(57)【要約】      （修正有）【課題】熱安定性を有するイオン液体およびそれを用いたリチウム二次電池用電解質並びに電解液を提供する。【解決手段】式（１）等で表される６配位シーリカートをアニオン成分として含む。2014070035.tif 000025（式（１）中、Ｘ、Ｙは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、フェニル基、ハロゲン基、または炭素数１〜４のアルキル基を有するアルコキシ基である。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の式（１）および（２）で表される６配位シリカートの少なくとも１種をアニオン成分として含むイオン液体。
【化１】
2014070035.tif 000021
（式（１）中、Ｘ、Ｙは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、フェニル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。）
【化２】
2014070035.tif 000022
（式（２）中、Ｚは、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。）
【請求項２】
６配位シリカートが、トリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートである請求項１記載のイオン液体。
【請求項３】
カチオン成分が、イミダゾリウム類、ピリジニウム類、アンモニウム類、ピペリジニウム類、ピロリジニウム類、ピラゾリウム類、ホスホニウム類およびグアニジニウム類からなる群から選択された１種である請求項１または２に記載のイオン液体。
【請求項４】
熱分解温度が、２００℃以上である請求項１から３のいずれか１つに記載のイオン液体。
【請求項５】
以下の式（１）または（２）で表される６配位シリカートをアニオン成分とし、カチオン成分としてリチウムイオンを含むリチウム二次電池用電解質。
【化３】
2014070035.tif 000023
（式（１）中、Ｘ、Ｙは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、フェニル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。）
【化４】
2014070035.tif 000024
（式（２）中、Ｚは、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。）
【請求項６】
請求項１記載のイオン液体を溶媒とし、請求項５記載のリチウム二次電池用電解質を電解質として含むリチウム二次電池用電解液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はイオン液体およびそれを用いたリチウム二次電池用電解質並びにリチウム二次電池用電解液に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウム二次電池は、小型軽量および大容量という特性を生かし、ノートパソコン、携帯電話、携帯情報端末等のポータブル電子機器に広く使用されている。さらに近年、電気自動車や電力貯蔵用等の大容量蓄電装置としても開発が進められている。
【０００３】
リチウム二次電池に用いる非水電解液には、電解質としてのリチウム塩と、非水溶媒として、リチウム塩を溶解し易く、比較的広い電位窓を有し電気分解されにくい極性非プロトン性の有機溶媒、例えばプロピレンカーボネートやエチレンカーボネート等が使用されている。しかし、これらの有機溶媒は、引火点が低く過充電時や短絡時の発熱により発火や爆発の危険性があり、特に大容量の電池ではさらにその危険性が増加するため、安全性の確保が大きな課題となっている。
【０００４】
イオン液体は、カチオンとアニオンからなる塩であり、一般的に１００℃以下の温度で液体であり、イオン導電性を有している。例えば、イミダゾリウム塩やピリジニウム塩等が知られている。イオン液体は、難燃性、不揮発性であり、さらに上記の非水溶媒に比べ、熱安定性が高く、電気化学的に安定であるという特性を有している。そのため、従来の非水溶媒に代わる安全性の高い溶媒として検討がなされている。例えば、低粘度で高い熱安定性を有するイオン液体として、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）アニオンを含むものが提案されている（特許文献１）。また、広い電位窓を有するイオン液体として、シアノホスフェイト系アニオンを含むものが提案されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００９／１３６６０８号
【特許文献２】特開２０１１−１２６８６０号公報
