(57)【要約】【課題】蓄電池用水系電解質を用いるにあたって、広い電位窓（３．３Ｖ以上）を有する蓄電池用水系電解質及び蓄電池を提供する。【解決手段】実施形態の蓄電池用水系電解質は、水を溶媒として含む蓄電池用水系電解質であって、カチオン材料として、少なくとも第１のカチオン材料Ｍ１としてのＮａ及び第２のカチオン材料Ｍ２としてのＫを含むとともに、アニオン材料Ａｎを含む多元系の塩混合物の水溶液を用いる。【選択図】図５
2020077592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を溶媒として含む蓄電池用水系電解質であって、
カチオン材料として、少なくとも第１のカチオン材料Ｍ１としてのＮａ及び第２のカチオン材料Ｍ２としてのＫを含むとともに、アニオン材料Ａｎを含む多元系の塩混合物の水溶液を用いた、
蓄電池用水系電解質。
【請求項２】
前記塩混合物は、次式で表される、
Ｎａ１−ｘＫｘＡｎ
請求項１記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項３】
前記アニオン材料Ａｎとしてビス（フルオロスルホニル）アミド［ＦＳＡ］を含む、
請求項２記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項４】
前記塩混合物において、
０．２５≦ｘ＜１
とされている、
請求項３記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項５】
前記塩混合物において、
０．４≦ｘ＜１
とされている、
請求項４記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項６】
前記塩混合物において、
０．４５≦ｘ＜１
とされている、
請求項４記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項７】
前記塩混合物において、
０．４５≦ｘ≦０．７５
とされている、
請求項４記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項８】
前記塩混合物の水溶液の濃度は、２０ｍｏｌ／ｋｇ〜飽和濃度の範囲とされている、
請求項３記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項９】
前記塩混合物の水溶液の濃度は、２５ｍｏｌ／ｋｇ〜飽和濃度の範囲とされている、
請求項８記載の蓄電池用水系電解質。
【請求項１０】
正極と、
負極と、
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の蓄電池用水系電解質と、
を備えた蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、蓄電池用水系電解質及び蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エネルギー密度が高い蓄電池として、リチウムイオン電池が知られている。
リチウムイオン電池においては、高エネルギー密度を達成するため、有機溶媒系の電解液が使用されている。
【０００３】
しかし、有機溶媒は一般に可燃性であるため、安全性の確保が重要である。
また有機溶媒溶液のイオン伝導度は水溶液と比較すると極めて低いため、急速充電及び急速放電が望まれる用途については適用できない虞があった。
【０００４】
一方、電解質として水溶液を用いる蓄電池用水系電解質を考えた場合、水は理論的には１．２３Ｖの電圧で分解してしまうため、広い電位窓を得るためには、この分解電圧以上の電圧でも安定動作可能な電解液を用いることが望まれる。
このため、蓄電池用水系電解質においては、溶質濃度が高い電解液を用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−０２０７４９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１２６５００号公報
【特許文献３】国際公開第２０１４／０７３７０２号
【特許文献４】国際公開第２０１６／１１４１４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、水の分解電圧以上でも動作可能ではあるものの、有機溶媒系の電解液を用いたリチウムイオン電池に相当するような広い電位窓（３．３Ｖ以上）を有する実用的な蓄電池は提供されていなかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蓄電池用水系電解質を用いるにあたって、広い電位窓（３．３Ｖ以上）を有する蓄電池用水系電解質及び蓄電池を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の蓄電池用水系電解質は、水を溶媒として含む蓄電池用水系電解質であって、
