromooctyl group; And an iodoalkyl group having 1 to 8 carbon atoms such as a periodoethyl group, a periodopropyl group, a periodobutyl group, a periodopentyl group, a periodate heptyl group, and a periodooctyl group.
Among these halogenated alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, perfluoroalkyl groups having 1 to 8 carbon atoms are preferable, and perfluoromethyl groups are more preferable from the viewpoint of ensuring solubility, viscosity, and melting point that are easy to handle. preferable.

前記Rにおける炭素数2〜8のハロゲン化アルケニル基の炭素数は、2以上であり、取り扱いが容易な溶解度、粘性及び融点を確保する観点から、8以下である。
炭素数2〜8のハロゲン化アルケニル基としては、特に限定されないが、例えば、パーフルオロビニル基、パーフルオロアリル基、パーフルオロブテニル基、パーフルオロペンテニル基などの炭素数2〜8のフルオロアルケニル基などが挙げられる。
これらの炭素数2〜8のハロゲン化アルケニル基のなかでは、取り扱いが容易な溶解度、粘性及び融点を確保する観点から、炭素数2〜8のフルオロアルケニル基が好ましく、フルオロアリル基がより好ましい。
The number of carbon atoms of the halogenated alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms in the R N is 2 or more, easy to handle solubility, in order to ensure the viscosity and melting point, is 8 or less.
Although it does not specifically limit as a C2-C8 halogenated alkenyl group, For example, C2-C8 fluoro alkenyl, such as a perfluoro vinyl group, a perfluoro allyl group, a perfluoro butenyl group, a perfluoro pentenyl group, etc. Group and the like.
Among these alkenyl halides having 2 to 8 carbon atoms, a fluoroalkenyl group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, and a fluoroallyl group is more preferable from the viewpoint of ensuring solubility, viscosity, and melting point that are easy to handle.

式SA−1により表わされるスルホニルアミドアニオンの具体例としては、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミドアニオン、フルオロスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)アミドアニオン、ビス(フルオロスルホニル)アミドアニオンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
これらの式SA−1により表わされるスルホニルアミドアニオンのなかでは、取り扱いが容易な溶解度を確保する観点から、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミドアニオン及びビス(フルオロスルホニル)アミドアニオンが好ましい。
Specific examples of the sulfonylamide anion represented by the formula SA-1 include bis (trifluoromethylsulfonyl) amide anion, fluorosulfonyl (trifluoromethylsulfonyl) amide anion, bis (fluorosulfonyl) amide anion, and the like. The present invention is not limited to such examples.
Among these sulfonylamide anions represented by the formula SA-1, bis (trifluoromethylsulfonyl) amide anion and bis (fluorosulfonyl) amide anion are preferable from the viewpoint of securing solubility that is easy to handle.

<式1により表される化合物>
本実施形態に係る電解液は、下記式1により表される化合物を含有する。
<Compound represented by Formula 1>
The electrolytic solution according to the present embodiment contains a compound represented by the following formula 1.

式1中、Rはそれぞれ独立に、炭素数2以上4以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基を表し、Xはそれぞれ独立に、−O−、−S−、又は−NR−を表し、Xが−S−を含む場合、少なくとも2つのXが−S−であり、Xが−NR−を含む場合、少なくとも2つのXが−NR−であり、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、nは6以上8以下の整数を表す。 In formula 1, each R independently represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and X independently represents —O—, —S—, or —NR a. - represents, when X contains an -S-, at least two X are -S-, X is -NR a - if it contains, at least two X are -NR a - a, R a is hydrogen An atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is represented, and n represents an integer of 6 to 8 inclusive.

式1中、Rはそれぞれ独立に、マグネシウムの配位性の観点から、炭素数2以上4以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基を表し、いずれも炭素数2以上3以下のアルキレン基であることが好ましく、いずれも炭素数2のアルキレン基であることがより好ましい。
炭素数6以上10以下のアリーレン基としては、フェニレン基が好ましい。
式1中、Xはそれぞれ独立に、−O−、−S−、又は−NR−を表し、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、いずれも−O−であることが好ましい。
式1中、Xが−S−を含む場合、マグネシウムの配位性の観点から、少なくとも2つのXが−S−であり、全てのXが−S−であることが好ましい。
式1中、Xが−NR−を含む場合、マグネシウムの配位性の観点から、少なくとも2つのXが−NR−であり、全てのXが−NR−であることが好ましい。
式1中、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、マグネシウムの配位性の観点から、水素原子又はメチル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
式1中、マグネシウムの配位性の観点から、nは6以上8以下の整数を表し、6であることが好ましい。
式1中、あるRに含まれる炭素原子と、別のRに含まれる炭素原子とが連結基により結合し、Xを含む環を形成してもよいが、環を形成しないことが好ましい。
形成される環としては、フラン環、チオフェン環、ピロール環等が挙げられる。
In formula 1, each R independently represents an alkylene group having 2 or more and 4 or less carbon atoms or an arylene group having 6 or more and 10 or less carbon atoms, each from 2 to 3 carbon atoms. It is preferably an alkylene group, more preferably an alkylene group having 2 carbon atoms.
As the arylene group having 6 to 10 carbon atoms, a phenylene group is preferable.
In Formula 1, each X independently represents —O—, —S—, or —NR a —, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and each represents —O—. Preferably there is.
In Formula 1, when X contains -S-, it is preferable from a viewpoint of the coordination property of magnesium that at least 2 X is -S- and all X are -S-.
In Formula 1, X is -NR a - if it contains, in terms of coordinating magnesium, at least two X are -NR a - a, all X are -NR a - is preferably.
In Formula 1, R a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and is preferably a hydrogen atom or a methyl group, more preferably a hydrogen atom from the viewpoint of magnesium coordination. .
In formula 1, from the viewpoint of magnesium coordination, n represents an integer of 6 to 8, and is preferably 6.
In Formula 1, a carbon atom contained in one R and a carbon atom contained in another R may be bonded to each other through a linking group to form a ring containing X, but it is preferable that no ring be formed.
Examples of the ring formed include a furan ring, a thiophene ring, and a pyrrole ring.