【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、イオン液体の熱安定性は十分とは言えず、より優れた熱安定性が求められている。
【０００７】
そこで、本発明は、より優れた熱安定性を有するイオン液体およびそれを用いたリチウム二次電池用電解質並びにリチウム二次電池用電解液を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、６配位シリカートをアニオン成分として含むイオン液体が優れた熱安定性を有することを見出して本発明を完成させたものである。すなわち、本発明のイオン液体は、以下の式（１）および（２）で表される６配位シリカートの少なくとも１種をアニオン成分として含むことを特徴とするものである。
【０００９】
【化１】
2014070035.tif 000002
【００１０】
上記の[化１]の式（１）中、Ｘ、Ｙは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。
【００１１】
【化２】
2014070035.tif 000003
【００１２】
上記の[化２]の式（２）中、Ｚは、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。
【００１３】
また、本発明のリチウム二次電池用電解質は、以下の式（１）または（２）で表される６配位シリカートをアニオン成分とし、カチオン成分としてリチウムイオンを含むことを特徴とするものである。
【００１４】
【化３】
2014070035.tif 000004
【００１５】
上記の[化３]の式（１）中、Ｘ、Ｙは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、フェニル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。
【００１６】
【化４】
2014070035.tif 000005
【００１７】
上記の[化４]の式（２）中、Ｚは、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基である。
【００１８】
また、本発明のリチウム二次電池用電解液は、上記の本発明のイオン液体を溶媒とし、上記の本発明のリチウム二次電池用電解質を電解質として含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、熱安定性に優れたイオン液体とリチウム二次電池用電解質を提供できる。本発明のイオン液体を溶媒として、本発明のリチウム二次電池用電解質を電解質として含むリチウム二次電池用電解液は、優れた熱安定性と高い導電性を有しているので、リチウム二次電池に対し高い安全性と高容量を付与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１のイオン液体の熱重量分析の結果を示す図である。
【図２】実施例２の電解液の導電率測定の結果を示すインピーダンススペクトルである。
【図３】実施例２の電解液の導電率と温度の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（イオン液体）
本発明のイオン液体は、以下の式（１）および（２）で表される６配位シリカートの少なくとも１種をアニオン成分として含むことを特徴とする。
【００２２】
【化５】
2014070035.tif 000006
【００２３】
【化６】
2014070035.tif 000007
【００２４】
式（１）は、トリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートおよびその誘導体を表し、具体例としては以下の化合物を挙げることができる。
【００２５】
【化７】
2014070035.tif 000008
【００２６】
式（３）中、Ｘは、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基であり、好ましくは、水素原子、メチル基、フルオロ基、またはブロモ基、より好ましくは水素原子である。
【００２７】
【化８】
2014070035.tif 000009
【００２８】
式（４）中、Ｘは、炭素数１から４のアルキル基、フェニル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基であり、好ましくは、メチル基、エチル基、フルオロ基、またはクロロ基である。
【００２９】
【化９】
2014070035.tif 000010
【００３０】
式（５）中、Ｘ、Ｙは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１から３のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基であり、好ましくは、Ｘはメチル基、Ｙはメチル基である。
【００３１】
【化１０】