カチオン材料として、少なくとも第１のカチオン材料Ｍ１としてのＮａ及び第２のカチオン材料Ｍ２としてのＫを含むとともに、アニオン材料Ａｎを含む多元系の塩混合物の水溶液を用いた。
【０００９】
この場合において、塩混合物は、次式で表されるようにしてもよい。
Ｎａ１−ｘＫｘＡｎ
また、アニオン材料Ａｎとしてビス（フルオロスルホニル）アミド［ＦＳＡ］を含むようにしてもよい。
【００１０】
また、塩混合物において、
０．２５≦ｘ＜１
とされているようにしてもよい。
【００１１】
また、塩混合物において、
０．４≦ｘ＜１
とされているようにしてもよい。
【００１２】
また、塩混合物において、
０．４５≦ｘ＜１
とされているようにしてもよい。
また、塩混合物において、
０．４５≦ｘ≦０．７５
とされているようにしてもよい。
【００１３】
さらに、実施形態の蓄電池は、正極と、負極と、上記いずれかの蓄電池用水系電解質と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、二元系塩混合物であるＮａ１−ｘＫｘＦＳＡの組成と水溶液の飽和濃度との関係を示す図である。
【図２】図２は、実施形態の第１具体例の電池の定電流充放電試験結果の説明図である。
【図３】図３は、Ｎａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡの組成時における電池の動作状態の説明図である。
【図４】図４は、実施形態の第２具体例の電池の定電流充放電試験結果の説明図である。
【図５】図５は、蓄電池用水系電解質の飽和濃度における電位窓の測定結果である。
【図６】図６は、Ｎａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡの濃度毎のＬＳＶ曲線の説明図である。
【図７】図７は、電位窓の測定結果を組成（ｘ）に対してプロットした図である。
【図８】図８は、イオン伝導度の測定結果を組成（ｘ）に対してプロットした図である。
【図９】図９は、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡの飽和濃度における含水量を組成（ｘ）に対してプロットした図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、二元系塩混合物であるＮａ１−ｘＫｘＦＳＡの組成と水溶液の飽和濃度との関係を示す図である。
二元系塩混合物は、一般式として第一カチオン材料をＭ１とし、第二カチオン材料をＭ２とし、アニオン材料をＡｎとした場合に、Ｍ１１−ｘＭ２ｘＡｎと表すことができる。
ここでは、第一カチオン材料Ｍ１をナトリウム（Ｎａ）とし、第二カチオン材料Ｍ２をカリウム（Ｋ）とし、アニオン材料Ａｎとしてビス（フルオロスルホニル）アミド（以下、ＦＳＡと称する）とを用いた場合を例として説明する。
【００１６】
まず、二元系塩混合物であるＮａ１−ｘＫｘＦＳＡを選択した理由について説明する。
第１に二元系塩混合物であるＮａ１−ｘＫｘＦＳＡを選択した理由は、低融点（＝３３４℃）であり、高溶解性低格子エネルギーと考えられるので、水溶液中で容易に電離して安定に多数のイオンとなることが期待できるからである。
すなわち、安定した高濃度電解液を容易に得ることができ、ひいては、電位窓の広い蓄電池用水系電解質が得られると考えられるからである。
また、第２には、カリウムイオン及びナトリウムイオンは、高カチオン輸率であるので、高濃度電解液としてＮａ１−ｘＫｘＦＳＡを用いた場合、カリウムイオン及びナトリウムイオンが安定して多数存在するので、容易に大電力を移送でき、高電圧、高エネルギー密度の高性能の蓄電池用水系電解質が得られると推定されたためである。
【００１７】
