(57)【要約】【解決課題】  充放電容量の高い電気二重層キャパシタを提供すること。【解決手段】  下記一般式（Ｉ）で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液。2018170432.tif 000028【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
2018170432.tif 000022
（式中、
ｘは、０又は４であり、ｙは、０又は４であり、但し、ｘ及びｙの両方が０ではなく；
ｚは、１以上の整数を表し；
ｗは、０以上の整数を表し；
ｎは、１以上の整数を表し；
ｍは、０以上の整数を表し；
Ｘ+は、以下の式（ｉ）又は（ｉｉ）で表されるカチオンであり；
2018170432.tif 000023
式（ｉ）及び（ｉｉ）において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立に、置換又は無置換の炭素数１以上のアルキル基である。）
【請求項２】
ｘは４であり、ｙは４である、請求項１に記載の非水系電解液。
【請求項３】
ｚが２である、請求項１又は２に記載の非水系電解液。
【請求項４】
ｗが０又は１である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の非水系電解液。
【請求項５】
以下の式（１）又は（２）で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
2018170432.tif 000024
Ｘ+は、以下の式（ｉ）又は（ｉｉ）で表されるカチオンであり；
2018170432.tif 000025
式（ｉ）及び（ｉｉ）において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立に、置換又は無置換の炭素数１以上のアルキル基である。）
【請求項６】
以下の式で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
2018170432.tif 000026
【請求項７】
以下の式で表されるイオン液体。
2018170432.tif 000027
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イオン液体を含有する電気二重層キャパシタ用の非水系電解液、及び新規イオン液体に関る。
【背景技術】
【０００２】
電気二重層を利用する技術分野は多岐に亘る先端技術を支えている。特に、電気二重層を用いて既に用途展開されている技術の一例に電気二重層キャパシタがある。
電気二重層キャパシタは、高い充放電速度を有し、繰り返し特性にも優れることから、ハイブリッド技術などの先端産業において期待されており、広く普及することが予想されている。
【０００３】
電気二重層キャパシタは、他の蓄電デバイスと比較して、内部抵抗が低いため短時間で充放電を行うことができ、また、充放電による劣化が少ないため優れた繰り返し特性を有する。しかしながら、耐電圧が低く、充電できる電圧は最高でも３Ｖ程度となることから、充放電容量の観点では他の蓄電デバイスに比べて大きく劣っている。
この問題を解決するため、多くの電気二重層キャパシタにおいては、電極として表面積の大きい活性炭が用いられている。しかしながら、これらの技術を用いても、十分な大きさの充放電容量を有する電気二重層キャパシタはいまだ実現していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、充放電容量の高い電気二重層キャパシタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者等は、電極表面を改良することにより充放電容量を上げる従来の手法とは全く異なり、電解質として用いられるイオン液体の化学構造を変化させることで充放電容量を上げることを目指して鋭意検討したところ、特定の化学構造を有するイオン液体を用いると、充放電容量を上げることができることを見出し、本発明を完成した。より具体的には、イオン液体を構成する特定のアニオンの化学構造をオリゴマー化させることにより、イオン液体のキャパシタンスを飛躍的に向上させることが可能であることを見出した。
【０００６】
即ち、本発明は、
［１］下記一般式（Ｉ）で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
2018170432.tif 000002
（式中、
ｘは、０又は４であり、ｙは、０又は４であり、但し、ｘ及びｙの両方が０ではなく；
ｚは、１以上の整数を表し；
ｗは、０以上の整数を表し；
ｎは、１以上の整数を表し；
ｍは、０以上の整数を表し；
Ｘ+は、以下の式（ｉ）又は（ｉｉ）で表されるカチオンであり；
2018170432.tif 000003
式（ｉ）及び（ｉｉ）において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立に、置換又は無置換の炭素数１以上のアルキル基である。）