2014070035.tif 000011
【００３２】
式（６）中、Ｘ、Ｙは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基であり、好ましくは、Ｘはメチル基、Ｙはメチル基である。
【００３３】
また、式（２）は、トリス（ナフタレン−２，３−ジアルコキシド）シリカートおよびその誘導体を表し、例えば以下の化合物を挙げることができる。
【００３４】
【化１１】
2014070035.tif 000012
【００３５】
式（７）中、Ｚは、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基であり、好ましくは水素原子である。
【００３６】
【化１２】
2014070035.tif 000013
【００３７】
式（８）中、Ｚは、水素原子、炭素数１から４のアルキル基、ハロゲン基、または炭素数１から４のアルキル基を有するアルコキシ基であり、好ましくは水素原子である。
【００３８】
本発明の好ましいアニオン成分としては、式（３）〜（６）のアニオン成分であり、より好ましくは、式（３）のアニオン成分であり、さらに好ましくはトリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートである。
【００３９】
本発明のイオン液体のカチオン成分は、イミダゾリウム類、ピリジニウム類、アンモニウム類、ピペリジニウム類、ピロリジニウム類、ピラゾリウム類、ホスホニウム類およびグアニジニウム類からなる群から選択された１種である。
【００４０】
イミダゾリウム類としては、例えば、以下のカチオンを挙げることができる。
【００４１】
【化１３】
2014070035.tif 000014
【００４２】
式（９）中、Ｘは、炭素数２〜１６のアルキル基またはアリル基である。具体例としては、１−メチル−３−エチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム、１−メチル−３−イソプロピルイミダゾリウム、１−メチル−３−ブチルイミザゾリウム、１−メチル−３−イソブチルイミダゾリウム、１−メチル−３−tert−ブチルイミダゾリウム、１−メチル−３−ペンチルイミダゾリウム、１−メチル−３−ヘキシルイミダゾリウム、１−メチル−３−ヘプチルイミダゾリウム、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム、１−メチル−３−ヘキサデシルイミダゾリウム、１−メチル−３−アリルイミダゾリウム等を挙げることができる。
【００４３】
【化１４】
2014070035.tif 000015
【００４４】
式（１０）中、Ｘは炭素数２〜８のアルキル基である。具体例としては、３−エチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−プロピル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ブチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ペンチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ヘキシル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−オクチル−１，２−ジメチルイミダゾリウムを挙げることができる。
【００４５】
ピリジニウム類としては、例えば、以下のカチオンを挙げることができる。
【００４６】
【化１５】
2014070035.tif 000016
【００４７】
式（１１）中、Ｘは炭素数４〜６のアルキル基である。具体例としては、１−ブチルピリジニウム、１−ペンチルピリジニウム、１−ヘキシルピリジニウム等を挙げることができる。
【００４８】
アンモニウム類としては、例えば、以下のＮ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アンモニウムや、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アンモニウム、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ブチル−Ｎ−（２−メトキシエチル）アンモニウムを挙げることができる。
【００４９】
【化１６】
2014070035.tif 000017
【００５０】
ピペリジニウム類としては、例えば、以下のカチオンを挙げることができる。
【００５１】
【化１７】
2014070035.tif 000018
【００５２】
式（１３）中、Ｘは、炭素数２〜８のアルキル基である。具体例としては、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−プロピル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−ペンチル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−オクチル−Ｎ−メチルピペリジニウム等を挙げることができる。