これは、高電圧、高エネルギー密度の蓄電池であるリチウムイオン電池で用いられているリチウムイオンのイオン半径が０．６８オングストロームに対し、ナトリウムイオンのイオン半径が０．９７オングストローム、カリウムイオンのイオン半径が１．３３オングストロームと大きいのにも拘わらず、水中におけるリチウムイオンのストークスイオン半径が２．４オングストロームであるのに対し、水中におけるナトリウムイオンのストークスイオン半径が１．８オングストローム、カリウムイオンのストークスイオン半径が１．３オングストロームと小さいことからも、ナトリウムイオン及びカリウムイオンの電解質液中における実効的な粘性抵抗が小さくなると考えられ、電場をかけたときのナトリウムイオン及びカリウムイオンの移動度（易動度）が高くなることからも容易に推定できるものである。
【００１８】
また、アニオン材料ＡｎとしてＦＳＡを選択した理由の一つとしては、ルイス塩基性が弱いからである。ルイス塩基性が弱いとカチオンとの相互作用が弱くなり、解離しやすくなると考えられ、電離状態を安定して維持でき、二元系塩混合物としてＦＳＡ塩を用いることで高いイオン伝導度が望めると考えられ、高電圧、高エネルギー密度の高性能の蓄電池用水系電解質が得られると推定されたためである。
【００１９】
図１に示すように、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡの水溶液（水系電解質）の飽和濃度は、共融点組成ｘｅ＝０．４５に相当するＮａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡの組成時には、Ｎａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡ／１．６Ｈ２Ｏと最も高くなっており、およそ３５ｍｏｌ／ｋｇが飽和濃度となっていることが確認できた。
【００２０】
また、ｘ＝０．５５に相当するＮａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡの組成時には、Ｎａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡ／１．７Ｈ２Ｏであり、およそ３３ｍｏｌ／ｋｇが飽和濃度となっていることが確認できた。
【００２１】
ちなみにｘ＝０に相当するＮａＦＳＡは、ＮａＦＳＡ／２．８Ｈ２Ｏであり、およそ２０ｍｏｌ／ｋｇ、ｘ＝１．０に相当するＫＦＳＡは、ＫＦＳＡ／１．８Ｈ２Ｏであり、およそ３１ｍｏｌ／ｋｇが飽和濃度となっていた。
【００２２】
図２は、実施形態の第１具体例の電池の定電流充放電試験結果の説明図である。
図２の例は、電解質としてＮａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡの組成を用いた場合のものである。
【００２３】
図２における測定条件は、以下の通りである。
セルタイプとして、三極式セルを用い、電解質液として、Ｎａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡ／１．７Ｈ２Ｏを用い、正極としてＫ２Ｍｎ［Ｆｅ（ＣＮ）６］を用い、負極としてＮａＴｉ２（ＰＯ４）３を用いた。
また、参照極として、飽和銀塩化銀電極を用い、正極と負極の電極重量比（正極：負極）は、１：１．９とした。この場合において、正極と負極の電極重量比を１：２．９として１０サイクルプレサイクルしたのちに、電極を変えてセルを組み直ししている。
【００２４】
また、電位範囲は、正極が、３．０〜４．３Ｖｖｓ．Ｋ／Ｋ＋であり、負極が２．２〜２．５Ｖｖｓ．Ｋ／Ｋ＋であり、電流密度は１５６ｍＡ・ｃｍ−2であった。
【００２５】
図３は、Ｎａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡの組成時における電池の動作状態の説明図である。
上記測定の結果、第１具体例の電池においては、図３（ａ）及び図３に示すように、正極側で１．６Ｖの範囲で安定に動作することがわかった。
また、図３（ｂ）に示すように、５０回の充放電サイクル試験において、およそ４０サイクルまでは、充放電効率は９８％前後を維持され、電解質１グラム当たりの正極−負極間容量は、５０〜４５ｍＡｈ・ｇ−１の範囲で維持された。
【００２６】
図３においては、負極ＮａＴｉ２（ＰＯ４）３が最適化された負極ではないので、より低電位作動の負極材料を用いる必要があるが、約２．５Ｖ、１３０Ｗｈ／ｋｇの蓄電池（蓄電池セル）の構成が可能になる。すなわち、高電圧、高エネルギー密度の蓄電池（蓄電池セル）を構成することが可能となる。
【００２７】
図４は、実施形態の第２具体例の電池の定電流充放電試験結果の説明図である。
図４の例においては、図３の第１具体例の場合と同様に、電解質としてＮａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡの組成を用いている。