〔含有量〕
電解液における金属マグネシウムの電気化学的析出及び溶解を向上させる観点から、本開示に係る電解液における前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度Bmol/Lは、0.1mol/L〜2.0mol/Lであることが好ましく、0.5mol/L〜1.0mol/Lであることがより好ましい。
上記モル濃度Bmol/Lは、電解液の密度測定、及び、上述のマグネシウムの含有量の結果から算出される。
また、前記マグネシウムカチオンの、電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lと、前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度Bmol/Lとは、電気化学的析出及び溶解が起こりやすくなる観点から、0.1≦B/A≦1の関係を満たし、0.2≦B/A≦1の関係を満たすことが好ましく、0.5≦B/A≦1の関係を満たすことがより好ましい。
〔Content〕
From the viewpoint of improving electrochemical deposition and dissolution of metallic magnesium in the electrolytic solution, the molar concentration Bmol / L of the compound represented by Formula 1 in the electrolytic solution according to the present disclosure with respect to the total amount of the electrolytic solution is 0.1 mol / L. It is preferable that it is L-2.0 mol / L, and it is more preferable that it is 0.5 mol / L-1.0 mol / L.
The molar concentration Bmol / L is calculated from the density measurement of the electrolytic solution and the result of the magnesium content described above.
The molar concentration Amol / L of the magnesium cation with respect to the total amount of the electrolytic solution and the molar concentration Bmol / L with respect to the total amount of the electrolytic solution of the compound represented by the formula 1 are likely to cause electrochemical precipitation and dissolution. From this point of view, it is preferable that the relationship 0.1 ≦ B / A ≦ 1 is satisfied, the relationship 0.2 ≦ B / A ≦ 1 is satisfied, and the relationship 0.5 ≦ B / A ≦ 1 is satisfied. More preferred.

〔具体例〕
式1により表される化合物の具体例としては、下記化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
〔Concrete example〕
Specific examples of the compound represented by Formula 1 include the following compounds, but are not limited thereto.

<イオン液体>
本開示に係る電解液は、イオン液体を含有する。
本開示において、イオン液体とは、100℃で液体の塩をいい、25℃で液体の塩であることが好ましい。
イオン液体は、一般に難燃性、不揮発性といった性質を有する。
本開示に用いられるイオン液体としては、特に限定されないが、例えば、第四級アンモニウムカチオンと、スルホニルアミドアニオンとの塩等が挙げられる。
前記第四級アンモニウムカチオンとしては、ピペリジニウムカチオン(例えば、1−メチル−3−プロピルピペリジウニウムイオン(PP13 イオン)等)、アンモニウムカチオン(テトラエチルアンモニウムイオン(TEAイオン)、N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムイオン(DEMEイオン)等)が挙げられる。
前記スルホニルアミドアニオンとしては、ビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミンアニオン(TFSAイオン)、ビス(フルオロスルホニル)アミドアニオン(FSAイオン)等が挙げられる。
<Ionic liquid>
The electrolytic solution according to the present disclosure contains an ionic liquid.
In the present disclosure, the ionic liquid refers to a salt that is liquid at 100 ° C., and is preferably a salt that is liquid at 25 ° C.
An ionic liquid generally has properties such as flame retardancy and non-volatility.
Although it does not specifically limit as an ionic liquid used for this indication, For example, the salt etc. of a quaternary ammonium cation and a sulfonylamide anion are mentioned.
Examples of the quaternary ammonium cation include a piperidinium cation (eg, 1-methyl-3-propylpiperidinium ion (PP 13 + ion)), an ammonium cation (tetraethylammonium ion (TEA + ion), N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium ion (DEME + ion) and the like).
Examples of the sulfonylamide anion include bis (trifluoromethylsulfonyl) amine anion (TFSA - ion), bis (fluorosulfonyl) amide anion (FSA - ion), and the like.

〔含有量〕
本開示に係る電解液の全質量に対するイオン液体の含有量は、電解液の耐熱性の観点から、式1により表される化合物の含有量に対し、含有モル比で、イオン液体:式1により表される化合物=1:1〜20:1であることが好ましく、1:1〜10:1であることがより好ましく、1:1〜5:1であることが更に好ましい。
上記イオン液体の含有量は、イオンクロマトグラフィーにより測定される。
〔Content〕
The content of the ionic liquid with respect to the total mass of the electrolytic solution according to the present disclosure is the molar ratio of the ionic liquid to the content of the compound represented by the formula 1 from the viewpoint of the heat resistance of the electrolytic solution. The compound represented is preferably 1: 1 to 20: 1, more preferably 1: 1 to 10: 1, and still more preferably 1: 1 to 5: 1.
The content of the ionic liquid is measured by ion chromatography.

<その他の成分>
本開示に係る電解液は、その他の成分として、有機溶剤等を含有してもよい。
前記有機溶剤としては、スルホラン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、3−メチル−1,3−ジオキソラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、エチルメチルスルホン等が挙げられる。
<Other ingredients>
The electrolytic solution according to the present disclosure may contain an organic solvent or the like as other components.
Examples of the organic solvent include sulfolane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyl-1,3-dioxolane, dimethylsulfone, diethylsulfone, and ethylmethylsulfone. Is mentioned.

<電解液の用途>
本開示に係る電解液は、特に限定されないが、マグネシウム二次電池用、金属マグネシウムの製造用、又は、電解めっき等による金属マグネシウム膜の製造用であることが好ましく、マグネシウム二次電池用であることがより好ましい。
<Applications of electrolyte>
The electrolytic solution according to the present disclosure is not particularly limited, but is preferably for a magnesium secondary battery, for the production of metal magnesium, or for the production of a metal magnesium film by electrolytic plating or the like, and for a magnesium secondary battery. It is more preferable.