【００５３】
ピロリジニウム類としては、例えば、以下のカチオンを挙げることができる。
【００５４】
【化１８】
2014070035.tif 000019
【００５５】
式（１４）中、Ｘは、炭素数３〜８のアルキル基、またはＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ３である。具体例としては、Ｎ−プロピル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−ペンチル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−ヘキシル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−オクチル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−（２−メトキシエトキシ）−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウムを挙げることができる。
【００５６】
ホスホニウム類としては、例えば、以下のカチオンを挙げることができる。
【００５７】
【化１９】
2014070035.tif 000020
【００５８】
式（１５）中、Ｘは、炭素数４〜６のアルキル基である。具体例としては、トリブチルメチルホスホニウム、トリペンチルメチルホスホニウム、トリヘキシルメチルホスホニウムを挙げることができる。
【００５９】
ピラゾリウム類の具体例としては、例えば、１−エチル−２，３，５−トリメチルピラゾリウム、１−プロピル−２，３，５−トリメチルピラゾリウム、１−ブチル−２，３，５−トリメチルピラゾリウム、１，２，３，５−テトラメチルピラゾリウムを挙げることができる。
【００６０】
グアニジニウム類の具体例としては、例えば、１，１，３，３−テトラメチルグアニジニウムを挙げることができる。
【００６１】
好ましいカチオン成分としては、イミダゾリウム類、ピリジニウム類、アンモニウム類、より好ましくはイミダゾリウム類であり、具体例としては、Ｎ−メチル−Ｎ−ブチルイミダゾリウム、Ｎ−メチル−Ｎ−ヘキシルイミダゾリウムである。
【００６２】
本発明のイオン液体は、使用温度、例えば、−１０℃〜１５０℃で液体であり、融点は１００℃以下、好ましくは５０℃以下である。融点が１００℃を越えると粘度が上昇するので好ましくない。
【００６３】
本発明のイオン液体の熱分解温度は、電池の安全性を確保するために、２００℃以上、好ましくは２５０℃以上である。熱分解温度は、例えば熱重量分析（ＴＧＡ）により測定することができる。
【００６４】
（イオン液体の製造方法）
本発明のイオン性液体は、ナトリウム６配位シリカートとカチオン成分のハロゲン化物を反応させ、ハロゲン化ナトリウムを取り除くことにより製造することができる。
【００６５】
（リチウム二次電池用電解質）
本発明のリチウム二次電池用電解質は、上記の構造式（１）および（２）で表される６配位シリカートの少なくとも１種をアニオン成分とし、カチオン成分としてリチウムイオンを含むものである。本発明のリチウム二次電池用電解質は常温で固体であり、種々のイオン液体に溶解させて用いることができる。
【００６６】
本発明の電解質のアニオン成分は、好ましくは上記の式（３）〜（６）のアニオン成分、より好ましくは式（３）のアニオン成分、さらに好ましくはトリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートである。
【００６７】
本発明の電解質の熱安定性は、本発明のイオン液体の場合と同様に熱分解温度で評価することができる。本発明の電解質の熱分解温度は、本発明のイオン液体の場合と同様であり、２００℃以上、好ましくは２５０℃以上である。
【００６８】
本発明の電解質は、イオン液体に溶解させることにより、高いリチウムイオン導電性を示す。イオン液体は特に限定されないが、本発明のイオン液体を用いることが好ましい。高いリチウムイオン導電率が得られるからである。
【００６９】
本発明の電解質は、６配位シリカートを含むイオン液体にリチウム６配位シリカートを溶解させることにより製造することができる。
【００７０】
（リチウム二次電池用電解液）
本発明のリチウム二次電池用電解液は、溶媒には本発明のイオン液体を用い、電解質には本発明のリチウム二次電池用電解質を用いるものである。
【００７１】
本発明の電解液の導電性は、室温で０．１ｍＳ／ｃｍ以上、好ましくは１ｍＳ／ｃｍ以上、より好ましくは１０ｍＳ／ｃｍ以上である。０．１ｍＳ／ｃｍより低くなると、電池に用いた場合、内部抵抗が増加し、容量が低下するからである。
【００７２】