【００２８】
図４における測定条件は、以下の通りである。
セルタイプとして、三極式セルを用い、電解質液として、Ｎａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡ／１．７Ｈ２Ｏを用い、正極としてＫ２Ｍｎ［Ｆｅ（ＣＮ）６］を用い、負極としてＮａ３Ｖ２（ＰＯ４）３を用いた。
また、参照極として、飽和銀塩化銀電極を用い、正極と負極の電極重量比（正極：負極）は、１：６．３とした。
【００２９】
また、電位範囲は、正極が、３．０〜４．３Ｖｖｓ．Ｋ／Ｋ＋であり、負極が１．７〜２．５Ｖｖｓ．Ｋ／Ｋ＋であり、電流密度は１１７．６ｍＡ・ｃｍ−2であった。
【００３０】
上記測定の結果、第２具体例の電池においては、図４（ａ）及び図３に示すように、正極側で２．０Ｖの範囲で安定に動作することがわかった。
また、図４（ｂ）に示すように、５回の充放電サイクル試験において、充放電効率は９０％前後を維持され、電解質１グラム当たりの正極−負極間充電容量は、２０ｍＡｈ・ｇ−１前後の範囲で維持され、電解質１グラム当たりの正極−負極間放電容量は、１８ｍＡｈ・ｇ−１前後の範囲で維持された。
負極Ｎａ３Ｖ２（ＰＯ４）３が必ずしも最適化された負極ではないので、より低電位作動の負極材料を用いる必要があるが、図３に示したように、約３．０Ｖ、１６０Ｗｈ／ｋｇの蓄電池（蓄電池セル）の構成が可能になる。すなわち、高電圧、高エネルギー密度の蓄電池（蓄電池セル）を構成することが可能となる。
【００３１】
したがって、Ｎａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡを電解質として用いれば、高イオン伝導度で電位窓が広く、高電圧、高エネルギー密度の蓄電池（蓄電池セル）を構成することが可能となることがわかる。
【００３２】
次にＮａ１−ｘＫｘＦＳＡ蓄電池用水系電解質の特性について検討する。
図５は、蓄電池用水系電解質の飽和濃度における電位窓の測定結果である。
図５においては、比較のため、ＮａＦＳＡ及びＫＦＳＡについても電位窓の測定を行った。
【００３３】
図５に示すように、ｘ＝０の場合のＮａＦＳＡ／２．８Ｈ２Ｏの場合、すなわち、ＮａＦＳＡが１ｍｏｌに対して、Ｈ２Ｏが２．８ｍｏｌの水溶液（＝重量モル濃度１９．８ｍｏｌ／ｋｇ）の電位窓は、３．２Ｖとなっている。
【００３４】
また、ｘ＝０．４５の場合であるＮａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡ／１．６Ｈ２Ｏの場合、すなわち、Ｋ０．４５Ｎａ０．５５ＦＳＡ１モルに対してＨ２Ｏが２．１ｍｏｌの水溶液（＝重量モル濃度３４．７ｍｏｌ／ｋｇ］の場合の電位窓は、３．５Ｖとなっている。
【００３５】
また、ｘ＝０．５５の場合のＮａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡ／１．７Ｈ２Ｏの場合、すなわち、Ｎａ０．４５Ｋ０．５５ＦＳＡ１ｍｏｌに対して、Ｈ２Ｏが１．６ｍｏｌの水溶液（＝重量モル濃度３２．７ｍｏｌ／ｋｇ）の場合の電位窓は、３．５Ｖとなっている。
【００３６】
また、ｘ＝１の場合のＫＦＳＡ／１．７Ｈ２Ｏの場合、すなわち、ＫＦＳＡが１ｍｏｌに対して、Ｈ２Ｏが１．７ｍｏｌの水溶液（＝重量モル濃度３０．９ｍｏｌ／ｋｇ）の場合の電位窓は、３．４Ｖとなっていた。
【００３７】
図６は、Ｎａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡの濃度毎のＬＳＶ曲線の説明図である。
ＬＳＶ（Linear  Sweep  Voltammetry）曲線の測定条件は、以下の通りである。
セルタイプとしては、三極式セルを用い、作用極として高電位側をＴｉ箔とし、低電位側をＡｌ箔とした。
また、対極としては、Ｐｔ線を用い、参照極として飽和銀塩化銀電極とした。
さらに走査速度を０．５ｍＶ・ｓ−１とした。
図６（ａ）は、全体図、図６（ｂ）は、図６（ａ）の部分拡大図である。
図６に示すように、Ｎａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡにおいては、濃度１ｍｏｌ／ｋｇにおいて大きく特性が低下しており、濃度２０ｍｏｌ／ｋｇにおいては、十分な特性が得られていることからこの濃度１ｍｏｌ／ｋｇ〜２０ｍｏｌ／ｋｇの範囲内にＮａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡを電解質として用いる場合の実用上の濃度限界があると考えられた。