(マグネシウム二次電池)
本開示に係るマグネシウム二次電池は、本開示に係る電解液を含む。
本開示に係る電解液は、前述のとおり、耐熱性に優れ、マグネシウム金属の電気化学的析出及び溶解が可能であるため、マグネシウム二次電池用の電解液として好適である。
(Magnesium secondary battery)
The magnesium secondary battery according to the present disclosure includes the electrolytic solution according to the present disclosure.
As described above, the electrolytic solution according to the present disclosure is suitable as an electrolytic solution for a magnesium secondary battery because of excellent heat resistance and capable of electrochemical deposition and dissolution of magnesium metal.

本開示に係るマグネシウム二次電池は、特に制限なく、本開示に係る電解液を含む以外は、公知のマグネシウム二次電池と同様の構成とすることが可能であるが、マグネシウムカチオンを可逆的に保持及び放出(電気化学的析出及び溶解)する正極と、前記正極とセパレータを介して対向して配置された負極と、本開示に係る電解液とを含むことが好ましい。   The magnesium secondary battery according to the present disclosure is not particularly limited and can have the same configuration as that of a known magnesium secondary battery except that the electrolytic solution according to the present disclosure is included. It is preferable to include a positive electrode that holds and discharges (electrochemical deposition and dissolution), a negative electrode that is disposed to face the positive electrode with a separator interposed therebetween, and an electrolytic solution according to the present disclosure.

<正極>
正極は、マグネシウムカチオンを可逆的に保持及び放出する正極活物質を含む正極材料を集電体に担持させた電極である。
前記正極材料は、正極活物質を含み、導電助剤及びバインダを更に含有することが好ましい。
<Positive electrode>
The positive electrode is an electrode in which a current collector is loaded with a positive electrode material containing a positive electrode active material that reversibly holds and releases magnesium cations.
The positive electrode material preferably contains a positive electrode active material and further contains a conductive additive and a binder.

〔集電体〕
集電体は、正極でのマグネシウムカチオンを介する反応に際して電気化学的に安定な物質からなる集電体であればよい。かかる集電体を構成する物質としては、例えば、アルミニウム、ニッケルなどが挙げられるが、特に限定されない。
[Current collector]
The current collector may be a current collector made of a material that is electrochemically stable during the reaction via the magnesium cation at the positive electrode. Examples of the material constituting the current collector include aluminum and nickel, but are not particularly limited.

〔正極活物質〕
正極活物質は、マグネシウムを可逆的に保持及び放出することが可能な物質であればよく、例えば、マグネシウムカチオンを可逆的に保持及び放出することができる硫化物、マグネシウムカチオンを可逆的に保持及び放出することができる酸化物、マグネシウムカチオンを可逆的に保持及び放出することができる有機化合物などが挙げられるが特に限定されない。
正極活物質の具体例としては、特に限定されないが、例えば、硫化モリブデン、酸化マンガンなどが挙げられる。
[Positive electrode active material]
The positive electrode active material only needs to be a substance capable of reversibly holding and releasing magnesium. For example, a sulfide capable of reversibly holding and releasing magnesium cations, and reversibly holding and releasing magnesium cations. Examples include, but are not limited to, oxides that can be released and organic compounds that can reversibly hold and release magnesium cations.
Specific examples of the positive electrode active material are not particularly limited, and examples thereof include molybdenum sulfide and manganese oxide.

〔導電助剤〕
前記導電助剤としては、特に限定されないが、例えば、アセチレンブラック、黒鉛、カーボンブラックなどの炭素材料の粉体などが挙げられる。
前記正極材料中における導電助剤の含有率は、正極活物質の種類、導電助剤の種類などによって異なることから、正極活物質の種類、導電助剤の種類などに応じて適宜決定することが好ましい。
[Conductive aid]
Although it does not specifically limit as said conductive support agent, For example, the powder of carbon materials, such as acetylene black, graphite, and carbon black, etc. are mentioned.
Since the content of the conductive auxiliary in the positive electrode material varies depending on the type of the positive electrode active material, the type of conductive auxiliary, and the like, it can be appropriately determined according to the type of positive electrode active material, the type of conductive auxiliary, and the like. preferable.

〔バインダ〕
前記バインダとしては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライドなどのフッ素樹脂;ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
前記正極材料中におけるバインダの含有率は、正極活物質の種類、バインダの種類などによって異なることから、正極活物質の種類、バインダの種類などに応じて適宜決定することが好ましい。
[Binder]
The binder is not particularly limited, and examples thereof include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene and polyvinylidene fluoride; polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene.
Since the binder content in the positive electrode material varies depending on the type of the positive electrode active material, the type of the binder, and the like, it is preferable to appropriately determine the content depending on the type of the positive electrode active material, the type of the binder, and the like.

<負極>
負極は、負極活物質として金属マグネシウム又はマグネシウム合金を含む電極であることが好ましい。
マグネシウム合金としては、特に限定されないが、例えば、マグネシウムとアルミニウムとの合金、マグネシウウムと亜鉛との合金、マグネシウムとマンガンとの合金などが挙げられる。
負極は、集電体に金属マグネシウム又はマグネシウム合金を担持させた電極であってもよく、金属マグネシウム又はマグネシウム合金を電極に適した形状(例えば、板状など)に成形して得られた電極であってもよい。
<Negative electrode>
The negative electrode is preferably an electrode containing metal magnesium or a magnesium alloy as a negative electrode active material.
Although it does not specifically limit as a magnesium alloy, For example, the alloy of magnesium and aluminum, the alloy of magnesium and zinc, the alloy of magnesium and manganese, etc. are mentioned.
The negative electrode may be an electrode in which metallic magnesium or a magnesium alloy is supported on a current collector, and is an electrode obtained by forming metallic magnesium or a magnesium alloy into a shape (for example, a plate shape) suitable for the electrode. There may be.