本発明の電解液の熱安定性は、本発明のイオン液体の熱安定性と同様であり、２００℃以上、好ましくは２５０℃以上である。
【００７３】
本発明の電解液の電気化学的安定性は電位窓で評価することができる。電位窓は、５Ｖ、好ましくは６Ｖである。電位窓は、例えば、以下の方法で測定することができる。作用電極にグラッシーカーボン電極、対極に白金線、参照極に金属リチウムを用いる３電極系のガラスセルを用い、イオン液体に３電極を浸漬し、不活性ガス雰囲気でサイクリックボルタンメトリーにより所定の電位範囲で電位掃引を行い、所定の酸化電流密度および還元電流密度以下の電流密度範囲の電位範囲を電位窓とすることができる。
【００７４】
（電解液の製造方法）
本発明の電解液は、溶媒となる本発明のイオン液体に、本発明のリチウム二次電池用電解質を溶解させることにより製造することができる。また、本発明の電解液は、溶媒の粘度を調整するために、本発明の複数のイオン液体を混合して用いてもよい。電解質の濃度は、必要な導電率を確保するため、イオン液体／電解質＝９９／１〜８０／２０（重量比）、好ましくは９７／３〜９０／１０（重量比）である。
【００７５】
（リチウム二次電池）
本発明の電解液を用いてリチウム二次電池を作製することができる。リチウム二次電池は、少なくとも、正極と負極、正極と負極を隔離するセパレータ、電解液、および電池容器で構成される。
【００７６】
正極と負極は、電極活物質、必要に応じて導電剤、集電体、および電極活物質を導電剤を集電体に結着させるバインダーとから構成される。
【００７７】
正極活物質は、リチウムイオンの挿入・脱離が可能な物質であれば特に限定されない。ＬｉｘＣｏＯ２、ＬｉＸＮｉＯ２、ＬｉｘＭｎ２Ｏ４、ＬｉＦｅＰＯ４等のリチウム含有複合酸化物、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２等の金属カルコゲン化合物、ポリアセン、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子を用いることができる。
【００７８】
負極活物質は、リチウムイオンを挿入・脱離可能な、天然黒鉛、人造黒鉛、軟黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等の炭素材料を挙げることができる。
【００７９】
セパレータには、微多孔膜や不織布を用いることができ、組成としてはポリエステル系ポリマー、ポリオレフィン系ポリマー、エーテル系ポリマー、ガラス繊維等を挙げることができる。
【００８０】
正極は、例えば、正極活物質と導電剤とバインダーとを有機溶剤を用いて混練分散してペーストを得、該ペーストを集電体に塗布することによって作製できる。また、負極も、負極活物質と導電剤とバインダーとを有機溶剤を用いて混練分散してペーストを得、該ペーストを集電体に塗布することによって作製できる。
【００８１】
二次電池の製造は公知の方法を用いて行うことができる。例えば、正極と負極をセパレータを介して積層し、平面状の積層体あるいは巻き取って巻回体とする。その積層体または巻回体を金属製または樹脂製の電池容器に収容し、密封する。密封時に開口部を設けて、電解液を注入してその開口部を封止して二次電池を得る。
【００８２】
なお、本発明のイオン液体の用途としてリチウム二次電池用電解液に限定されず、非水電解液を用いる他の電気化学装置、例えば一次電池や電気二重層キャパシタの電解液としても用いることができ、また難燃性、不揮発性、熱安定性という特性を利用して、有機溶媒に代わる反応溶媒としても用いることができる。
【実施例】
【００８３】
本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８４】
実施例１．
（ブチルメチルイミダゾリウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートの合成）
（１）ナトリウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジルコキシド）シリカートの合成
脱気乾燥後、窒素置換した三口フラスコにメタノール１００ｍｌを入れ、細かく切ったナトリウム（１．８４ｇ、０．０８００ｍｏｌ）を少しずつ加え、攪拌して完全に反応させた。これに少量のメタノールに溶かしたテトラメトキシシラン（５．８１ｇ、０．０３８２ｍｏｌ）を加え、さらにメタノールに溶かしたカテコール（１２．４６ｇ、０．１１３ｍｏｌ）を少しずつ滴下した。滴下終了後、６０℃で１時間加熱した。溶媒を留去し、ジエチルエーテルで３回洗浄し、目的化合物を無色結晶として得た。収量は１３．３４ｇ（０．０３３５ｍｏｌ）、収率は８８％であった。
１３ＣＮＭＲ（ＣＨ３ＯＨ、δ）  １１０．３，１１７．１，１５１．１
【００８５】
（２）ブチルメチルイミダゾリウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートの合成