［２］ｘは４であり、ｙは４である、［１］に記載の非水系電解液。
［３］ｚが２である、［１］又は［２］に記載の非水系電解液。
［４］ｗが０又は１である、［１］〜［３］のいずれか１項に記載の非水系電解液。
［５］以下の式（１）又は（２）で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
2018170432.tif 000004
Ｘ+は、以下の式（ｉ）又は（ｉｉ）で表されるカチオンであり；
2018170432.tif 000005
式（ｉ）及び（ｉｉ）において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立に、置換又は無置換の炭素数１以上のアルキル基である。）
［６］以下の式で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液。
2018170432.tif 000006
2018170432.tif 000007
［７］以下の式で表されるイオン液体。
2018170432.tif 000008
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のイオン液体を含有する非水系電解液を用いることにより、充放電容量の高い電気二重層キャパシタを提供することができる。特に、本発明のイオン液体を含有する非水系電解液を用いると、従来のモノマー型のイオン液体を用いる場合に比べて、正極側の電圧において高い充放電容量を有すると共に、負極側の電圧おいても高い充放電容量を有する電気二重層キャパシタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】化合物１及び比較化合物１を夫々用いたデバイスのキャパシタンスの電圧依存性
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の１つの実施態様は、下記一般式（Ｉ）で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液である。
2018170432.tif 000009
【００１０】
本発明においては、イオン液体を構成する特定のアニオンの化学構造をオリゴマー化させた一般式（Ｉ）の化合物を用いることにより従来のモノマー型の構造を有する化合物に比べて正極側の電圧で数倍のキャパシタンスを得ることが可能である。
【００１１】
一般式（Ｉ）において、ｘは、０又は４であり、ｙは、０又は４である。但し、ｘ及びｙの両方が０ではない。
一般式（Ｉ）の化合物においては、特定のアニオンの化学構造をオリゴマー化するにあたりスペーサー部分に多くのフッ素原子を有することが重要である。フッ素原子を多く導入することによりイオン液体の粘度が低下し、電解液として使用し易くなり好ましい。
また、本発明の一般式（Ｉ）の化合物は、オリゴマー化していないカチオン由来のキャパシタンス（負極側の電圧）においても、従来のモノマーと比較して高い値を得ることが可能である。
本発明においては、ｘ及びｙのいずれか一方が４であることが好ましく、ｘ及びｙの両方が４であることが更に好ましい。
【００１２】
一般式（Ｉ）において、ｚは、１以上の整数を表す。ｚには特に上限がないが、通常は４以下である。
本発明の１つの好ましい態様において、ｚは２である。
【００１３】
一般式（Ｉ）において、ｗは、０以上の整数を表す。ｗには特に上限がないが、通常は２以下である。
本発明の１つの好ましい態様において、ｗは０又は１である。
【００１４】
一般式（Ｉ）において、ｎは、１以上の整数を表す。ｎには特に上限がないが、通常は３以下である。
【００１５】
一般式（Ｉ）において、ｍは、０以上の整数を表す。ｍはｎの数に応じて変わり得るが、ｍ／２ｎ＋１が１００％以下、好ましくは１０％以下程度になるようにｍを設定するのが好ましい。
【００１６】
本発明の１つの好ましい態様において、ｎは１であり、ｍは０である。
【００１７】
一般式（Ｉ）において、Ｘ+は、以下の式（ｉ）又は（ｉｉ）で表されるカチオンである。
2018170432.tif 000010
【００１８】
式（ｉ）及び（ｉｉ）において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立に、置換又は無置換の炭素数１以上４以下のアルキル基である。置換基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、１−メチループロピル、２−メチループロピル、tert-ブチルが挙げられる。
本発明の１つの好ましい態様において、Ｒ１はメチル基であり、Ｒ２はｎ−ブチル基である。
【００１９】
本発明のもう１つの態様は、以下の式（１）又は（２）で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液である。
2018170432.tif 000011
【００２０】
Ｘ+は、以下の式（ｉ）又は（ｉｉ）で表されるカチオンである。
