JP2019169474A - ナトリウム二次電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】低温動作が可能であり、電池の出力および充放電速度が著しく向上したナトリウム二次電池の提供。【解決手段】ナトリウムまたはナトリウム合金を含む負極400と、アルカリ金属ハロゲン化物、並びに、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のハロゲン化物を含む金属ハロゲン化物と、金属ハロゲン化物を溶解する溶媒とを含む正極220と、正極と負極を分離するナトリウム超イオン伝導体(NASICON)固体電解質300と、を含むナトリウム二次電池。【選択図】図1
Description
本発明は、ナトリウム二次電池に関し、詳細には、低温運転が可能であり、且つ高い出力を有するナトリウム二次電池に関する。
新・再生可能エネルギーの利用が急激に増加するに伴い、バッテリーを用いたエネルギー貯蔵装置に対する必要性が急激に増加している。かかるバッテリーのうち、鉛電池、ニッケル/水素電池、バナジウム電池およびリチウム電池が用いられ得る。しかし、鉛電池、ニッケル/水素電池は、エネルギー密度が非常に小さくて同一容量のエネルギーを貯蔵するためには多数の空間を要する問題点がある。また、バナジウム電池の場合には、重金属が含有された溶液を使用することによる環境汚染的要素と、負極と正極を分離するメンブレンを介して負極と正極との間の物質が少量ずつ移動することによって性能が低下する問題点を有しており、大規模に商業化することができない状態である。エネルギー密度および出力特性に非常に優れたリチウム電池の場合には、技術的には非常に有利であるが、リチウム材料の資源的希少性によって大規模の電力貯蔵用二次電池として使用するには経済性が足りないという問題点を有している。
かかる問題点を解決するために、資源的に地球上に豊富に存在するナトリウムを二次電池の材料として用いようとする様々な試みがあった。そのうち、米国公開特許第20030054255号のように、ナトリウムイオンに対する選択的伝導性を有するβアルミナを利用し、負極にはナトリウムを、正極には硫黄を担持した形態のナトリウム硫黄電池は、現在、大規模の電力貯蔵装置として使用されている。
しかし、ナトリウム‐硫黄電池あるいはナトリウム‐塩化ニッケル電池のような既存のナトリウム系の二次電池は、伝導度および電池構成物の融点を考慮し、ナトリウム‐塩化ニッケル電池の場合には、少なくとも250℃以上で作動しなければならず、ナトリウム‐硫黄電池の場合には、少なくとも300℃以上の作動温度を有するという欠点を有している。かかる問題点によって、温度維持、気密性維持、安全性の面を補強するために、作製上あるいは運営上、経済性の面で不利な点が多い。前記のような問題点を解決するために、常温(Room temperature)型のナトリウム系の電池が開発されているが、出力が非常に低くてニッケル‐水素電池あるいはリチウム電池に比べて競争力が非常に劣っている。
本発明の目的は、低温動作が可能であり、電池の出力および充放電速度が著しく向上した新規のナトリウム二次電池を提供することにある。
本発明のナトリウム二次電池は、ナトリウムまたはナトリウム合金を含む負極と、アルカリ金属、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のハロゲン化物である金属ハロゲン化物と金属ハロゲン化物を溶解する溶媒とを含む正極と、正極と負極を分離するナトリウムイオン伝導性固体電解質と、を含む。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、放電状態で、正極は、ナトリウムハロゲン化物を含有する液状成分と、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含有する固状成分と、を含むことができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、下記の反応式1により充電が行われ、下記の反応式2により放電が行われ、電池の充電および放電の際に反応式1および反応式2のナトリウムハロゲン化物(NaX)と金属ハロゲン化物(MXm)が溶解される液状の正極を含むことができる。
(反応式1)
mNaX+M→mNa+MXm
(反応式2)
mNaX+M←mNa+MXm
(反応式1および反応式2中、Mは遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属であり、Xはハロゲン元素であり、mは1〜4の自然数である。)
(反応式1)
mNaX+M→mNa+MXm
(反応式2)
mNaX+M←mNa+MXm
(反応式1および反応式2中、Mは遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属であり、Xはハロゲン元素であり、mは1〜4の自然数である。)
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、溶媒は、金属ハロゲン化物を全て溶解することができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、充電状態で、正極は、完全に液状であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、正極に接して電流を集め、外部との電流移動経路を提供する正極集電体をさらに含むことができる。
正極集電体は、グラファイト、グラフェン、チタン、銅、プラチナ、アルミニウム、ニッケル、銀、金およびカーボンナノチューブから選択される一つ以上の物質を含む。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、金属ハロゲン化物は、下記の化学式1で表され得る。
(化学式1)
MXm
(化学式1中、Mはニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)およびスズ(Sn)から選択される一つ以上であり、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上であり、mは1〜4の自然数である。)
(化学式1)
MXm
(化学式1中、Mはニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)およびスズ(Sn)から選択される一つ以上であり、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上であり、mは1〜4の自然数である。)
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、金属ハロゲン化物は、下記の化学式2で表され得る。
(化学式2)
NaX
(化学式2中、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上である。)
(化学式2)
NaX
(化学式2中、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上である。)
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、0.5〜10モル濃度(M)の金属ハロゲン化物を含有することができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、ナトリウム合金は、ナトリウム‐セシウム合金、ナトリウム‐ルビジウム合金またはこれらの混合物を含むことができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、固体電解質は、βアルミナまたはナトリウム超イオン伝導体(NASICON)であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、ナトリウム二次電池の作動温度は、常温〜200℃であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極の溶媒は、非水系有機溶媒、イオン性液体またはこれらの混合液であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極の溶媒は、1,2‐エタンジオール、1,2‐プロパンジオール、1,3‐プロパンジオール、1,2‐ブタンジオール、1,3‐ブタンジオール、1,4‐ブタンジオール、1,5‐ペンタンジオール、2,2‐ジメチルプロパン‐1,3‐ジオール、2‐ブチル‐2‐エチルプロパン‐1,3‐ジオール、1,5‐ヘキサンジオール、1,6‐ヘキサンジオール、1,8‐オクタンジオール、1,10‐デカンジオール、1,12‐ドデカンジオール、2,2,4,4‐テトラメチルシクロブタン‐1,3‐ジオール、1,3‐シクロペンタンジオール、1,2‐シクロヘキサンジオール、1,3‐シクロヘキサンジオール、1,4‐シクロヘキサンジオール、1,2‐シクロヘキサンジメタノール、1,3‐シクロヘキサンジメタノール、1,4‐シクロヘキサンジメタノール、1,4‐シクロヘキサンジエタノール、グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ホルムアミド(formamide)、N,N‐ジメチルホルムアミド、N,N‐ジメチルアセトアミド、N,N‐ジエチルアセトアミド、N,N‐ジメチルトリフルオロアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、アセトニトリル(acetonitrile)、プロピオニトリル、ブチロニトリル、α‐テルピネオール(Terpineol)、β‐テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、N‐メチル‐2‐ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(dimethylsulfoxide)、ピロリジン(Pyrrolidine)、ピロリン(Pyrroline)、ピロール(Pyrrole)、2H‐ピロール(2H‐Pyrrole)、3H‐ピロール(3H‐Pyrrole)、ピラゾリジン(Pyrazolidine)、イミダゾリジン(Imidazolidine)、2‐ピラゾリン(2‐Pyrazoline)、2‐イミダゾリン(2‐Imidazoline)、1H‐イミダゾール(1HImidazole)、トリアゾール(Triazole)、イソキサゾール(Isoxazole)、オキサゾール(Oxazole)、チアゾール(Thiazole)、イソチアゾール(Isothiazole)、オキサジアゾール(Oxadiazole)、オキサトリアゾール(Oxatriazole)、ジオキサゾール(Dioxazole)、オキサゾロン(Oxazolone)、オキサチアゾール(Oxathiazole)、イミダゾリン‐2‐チオン(Imidazoline‐2‐thione)、チアジアゾール(Thiadiazole)、トリアゾール(Triazole)、ピペリジン(Piperidine)、ピリジン(Pyridine)、ピリダジン(Pyridazine)、ピリミジン(Pyrimidine)、ピラジン(Pyrazine)、ピペラジン(Piperazine)、トリアジン(Triazine)、モルホリン(Morpholine)、チオモルホリン(Thiomorpholine)、インドール(Indole)、イソインドール(Isoindole)、インダゾール(Indazole)、ベンズイソキサゾール(Benzisoxazole)、ベンゾキサゾール(Benzoxazole)、ベンゾチアゾール(Benzothiazole)、キノリン(Quinoline)、イソキノリン(Isoquinoline)、シンノリン(Cinnoline)、キナゾリン(Quinazoline)、キノキサリン(Quinoxaline)、ナフチリジン(Naphthyridine)、フタラジン(Phthalazine)、ベンゾキサジン(Benzoxazine)、ベンゾアジアジン(Benzoadiazine)、プテリジン(Pterdine)、フェナジン(Phenazine)、フェノチアジン(Phenothiazine)、フェノキサジン(Phenoxazine)およびアクリジン(Acridine)からなる群から選択される一つ以上であってもよい。
本発明によるナトリウム二次電池は、ナトリウムを含有する負極と、ナトリウムイオンに対して選択的伝導性を有する固体電解質および金属ハロゲン化物および/またはナトリウムハロゲン化物を含有する液状の正極と、を含んでなることにより、常温〜200℃の低温動作が可能であり、液状の正極により電池の電気化学的反応が行われることによって電池容量を著しく増加させることができ、電気化学的反応が行われる活性領域が増大して電池の充/放電速度を著しく向上させることができ、電池の内部抵抗の増加を防止することができるという利点がある。
以下、添付の図面を参照して本発明のナトリウム二次電池について詳細に説明する。以下に紹介される図面は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。したがって、本発明は、以下に提示される図面に限定されず、他の形態に具体化されてもよく、以下に提示される図面は、本発明の思想を明確にするために誇張し示され得る。また、明細書の全体にわたり同一の参照番号は同一の構成要素を指す。
ここで使用される技術用語および科学用語において他の定義がなければ、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が通常理解している意味を有し、下記の説明および添付の図面において本発明の要旨を不明にし得る公知の機能および構成に関する説明は省略する。
本発明のナトリウム二次電池は、アルカリ金属、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のハロゲン化物を含み、溶解状態のハロゲン化物により電池の電気化学的反応が行われる。
詳細には、溶解状態のハロゲン化物は、アルカリ金属のハロゲン化物、および/または遷移金属および12〜14族金属から選択される一つ以上の金属のハロゲン化物を含むことができる。詳細には、アルカリ金属は、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)およびカリウム(K)を含み、遷移金属は、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)および銅(Cu)を含み、12〜14族金属は、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、カドミウム(Cd)およびスズ(Sn)を含むことができる。溶解状態は、溶媒に溶解された状態を意味し得る。電池の電気化学的反応は、電池の充電反応、放電反応または充放電反応を意味し得る。
より具体的には、本発明によるナトリウム二次電池は、ナトリウムまたはナトリウム合金を含む負極と、アルカリ金属、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のハロゲン化物である金属ハロゲン化物と金属ハロゲン化物を溶解する溶媒とを含む正極と、正極と負極を分離するナトリウムイオン伝導性固体電解質と、を含む。
以下、アルカリ金属ハロゲン化物以外の遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のハロゲン化物を金属ハロゲン化物として規定し、本発明をより具体的に詳述する。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、負極と、正極と、負極と正極を分離する固体電解質と、を含み、負極は、ナトリウムを含有し、固体電解質は、ナトリウムイオンに対して選択的な伝導性を有し、正極は、金属ハロゲン化物を含有する液状の正極であってもよい。すなわち、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極活物質は、金属ハロゲン化物を含み、正極は、正極活物質が溶媒に溶解された液状状態であってもよい。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、電池の充電状態で、電池反応に関与する液状の正極は、正極活物質が液状状態であってもよく、液状状態の正極活物質は、溶媒に溶解された金属ハロゲン化物を含むことができる。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、電池反応に関与する正極活物質として固状の活物質を含有しなくてもよく、詳細には、固状の金属ハロゲン化物を含有しなくてもよい。
この際、正極活物質が固状の活物質を含有しないということは、少なくとも意図的に電池の充電および放電の際に常に固状を維持する活物質を投入または添加しないことを意味し、電池反応中または電池の劣化によって非意図的に生成され得る沈殿物または析出物を含む固状を意味しないことは言うまでもない。より詳細には、正極活物質が固状の活物質を含有しないということは、電池の充電および放電の際に常に固状を維持する金属ハロゲン化物を含有しないことを意味し得る。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極の正極活物質は、電池の充電状態で、完全に液状であってもよく、完全に液状の正極活物質は、金属ハロゲン化物を含有することができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、負極と、正極と、負極と正極を分離する固体電解質と、を含み、負極は、ナトリウムを含有し、固体電解質は、ナトリウムイオンに対して選択的な伝導性を有し、正極は、ナトリウムハロゲン化物を含有する液状成分と、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含有する固状成分と、を含むことができる。すなわち、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、溶媒に溶解されたナトリウムハロゲン化物を含有する液状成分と、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含む固状成分と、を含むことができる。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、電池の放電状態で、電池反応に関与する正極の液状成分は、ナトリウムハロゲン化物を含む正極活物質が溶媒に溶解された液状であってもよく、固状成分は、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含むことができる。
より詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、液状成分のナトリウムハロゲン化物と固状成分の金属との反応により金属ハロゲン化物が形成されてもよく、ナトリウムハロゲン化物と金属との反応は、電池の充電反応であってもよい。この際、充電反応の生成物である金属ハロゲン化物もまた、正極の液状成分をなす溶媒により溶解され得る。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、負極と、正極と、正極と負極を分離するナトリウムイオン伝導性固体電解質と、を含み、下記の反応式1により充電が行われ、下記の反応式2により放電が行われ、電池の充電および放電の際に反応式1および反応式2のナトリウムハロゲン化物と金属ハロゲン化物が溶解される液状の正極を含むことができる。
(反応式1)
mNaX+M→mNa+MXm
mNaX+M→mNa+MXm
(反応式2)
mNaX+M←mNa+MXm
mNaX+M←mNa+MXm
(反応式1および反応式2中、Mは、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属であり、Xは、ハロゲン元素であり、mは、1〜4の自然数である。詳細には、反応式1および反応式2中、mは金属(M)の正の原子価に該当する自然数であってもよい。)
