JP6182932B2 - 蓄電デバイス - Google Patents
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Description
イオン及びアミンを含む非水電解液と、
前記非水電解液に含まれるイオンを吸着脱離可能な負極と、
前記非水電解液を介して前記負極と対向する正極と、
を備えたものである。
1.蓄電デバイス(セル)の作製
非水電解液は、以下のように調整した。まず、1Mのリチウムテトラフルオロボレート(LiBF4)のプロピレンカーボネート(PC)溶液(富山薬品化学工業)を準備した。この溶液に、第三級アミンであるN−ブチルジメチルアミン(東京化成工業)を、非水電解液中の支持塩(LiBF4)に対して1モル当量となるように混合し、非水電解液を調整した。
CV測定は、電気化学測定システム(北斗電工社製、HZ−3000)を用いて行った。負極の静電容量を調べるため、自然電位からLi基準換算で1.5Vまでの電位範囲の間で測定を行った。走査速度は0.5mV/sとした。そして、10サイクル目のCV測定における通過電気量を走査電位範囲で割ることにより負極の静電容量を算出した。
N−ブチルジメチルアミンを1−エチルピロリジン(和光純薬工業)に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例2のセルを作製し、CV測定を行った。N−ブチルジメチルアミンを1−(3−シアノプロピル)ピロリジン(東京化成工業)に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例3のセルを作製し、CV測定を行った。
N−ブチルジメチルアミンを4−メチルモルホリン(東京化成工業)に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例4のセルを作製し、CV測定を行った。また、4−メチルモルホリン(東京化成工業)の量を、非水電解液中の支持塩に対して1モル当量から2モル当量に変えた以外は、実施例4と同様にして実施例5のセルを作製し、CV測定を行った。
N−ブチルジメチルアミンの量を、非水電解液中の支持塩に対して1モル当量から0.5モル当量に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例6のセルを作製し、CV測定を行った。
N−ブチルジメチルアミンを1−メチルピロール(東京化成工業)に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例7のセルを作製し、CV測定を行った。
1MのLiBF4のPC溶液を、1Mのトリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート(TEMA・BF4)のPC溶液(富山薬品化学工業)に変え、N−ブチルジメチルアミンを4−メチルモルホリン(東京化成工業)に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例8のセルを作製し、CV測定を行った。
N−ブチルジメチルアミンをN,N−ジイソプロピルエチルアミン(東京化成工業)に変えた以外は、実施例1と同様にして実施例9のセルを作製し、CV測定を行った。なお、この実施例9では、非水電解液の調整にあたり、一晩撹拌したが、N,N−ジイソプロピルエチルアミンのPC溶媒に対する溶解性が低く2層に分離した為、リチウム塩が溶解している層を非水電解液として用いた。
N−ブチルジメチルアミンを含まない非水電解液を用いた以外は、実施例1と同様にして比較例1のセルを作製し、CV測定を行った。また、4−メチルモルホリンを含まない非水電解液を用いた以外は、実施例8と同様にして比較例2のセルを作製し、CV測定を行った。
表1には、実施例1〜9及び比較例1,2の負極の静電容量(10サイクル目)を示した。なお、この表1には、非水電解液中のアミンの種類、構造式、支持塩に対するモル当量や、支持塩の種類も示した。また、図2には、実施例1及び比較例1,2の10サイクル目のサイクリックボルタモグラムを示した。図3には、実施例1及び比較例1,2の10サイクル目の負極の静電容量と電圧との関係を表すグラフを示した。図4には、実施例1の16〜20サイクル目のサイクリックボルタモグラムを示した。
Claims (8)
- イオン及びN−ブチルジメチルアミン、N,N−ジイソプロピルエチルアミン、1−エチルピロリジン、1−(3−シアノプロピル)ピロリジン、4−メチルモルホリン及び1−メチルピロールのうち1以上のアミンを含む非水電解液と、
前記非水電解液に含まれるイオンを吸着脱離可能な負極と、
前記非水電解液を介して前記負極と対向する正極と、
を備えた蓄電デバイス。 - 前記アミンは、酸解離定数pKaが、0.1以上13以下である、請求項1に記載の蓄電デバイス。
- 前記アミンは、第三級アミンである、請求項1又は2に記載の蓄電デバイス。
- 前記イオンは、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン及びオニウムイオンからなる群より選ばれる1種以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
- 前記非水電解液において、前記アミンの溶解量は、前記イオンの溶解量に対して0.5モル当量以上2モル当量以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
- 前記アミンは、脂肪族アミン及び脂環族アミンのうち少なくとも一方である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
- 前記アミンは、窒素に結合する鎖状の炭化水素基が全て直鎖である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
- 前記蓄電デバイスは、電気化学キャパシタである、請求項1〜7のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
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