<セパレータ>
セパレータは、正極と負極とを分離し電解液を保持することができるものであればよい。セパレータを構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、ガラス、セラミックスなどが挙げられる。
<Separator>
The separator may be any separator that can separate the positive electrode and the negative electrode and hold the electrolytic solution. The material constituting the separator is not particularly limited, and examples thereof include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene, polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene, glass, and ceramics.

以下、実施例により本開示を詳細に説明するが、本開示はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present disclosure will be described in detail by way of examples, but the present disclosure is not limited thereto.

(実施例及び比較例)
<電解液の調製>
露点−70℃以下のアルゴン雰囲気に保たれたグローブボックス内で、下記組成の電解液を調製した。TEATFSAは室温で固体であるため、90℃で加熱融解することにより溶液を調製した。各比率はモル比を示している。
電解液1:Mg(TFSA):PP13TFSA=1:5
電解液2:Mg(TFSA):18C6:PP13TFSA=1:1:5
電解液3:Mg(TFSA):18C6:PP13TFSA=1:5:5
電解液4:Mg(TFSA):TEATFSA=1:5
電解液5:Mg(TFSA):18C6:TEATFSA=1:1:5
電解液6:Mg(TFSA):18C6:TEATFSA=1:5:5
電解液7:Mg(TFSA):ジグライム:PP13TFSA=1:1:5
電解液8:Mg(TFSA):ジグライム:PP13TFSA=1:2:5
電解液9:Mg(TFSA):ジグライム:PP13TFSA=1:5:5
電解液10:Mg(TFSA):モノグライム:PP13TFSA=1:1:5
電解液11:Mg(TFSA):トリグライム:PP13TFSA=1:1:5
電解液12:Mg(TFSA):1−N−18C6:TEATFSA=1:1:5
電解液13:Mg(TFSA):18C6:TEATFSA=1:0.5:5
電解液14:Mg(TFSA):18C6:TEATFSA=1:0.25:5
(Examples and Comparative Examples)
<Preparation of electrolyte>
An electrolyte solution having the following composition was prepared in a glove box maintained in an argon atmosphere with a dew point of −70 ° C. or less. Since TEATFSA is a solid at room temperature, a solution was prepared by heating and melting at 90 ° C. Each ratio indicates a molar ratio.
Electrolytic solution 1: Mg (TFSA) 2 : PP 13 TFSA = 1: 5
Electrolytic solution 2: Mg (TFSA) 2 : 18C6: PP 13 TFSA = 1: 1: 5
Electrolytic solution 3: Mg (TFSA) 2 : 18C6: PP 13 TFSA = 1: 5: 5
Electrolyte solution 4: Mg (TFSA) 2 : TEATFSA = 1: 5
Electrolyte 5: Mg (TFSA) 2 : 18C6: TEATFSA = 1: 1: 5
Electrolyte 6: Mg (TFSA) 2 : 18C6: TEATFSA = 1: 5: 5
Electrolyte 7: Mg (TFSA) 2 : Diglyme: PP 13 TFSA = 1: 1: 5
Electrolytic solution 8: Mg (TFSA) 2 : Diglyme: PP 13 TFSA = 1: 2: 5
Electrolyte 9: Mg (TFSA) 2 : Diglyme: PP 13 TFSA = 1: 5: 5
Electrolytic solution 10: Mg (TFSA) 2 : Monoglyme: PP 13 TFSA = 1: 1: 5
Electrolyte 11: Mg (TFSA) 2 : triglyme: PP 13 TFSA = 1: 1: 5
Electrolytic solution 12: Mg (TFSA) 2 : 1-N-18C6: TEATFSA = 1: 1: 5
Electrolytic solution 13: Mg (TFSA) 2 : 18C6: TEATFSA = 1: 0.5: 5
Electrolytic solution 14: Mg (TFSA) 2 : 18C6: TEATFSA = 1: 0.25: 5

上記組成中の略語は下記の通りである。
Mg(TFSA):Mg[N(SOCF
PP13TFSA:1−メチル−3−プロピルピペリジウニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド
18C6:1,4,7,10,13,16−ヘキサオキサシクロオクタデカン(18−クラウン−6エーテル)
TEATFSA:テトラエチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド
1−N−18C6:1,4,7,10,13−ペンタオキサ−16−アザシクロオクタデカン(1−アザ−18−クラウン−6エーテル)
Abbreviations in the above composition are as follows.
Mg (TFSA) 2 : Mg [N (SO 2 CF 3 ) 2 ] 2
PP 13 TFSA: 1-methyl-3-propylpiperidinium bis (trifluoromethanesulfonyl) amide 18C6: 1,4,7,10,13,16-hexaoxacyclooctadecane (18-crown-6 ether)
TEATFSA: tetraethylammonium bis (trifluoromethanesulfonyl) amide 1-N-18C6: 1,4,7,10,13-pentaoxa-16-azacyclooctadecane (1-aza-18-crown-6 ether)

<熱重量測定、示差熱分析>
セイコーインスツルメンツ社製TG/DTA6200を用い、電解液1〜14に対し、熱重量測定(TG)を行った。更に、電解液1〜6においては、同時に示差熱分析(DTA)も行った。測定中はアルゴンガスをフローし、昇温速度を10℃/minとした。
<Thermogravimetry, differential thermal analysis>
Thermogravimetry (TG) was performed on the electrolyte solutions 1 to 14 using TG / DTA6200 manufactured by Seiko Instruments Inc. Furthermore, in the electrolyte solutions 1-6, the differential thermal analysis (DTA) was also performed simultaneously. During the measurement, argon gas was flowed, and the rate of temperature increase was 10 ° C./min.