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、液状の正極は、金属ハロゲン化物、ナトリウムハロゲン化物、または金属ハロゲン化物とナトリウムハロゲン化物を含有することができ、金属ハロゲン化物とナトリウムハロゲン化物の両方が溶解される溶媒を含有することができる。これにより、充電反応の生成物である金属ハロゲン化物と放電反応の生成物であるナトリウムハロゲン化物の両方が溶解された状態で正極に存在することになり、電池の充電および放電が、液状の正極と固体電解質を介して移動するナトリウム(イオン)との反応により行われ得る。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、反応式1による充電反応による電池の充電状態を基準として、正極は、金属ハロゲン化物を含有する液状の正極であってもよく、完全に液状の正極であってもよく、反応式2による放電反応による電池の放電状態を基準として、正極は、ナトリウムハロゲン化物を含有する液状成分と、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含む固状成分と、を含んでなり得る。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、負極と、正極と、正極と負極を分離するナトリウムイオン伝導性固体電解質と、を含み、負極はナトリウムを含有し、正極はナトリウムハロゲン化物および金属ハロゲン化物の両方を溶解する溶媒を含有することができる。すなわち、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、充電および/または放電の生成物として正極に含有されるナトリウムハロゲン化物と金属ハロゲン化物の両方を溶解する溶媒を含有することができる。
詳細には、正極は、ナトリウムハロゲン化物、金属ハロゲン化物、またはナトリウムハロゲン化物と金属ハロゲン化物とを含む活物質と、ナトリウムハロゲン化物および金属ハロゲン化物の両方を溶解する溶媒と、を含むことができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、負極と、正極と、正極と負極を分離するナトリウムイオン伝導性固体電解質と、を含み、負極は、ナトリウムを含有し、充電状態で、正極は、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のイオンおよびハロゲンイオンを含有する液状(液状の正極)であり、放電状態で、正極は、金属イオンが電着(electroplating)された金属の固状成分と、ナトリウムイオンとハロゲンイオンを含有する液状成分と、を含むことができる。
上述のように、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、電池の電気化学的反応に関与する活物質(ナトリウムハロゲン化物および/または金属ハロゲン化物)が溶媒に溶解された液状状態で存在することにより、常温〜200℃、詳細には80℃〜150℃、より詳細には100℃〜135℃の低温動作が可能である。これにより、従来のナトリウム系電池の資源確保容易性による経済的利点を維持し、且つ高温動作による危険性および運営上の困難性を解決することができる。
また、電池の電気化学的反応に関与する活物質(ナトリウムハロゲン化物および/または金属ハロゲン化物)が溶媒に溶解された液状状態で存在することにより、電池の電気化学的反応が起こる電気的活性領域が、従来の正極液と固状の正極(電極)との界面に限定されず、液状の正極の全領域で電気化学的反応が行われ得ることにより、電気的活性領域が画期的に増大して充放電速度を向上させることができ、溶媒に溶解される活物質(金属ハロゲン化物および/またはナトリウムハロゲン化物)の量が電池の容量に直接的に影響を及ぼすに伴い、溶媒に溶解される活物質(金属ハロゲン化物および/またはナトリウムハロゲン化物)の量および/または二次電池に備えられる液状の正極(または正極の液状成分)により電池の容量を極めて容易に設計できるという利点があり、溶媒に溶解される活物質(金属ハロゲン化物および/またはナトリウムハロゲン化物)の量および/または二次電池に備えられる液状の正極(または正極の液状成分)の量を増加させることにより電池の容量を著しく向上させることができる。
また、金属ハロゲン化物およびナトリウムハロゲン化物のような充放電の反応生成物が固状ではなく、溶媒に溶解された液状状態で存在することにより、反応生成物による電池内部のインピーダンス低下を防止することができ、特に、電池の集電体での抵抗の変化および抵抗の増加を防止することができる。
また、より低温で優れた性能を有することにより、従来のナトリウム系電池と同一の出力を有するように設計するときに、より高効率および低価の電池の作製が可能である。
上述のように、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、充電状態で金属ハロゲン化物が溶媒に溶解された完全な液体形であってもよく、放電状態でナトリウムハロゲン化物が溶媒に溶解された状態で存在してもよい。この際、放電状態で正極溶媒に溶解された金属ハロゲン化物の金属が電着され析出され得るが、これは、放電による析出相であり、かかる金属の析出相は、充電過程で正極溶媒にまた溶解され得る。
上述のように、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、溶媒に溶解された金属ハロゲン化物を含む液状の正極と負極のナトリウムとの間の電池の放電反応が行われ、同一の溶媒に溶解されたナトリウムハロゲン化物を含む正極の液状成分と放電過程で電着された金属との間の電池の充電反応が行われ得る。この際、上述のように、充電状態で、正極は、溶媒と、溶媒に溶解された金属ハロゲン化物とを含む液体型であってもよく、放電状態で、正極は、金属ハロゲン化物の金属が電着された金属と、溶媒に溶解されたナトリウムハロゲン化物とを含むことができる。
すなわち、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、充電状態で、金属イオンとハロゲンイオンとを含む液状状態の正極を含むことができ、放電状態で、ナトリウムイオンとハロゲンイオンとを含む液状成分と、金属を含む固状成分と、を含む正極を含むことができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、溶媒を含有することができ、正極の溶媒は、金属ハロゲン化物およびナトリウムハロゲン化物の両方を溶解する溶媒であってもよい。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極の溶媒は、金属ハロゲン化物を溶解するとともに、ナトリウムハロゲン化物を溶解する溶媒であればよいが、カリウムイオンのイオン伝導度の向上、充放電サイクル特性の安定性および自己放電を防止できる貯蔵特性の向上の面において、非水系有機溶媒、イオン性液体またはこれらの混合液であってもよい。
非水系有機溶媒は、アルコール系、多価アルコール系、複素環炭化水素系、アミド系、エステル系、エーテル系、ラクトン系、カーボネート系、ホスフェート系、スルホン系およびスルホキシド系から選択される一つ以上であってもよく、イオン性液体は、イミダゾリウム系イオン性液体、ピペリジニウム系イオン性液体、ピリジニウム系イオン性液体、ピロリジニウム系、イオン性液体、アンモニウム系イオン性液体、ホスホニウム系イオン性液体およびスルホニウム系イオン性液体から選択される一つ以上であってもよい。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、二次電池の動作温度および圧力で安定的に液状を維持し、固体電解質を介して流入されるナトリウムイオンの拡散が容易であり、所望しない副反応が発生せず、且つ金属ハロゲン化物およびナトリウムハロゲン化物に対する安定的な溶解度を有し、安定的に充放電サイクルが長時間行われることができ、貯蔵特性に優れた非水系有機溶媒の一例として、1,2‐エタンジオール、1,2‐プロパンジオール、1,3‐プロパンジオール、1,2‐ブタンジオール、1,3‐ブタンジオール、1,4‐ブタンジオール、1,5‐ペンタンジオール、2,2‐ジメチルプロパン‐1,3‐ジオール、2‐ブチル‐2‐エチルプロパン‐1,3‐ジオール、1,5‐ヘキサンジオール、1,6‐ヘキサンジオール、1,8‐オクタンジオール、1,10‐デカンジオール、1,12‐ドデカンジオール、2,2,4,4‐テトラメチルシクロブタン‐1,3‐ジオール、1,3‐シクロペンタンジオール、1,2‐シクロヘキサンジオール、1,3‐シクロヘキサンジオール、1,4‐シクロヘキサンジオール、1,2‐シクロヘキサンジメタノール、1,3‐シクロヘキサンジメタノール、1,4‐シクロヘキサンジメタノール、1,4‐シクロヘキサンジエタノール、グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ホルムアミド(formamide)、N,N‐ジメチルホルムアミド、N,N‐ジメチルアセトアミド、N,N‐ジエチルアセトアミド、N,N‐ジメチルトリフルオロアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、アセトニトリル(acetonitrile)、プロピオニトリル、ブチロニトリル、α‐テルピネオール(Terpineol)、β‐テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、N‐メチル‐2‐ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(dimethylsulfoxide)、ピロリジン(Pyrrolidine)、ピロリン(Pyrroline)、ピロール(Pyrrole)、2H‐ピロール(2H‐Pyrrole)、3H‐ピロール(3H‐Pyrrole)、ピラゾリジン(Pyrazolidine)、イミダゾリジン(Imidazolidine)、2‐ピラゾリン(2‐Pyrazoline)、2‐イミダゾリン(2‐Imidazoline)、1H‐イミダゾール(1HImidazole)、トリアゾール(Triazole)、イソキサゾール(Isoxazole)、オキサゾール(Oxazole)、チアゾール(Thiazole)、イソチアゾール(Isothiazole)、オキサジアゾール(Oxadiazole)、オキサトリアゾール(Oxatriazole)、ジオキサゾール(Dioxazole)、オキサゾロン(Oxazolone)、オキサチアゾール(Oxathiazole)、イミダゾリン‐2‐チオン(Imidazoline‐2‐thione)、チアジアゾール(Thiadiazole)、トリアゾール(Triazole)、ピペリジン(Piperidine)、ピリジン(Pyridine)、ピリダジン(Pyridazine)、ピリミジン(Pyrimidine)、ピラジン(Pyrazine)、ピペラジン(Piperazine)、トリアジン(Triazine)、モルホリン(Morpholine)、チオモルホリン(Thiomorpholine)、インドール(Indole)、イソインドール(Isoindole)、インダゾール(Indazole)、ベンズイソキサゾール(Benzisoxazole)、ベンゾキサゾール(Benzoxazole)、ベンゾチアゾール(Benzothiazole)、キノリン(Quinoline)、イソキノリン(Isoquinoline)、シンノリン(Cinnoline)、キナゾリン(Quinazoline)、キノキサリン(Quinoxaline)、ナフチリジン(Naphthyridine)、フタラジン(Phthalazine)、ベンゾキサジン(Benzoxazine)、ベンゾアジアジン(Benzoadiazine)、プテリジン(Pterdine)、フェナジン(Phenazine)、フェノチアジン(Phenothiazine)、フェノキサジン(Phenoxazine)およびアクリジン(Acridine)からなる群から選択される一つ以上の有機溶媒が挙げられる。
イオン性液体の一例として、1‐ブチル‐3‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Butyl‐3‐methylpyridinium bromide)、1‐ブチル‐4‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Butyl‐4‐methylpyridinium bromide)、1‐ブチルピリジニウムブロマイド(1‐Butylpyridinium bromide)、1‐ブチル‐2‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Butyl‐2‐methylpyridinium bromide)、1‐ヘキシルピリジニウムブロマイド(1‐Hexylpyridinium bromide)、1‐エチルピリジニウムブロマイド(1‐Ethylpyridinium bromide)、1‐プロピル‐2‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Propyl‐2‐methylpyridinium bromide)、1‐プロピル‐3‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Propyl‐3‐methylpyridinium bromide)、1‐プロピル‐4‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Propyl‐4‐methylpyridinium bromide)、1‐プロピルピリジニウムブロマイド(1‐Propylpyridinium bromide)、1‐エチル‐2‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Ethyl‐2‐methylpyridinium bromide)、1‐エチル‐3‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Ethyl‐3‐methylpyridinium bromide)、1‐エチル‐4‐メチルピリジニウムブロマイド(1‐Ethyl‐4‐methylpyridinium bromide)、1‐エチルピリジニウムアイオダイド(1‐Ethylpyridinium iodide)、1‐ブチルピリジニウムアイオダイド(1‐Butylpyridinium iodide)、1‐ヘキシルピリジニウムアイオダイド(1‐Hexylpyridinium iodide)、1‐ブチル‐2‐メチルピリジニウムアイオダイド(1‐Butyl‐2‐methylpyridinium iodide)、1‐ブチル‐3‐メチルピリジニウムアイオダイド(1‐Butyl‐3‐methylpyridinium iodide)、1‐ブチル‐4‐メチルピリジニウムアイオダイド(1‐Butyl‐4‐methylpyridinium iodide)、1‐プロピルピリジニウムアイオダイド(1‐Propylpyridinium iodide)、1‐ブチル‐3‐メチルピリジニウムクロライド(1‐Butyl‐3‐methylpyridinium chloride)、1‐ブチル‐4‐メチルピリジニウムクロライド(1‐Butyl‐4‐methylpyridinium chloride)、1‐ブチルピリジニウムクロライド(1‐Butylpyridinium chloride)、1‐ブチル‐2‐メチルピリジニウムクロライド(1‐Butyl‐2‐methylpyridinium chloride)、1‐ヘキシルピリジニウムクロライド(1‐Hexylpyridinium chloride)、1‐ブチル‐3‐メチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐3‐methylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐4‐メチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐4‐methylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ブチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐エチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ヘキシルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Hexylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐2‐メチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐2‐methylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐プロピルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Propylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐2‐メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Butyl‐2‐methylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1‐ブチル‐3‐メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Butyl‐3‐methylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1‐ブチル‐4‐メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Butyl‐4‐methylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、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‐Hexylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、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‐Butylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1‐エチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Ethylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1‐プロピルピリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Propylpyridinium