2018170432.tif 000012
【００２１】
式（ｉ）及び（ｉｉ）において、Ｒ１及びＲ２は、各々独立に、置換又は無置換の炭素数１以上４以下のアルキル基である。好ましくは、Ｒ１はメチル基であり、Ｒ２はｎ−ブチル基である。
【００２２】
本発明の１つの好ましい態様は、以下の式で表されるイオン液体を少なくとも１種含有する電気二重層キャパシタ用非水系電解液である。
2018170432.tif 000013
【００２３】
本発明の一般式（Ｉ）の化合物の代表的化合物の製造方法を本明細書の実施例に具体的に示した。従って、当業者は、これらの説明をもとにして、反応原料、反応条件、反応試薬などを適宜選択して、必要に応じてこれらの方法に修飾や改変を加えることにより、一般式（Ｉ）で表される化合物を製造することができる。
【００２４】
以上説明した本発明の電気二重層キャパシタ用非水系電解液には、一般式（Ｉ）で表される化合物に、他の溶媒、例えば、水、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、ジメチルホル ムアミドや、スルホラン誘導体などを適宜添加することができる。
【００２５】
また、本発明の電気二重層キャパシタ用非水系電解液には、一般式（Ｉ）で表される化合物を単独で、又は２種以上含有してもよい。
【００２６】
電気二重層キャパシタの基本構造としては、例えば、２つの分極性電極の間にセパレーターを挟み、電解液を含浸させたものが挙げられる。分極性電極の主成分は、電解液に対して電気化学的に不活性で、かつ、適度な電気伝導度を有することから活性炭、グラファイト、ポリアセン系有機半導体などの炭素質物質が好ましく、通常、正極と負極の少なくとも一方は炭素質物質である。
【００２７】
本発明の電気二重層キャパシタの形態としては、コイン型、捲回型、角形のものが挙げられる。
【００２８】
本発明のもう１つの態様は、以下の式で表されるイオン液体である。
2018170432.tif 000014
【００２９】
上記のイオン液体の製造方法は本明細書の実施例に具体的に示した。
【実施例】
【００３０】
以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３１】
１．試料
以下に示すイオン液体を以下の手順により合成した。
【００３２】
化合物１（ＡＤ１−Ｐｙ）
2018170432.tif 000015
【００３３】
化合物２（ＡＤ１−ｌｍ）
2018170432.tif 000016
【００３４】
化合物３（ＡＤ２−ｌｍ）
2018170432.tif 000017
【００３５】
比較化合物１
2018170432.tif 000018
（東京化成工業株式会社製、製品番号：Ｂ２４７７）
【００３６】
［合成実施例１］
化合物１（ＡＤ１−Ｐｙ）の合成
以下のスキームにより化合物１を合成した。
【００３７】
2018170432.tif 000019
【００３８】
（１）化合物１ａの合成
アルゴン雰囲気下、トリフルオロメタンスルホンアミド（４．２１ｇ、２８．２ｍｍｏｌ）のトリエチルアミン溶液（１０ｍＬ）にビス（２−（フルオロスルホニル）テトラフルオロエチル））エーテル（４．９０ｇ、１２．８ｍｍｏｌ）を添加し、混合液を１１０℃で１５時間攪拌した。反応混合物を減圧下で濃縮、乾固し、粘調な残渣に５０ｍＬの塩化メチレンを添加した後、１０%塩酸（３０ｍＬ）で洗浄した。イオン液体層をロータリーエバポレーター及び真空オーブンにより乾燥すると、粘調な液体である化合物１ａが得られた（１０．７ｇ、１２．７ｍｍｏｌ、収率：９９％）。
１ＨＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２，２５℃）δ（ｐｐｍ）３．１５（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈz，６Ｈ），１．２９（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，９Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２，２５℃）δ（ｐｐｍ）−７９．４（s，６Ｆ），−８１．１（s，４Ｆ），−１１６．３（s，４Ｆ）
【００３９】
（２）化合物１ｂの合成
化合物１ａ（１０．５ｇ、１２．５ｍｍｏｌ）のメタノール溶液（４７ｍＬ）に水酸化ナトリウム（１．０２ｇ、２５．５ｍｍｏｌ）を添加し、混合液を２５℃で１８時間攪拌した。反応混合物をロータリーエバポレーター及び真空オーブンにより乾燥すると、白色の固体である化合物１ｂが得られた（８．５６ｇ、１２．５ｍｍｏｌ、収率：１００％）。
１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ，２５℃）δ（ｐｐｍ）−８０．６（s，６Ｆ），−８１．９（s，４Ｆ），−１１７．３（s，４Ｆ）
【００４０】
（３）化合物１の合成