<電気化学的析出及び溶解の確認>
〔電気化学セル構築〕
図1に記載の電気化学セルを構築した。セルの構築は露点−70℃以下のアルゴン雰囲気に保たれたグローブボックス内で行った。
図1は実施例において使用した電気化学セル10の概略図であり、作用極12と対極14の間に電解液16が満たされており、参照極20が電解液16中に配置されている。
参照極20は、ガラス管中に溶液に浸された銀線18を有している。
本実施例において用いた、各構成の詳細は下記の通りである。
・作用極:鏡面研磨した白金板
・対極:研磨したマグネシウム板
・参照極:0.01 mol・dm−3の硝酸銀及び0.1 mol・dm−3のMg(TFSA)を含んだトリグライム溶液に浸した銀線。参照極の溶液が電解液と混ざり合うのを避けるため、先端に多孔質ガラスを設置したガラス管を用いた。
・電解液:上記電解液1〜電解液14
<Confirmation of electrochemical deposition and dissolution>
[Construction of electrochemical cell]
The electrochemical cell shown in FIG. 1 was constructed. The cell was constructed in a glove box maintained in an argon atmosphere with a dew point of −70 ° C. or lower.
FIG. 1 is a schematic view of an electrochemical cell 10 used in the embodiment, in which an electrolytic solution 16 is filled between a working electrode 12 and a counter electrode 14, and a reference electrode 20 is disposed in the electrolytic solution 16.
The reference electrode 20 has a silver wire 18 immersed in a solution in a glass tube.
Details of each component used in this example are as follows.
Working electrode: mirror-polished platinum plate Counter electrode: polished magnesium plate Reference electrode: Triglyme solution containing 0.01 mol · dm -3 silver nitrate and 0.1 mol · dm -3 Mg (TFSA) 2 Silver wire soaked in. In order to avoid the solution of the reference electrode from being mixed with the electrolyte, a glass tube having a porous glass at the tip was used.
Electrolyte: The above electrolyte 1 to electrolyte 14

〔電気化学測定〕
電気化学測定装置として、北斗電工社製 HSV−110を使用して、サイクリックボルタンメトリーを、走査範囲−4V〜0V(参照極に対して)の範囲で還元方向から行った。走査速度は1mV/sとした。
測定はアルゴン雰囲気に満たされた密閉容器を用いて行い、測定温度80℃で行った。
[Electrochemical measurement]
As an electrochemical measurement device, HSV-110 manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd. was used, and cyclic voltammetry was performed from the reduction direction in a scanning range of −4 V to 0 V (relative to the reference electrode). The scanning speed was 1 mV / s.
The measurement was performed using a sealed container filled with an argon atmosphere, and was performed at a measurement temperature of 80 ° C.

〔析出物の確認〕
サイクリックボルタンメトリーの後、−4V(参照極に対して)で電位保持を3時間行い、作用極上に堆積物の有無を目視で確認した。
堆積物が認められた場合は、それをエックス線回折測定及び走査型電子顕微鏡観察によって同定を行った。
エックス線回折測定は、エックス線回折装置 リガク社製 UltimaIVを用いて大気中で測定した。試料は作用極(Pt)板ごと測定した。
走査型電子顕微鏡観察は、走査型電子顕微鏡装置 日本電子社製JCM−6000を用いて行った。
[Confirmation of precipitates]
After cyclic voltammetry, the potential was maintained at −4 V (relative to the reference electrode) for 3 hours, and the presence or absence of deposits was visually confirmed on the working electrode.
When deposits were observed, they were identified by X-ray diffraction measurement and scanning electron microscope observation.
X-ray diffraction measurement was performed in the atmosphere using an X-ray diffractometer, Ultimate IV, manufactured by Rigaku Corporation. The sample was measured together with the working electrode (Pt) plate.
Scanning electron microscope observation was performed using a scanning electron microscope apparatus JCM-6000 manufactured by JEOL Ltd.

<評価結果>
〔熱重量測定〕
図2は、電解液1〜3の熱重量測定(TG)及び示差熱分析(DTA)の結果を示している。
図2に示す結果から、Mg(TFSA)を含むPP13TFSA(電解液1)は、300℃の高温環境下においても、大きな重量変化は認められず、熱安定性に優れていることがわかる。
また、図2に示す結果から、Mg(TFSA)と18C6とのモル比が1:1である電解液2においては、300℃の高温環境下においても、大きな重量変化は認められず、熱安定性に優れていることがわかる。
更に、図2に示す結果から、Mg(TFSA)と18C6とのモル比が1:5である電解液3においては、200℃〜300℃において、大きな重量変化が認められ、300℃の高温における熱安定性に劣っていることがわかる。
これは、電解液中でマグネシウムカチオンと配位していない18C6が、200℃〜300℃において分解するためであると考えられる。
また、熱重量測定の結果において、電解液4、13及び14の結果は電解液1の結果と、電解液5の結果は電解液2の結果と、電解液6の結果は電解液3の結果と、それぞれ同様の結果であった。
以上の結果より、マグネシウムカチオンの、電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lと、前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度Bmol/Lとが、0.1≦B/A≦1である場合、電解液の耐熱性に優れることがわかる。
<Evaluation results>
[Thermogravimetry]
FIG. 2 shows the results of thermogravimetry (TG) and differential thermal analysis (DTA) of the electrolytic solutions 1 to 3.
From the results shown in FIG. 2, PP 13 TFSA (electrolytic solution 1) containing Mg (TFSA) 2 does not show a large weight change even under a high temperature environment of 300 ° C., and is excellent in thermal stability. Recognize.
Further, from the results shown in FIG. 2, in the electrolytic solution 2 in which the molar ratio of Mg (TFSA) 2 and 18C6 is 1: 1, no significant weight change is observed even under a high temperature environment of 300 ° C. It turns out that it is excellent in stability.
Furthermore, from the results shown in FIG. 2, in the electrolytic solution 3 in which the molar ratio of Mg (TFSA) 2 and 18C6 is 1: 5, a large weight change was observed at 200 ° C. to 300 ° C., and the high temperature of 300 ° C. It can be seen that the thermal stability at is poor.
This is considered to be because 18C6 which is not coordinated with the magnesium cation in the electrolytic solution decomposes at 200 ° C to 300 ° C.
Further, in the results of thermogravimetry, the results of the electrolytic solutions 4, 13 and 14 are the results of the electrolytic solution 1, the results of the electrolytic solution 5 are the results of the electrolytic solution 2, and the results of the electrolytic solution 6 are the results of the electrolytic solution 3. And similar results.
From the above results, the molar concentration Amol / L of the magnesium cation with respect to the total amount of the electrolytic solution and the molar concentration Bmol / L with respect to the total amount of the electrolytic solution of the compound represented by Formula 1 are 0.1 ≦ B / A. When ≦ 1, it is understood that the heat resistance of the electrolytic solution is excellent.