trifluoromethanesulfonate)、1‐ブチル‐3‐メチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐3‐methylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐4‐メチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐4‐methylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ブチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ヘキシルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Hexylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐2‐メチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐2‐methylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐エチルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐プロピルピリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Propylpyridinium hexafluorophosphate)、1‐エ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‐Ethylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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(1‐Propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブ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‐Butylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐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‐Ethyl‐3‐methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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(3‐Methyl‐1‐propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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‐Butyl‐3‐methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐4‐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‐Ethyl‐4‐methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、4‐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(4‐Methyl‐1‐propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐4‐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‐Butyl‐4‐methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐2‐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‐Butyl‐2‐methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐2‐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‐Ethyl‐2‐methylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imde)、2‐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)(2‐Methyl‐1‐propylpyridinium bis(trifluoromethylsulfonyl))、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムメチルカーボネート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium methylcarbonate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムメチルカーボネート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium methylcarbonate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムトリシアノメタナイド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium tricyanomethanide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムトリシアノメタナイド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium tricyanomethanide)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(パーフルオロエチルスルホニル)イミド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium bis(perfluoroethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(パーフルオロエチルスルホニル)イミド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium bis(perfluoroethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムジブチルホスフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium dibutylphosphate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムジブチルホスフェート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium dibutylphosphate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium methyl sulfate)、1,3‐ジメチルイミダゾリウムメチルサルフェート(1,3‐Dimethylimidazolium methyl sulfate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium ethyl sulfate)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムエチルサルフェート(1,3‐Diethylimidazolium ethyl sulfate)、1,3‐ジメチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1,3‐Dimethylimidazolium dimethyl phosphate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium dime
thyl phosphate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium dimethyl phosphate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium diethyl phosphate)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(1,3‐Diethylimidazolium diethyl phosphate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムヒドロゲンサルフェート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium hydrogen sulfate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムヒドロゲンサルフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium hydrogen sulfate)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium methanesulfonate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium methanesulfonate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムトシレート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium tosylate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ブチル‐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‐Butyl‐3‐methylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ベンジル‐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‐Benzyl‐3‐methylimdiazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウム(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐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‐Methylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐エ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‐Ethylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムチオシアネート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium thiocyanate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムチオシアネート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium thiocyanate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐アリル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Allyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐ベンジル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Benzyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium iodide)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1,2‐ジメチル‐3‐プロピルイミダゾリウムアイオダイド(1,2‐Dimethyl‐3‐propylimidazolium iodide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium iodide)、1‐ヘキシル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Hexyl‐2,3‐dimethylimidazolium iodide)、1,3‐ジメチルイミダゾリウムアイオダイド(1,3‐Dimethylimidazolium iodide)、1‐アリル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Allyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐アリル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Allyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐(2‐ヒドロキシエチル)‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐(2‐Hydroxyethyl)‐3‐methylimidazolium chloride)、1,3‐ジデシル‐2‐メチルイミダゾリウムクロライド(1,3‐Didecyl‐2‐methylimidazolium chloride)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムクロライド(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium chloride)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐オクチルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium chloride)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Methylimidazolium chloride)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐ベンジル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Benzyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐テトラデシルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐オクタデシルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium chloride)、1‐エチルイミダゾリウムクロライド(1‐Ethylimidazolium chloride)、1,2‐ジメチルイミダゾリウムクロライド(1,2‐Dimethylimidazolium chloride)、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‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐デシル‐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‐Decyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Hexyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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ホネート(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐ドデシル‐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‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐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‐Methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐エ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‐Ethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムアセテート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium acetate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムアセテート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium acetate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium trifluoroacetate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium trifluoroacetate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムナイトレート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium nitrate)、1‐メチルイミダゾリウムナイトレート(1‐Methylimidazolium nitrate)、1‐エチルイミダゾリウムナイトレート(1‐Ethylimidazolium nitrate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラクロロフェライト(III)(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium tetrachloroferrate(III))、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ホニル)イミド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐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(1‐Methyl‐3‐propyli
midazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホニル)イミド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐オク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‐Methyl‐3‐octylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐テトラデシ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‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐2,3‐ジ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‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐2,3‐ジ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‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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(1,2‐Dimethyl‐3‐propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1,3‐ジエ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‐Diethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1,3‐ジ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‐Dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐オクタデシ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‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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‐Allyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ベンジル‐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‐Benzyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐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‐Methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エ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‐Ethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1,2‐ジ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(1,2‐Dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐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(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐3‐エ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‐Butyl‐3‐ethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐3‐ビニ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‐Ethyl‐3‐vinylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐3‐ビニ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‐Butyl‐3‐vinylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐ペン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‐Methyl‐3‐pentylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ヘプチル‐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‐Heptyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐ノニ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‐Methyl‐3‐nonylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐テトラデシルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ベンジル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Benzyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1,3‐Diethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐3‐プロピルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐ペンチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐pentylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ヘプチル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Heptyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐ノニルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐nonylimidazolium hexafluorophosphate)、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‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Hexyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Methyl‐3‐octylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐(2‐ヒドロキシエチル)‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐(2‐Hydroxyethyl)‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Benzyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐オクタデシルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐テトラデシルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium tetrafluoroborate)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1,3‐Diethylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐エチル‐3‐プロピルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐ペンチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐pentylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ヘプチル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Heptyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐ノニルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐nonylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium bromide)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐メチル‐3‐オクチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium bromide)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium bromide)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐エチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium bromide)、1,2‐ジメチル‐3‐プロピルイミダゾリウムブロマイド(1,2‐Dimethyl‐3‐propylimidazolium bromide)、1‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methylimidazolium bromide)、1‐エチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethylimidazolium bromide)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムブロマイド(1,3‐Diethylimidazolium bromide)、1‐エチル‐3‐プロピルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium bromide)、1‐エチル‐3‐ビニルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐3‐vinylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐3‐ビニルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐3‐vinylimidazolium bromide)、1‐ヘプチル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Heptyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐メチル‐3‐ノニルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methyl‐3‐nonylimidazolium bromide)、1‐(2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐n‐プロピル)‐3‐メチルイミダゾリウムメタンスルホネート(1‐(2‐Hydroxy‐2‐methyl‐n‐propyl)‐3‐methylimidazolium methanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、(1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium trifluoromethanesulfonate)、メチル‐1‐プロピルピペリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium tetrafluoroborate)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムテトラフルオロボレート(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムブロマイド(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium bromide)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムブロマイド(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium bromide)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムアイオダイド(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium iodide)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムアイオダイド(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium iodide)、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ホニル)イミド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐1‐オクチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Methyl‐1‐octylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホニル)イミド(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホネート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、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‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、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‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムブロマイド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium bromide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムブロマイド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium bromide)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムブロマイド(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium bromide)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムクロライド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium chloride)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムクロライド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium chloride)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムアイオダイド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium iodide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムアイオダイド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium iodide)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムアイオダイド(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium iodide)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムジシアナミド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium dicyanamide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムジシアナミド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium dicyanamide)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムメチルカーボネート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium methylcarbonate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムトリシアノメタナイド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium tricyanomet