また、Ｎａ０．５５Ｋ０．４５ＦＳＡにおいては、濃度２０ｍｏｌ／ｋｇにおいて、濃度２５ｍｏｌ／ｋｇ〜３５ｍｏｌ／ｋｇ（＝飽和濃度）の範囲と比較して、特性がより変化していることから、濃度２５ｍｏｌ／ｋｇ〜３５ｍｏｌ／ｋｇとするのが実際の電池を作成する上では、より好ましいと考えられる。
【００３８】
図７は、電位窓の測定結果を組成（ｘ）に対してプロットした図である。
図７においては、図５に示した電位窓の測定結果に加えて、ｘ＝０．２５の場合のＮａ０．７５Ｋ０．２５ＦＳＡ／２．１Ｈ２Ｏの場合、すなわち、Ｎａ０．７５Ｋ０．２５ＦＳＡ１ｍｏｌに対して、Ｈ２Ｏが２．１ｍｏｌの水溶液（＝重量モル濃度２６．４ｍｏｌ／ｋｇ）の場合の電位窓３．３Ｖ及びｘ＝０．７５の場合のＮａ０．２５Ｋ０．７５ＦＳＡ／２．１Ｈ２Ｏの場合、すなわち、Ｎａ０．２５Ｋ０．７５ＦＳＡ１ｍｏｌに対して、Ｈ２Ｏが２．１ｍｏｌの水溶液（＝重量モル濃度２６．４ｍｏｌ／ｋｇ）の場合の電位窓３．４５Ｖの測定結果を表示している。
【００３９】
図７に示したように、電位窓として、３．２Ｖ以上を目標とする蓄電池を作成しようとする場合には、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡにおけるｘの値を以下の範囲とすれば良いことが分かる。
０．１５≦ｘ＜１
また、電位窓として、３、３Ｖ以上を目標とする蓄電池を作成しようとする場合には、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡにおけるｘの値を以下の範囲とすれば良いことが分かる。
０．２５≦ｘ＜１
【００４０】
さらにより高性能な蓄電池を得るために電位窓として、３、４Ｖ以上を目標とした場合には、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡにおけるｘの値を以下の範囲とすれば良いことが分かる。
０．４５≦ｘ＜１
【００４１】
さらに電位窓として、３．４５Ｖ以上を目標とした場合には、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡにおけるｘの値を以下の範囲とすれば良いことが分かる。
０．４９≦ｘ≦０．７５
【００４２】
図８は、イオン伝導度の測定結果を組成（ｘ）に対してプロットした図である。
図８に示すように、最も飽和濃度が高いｘ＝０．４５に対応するＫ０．４５Ｎａ０．５５ＦＳＡ／１．６Ｈ２Ｏの場合のイオン伝導度が高濃度にもかかわらず（イオン伝導度は濃度が上がれば下がる）、イオン伝導度＝２２．０ｍＳ・ｃｍ−１を維持しており、全組成範囲（０＜ｘ＜１）で充分実用的な蓄電池を構成することが可能であることが分かる。
【００４３】
図９は、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡの飽和濃度における含水量を組成（ｘ）に対してプロットした図である。
図９に示すように、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡ水溶液の含水量、すなわち、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡ１モル当たりの水（Ｈ２Ｏ）のモル数は、０．４≦ｘ＜１の範囲で、約１．７モル以下となっており、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡ水溶液を高濃度とすることができる。
【００４４】
以上の結果をまとめると、塩混合物の水溶液であるＮａ１−ｘＫｘＦＳＡ水溶液において、イオン伝導度の観点からは、ｘを、
０＜ｘ＜１
とすればよい。
【００４５】
また、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡ水溶液において、電位窓の広さの観点からは、
０．２５≦ｘ＜１
とするのが好ましい。より好ましくは、
０．４５≦ｘ＜１
とすれば良い。
【００４６】
また、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡ水溶液において、含水量の観点からは、
０．４≦ｘ＜１
とするのが好ましい。
【００４７】
これらの結果に、上述した電位窓の条件も考慮して電池として安定性も考慮した場合、Ｎａ１−ｘＫｘＦＳＡにおけるｘの値を、
０．４５≦ｘ≦０．７５
とすれば、イオン伝導度が高く、電位窓が充分に広い蓄電池を容易に構成することが可能となる。
【００４８】