図3は、電解液1、7及び8の熱重量測定(TG)の結果を示している。
図3に示す結果から、電解液7においては、300℃においても大きな重量変化が認められず、熱安定性に優れていることがわかる。
また、電解液8においては、100℃付近から重量変化があり、熱安定性に劣ることわかる。これは、電解液中でマグネシウムカチオンと配位していないジグライムが揮発するためであると考えられる。
FIG. 3 shows the results of thermogravimetry (TG) of the electrolytic solutions 1, 7 and 8.
From the results shown in FIG. 3, it can be seen that the electrolyte solution 7 is excellent in thermal stability with no significant weight change even at 300 ° C.
Moreover, in the electrolyte solution 8, there exists a weight change from about 100 degreeC, and it turns out that it is inferior to thermal stability. This is thought to be because diglyme not coordinated with the magnesium cation volatilizes in the electrolyte.

〔電気化学的析出及び溶解の確認〕
図4は、電解液1〜3に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果を示している。
図4に示す結果から、Mg(TFSA)を含むPP13TFSA(電解液1)においては、マグネシウムの析出は確認されないことがわかる。
また、図4に示す結果から、Mg(TFSA)と18C6とのモル比が1:1である電解液2においては、マグネシウムの析出及び溶解が繰り返されることがわかる。
更に、図4に示す結果から、Mg(TFSA)と18C6とのモル比が1:5である電解液3においても、マグネシウムの析出及び溶解が繰り返されることがわかる。
また、サイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果において、電解液4の結果は電解液1の結果と、電解液5の結果は電解液2の結果と、電解液6の結果は電解液3の結果と、それぞれ同様の結果であった。
以上の結果より、マグネシウム塩とイオン液体のみを含む電解液ではマグネシウムが析出せず、電解液が式1に記載の化合物を含む場合には、マグネシウムが析出することがわかる。
[Confirmation of electrochemical deposition and dissolution]
FIG. 4 shows the results of confirming electrochemical deposition and dissolution for the electrolytic solutions 1 to 3 by cyclic voltammetry.
From the results shown in FIG. 4, it can be seen that no precipitation of magnesium is confirmed in PP 13 TFSA (electrolytic solution 1) containing Mg (TFSA) 2 .
Further, from the results shown in FIG. 4, it can be seen that in the electrolytic solution 2 in which the molar ratio of Mg (TFSA) 2 and 18C6 is 1: 1, precipitation and dissolution of magnesium are repeated.
Furthermore, it can be seen from the results shown in FIG. 4 that the deposition and dissolution of magnesium are repeated also in the electrolytic solution 3 in which the molar ratio of Mg (TFSA) 2 and 18C6 is 1: 5.
In addition, in the result of confirming the electrochemical deposition and dissolution by cyclic voltammetry, the result of the electrolytic solution 4 is the result of the electrolytic solution 1, the result of the electrolytic solution 5 is the result of the electrolytic solution 2, and the result of the electrolytic solution 6 is electrolytic. The results were the same as the results for Liquid 3.
From the above results, it can be seen that magnesium does not precipitate in an electrolytic solution containing only a magnesium salt and an ionic liquid, and magnesium precipitates when the electrolytic solution contains the compound described in Formula 1.

図5は、電解液7〜9に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果を示している。
図5に示す結果から、電解液7及び電解液8のいずれにおいても、マグネシウムの析出が確認されないことがわかる。
また、図5に示す結果から、電解液9を用いた場合には、マグネシウムの析出及び溶解が繰り返されることがわかる。
以上の結果より、マグネシウムカチオンの量に対し、ジグライムの量が5倍程度の過剰量である場合には、マグネシウムの析出が可能であるが、マグネシウムカチオンの量に対し、ジグライムの量が2倍以下である場合には、マグネシウムが析出しないことがわかる。
FIG. 5 shows the results of confirming electrochemical deposition and dissolution of the electrolytes 7 to 9 by cyclic voltammetry.
From the results shown in FIG. 5, it can be seen that neither the electrolytic solution 7 nor the electrolytic solution 8 confirms the precipitation of magnesium.
Further, from the results shown in FIG. 5, it is understood that when the electrolytic solution 9 is used, precipitation and dissolution of magnesium are repeated.
From the above results, when the amount of diglyme is an excess amount of about 5 times the amount of magnesium cation, magnesium can be precipitated, but the amount of diglyme is twice the amount of magnesium cation. When it is below, it turns out that magnesium does not precipitate.

図6は、電解液10〜11に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果を示している。
図6に示す結果から、電解液10及び電解液11のいずれにおいても、マグネシウムの析出が確認されないことがわかる。
以上の結果より、マグネシウムカチオンの量に対し、モノグライム又はトリグライムの量が1倍である場合には、マグネシウムが析出しないことがわかる。
FIG. 6 shows the results of confirming electrochemical deposition and dissolution by cyclic voltammetry for the electrolyte solutions 10-11.
From the results shown in FIG. 6, it can be seen that neither the electrolytic solution 10 nor the electrolytic solution 11 confirms the precipitation of magnesium.
From the above results, it is understood that magnesium does not precipitate when the amount of monoglyme or triglyme is one time the amount of magnesium cation.