hanide)、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ホニル)イミド(Methyltrioctylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホニル)イミド(Butyltrimethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、コリンビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Choline bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、トリブチルメチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Tributylmethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、エチルアンモニウムナイトレート(Ethylammonium nitrate)、メチルアンモニウムナイトレート Methylammonium nitrate)、プロピルアンモニウムナイトレート(Propylammonium nitrate)、ジメチルアンモニウムナイトレート(Dimethylammonium nitrate)、ブチルトリメチルアンモニウムメチルカーボネート(Butyltrimethylammonium methylcarbonate)、メチルトリオクチルアンモニウムメチルカーボネート(Methyltrioctylammonium methylcarbonate)、N‐エチル‐N‐メチルモルホリニウムメチルカーボネート(N‐Ethyl‐N‐methylmorpholinium methylcarbonate)、N,N‐ジエチル‐N‐メチル‐N‐(2‐メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)‐イミド(N,N‐Diethyl‐N‐methyl‐N‐(2‐methoxyethyl)ammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)‐imide)、N,N‐ジエチル‐N‐メチル‐N‐(2‐メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレート(N,N‐Diethyl‐N‐methyl‐N‐(2‐methoxyethyl)ammonium tetrafluoroborate)、ブチルトリメチルアンモニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(Butyltrimethylammonium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、テトラエチルアンモニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(Tetraethylammonium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、2‐ヒドロキシエチルアンモニウムホルメート(2‐Hydroxyethylammonium formate)、コリンジヒドロゲンホスフェート(Choline dihydrogen phosphate)、メチルトリオクチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート(Methyltrioctylammonium trifluoromethanesulfonate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロマイド(Trihexyltetradecylphosphonium bromide)、テトラブチルホスホニウムブロマイド(Tetrabutylphosphonium bromide)、テトラオクチルホスホニウムブロマイド(Tetraoctylphosphonium bromide)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロライド(Trihexyltetradecylphosphonium chloride)、トリブチルテトラデシルホスホニウムクロライド(Tributyltetradecylphosphonium chloride)、トリブチルメチルホスホニウムメチルカーボネート(Tributylmethylphosphonium methylcarbonate)、トリオクチルメチルホスホニウムメチルカーボネート(Trioctylmethylphosphonium methylcarbonate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノエート(Trihexyltetradecylphosphonium decanoate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス(2,4,4‐トリメチルペンチル)ポスフィネート(Trihexyltetradecylphosphonium bis(2,4,4‐trimethylpentyl)phosphinate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド(Trihexyltetradecylphosphonium dicyanamide)、トリイソブチルメチルホスホニウムトシレート(Triisobutylmethylphosphonium tosylate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(Trihexyltetradecylphosphonium hexafluorophosphate)、トリブチルメチルホスホニウムメチルサルフェート(Tributylmethylphosphonium methyl sulfate)、テトラブチルホスホニウムクロライド(Tetrabutylphosphonium chloride)、エチルトリブチルホスホニウムジエチルホスフェート(Ethyltributylphosphonium diethyl phosphate)、トリブチルテトラデシルホスホニウムドデシルベンゼンスルホネート(Tributyltetradecylphosphonium dodecylbenzenesulfonate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、トリブチルメチルホスホニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(Tributylmethylphosphonium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、トリエチルスルホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Triethylsulfonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、ジエチルメチルスルホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Diethylmethylsulfonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、トリエチルスルホニウムアイオダイド(Triethylsulfonium iodide)およびトリメチルスルホニウムアイオダイド(Trimethylsulfonium iodide)からなる群から選択される一つ以上の溶媒を含むことができる。
thyl phosphate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium dimethyl phosphate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium diethyl phosphate)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムジエチルホスフェート(1,3‐Diethylimidazolium diethyl phosphate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムヒドロゲンサルフェート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium hydrogen sulfate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムヒドロゲンサルフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium hydrogen sulfate)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium methanesulfonate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium methanesulfonate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムトシレート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium tosylate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ブチル‐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‐Butyl‐3‐methylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ベンジル‐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‐Benzyl‐3‐methylimdiazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウム(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐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‐Methylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐エ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‐Ethylimidazolium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムチオシアネート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium thiocyanate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムチオシアネート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium thiocyanate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐アリル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Allyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐ベンジル‐3‐メチルイミダゾリウムジシアナミド(1‐Benzyl‐3‐methylimidazolium dicyanamide)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium iodide)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1,2‐ジメチル‐3‐プロピルイミダゾリウムアイオダイド(1,2‐Dimethyl‐3‐propylimidazolium iodide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium iodide)、1‐ヘキシル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Hexyl‐2,3‐dimethylimidazolium iodide)、1,3‐ジメチルイミダゾリウムアイオダイド(1,3‐Dimethylimidazolium iodide)、1‐アリル‐3‐メチルイミダゾリウムアイオダイド(1‐Allyl‐3‐methylimidazolium iodide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐アリル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Allyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐(2‐ヒドロキシエチル)‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐(2‐Hydroxyethyl)‐3‐methylimidazolium chloride)、1,3‐ジデシル‐2‐メチルイミダゾリウムクロライド(1,3‐Didecyl‐2‐methylimidazolium chloride)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムクロライド(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium chloride)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐オクチルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium chloride)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Methylimidazolium chloride)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐ベンジル‐3‐メチルイミダゾリウムクロライド(1‐Benzyl‐3‐methylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐テトラデシルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium chloride)、1‐メチル‐3‐オクタデシルイミダゾリウムクロライド(1‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium chloride)、1‐エチルイミダゾリウムクロライド(1‐Ethylimidazolium chloride)、1,2‐ジメチルイミダゾリウムクロライド(1,2‐Dimethylimidazolium chloride)、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‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐デシル‐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‐Decyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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‐Hexyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、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ホネート(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐ドデシル‐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‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐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‐Methylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐エ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‐Ethylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium trifluoromethanesulfonate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムアセテート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium acetate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムアセテート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium acetate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium trifluoroacetate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium trifluoroacetate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムナイトレート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium nitrate)、1‐メチルイミダゾリウムナイトレート(1‐Methylimidazolium nitrate)、1‐エチルイミダゾリウムナイトレート(1‐Ethylimidazolium nitrate)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラクロロフェライト(III)(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium tetrachloroferrate(III))、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ホニル)イミド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐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(1‐Methyl‐3‐propyli
midazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホニル)イミド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐オク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‐Methyl‐3‐octylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐テトラデシ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‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐2,3‐ジ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‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐2,3‐ジ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‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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(1,2‐Dimethyl‐3‐propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1,3‐ジエ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‐Diethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1,3‐ジ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‐Dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐オクタデシ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‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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‐Allyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ベンジル‐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‐Benzyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐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‐Methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エ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‐Ethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1,2‐ジ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(1,2‐Dimethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐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(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐3‐エ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‐Butyl‐3‐ethylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐エチル‐3‐ビニ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‐Ethyl‐3‐vinylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐3‐ビニ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‐Butyl‐3‐vinylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐ペン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‐Methyl‐3‐pentylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ヘプチル‐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‐Heptyl‐3‐methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐3‐ノニ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‐Methyl‐3‐nonylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐オクチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐テトラデシルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐オクタデシルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ベンジル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Benzyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1,3‐Diethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐3‐プロピルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐ペンチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐pentylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐ヘプチル‐3‐メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Heptyl‐3‐methylimidazolium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐3‐ノニルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐3‐nonylimidazolium hexafluorophosphate)、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‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Ethyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Butyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Hexyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Methyl‐3‐octylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐(2‐ヒドロキシエチル)‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐(2‐Hydroxyethyl)‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ヘキサデシル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Hexadecyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium tetrafluoroborate)、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‐Benzyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐オクタデシルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐octadecylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐テトラデシルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐tetradecylimidazolium tetrafluoroborate)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1,3‐Diethylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐エチル‐3‐プロピルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐ペンチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐pentylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐ヘプチル‐3‐メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Heptyl‐3‐methylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐3‐ノニルイミダゾリウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐3‐nonylimidazolium tetrafluoroborate)、1‐エチル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐2,3‐dimethylimidazolium bromide)、1‐デシル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Decyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐ヘキシル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Hexyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐メチル‐3‐オクチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methyl‐3‐octylimidazolium bromide)、1‐メチル‐3‐プロピルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methyl‐3‐propylimidazolium bromide)、1‐ドデシル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Dodecyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐エチル‐2,3‐ジメチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐2,3‐dimethylimidazolium bromide)、1,2‐ジメチル‐3‐プロピルイミダゾリウムブロマイド(1,2‐Dimethyl‐3‐propylimidazolium bromide)、1‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methylimidazolium bromide)、1‐エチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethylimidazolium bromide)、1,3‐ジエチルイミダゾリウムブロマイド(1,3‐Diethylimidazolium bromide)、1‐エチル‐3‐プロピルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐3‐propylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐3‐エチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐3‐ethylimidazolium bromide)、1‐エチル‐3‐ビニルイミダゾリウムブロマイド(1‐Ethyl‐3‐vinylimidazolium bromide)、1‐ブチル‐3‐ビニルイミダゾリウムブロマイド(1‐Butyl‐3‐vinylimidazolium bromide)、1‐ヘプチル‐3‐メチルイミダゾリウムブロマイド(1‐Heptyl‐3‐methylimidazolium bromide)、1‐メチル‐3‐ノニルイミダゾリウムブロマイド(1‐Methyl‐3‐nonylimidazolium bromide)、1‐(2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐n‐プロピル)‐3‐メチルイミダゾリウムメタンスルホネート(1‐(2‐Hydroxy‐2‐methyl‐n‐propyl)‐3‐methylimidazolium methanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、(1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium trifluoromethanesulfonate)、メチル‐1‐プロピルピペリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium hexafluorophosphate)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium tetrafluoroborate)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムテトラフルオロボレート(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムブロマイド(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium bromide)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムブロマイド(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium bromide)、1‐ブチル‐1‐メチルピペリジニウムアイオダイド(1‐Butyl‐1‐methylpiperidinium iodide)、1‐メチル‐1‐プロピルピペリジニウムアイオダイド(1‐Methyl‐1‐propylpiperidinium iodide)、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ホニル)イミド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、1‐メチル‐1‐オクチルピロリジニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(1‐Methyl‐1‐octylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホニル)イミド(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホネート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムトリフルオロメタンスルホネート(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium trifluoromethanesulfonate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムヘキサフルオロホスフェート(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium hexafluorophosphate)、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‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムテトラフルオロボレート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、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‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium tetrafluoroborate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムブロマイド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium bromide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムブロマイド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium bromide)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムブロマイド(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium bromide)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムクロライド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium chloride)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムクロライド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium chloride)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムアイオダイド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium iodide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムアイオダイド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium iodide)、1‐エチル‐1‐メチルピロリジニウムアイオダイド(1‐Ethyl‐1‐methylpyrrolidinium iodide)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムジシアナミド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium dicyanamide)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウムジシアナミド(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium dicyanamide)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐メチル‐1‐プロピルピロリジニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(1‐Methyl‐1‐propylpyrrolidinium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムメチルカーボネート(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium methylcarbonate)、1‐ブチル‐1‐メチルピロリジニウムトリシアノメタナイド(1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium tricyanomet