したがって、二つのカチオン材料を含み、二つのカチオン材料が安定して存在している共融点を有する二元系の塩混合物の水溶液を用い、第１のカチオン材料Ｍ１と、第２のカチオン材料Ｍ２と、アニオン材料としてのＦＳＡと、を含み、
Ｍ１ｘＭ２１−ｘＦＳＡ
前式で表される蓄電池用水系電解質を用いる場合にむやみに組成を変えた実験を行うこと無く、共融組成近傍の組成で実験を行うだけで容易に高イオン伝導度を有し、広い電位窓（３．３Ｖ以上）を有する蓄電池用水系電解質の組成を得ることが可能となった。
【００４９】
以上の説明においては、Ｎａ−Ｋ系の二元系の塩混合物の水溶液を用いる場合を例として説明したが、これに限らず同様に二元系の塩混合物（アルカリ金属ハロゲン系、オキシ酸塩系、分子性溶融塩系、常温溶融塩系等）の水溶液を用いて蓄電池を作成することを容易にすることが可能であると推定できる。
【００５０】
以上の説明においては、アニオン材料（アニオン種）として、ＦＳＡの場合について説明したが、炭素原子を構造内に含む有機アニオンを適宜用いることも可能である。
【００５１】
この場合において、有機アニオンとしては、フルオロアルキル基を有する有機アニオンを用いたり、下記一般式（１）〜一般式（３）で表される有機アニオンを用いるようにすることも可能である。
（Ｒ１ＳＯ２）（Ｒ２ＳＯ２）Ｎ−                    一般式（１）
（Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ独立に、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。Ｒ１及びＲ２は互いに結合して環を形成してもよい。）
Ｒ３ＳＯ３−                    一般式（２）
（Ｒ３は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。）
Ｒ４ＣＯ２−                    一般式（３）
（Ｒ４は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。）
【００５２】
また、有機アニオンとして、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド（［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］−）、ビス（パーフルオロエタンスルホニル）アミド（［Ｎ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２］−）、（パーフルオロエタンスルホニル）（トリフルオロメタンスルホニル）アミド（［Ｎ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）］−）、ＣＦ３ＳＯ３−、Ｃ２Ｆ５ＳＯ３−、ＣＦ３ＣＯ２−及び／又はＣ２Ｆ５ＣＯ２−を用いることも可能である。
【００５３】
以上の説明は、添加物を含まないＮａ−Ｋ系の二元系の塩混合物の水溶液を用いる場合を例として説明したが、これに対して、電池としての性能を向上させるべく、二元系の塩混合物の水溶液に適宜添加物（例えば、微量のＬｉ成分等）を加えるようにすることも可能である。
【００５４】
また、３元系以上の多元系（例えば、Ｎａ−Ｋ系の二元系にさらに加えてＬｉを加えた３元系：例えば、ＮａｙＫｘＬｉｚＦＳＡ）についても同様に適用が可能である。なお、カチオン材料（カチオン種）としてＬｉは、アニオン種として、ＦＳＡのように弱い塩基を用いた場合には、電解液が強酸性で腐食性が強くなるため、その添加量については、適宜設定する必要がある。上述の例の場合、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、かつ、ｘ、ｙ＞＞ｚとする。
【００５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
ｘ      塩混合物におけるカリウムの組成比率
【図１】
2020077592.tif 000003
【図２】
2020077592.tif 000004
【図３】
2020077592.tif 000005
【図４】
2020077592.tif 000006
【図５】
2020077592.tif 000007
【図６】
2020077592.tif 000008
【図７】
2020077592.tif 000009
【図８】
2020077592.tif 000010
【図９】
2020077592.tif 000011