図7は、電解液12〜14に対するサイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認結果を示している。
図7に示す結果から、電解液12において、マグネシウムの析出が確認されないことがわかる。
また、図7に示す結果から、電解液13及び14においては、マグネシウムの析出及び溶解が繰り返されることがわかる。
以上の結果より、式1において、一つのみのXが−NR−である場合にはマグネシウムが析出しないことがわかる。
また、上述のB/Aが、0.5又は0.25である場合にも、マグネシウムが析出することがわかる。
FIG. 7 shows the results of confirming electrochemical deposition and dissolution by cyclic voltammetry for the electrolyte solutions 12-14.
From the results shown in FIG. 7, it can be seen that magnesium deposition is not confirmed in the electrolytic solution 12.
Moreover, it can be seen from the results shown in FIG. 7 that in the electrolytic solutions 13 and 14, precipitation and dissolution of magnesium are repeated.
These results, in Formula 1, X only one is -NR a - it can be seen that no magnesium precipitation when it is.
Moreover, it turns out that magnesium precipitates also when the above-mentioned B / A is 0.5 or 0.25.

図8は、電解液2を用いた場合の、サイクリックボルタンメトリーによる電気化学的析出及び溶解の確認において、マグネシウムが析出した試験電極の写真、析出物の電子顕微鏡像、及び、析出物のエックス線回折パターンを示している。
試験電極の写真より、試験電極上に黒色の析出物が析出していることがわかる。また、エックス線回折ターンより、析出物は金属マグネシウムを含むことがわかる。
また、同様に析出が認められた電解液2、3、5、6、9、13及び14において、析出物の外観、及び、エックス線回折パターンの結果は同様であった。
図9に、電解液13又は14を用いた場合の、マグネシウムが析出した試験電極の写真を示す。
FIG. 8 shows a photograph of a test electrode on which magnesium was deposited, an electron microscopic image of the precipitate, and an X-ray diffraction of the precipitate in the confirmation of electrochemical precipitation and dissolution by cyclic voltammetry when the electrolytic solution 2 was used. The pattern is shown.
It can be seen from the photograph of the test electrode that a black deposit is deposited on the test electrode. Further, it can be seen from the X-ray diffraction turn that the precipitate contains metallic magnesium.
In addition, in the electrolytic solutions 2, 3, 5, 6, 9, 13, and 14 in which precipitation was similarly observed, the appearance of the precipitate and the result of the X-ray diffraction pattern were the same.
FIG. 9 shows a photograph of the test electrode on which magnesium was deposited when the electrolytic solution 13 or 14 was used.

以下、各実施例又は比較例の結果をまとめて表1に記載した。
表1中、B/Aの欄の記載は、マグネシウムカチオンの、電解液の全量に対するモル濃度をAmol/L、前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度をBmol/Lとした場合の、B/Aの値を示す。
表1中、熱重量測定の欄の記載は、下記の通りである。
A:上述の熱重量測定の結果における、300℃における質量の減少量が、90%未満である
B:上述の熱重量測定の結果における、300℃における質量の減少量が、90%以上である。
また、表1中、電気化学的析出及び溶解の欄の記載は、下記の通りである。
A:上述の電気化学的析出及び溶解の確認において、マグネシウムの析出及び溶解が繰り返されることが確認された。
B:上述の電気化学的析出及び溶解の確認において、マグネシウムの析出及び溶解が繰り返されることが確認されなかった。
The results of each example or comparative example are summarized in Table 1 below.
In Table 1, the description in the column of B / A is that the molar concentration of magnesium cation with respect to the total amount of the electrolytic solution is Amol / L, and the molar concentration of the compound represented by Formula 1 with respect to the total amount of the electrolytic solution is Bmol / L. In this case, the value of B / A is shown.
In Table 1, the description in the column of thermogravimetry is as follows.
A: The amount of decrease in mass at 300 ° C. in the result of thermogravimetry described above is less than 90%. B: The amount of decrease in mass at 300 ° C. in the result of thermogravimetry described above is 90% or more. .
Moreover, the description of the column of electrochemical precipitation and melt | dissolution in Table 1 is as follows.
A: In the above-described confirmation of electrochemical precipitation and dissolution, it was confirmed that precipitation and dissolution of magnesium were repeated.
B: In the above-described confirmation of electrochemical precipitation and dissolution, it was not confirmed that magnesium precipitation and dissolution were repeated.

また、電解液2中の18C6を、1,4,7,10,13,16−ヘキサアザシクロオクタデカン、又は、1,4,7,10,13,16−ヘキサチアシクロオクタデカンに変更した以外は、実施例1と同様に熱重量測定並びに電気化学的析出及び溶解の確認を行ったところ、実施例1と同様の結果が得られた。   Moreover, 18C6 in the electrolytic solution 2 was changed to 1,4,7,10,13,16-hexaazacyclooctadecane or 1,4,7,10,13,16-hexathiacyclooctadecane. As in Example 1, thermogravimetry and electrochemical precipitation and dissolution were confirmed, and the same results as in Example 1 were obtained.

上記実施例におけるサイクリックボルタンメトリー測定は、80℃の環境下で行っているが、熱重量測定の結果から、本開示に係る電解液は、100℃〜300℃の高温環境下においても、マグネシウム金属の電気化学的析出及び溶解が可能であると考えられる。   The cyclic voltammetry measurement in the above examples is performed in an environment of 80 ° C. From the results of thermogravimetry, the electrolytic solution according to the present disclosure is magnesium metal even in a high temperature environment of 100 ° C. to 300 ° C. It is thought that the electrochemical deposition and dissolution of can be performed.