hanide)、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ホニル)イミド(Methyltrioctylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、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ホニル)イミド(Butyltrimethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、コリンビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Choline bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、トリブチルメチルアンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Tributylmethylammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、エチルアンモニウムナイトレート(Ethylammonium nitrate)、メチルアンモニウムナイトレート Methylammonium nitrate)、プロピルアンモニウムナイトレート(Propylammonium nitrate)、ジメチルアンモニウムナイトレート(Dimethylammonium nitrate)、ブチルトリメチルアンモニウムメチルカーボネート(Butyltrimethylammonium methylcarbonate)、メチルトリオクチルアンモニウムメチルカーボネート(Methyltrioctylammonium methylcarbonate)、N‐エチル‐N‐メチルモルホリニウムメチルカーボネート(N‐Ethyl‐N‐methylmorpholinium methylcarbonate)、N,N‐ジエチル‐N‐メチル‐N‐(2‐メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)‐イミド(N,N‐Diethyl‐N‐methyl‐N‐(2‐methoxyethyl)ammonium bis(trifluoromethylsulfonyl)‐imide)、N,N‐ジエチル‐N‐メチル‐N‐(2‐メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレート(N,N‐Diethyl‐N‐methyl‐N‐(2‐methoxyethyl)ammonium tetrafluoroborate)、ブチルトリメチルアンモニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(Butyltrimethylammonium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、テトラエチルアンモニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(Tetraethylammonium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、2‐ヒドロキシエチルアンモニウムホルメート(2‐Hydroxyethylammonium formate)、コリンジヒドロゲンホスフェート(Choline dihydrogen phosphate)、メチルトリオクチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート(Methyltrioctylammonium trifluoromethanesulfonate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロマイド(Trihexyltetradecylphosphonium bromide)、テトラブチルホスホニウムブロマイド(Tetrabutylphosphonium bromide)、テトラオクチルホスホニウムブロマイド(Tetraoctylphosphonium bromide)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロライド(Trihexyltetradecylphosphonium chloride)、トリブチルテトラデシルホスホニウムクロライド(Tributyltetradecylphosphonium chloride)、トリブチルメチルホスホニウムメチルカーボネート(Tributylmethylphosphonium methylcarbonate)、トリオクチルメチルホスホニウムメチルカーボネート(Trioctylmethylphosphonium methylcarbonate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノエート(Trihexyltetradecylphosphonium decanoate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス(2,4,4‐トリメチルペンチル)ポスフィネート(Trihexyltetradecylphosphonium bis(2,4,4‐trimethylpentyl)phosphinate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド(Trihexyltetradecylphosphonium dicyanamide)、トリイソブチルメチルホスホニウムトシレート(Triisobutylmethylphosphonium tosylate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート(Trihexyltetradecylphosphonium hexafluorophosphate)、トリブチルメチルホスホニウムメチルサルフェート(Tributylmethylphosphonium methyl sulfate)、テトラブチルホスホニウムクロライド(Tetrabutylphosphonium chloride)、エチルトリブチルホスホニウムジエチルホスフェート(Ethyltributylphosphonium diethyl phosphate)、トリブチルテトラデシルホスホニウムドデシルベンゼンスルホネート(Tributyltetradecylphosphonium dodecylbenzenesulfonate)、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、トリブチルメチルホスホニウム1,1,2,2‐テトラフルオロエタンスルホネート(Tributylmethylphosphonium1,1,2,2‐tetrafluoroethanesulfonate)、トリエチルスルホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Triethylsulfonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、ジエチルメチルスルホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(Diethylmethylsulfonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide)、トリエチルスルホニウムアイオダイド(Triethylsulfonium iodide)およびトリメチルスルホニウムアイオダイド(Trimethylsulfonium iodide)からなる群から選択される一つ以上の溶媒を含むことができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極液の溶媒は、上述の溶媒との混和性を有する異種溶媒をさらに含むことができ、かかる異種溶媒の一例として、エチレンカーボネート(ethylene carbonate)、プロピレンカーボネート、1,2‐ブチレンカーボネート、2,3‐ブチレンカーボネート、1,2‐ペンチレンカーボネート、2,3‐ペンチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ(2,2,2‐トリフルオロエチル)カーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、2,2,2‐トリフルオロエチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、2,2,2‐トリフルオロエチルプロピルカーボネート、メチルホルメート(methyl formate)、エチルホルメート、プロピルホルメート、ブチルホルメート、ジメチルエーテル(dimethyl ether)、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、エチルプロピルエーテル、メチルアセテート(methyl acetate)、エチルアセテート、プロピルアセテート、ブチルアセテート、メチルプロピオネート、エチルプロピオネート(ethyl propionate)、プロピルプロピオネート、ブチルプロピオネート、メチルブチレート(methyl butyrate)、エチルブチレート、プロピルブチレート、ブチルブチレート、γ‐ブチロラクトン(γ‐butyrolactone)、2‐メチル‐γ‐ブチロラクトン、3‐メチル‐γ‐ブチロラクトン、4‐メチル‐γ‐ブチロラクトン、γ‐チオブチロラクトン、γ‐エチル‐γ‐ブチロラクトン、β‐メチル‐γ‐ブチロラクトン、γ‐バレロラクトン(γ‐valerolactone)、σ‐バレロラクトン、γ‐カプロラクトン(γ‐caprolactone)、ε‐カプロラクトン、β‐プロピオラクトン(β‐propiolactone)、テトラヒドロフラン(tetrahydrofuran)、2‐メチルテトラヒドロフラン、3‐メチルテトラヒドロフラン、トリメチルホスフェート(trimethyl phosphate)、トリエチルホスフェート、トリス(2‐クロロエチル)ホスフェート、トリス(2,2,2‐トリフルオロエチル)ホスフェート、トリプロピルホスフェート、トリイソプロピルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリヘキシルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリトリルホスフェート、メチルエチレンホスフェート、エチルエチレンホスフェート、ジメチルスルホン(dimethyl sulfone)、エチルメチルスルホン、メチルトリフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、メチルペンタフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、ジ(トリフルオロメチル)スルホン、ジ(ペンタフルオロエチル)スルホン、トリフルオロメチルペンタフルオロエチルスルホン、トリフルオロメチルノナフルオロブチルスルホン、ペンタフルオロエチルノナフルオロブチルスルホン、スルホラン(sulfolane)、3‐メチルスルホラン、2‐メチルスルホラン、3‐エチルスルホランおよび2‐エチルスルホランからなる群から選択される一つ以上の溶媒を有することができる。
本発明の一実施例により、溶媒に溶解される金属ハロゲン化物および/またはナトリウムハロゲン化物を含む活物質により電池の電気化学的反応が行われることにより、溶媒に溶解される金属ハロゲン化物および/またはナトリウムハロゲン化物を含む活物質の濃度に応じて電池の容量が設計され得る。
詳細には、溶媒に溶解される金属ハロゲン化物および/またはナトリウムハロゲン化物を含む活物質の濃度は、電池の電気化学的反応に参加できる物質の量と直結し、電池の単位体積当たりエネルギーの容量および液状の正極内のイオン(ナトリウムイオンを含む)伝導度に影響を及ぼし得る。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、0.1〜10モル濃度(M)、実質的には0.5〜10モル濃度(M)、より実質的には1〜6モル濃度(M)、さらに実質的には2〜5モル濃度(M)の活物質を含有することができる。
詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、0.1〜10モル濃度(M)、実質的には0.5〜10モル濃度(M)、より実質的には1〜6モル濃度(M)、さらに実質的には2〜5モル濃度(M)の金属ハロゲン化物を含有することができる。
より詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、液状の正極は、0.1〜10モル濃度(M)、実質的には0.5〜10モル濃度(M)、より実質的には1〜6モル濃度(M)、さらに実質的には2〜5モル濃度(M)の金属ハロゲン化物を含有することができる。
より詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、充電状態を基準として、0.1〜10モル濃度(M)、実質的には0.5〜10モル濃度(M)、より実質的には1〜6モル濃度(M)、さらに実質的には2〜5モル濃度(M)の金属ハロゲン化物を含有することができる。
充電状態を基準として、金属ハロゲン化物の濃度が0.1未満と低すぎる場合、ナトリウムイオンのように電池の電気化学反応に参加するイオンの伝導度が低下して電池の効率が減少することがあり、電池の容量自体が低すぎることがある。また、金属ハロゲン化物の濃度が10モルを超える場合にも、ナトリウムイオンと同種の電荷を有する金属イオンにより、ナトリウムイオンの伝導度が減少することがある。しかし、後述する過量のナトリウムハロゲン化物のように電池のネット反応に関与せず、且つナトリウムイオンの伝導度を高めることができる添加物をさらに添加し、かかる液状の正極内のイオン伝導度を調節することができ、電池の用途および設計される容量に応じて金属ハロゲン化物の濃度が調節可能であることは言うまでもない。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、上述の反応式2により、液状の正極内の金属ハロゲン化物の濃度に応じて、ナトリウムハロゲン化物の濃度もまた決定され得るが、正極内のナトリウムイオンの伝導度の向上のために、正極は、金属ハロゲン化物とともにナトリウムハロゲン化物をさらに含むことができる。
詳細には、本発明の一実施例により、反応式1および反応式2の電池充放電が行われる場合、所定の濃度の金属イオンを含有する液状の正極で、ナトリウムイオンの伝導度を向上させ、且つより迅速な充電または放電反応を誘導するために、反応式2による放電反応により規定される量よりも過量のナトリウムイオンおよびハロゲン化イオンを含有することができる。
これにより、正極は、溶媒に溶解された金属ハロゲン化物と、ナトリウムハロゲン化物と、を含むことができる。詳細には、充電状態の液状の正極は、溶媒に溶解された金属ハロゲン化物およびナトリウムハロゲン化物を含有することができ、これにより、充電状態の液状の正極は、金属イオン、ナトリウムイオンおよびハロゲンイオンを含有することができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、充電状態の正極(液状の正極)は、正極に含有される金属ハロゲン化物1モルを基準として、0.1〜3モルのナトリウムハロゲン化物をさらに含有することができる。金属ハロゲン化物を基準とするナトリウムハロゲン化物の量(モル比)により、液状の正極および正極の液状成分でナトリウムイオンの伝導度が向上することができ、反応式1および反応式2の充放電反応がより迅速に効果的に行われることができ、さらに、電池運転温度が低温の場合にもナトリウムイオンの伝導度および反応速度を保証することができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池について詳述するにあたり、より明確な理解のために、反応式1および反応式2の充放電反応時の反応生成物または物質(ナトリウムハロゲン化物、金属ハロゲン化物)を基準として、正極および充放電反応について詳述した。しかし、本発明により、電着(electroplating)される金属を除き、ナトリウムハロゲン化物および金属ハロゲン化物の反応生成物が両方とも溶媒に溶解された状態で存在することから、ナトリウムハロゲン化物は、ナトリウムイオンおよびハロゲンイオンとして解釈され得ることは言うまでもなく、金属ハロゲン化物は、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のイオンおよびハロゲンイオンとして解釈され得ることは言うまでもない。
イオンの観点で、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、液状の正極または正極の液状成分は、金属イオンを0.1〜10モル濃度(M)、実質的には0.5〜10モル濃度(M)、より実質的には1〜6モル濃度(M)、さらに実質的には2〜5モル濃度(M)含有することができる。より詳細には、充電状態を基準として、液状の正極は、金属イオンを0.1〜10モル濃度(M)、実質的には0.5〜10モル濃度(M)、より実質的には1〜6モル濃度(M)、さらに実質的には2〜5モル濃度(M)含有することができる。この際、上述のように、金属イオンのモル濃度は、充電状態基準の液状の正極に含有された濃度であってもよい。
ナトリウムイオンの伝導度を向上させるために、正極が金属ハロゲン化物とともにナトリウムハロゲン化物をさらに含有できる構成は、イオンの観点で以下のように解釈され得る。ナトリウムイオンの伝導度を向上させるために、液状の正極または正極の液状成分は、ナトリウムイオンをさらに含有することができ、ナトリウムイオンの量に該当するハロゲンイオンをさらに含有することができると解釈され得る。詳細には、充電状態基準の液状の正極は、金属イオン、ナトリウムイオンおよびハロゲンイオンを含有することができ、液状の正極は、金属イオンのモル濃度と金属イオンの原子価(イオン価)との乗算値にナトリウムイオンのモル濃度を加算したモル濃度のハロゲンイオンを含有することができる。
これを反応式1および反応式2に基づく反応式で表現すると、反応式3の充放電反応で、電池のネット(net)反応に関与しないナトリウムハロゲン化物が充電および放電の両方の状態で正極の溶媒に溶解されている状態で表され得る。
(反応式3)
NaX(naq)(con)+mNaX(naq)+M(ep)⇔NaX(naq)(con)+mNa+MXm(naq)
NaX(naq)(con)+mNaX(naq)+M(ep)⇔NaX(naq)(con)+mNa+MXm(naq)
反応式3中、「(naq)」は、溶媒に溶解された状態を意味し、「(con)」は、充放電ネット反応に関与しない、すなわち、電池反応よりも過量のナトリウムハロゲン化物を意味し、「(ep)」は、電池の放電反応による電着(electroplating)を意味する。この際、ネット反応(反応式1および反応式2)に比べて過量のナトリウムハロゲン化物のハロゲン元素(イオン)は、ネット反応に関与するハロゲン元素(イオン)と同種または異種のハロゲン元素(イオン)であってもよい。
上述のように、投入される原料物質または反応生成物を基準とする本発明の一実施例による二次電池に関する詳述の内容は、イオン上の観点で解釈されてもよく、権利範囲もまたかかるイオン上の観点で解釈されてもよいことは言うまでもない。以下、またより明確な理解のために、原料物質または反応生成物を基準として、本発明の一実施例による二次電池について詳述する。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、金属ハロゲン化物は、下記の化学式1で定義されるハロゲン化物であってもよい。
(化学式1)
MXm
MXm
化学式1中、Mはニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)およびスズ(Sn)から選択される一つ以上であり、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上であり、mは1〜4の自然数である。この際、mは金属の原子価に該当する自然数であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、ナトリウムハロゲン化物は、下記の化学式2に定義されるハロゲン化物であってもよい。
(化学式2)
NaX
NaX
化学式2中、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上である。