化合物１ｂ（３．０１ｇ、４．３８ｍｍｏｌ）の水溶液（３．８ｍＬ）に１−ブチル−１−メチルピロリジニウムヨージド（２．４１ｇ、８．９４ｍｍｏｌ）の水溶液（３．８ｍＬ）を添加し、混合液を２５℃で１３時間攪拌した。反応混合物は水層とイオン液体層に分離した。上澄みの水層を分離した後、残ったイオン液体層を蒸留水（３．０ｍＬ）で三回洗浄した。イオン液体層をロータリーエバポレーター及び真空オーブンにより乾燥すると、粘調な液体である化合物１が得られた（３．３４ｇ、３．６２ｍｍｏｌ、収率：８３％）。
１ＨＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ，２５℃）δ（ｐｐｍ）３．５５−３．４６（m，８Ｈ），３．３５−３．３３（m，４Ｈ），３．０５（s，６Ｈ），２．２２−２．２１（m，８Ｈ），１．８１−１．７５（m，４Ｈ），１．４６−１．３９（m，４Ｈ），１．０２（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，６Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ，２５℃）δ（ｐｐｍ）−８０．６（s，６Ｆ），−８１．９（s，４Ｆ），−１１７．２（s，４Ｆ）；ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ：ｍ／ｚ７７９.８８（［Ｍ−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｉｕｍ］−，ｃａｌｃｄ．ｆｏｒ  Ｃ１５Ｈ２０Ｆ１４Ｎ３Ｏ９Ｓ４−７７９．９９）．
【００４１】
［合成実施例２］
化合物２（ＡＤ１−ｌｍ）の合成
以下のスキームにより化合物２を合成した。
【００４２】
2018170432.tif 000020
【００４３】
（１）化合物２の合成
化合物１ｂ（２．３５ｇ、３．４３ｍｍｏｌ）の水溶液（３．０ｍＬ）に１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨージド（１．８７ｇ、７．００ｍｍｏｌ）の水溶液（３．０ｍＬ）を添加し、混合液を２５℃で１５時間攪拌した。反応混合物は水層とイオン液体層に分離した。上澄みの水層を分離した後、残ったイオン液体層を蒸留水（３．０ｍＬ）で三回洗浄した。イオン液体層をロータリーエバポレーター及び真空オーブンにより乾燥すると、粘調な液体である化合物２が得られた（２．８２ｇ、３．０８ｍｍｏｌ、収率：８８％）。
１ＨＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６，２５℃）δ（ｐｐｍ）９．１０（s，２Ｈ），７．７６（t，Ｊ＝１．５Ｈｚ，２Ｈ），７．６９（t，Ｊ＝１．５Ｈｚ，２Ｈ），４．１６（t，Ｊ＝７．５Ｈｚ，４Ｈ），３．８５（s，６Ｈ），１．７７（tt，Ｊ＝７．５，７．５Ｈｚ，４Ｈ），１．２６（qt，Ｊ＝７．５，６．５Ｈｚ，４Ｈ），０．９１（t，Ｊ＝７．５Ｈｚ，６Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６，２５℃）δ（ｐｐｍ）−７８．７（s，６Ｆ），−８０．７（s，４Ｆ），−１１６．３（s，４Ｆ）；ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ：ｍ／ｚ７７６.９６（［Ｍ−Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ］−，ｃａｌｃｄ．ｆｏｒ  Ｃ１４Ｈ１５Ｆ１４Ｎ４Ｏ９Ｓ４−７７６．９５）．
【００４４】
［合成実施例３］
化合物３（ＡＤ２−ｌｍ）の合成
以下のスキームにより化合物３を合成した。
【００４５】
2018170432.tif 000021
【００４６】
（１）化合物３ａの合成
アルゴン雰囲気下、テトラフルオロ−２−（テトラフルオロ−２−ヨードエトキシ）エタンスルホニルフルオリド（２５．５ｇ、６１．４ｍｍｏｌ）の塩化メチレン（８．０ｍＬ）・無水酢酸（８．０ｍＬ）溶液に亜鉛（５．００ｇ、７６．９ｍｍｏｌ）を添加し、混合液を４５℃で８時間攪拌した。反応混合物は塩化メチレンでセライト濾過した。液層を回収し減圧下で濃縮、乾燥した後、蒸留水（６ｍＬ）で三回洗浄した。有機層をロータリーエバポレーターにより乾燥すると、無色透明な液体である化合物３ａが得られた（１６．５ｇ、５６．５ｍｍｏｌ、収率：９２％）。
１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ，２５℃）δ（ｐｐｍ）４６．３（s，２Ｆ），−８１．４（s，４Ｆ），−８２．５（s，４Ｆ），−１１１．７（s，４Ｆ），−１１３．３（s，４Ｆ）
【００４７】
（２）化合物３ｂの合成
アルゴン雰囲気下、化合物３ａ（６．１４ｇ、１０．３ｍｍｏｌ）とトリフルオロメタンスルホンアミド（３．６９ｇ、２４．８ｍｍｏｌ）のトリエチルアミン溶液（８．３ｍＬ）を１１０℃で２０時間攪拌した。反応混合物を減圧下で濃縮、乾固し、粘調な残渣に５０ｍＬの塩化メチレンを添加した後、１０%塩酸（３０ｍＬ）で洗浄する。イオン液体層をロータリーエバポレーター及び真空オーブンにより乾燥すると、粘調な液体である化合物３ｂが得られた（１０．６ｇ、１０．１ｍｍｏｌ、収率：９８％）。
１ＨＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２，２５℃）δ（ｐｐｍ）３．１５（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，３Ｈ），３．１４（ｑ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，３Ｈ），１．２９（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，９Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＣＤ２Ｃｌ２，２５℃）δ（ｐｐｍ）−７９．４（s，６Ｆ），−８１．２（s，４Ｆ），−８３．３（s，４Ｆ），−１１６．６（s，４Ｆ），−１２５．７（s，４Ｆ）
【００４８】
（３）化合物３ｃの合成
化合物３ｂ（５．８０ｇ、５．５３ｍｍｏｌ）のメタノール溶液（２０ｍＬ）に水酸化ナトリウム（４．１８ｇ、１１０．６ｍｍｏｌ）を添加し、混合液を２５℃で２日攪拌した。反応混合物をロータリーエバポレーターにより乾燥した後、ジエチルエーテルを加え沈殿を除去した。エーテル層をロータリーエバポレーター及び真空オーブンにより乾燥すると、白色の固体である化合物３ｃが得られた（３．９９ｇ、４．４８ｍｍｏｌ、収率：８１％）。
１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ，２５℃）δ（ｐｐｍ）−８０．６（s，６Ｆ），−８２．１（s，４Ｆ），−８４．２（s，４Ｆ），−１１７．７（s，４Ｆ），−１２６．６（s，４Ｆ）
【００４９】
（４）化合物３の合成
化合物１ｂ（３．１９ｇ、３．５４ｍｍｏｌ）の水溶液（３．０ｍＬ）に１−ブチル−１−メチルピロリジニウムヨージド（１．９４ｇ、７．２９ｍｍｏｌ）の水溶液（３．０ｍＬ）を添加し、混合液を２５℃で８時間攪拌した。反応混合物は水層とイオン液体層に分離した。上澄みの水層を分離した後、残ったイオン液体層を蒸留水（３．０ｍＬ）で三回洗浄した。イオン液体層をロータリーエバポレーター及び真空オーブンにより乾燥すると、粘調な液体である化合物３が得られた（２．５３ｇ、２．２３ｍｍｏｌ、収率：６３％）。
１ＨＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ，２５℃）δ（ｐｐｍ）７．６０（d，Ｊ＝１．５Ｈｚ，２Ｈ），７．５３（d，Ｊ＝１．５Ｈｚ，２Ｈ），４．１９（t，Ｊ＝７．０Ｈｚ，４Ｈ）３．９１（s，Ｊ＝７．０Ｈｚ，６Ｈ），１．８６（tt，Ｊ＝８．０，７．５Ｈｚ，４Ｈ），１．２６（qt，Ｊ＝８．０，７．５Ｈｚ，４Ｈ），０．９８（t，Ｊ＝７．５Ｈｚ，６Ｈ）；１９ＦＮＭＲ（４７０ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ，２５℃）δ（ｐｐｍ）−８０．６（s，６Ｆ），−８２．１（s，４Ｆ），−８４．２（s，４Ｆ），−１１７．７（s，４Ｆ），−１２６．５（s，４Ｆ）；ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ：ｍ／ｚ９９３．７３（［Ｍ−Ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ］−，ｃａｌｃｄ．ｆｏｒ  Ｃ15Ｈ20Ｆ１４Ｎ3Ｏ９Ｓ４−９９２．９３）．
【００５０】
［実験例１］
電気化学インピーダンス測定による比較評価
（１）手法
電極表面を５０μｍ粒子を用いて研磨した金電極（φ３ｍｍ）（作用電極）、白金黒（対極）とＡｇ／ＡｇＣｌ（ｉｎ  ｉｏｎｉｃ  ｌｉｑｕｉｄ）（参照電極）を各種イオン液体に浸し、バイアス電圧に対して±１０ｍＶの交流電圧を周波数１０５−１０-１Ｈｚで印加することでインピーダンス測定を行った。
【００５１】
各種測定から得られたインピーダンス測定の結果からボード線図を作成し、フィッティングを行うことでキャパシタンスの評価を行った。その結果、＋０．８Ｖ、−０．８Ｖのバイアス電圧を印加した際に、モノマー型と比較して顕著なキャパシタンスの増加が確認できた。このことはアニオンをフッ素化されたリンカーを使ってオリゴマー化した本系の特徴を如実に表すものである。つまり、電極が正に帯電した際にはアニオンとの相互作用が電極近傍で発生し、オリゴマー化の効果が現れるため、キャパシタンスが向上すると考えられる。一方、負に帯電させた際、電極とアニオンの直接的な相互作用がなくてもアニオン側が高度にフッ素化されているため、電極近傍で形成される電気二重層がモノマー型と比較してより精緻なものになっているため、誘電率が向上し結果としてキャパシタンスが向上したと考えられる。上記の実験例で示したように、イオン液体を構成するアニオンの化学構造をフッ素化されたリンカーを使ってオリゴマー化させることにより、イオン液体のキャパシタンスを飛躍的に向上させることが可能である。
【図１】
2018170432.tif 000029