脱気乾燥後、アルゴン置換した二口フラスコに、アセトンに溶解させたナトリウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジルコキシド）シリカート（２．０ｇ、０．００５０ｍｏｌ）と臭化ブチルメチルイミダゾリウム（２．２ｇ、０．０１０ｍｏｌ）を入れて攪拌した。濾過により無機塩を取り除き、濾液を減圧濃縮することにより、目的化合物を黄色透明の粘性液体として得た。収量は１．２４ｇ（０．００３１ｍｏｌ）、収率は６２％であった。
１３ＣＮＭＲ（ＣＨ３ＯＨ、δ）  １２．８，１９．４，３２．１，３５．６，３５．７，１１０．２，１１７．３，１２２．６，１２３．９，１３６．９，１５１．１
【００８６】
（熱安定性評価）
熱重量分析装置（リガク製）を用い、空気雰囲気で熱分解温度を測定した。熱重量分析の結果を図１に示す。５％重量減少が認められた温度を熱分解温度とした。熱分解温度は、２６６℃であった。
【００８７】
実施例２．
（リチウム二次電池用電解質の合成：リチウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートの合成）
ナトリウムに代えてリチウムを用いた以外は、上記のナトリウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジルコキシド）シリカートの場合と同様の方法により合成した。用いたリチウムは０．５２ｇ（０．０７５ｍｏｌ）、テトラメトキシシランは５．８７ｇ（０．０３７２ｍｏｌ）である。目的化合物を白色固体として得た。収量は１１．８６ｇ（０．０３２４ｍｏｌ）、収率は８７％であった。
１３ＣＮＭＲ（ＣＨ３ＯＨ、δ）  １１０．３，１１７．１，１５１．１
【００８８】
（電解液の調製）
実施例１で合成したブチルメチルイミダゾリウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートに、リチウム  トリス（ベンゼン−１，２−ジアルコキシド）シリカートを０．２ｍｏｌ／ｋｇになるように混合して電解液を得た。
【００８９】
（熱安定性評価）
実施例１と同様の方法で、熱分解温度を測定した。熱分解温度は２６６℃であった。
【００９０】
（導電率測定）
（１）測定用複合材の作製
立方体に成形した多孔質ガラスフィルター（０．３９３×０．３６９×０．０３６５ｃｍ、空隙率０．２９１）に調製した電解液を染み込ませて、電解液を含有した多孔質ガラスフィルターからなる測定用複合材を作製した。
【００９１】
（２）測定
測定用複合材を、黒鉛シートを介して白金板で挟み、交流二端子法で得られるインピーダンススペクトルから試料抵抗を算出した。測定には横河ヒューレットパッカード製４１９２Ａ  ＬＦインピーダンスアナライザーを用い、周波数１０Ｈｚ〜５ＭＨｚの範囲で行った。試料は、それぞれ２５℃、５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃で約３０分間保持し、試料が熱平衡状態に達した後で測定を行った。
【００９２】
図２にインピーダンススペクトルを示す。このインピーダンススペクトルから求めた電解液の導電率と温度との関係を図３に示す。２５℃、５０℃、１００℃、１５０℃、２００℃で、それぞれ、０．０９ｍＳ／ｃｍ、０．８ｍＳ／ｃｍ、４．４ｍＳ／ｃｍ、１２ｍＳ／ｃｍ、２０ｍＳ／ｃｍの値が得られた。
【００９３】
比較例１．
イオン液体としてブチルメチルイミダゾリウム  フルオロスルホン酸アミドを用い、実施例１と同様の方法により、熱分解温度を測定したところ、１８７℃であった。
【００９４】
比較例２．
電解液には、ＬｉＰＦ６（１Ｍ）／ＰＣ−ＤＭＣ（１：１）（キシダ化学製）を用いた。ここで、ＰＣはプロピレンカーボネート、ＤＭＣはジメチルカーボネートである。
【００９５】
実施例１と同様の方法により、熱分解温度を測定したところ、１００℃であった。また、実施例２と同様の方法により導電率を測定し、２５℃で１４ｍＳ／ｃｍの値を得た。
【００９６】
以上の通り、本発明のイオン液体は従来のイオン液体に比べて高い熱分解温度を有しており、優れた熱安定性を有している。また、本発明の電解液は、従来の非水電解液に比べ熱分解温度が非常に高く、優れた熱安定性を有している。また、従来の非水電解液に比べ、高い導電率も有している。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明のイオン液体の用途としては、リチウム二次電池用電解液に限定されず、非水電解液を用いる他の電気化学装置、例えば一次電池や電気二重層キャパシタの電解液としても用いることができ、また難燃性、不揮発性、熱安定性という特性を利用して、有機溶媒に代わる反応溶媒としても用いることができる。
【図１】
2014070035.tif 000026
【図２】
2014070035.tif 000027
【図３】
2014070035.tif 000028