溶媒に溶解されるナトリウムハロゲン化物は、電池の放電状態で金属ハロゲン化物のハロゲン元素とナトリウムとの結合により形成されるものであってもよい。これにより、化学式2のXは化学式1のXと同一であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、正極集電体をさらに含むことができる。詳細には、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極は、電池の充放電に関与する活物質と接して電流を集め、外部との電流移動経路を提供する正極集電体をさらに含むことができる。この際、正極集電体が活物質と接するということは、液状の正極または正極の液状成分内に正極集電体が含浸されている構造を含むことができる。
詳細には、正極集電体は、多孔性伝導体であってもよく、より詳細には、正極集電体は、伝導性物質のフォーム(foam)、箔(film)、メッシュ(mesh)、フェルト(felt)または多孔性箔(perforated film)であってもよい。より詳細には、正極集電体は、伝導度に優れ、電池の充放電の際に化学的に安定しているグラファイト、グラフェン、チタン、銅、プラチナ、アルミニウム、ニッケル、銀、金、またはカーボンナノチューブを含む伝導性物質であってもよく、かかる伝導性物質のフォーム(foam)、箔(film)、メッシュ(mesh)、フェルト(felt)または多孔性(perforated)箔の形態であってもよく、互いに相違する伝導性物質でコーティングまたは積層された複合体であってもよい。
詳細には、放電反応時に溶媒に溶解された金属ハロゲン化物の金属が電着され、充電反応時に電着された金属が溶媒にまた溶解されるが、かかる電着および溶解が電子供給源(sourceおよび/またはsink)と接する領域で行われることが好ましい。このために、正極集電体は、金属の電着時に、より優先的な電着場所を提供する面において、金属ハロゲン化物の金属と同種物質であるか、同種物質の表面層が形成された伝導性物質のフォーム(foam)、箔(film)、メッシュ(mesh)、フェルト(felt)または多孔性(perforated)箔の形態であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、負極は、ナトリウムを含有する負極活物質を含むことができ、負極活物質は、金属ナトリウム(sodium metal)またはナトリウム合金を含むことができる。非限定的な一例として、ナトリウム合金は、ナトリウムとセシウム、ナトリウムとルビジウムまたはこれらの混合物であってもよい。負極活物質は、電池の作動温度で固状または溶融状を含む液状であってもよい。この際、電池の容量を50Wh/kg以上に具現するために、負極活物質は、溶融ナトリウム(molten Na)であってもよく、電池の運転温度は、98℃〜200℃、実質的には98℃〜150℃、より実質的には98℃〜130℃であってもよい。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、正極と負極との間に備えられる固体電解質は、正極と負極を物理的に分離させ、ナトリウムイオンに対して選択的に伝導性を有する物質であればよく、ナトリウムイオンの選択的伝導のために電池分野において通常使用される固体電解質であればよい。非限定的な一例として、固体電解質は、ナトリウム超イオン伝導体(Na super ionic conductor、NASICON)、β‐アルミナまたはβ”‐アルミナであってもよい。非限定的な一例として、ナトリウム超イオン伝導体(NASICON)は、Na‐Zr‐Si‐O系の複合酸化物、Na‐Zr‐Si‐P‐O系の複合酸化物、YドーピングされたNa‐Zr‐Si‐P‐O系の複合酸化物、FeドーピングされたNa‐Zr‐Si‐P‐O系の複合酸化物またはこれらの混合物を含むことができ、詳細には、Na3Zr2Si2PO12、Na1+xSixZr2P3−xO12(1.6<x<2.4の実数)、YまたはFeがドーピングされたNa3Zr2Si2PO12、YまたはFeがドーピングされたNa1+xSixZr2P3−xO12(1.6<x<2.4の実数)またはこれらの混合物を含むことができる。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池において、負極と正極を分離して負極空間と正極空間を区画する固体電解質の形状を基準として、ナトリウム二次電池は、平板形状の固体電解質を含む平板型電池構造または一端が密閉されたチューブ形状の固体電解質を含むチューブ型電池構造を有することができる。
以下、図1に基づき、負極活物質が溶融ナトリウムである場合を基準として、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池の構造についてより詳細に説明するが、かかる電池の物理的形態により本発明が限定されないことは言うまでもなく、本発明によるナトリウム二次電池が通常のナトリウム系電池の構造を有し得ることは言うまでもない。
図1は本発明の一実施例によるナトリウム二次電池の構造を図示した一例であり、図1に示されているように、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、下端が密閉され上端が開放された円筒状の金属ハウジング100と、金属ハウジング100の内部に位置し、金属ハウジング100の外側から内側に順に位置する下端が密閉されるチューブ形状の固体電解質(以下、固体電解質チューブ)300と、安全チューブ(safety tube)410と、ウィッキングチューブ(wicking tube)420と、を含むことができる。
詳細には、金属ハウジング100の最内側、すなわち中心に位置するウィッキングチューブ420は、下端にスルーホール1が形成されたチューブ形状であってもよく、安全チューブ410は、ウィッキングチューブ420の外側に位置して所定の離隔距離を有し、ウィッキングチューブ420を包む構造を有することができる。
溶融ナトリウムを含む負極400は、ウィッキングチューブ420の内部に備えられるが、ウィッキングチューブ420の下部に形成されたスルーホール1を介してウィッキングチューブ420と安全チューブ410との間の空きスペースを満たす構造を有することができる。
ウィッキングチューブ420および安全チューブ410の二重構造は、固体電解質チューブ300の破損時に正極物質と負極物質との間の激しい反応を防止し、毛細管力により放電時にも溶融ナトリウムの水位を一定に維持できる構造である。
固体電解質チューブ300は、安全チューブ410の外側に安全チューブ410を包むように位置し、ナトリウムイオン(Na+)に対して選択的な透過性を有するチューブ形状の固体電解質であってもよい。
安全チューブ410を包む固体電解質チューブ300と金属ハウジング100との間の空間には、液状の正極220および正極集電体210が備えられ得る。
すなわち、本発明の一実施例によるナトリウム二次電池は、同心構造を有し、内側から外側にウィッキングチューブ420、安全チューブ410、固体電解質チューブ300および金属ハウジング100が順に位置する構造を有しており、ウィッキングチューブ420の内部に溶融ナトリウムを含む負極400が担持され、固体電解質チューブ300と金属ハウジング100との間の空間に金属ハロゲン化物を含有する液状の正極220が備えられ、液状の正極220に含浸されるように正極集電体210が備えられ得る。
図1に示されているように、固体電解質チューブ300と金属ハウジング100との間に正極集電体210がローリング(rolling)され備えられ得るが、本発明が集電体の形状により限定されないことは言うまでもない。
さらに、本発明の一実施例によるナトリウム電池は、金属ハウジング100の上部に位置して金属ハウジングの内部を密閉するカバー110と、リング形状成分を有し、金属ハウジング100の上側に位置して金属ハウジング100と固体電解質チューブ300との間を電気的に絶縁させる絶縁体120と、金属ハウジング100の上端の周縁に位置する電極端子130と、をさらに含むことができる。また、液状の蒸発を最小化するために、製造直後、カバー110によって密封された電池内部圧力が15psi以上であってもよく、正極集電体210が金属ハウジング100と電気的に接続されていてもよいことは言うまでもない。また、ウィッキングチューブ420の内部に担持された溶融ナトリウムを含む負極活物質に所定領域含浸されるように通常の負極集電体がカバー110のスルーホールを介して投入され得ることは言うまでもない。
本発明の一実施例によるナトリウム二次電池を実際製造するにあたり、充電状態を基準として原料が定量投入されてナトリウム二次電池が製造されてもよく、放電状態を基準として原料が定量投入されてナトリウム二次電池が製造されてもよい。しかし、かかる製造方法の相違点は、電池が充放電が行われる前の製造直後(as fabrication)の状態に影響を及ぼすだけであり、充放電が行われ、正常動作する電池の状態には影響を及ぼさないことは言うまでもなく、かかる製造方法は、製造の容易性、便利性などを考慮して選択され得る事項であることは言うまでもない。
図2は本発明の一実施例により製造されたナトリウム二次電池の充放電特性を図示した図である。詳細には、正極の溶媒としてエチレングリコール50gにナトリウムハロゲン化物としてナトリウムアイオダイド(NaI)50gを溶解させて液状成分を製造しており、ニッケルが2gコーティングされた厚さ10mmのグラファイトフェルトを正極集電体として使用した。また、負極として、ナトリウムメタルを使用しており、1ppm以下の酸素と1ppm以下の水分があるアルゴン雰囲気下のグローブボックス内でナトリウムメタル0.5gを切り取り使用した。ナトリウムイオンの選択的伝導性を有するNASICONは、円形の平板型ディスク(Disc)を使用しており、1ppm以下の酸素と1ppm以下の水分があるアルゴン雰囲気下のグローブボックスに48時間前に位置させて十分に水分と酸素を除去可能にした。
ナトリウム二次電池の製造の際、ステンレス鋼材質の金属容器に金属ナトリウムを入れ、金属ナトリウムの一面とNASICONが接触するようにした後、Oリングとボルトおよびナットを使用してナトリウム容器とNASICONを押圧して気密性を維持した。正極集電体は、内部がテフロン(登録商標)でコーティングされたステンレス鋼材質の容器にボルトを介して連結した。ニッケルがコーティングされた正極集電体で満たされた容器に製造した液状成分を10g投入した。正極集電体と液状の正極活物質で満たされたチャンバは、ボルト、ナットおよびOリングを用いて金属ナトリウムで満たされたチャンバとNASICONを挟んで気密性を有するように締結され、各チャンバの内部に20psiの圧力が加えられた状態で気密締結された。
製造されたセルは、120℃で20mAで6時間充電および放電を行い電圧を測定した。図2の(a)から分かるように、充電の間にニッケル金属がイオン化して溶液に溶解されて電圧が少しずつ増加しており、図2の(b)から分かるように、放電時にはニッケル金属の形態で集電体に取り付けられる電池として作動する。
以上のように、本発明では、特定の事項と限定された実施例および図面により説明されているが、これは、本発明のより全般的な理解を助けるために提供されたものであって、本発明は、前記の実施例に限定されるものではなく、本発明が属する分野において通常の知識を有する者であれば、かかる記載から様々な修正および変形が可能である。
したがって、本発明の思想は、上述の実施例に限定されて定めらてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、本特許請求の範囲と均等または等価的な変形があるすべてのものは、本発明の思想の範疇に属すると言える。
Claims (15)
- ナトリウムまたはナトリウム合金を含む負極と、
アルカリ金属、遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属のハロゲン化物である金属ハロゲン化物と前記金属ハロゲン化物を溶解する溶媒とを含む正極と、
前記正極と負極を分離するナトリウムイオン伝導性固体電解質と、を含む、ナトリウム二次電池。 - 放電状態で、前記正極は、ナトリウムハロゲン化物を含有する液状成分と、
遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属を含有する固状成分と、を含む、請求項1に記載のナトリウム二次電池。 - 下記の反応式1により充電が行われ、下記の反応式2により放電が行われ、
電池の充電および放電の際に反応式1および反応式2のナトリウムハロゲン化物(NaX)と金属ハロゲン化物(MXm)が溶解される液状の正極を含む、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
(反応式1)
mNaX+M→mNa+MXm
(反応式2)
mNaX+M←mNa+MXm
(反応式1および反応式2中、Mは遷移金属および12〜14族金属からなる群から選択される一つ以上の金属であり、Xはハロゲン元素であり、mは1〜4の自然数である。) - 前記溶媒は、前記金属ハロゲン化物を全て溶解する、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 充電状態で、前記正極は、完全に液状である、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記正極に接して電流を集め、外部との電流移動経路を提供する正極集電体をさらに含む、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記正極集電体は、グラファイト、グラフェン、チタン、銅、プラチナ、アルミニウム、ニッケル、銀、金およびカーボンナノチューブから選択される一つ以上の物質を含む、請求項6に記載のナトリウム二次電池。
- 前記金属ハロゲン化物は、下記の化学式1で表される、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
(化学式1)
MXm
(前記化学式1中、Mはニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)およびスズ(Sn)から選択される一つ以上であり、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上であり、前記mは1〜4の自然数である。) - 前記金属ハロゲン化物は、下記の化学式2で表される、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
(化学式2)
NaX
(前記化学式2中、Xはヨウ素(I)、臭素(Br)、塩素(Cl)およびフッ素(F)から選択される一つ以上である。) - 前記正極は、0.5〜10モル濃度(M)の金属ハロゲン化物を含有する、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記ナトリウム合金は、ナトリウム‐セシウム合金、ナトリウム‐ルビジウム合金またはこれらの混合物を含む、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記固体電解質は、βアルミナまたはナトリウム超イオン伝導体(NASICON)である、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記ナトリウム二次電池の作動温度は、常温〜200℃である、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記溶媒は、非水系有機溶媒、イオン性液体またはこれらの混合液である、請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記溶媒は、1,2‐エタンジオール、1,2‐プロパンジオール、1,3‐プロパンジオール、1,2‐ブタンジオール、1,3‐ブタンジオール、1,4‐ブタンジオール、1,5‐ペンタンジオール、2,2‐ジメチルプロパン‐1,3‐ジオール、2‐ブチル‐2‐エチルプロパン‐1,3‐ジオール、1,5‐ヘキサンジオール、1,6‐ヘキサンジオール、1,8‐オクタンジオール、1,10‐デカンジオール、1,12‐ドデカンジオール、2,2,4,4‐テトラメチルシクロブタン‐1,3‐ジオール、1,3‐シクロペンタンジオール、1,2‐シクロヘキサンジオール、1,3‐シクロヘキサンジオール、1,4‐シクロヘキサンジオール、1,2‐シクロヘキサンジメタノール、1,3‐シクロヘキサンジメタノール、1,4‐シクロヘキサンジメタノール、1,4‐シクロヘキサンジエタノール、グリセロール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ホルムアミド(formamide)、N,N‐ジメチルホルムアミド、N,N‐ジメチルアセトアミド、N,N‐ジエチルアセトアミド、N,N‐ジメチルトリフルオロアセトアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、アセトニトリル(acetonitrile)、プロピオニトリル、ブチロニトリル、α‐テルピネオール(Terpineol)、β‐テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、N‐メチル‐2‐ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(dimethylsulfoxide)、ピロリジン(Pyrrolidine)、ピロリン(Pyrroline)、ピロール(Pyrrole)、2H‐ピロール(2H‐Pyrrole)、3H‐ピロール(3H‐Pyrrole)、ピラゾリジン(Pyrazolidine)、イミダゾリジン(Imidazolidine)、2‐ピラゾリン(2‐Pyrazoline)、2‐イミダゾリン(2‐Imidazoline)、1H‐イミダゾール(1HImidazole)、トリアゾール(Triazole)、イソキサゾール(Isoxazole)、オキサゾール(Oxazole)、チアゾール(Thiazole)、イソチアゾール(Isothiazole)、オキサジアゾール(Oxadiazole)、オキサトリアゾール(Oxatriazole)、ジオキサゾール(Dioxazole)、オキサゾロン(Oxazolone)、オキサチアゾール(Oxathiazole)、イミダゾリン‐2‐チオン(Imidazoline‐2‐thione)、チアジアゾール(Thiadiazole)、トリアゾール(Triazole)、ピペリジン(Piperidine)、ピリジン(Pyridine)、ピリダジン(Pyridazine)、ピリミジン(Pyrimidine)、ピラジン(Pyrazine)、ピペラジン(Piperazine)、トリアジン(Triazine)、モルホリン(Morpholine)、チオモルホリン(Thiomorpholine)、インドール(Indole)、イソインドール(Isoindole)、インダゾール(Indazole)、ベンズイソキサゾール(Benzisoxazole)、ベンゾキサゾール(Benzoxazole)、ベンゾチアゾール(Benzothiazole)、キノリン(Quinoline)、イソキノリン(Isoquinoline)、シンノリン(Cinnoline)、キナゾリン(Quinazoline)、キノキサリン(Quinoxaline)、ナフチリジン(Naphthyridine)、フタラジン(Phthalazine)、ベンゾキサジン(Benzoxazine)、ベンゾアジアジン(Benzoadiazine)、プテリジン(Pterdine)、フェナジン(Phenazine)、フェノチアジン(Phenothiazine)、フェノキサジン(Phenoxazine)およびアクリジン(Acridine)からなる群から選択される一つ以上である、請求項14に記載のナトリウム二次電池。
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