10 電気化学セル
12 作用極
14 対極
16 電解液
18 銀線
20 参照極
10 Electrochemical Cell 12 Working Electrode 14 Counter Electrode 16 Electrolyte 18 Silver Wire 20 Reference Electrode

Claims (7)

マグネシウムカチオンと、
下記式1により表される化合物と、
イオン液体と、を含み、
前記マグネシウムカチオンの、電解液の全量に対するモル濃度Amol/Lと、前記式1により表される化合物の電解液の全量に対するモル濃度Bmol/Lとが、0.1≦B/A≦1の関係を満たす
電解液。

式1中、Rはそれぞれ独立に、炭素数2以上4以下のアルキレン基又は炭素数6以上10以下のアリーレン基を表し、Xはそれぞれ独立に、−O−、−S−、又は−NR−を表し、Xが−S−を含む場合、少なくとも2つのXが−S−であり、Xが−NR−を含む場合、少なくとも2つのXが−NR−であり、Rは水素原子又は炭素数1以上4以下のアルキル基を表し、nは6以上8以下の整数を表す。
Magnesium cation,
A compound represented by Formula 1 below:
An ionic liquid,
The relationship of 0.1 ≦ B / A ≦ 1 between the molar concentration Amol / L of the magnesium cation with respect to the total amount of the electrolytic solution and the molar concentration Bmol / L with respect to the total amount of the electrolytic solution of the compound represented by the formula 1 Satisfying electrolyte.

In formula 1, each R independently represents an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and X independently represents —O—, —S—, or —NR a. - represents, when X contains an -S-, at least two X are -S-, X is -NR a - if it contains, at least two X are -NR a - a, R a is hydrogen An atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is represented, and n represents an integer of 6 to 8 inclusive.
式1中、Rがいずれも炭素数2のアルキレン基である、請求項1に記載の電解液。   The electrolytic solution according to claim 1, wherein in Formula 1, R is an alkylene group having 2 carbon atoms. 式1中、Xがいずれも−O−である、請求項1又は請求項2に記載の電解液。   The electrolyte solution of Claim 1 or Claim 2 whose all are -O- in Formula 1. 式1中、nが6である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電解液。   The electrolytic solution according to any one of claims 1 to 3, wherein n in formula 1 is 6. 前記イオン液体が、スルホニウムアミド塩である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電解液。   The electrolyte solution according to claim 1, wherein the ionic liquid is a sulfonium amide salt. 下記式SA−1により表されるスルホニウムアミドアニオンを更に含む、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電解液。

式SA−1中、Rはそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1以上8以下のハロゲン化アルキル基、又は、炭素数2以上8以下のハロゲン化アルケニル基を表す。
The electrolyte solution according to any one of claims 1 to 5, further comprising a sulfonium amide anion represented by the following formula SA-1.

In Formula SA-1, are each R N independently represents a halogen atom, having 1 to 8 halogenated alkyl group carbon atoms or, 2 to 8 halogenated alkenyl group carbon atoms.
請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の電解液を含む
マグネシウム二次電池。
The magnesium secondary battery containing the electrolyte solution of any one of Claims 1-6.
JP2016211831A 2016-10-28 2016-10-28 Electrolyte solution and magnesium secondary battery Pending JP2018073615A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016211831A JP2018073615A (en) 2016-10-28 2016-10-28 Electrolyte solution and magnesium secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016211831A JP2018073615A (en) 2016-10-28 2016-10-28 Electrolyte solution and magnesium secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018073615A true JP2018073615A (en) 2018-05-10

Family

ID=62114418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016211831A Pending JP2018073615A (en) 2016-10-28 2016-10-28 Electrolyte solution and magnesium secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018073615A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020161475A (en) * 2019-03-12 2020-10-01 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Anolyte for a polyvalent metal secondary battery and a polyvalent metal secondary battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020161475A (en) * 2019-03-12 2020-10-01 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Anolyte for a polyvalent metal secondary battery and a polyvalent metal secondary battery
JP7418805B2 (en) 2019-03-12 2024-01-22 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Anolytes for polyvalent metal secondary batteries and polyvalent metal secondary batteries

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhao-Karger et al. A new class of non-corrosive, highly efficient electrolytes for rechargeable magnesium batteries
JP5245108B2 (en) Magnesium ion-containing non-aqueous electrolyte, method for producing the same, and electrochemical device
JP6752552B2 (en) How to Prepare Magnesium Salts, Magnesium Electrolyte Salts and Magnesium Batteries
JP5729481B2 (en) Electrolyte for lithium air battery
CN104781977B (en) Electrochemical energy storage device
JP5909024B2 (en) Electrolytic solution for magnesium battery and magnesium battery including the same
JP5956573B2 (en) Magnesium battery electrolyte
Zhang et al. From lithium to emerging mono-and multivalent-cation-based rechargeable batteries: non-aqueous organic electrolyte and interphase perspectives
JP2014186940A (en) Electrolyte
JP6593802B2 (en) Inorganic coordination polymers as gelling agents
Guo et al. Opportunities and challenges of zinc anodes in rechargeable aqueous batteries
JP6004276B2 (en) Alkali metal-sulfur secondary battery
JP2017022024A (en) Electrolyte and magnesium secondary battery
WO2020235314A1 (en) Nonaqueous electrolyte solution for magnesium secondary battery, and magnesium secondary battery using same
JP5621745B2 (en) Air battery electrolyte
JP7219462B2 (en) zinc secondary battery
JP2018073615A (en) Electrolyte solution and magnesium secondary battery
JP6775209B1 (en) Non-aqueous electrolyte for magnesium secondary batteries and magnesium secondary batteries using it
WO2015105140A1 (en) Secondary battery
JP4900561B2 (en) Lithium salt and its use
JP7418805B2 (en) Anolytes for polyvalent metal secondary batteries and polyvalent metal secondary batteries
JP2014072078A (en) Selection method of solvent for electrolyte
JP7111937B2 (en) Magnesium secondary battery and negative electrode for magnesium secondary battery with inorganic material
JP4641646B2 (en) Electrolyte for non-aqueous electrolyte
JP2014192128A (en) Molten salt, electrolyte for batteries, and polyvalent ion battery