(57)【要約】【課題】本発明は、イオン伝導性に優れたリチウム塩提供することを主目的にするものである。【解決手段】本発明は、下記一般式（１）に示される構造を有することを特徴とするリチウム塩を提供することにより、上記課題を解決する。2011046728.tif 000008（一般式（１）中、Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ又はＳｂを表し、ＸはＭの価数を表し、Ｒ１は−ＣｍＨ２ｍ−（ｍは１〜４の整数）を表し、Ｒ２は−ＣｋＨ２ｋ＋１（ｋは１〜８の整数）を表し、ｎは７〜１２を表す。）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）に示される構造を有することを特徴とするリチウム塩。
【化１】
2011046728.tif 000006
（一般式（１）中、Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ又はＳｂを表し、ＸはＭの価数を表し、Ｒ１は−ＣｍＨ２ｍ−（ｍは１〜４の整数）を表し、Ｒ２は−ＣｋＨ２ｋ＋１（ｋは１〜８の整数）を表し、ｎは７〜１２を表す。）
【請求項２】
前記一般式（１）中、Ｍ−Ｆｘが、Ｂ−Ｆ３であることを特徴とする請求項１に記載のリチウム塩。
【請求項３】
前記一般式（１）中、Ｍ−Ｆｘが、Ｂ−Ｆ３であり、Ｒ１が−Ｃ２Ｈ４−であり、Ｒ２が−ＣＨ３であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリチウム塩。
【請求項４】
下記一般式（１ａ）に示される構造を有することを特徴とするリチウム塩。
【化２】
2011046728.tif 000007
（一般式（１ａ）中、Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ又はＳｂを表し、ＸはＭの価数を表し、ｎは５〜１２を表す。）
【請求項５】
前記一般式（１ａ）中、Ｍ−Ｆｘが、Ｂ−Ｆ３であることを特徴とする請求項４に記載のリチウム塩。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粘度が低く、イオン伝導性が高いリチウムイオン性液体を与えることができるリチウム塩に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウム二次電池の電解質等に用いられているリチウム塩は、解離性の高い化学構造を有する固体であり、単独ではイオン導電性を示さない。そこで、従来イオン導電性を付与するために、適当な溶剤中に溶解させて使用している。
【０００３】
ところで、一般的にリチウム塩を溶解させる溶剤は、電極活物質との反応抑制の観点から非水溶剤が使用されている。一般的な非水溶剤は可燃物であり、広く民生用として使用されうるリチウム二次電池においては、このような非水溶剤の使用は避けることが好ましい。
【０００４】
そこで非水溶剤の使用を抑制するために、リチウム塩単独で、リチウムイオン伝導性、高解離性（自己解離性）を有するリチウムイオン性液体が提案されている。例えば、特許文献１においては、リチウムカチオンと、１３族元素（Ｂ、Ａｌ、Ｇａ，Ｉｎ、Ｔｉ）を中心元素として有する４級アニオンと、を有するリチウムイオン性液体が開示されている。しかしながら、特許文献１に示されたリチウムイオン性液体は、充分に良好なイオン伝導性を得ることができない場合があった。
【０００５】
また、特許文献２においては、ＬｉＡｌＸｎ（ＯＹ）４−ｎ（Ｘは電子吸引性置換基、Ｙはオリゴエーテル基）で表されるリチウムイオン性液体が開示されている。しかしながら、特許文献２に示されたリチウムイオン性液体は、解離性が高くない上に、電子吸引性置換基Ｘの種類によっては、その粘度が高くなる場合があり、その結果、リチウムカチオンの伝導を担うオリゴエーテル基同士が接触し難くなり、充分に良好なイオン伝導度を得ることができない場合があった。
【０００６】
また、特許文献３においては、オニウムカチオンと非アルミネート系アニオンからなる常温溶融塩と、フッ素化化合物とを含む電気化学素子用非水電解液が開示されている。さらに、リチウム塩としてＬｉＢＦ３（ＣＦ３）、ＬｉＢＦ３（Ｃ２Ｆ５）およびＬｉＢＦ３（Ｃ３Ｆ７）等を添加すること等も開示されている。しかしながら、特許文献３に示された電気化学素子用非水電解液は、多種のイオンを含むため系が複雑化し、リチウムカチオンの移動が阻害される場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３０７４８１公報
【特許文献２】特開２００３−１４６９４１公報
【特許文献３】特開２００５−２２９１０３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、イオン伝導性に優れたリチウム塩提供することを主目的にするものである。特に、解離性が高く、粘度が低く、イオン伝導性が高いリチウムイオン性液体を与えることができるリチウム塩を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明においては、下記一般式（１）に示される構造を有することを特徴とするリチウム塩を提供する。
【００１０】
【化１】
2011046728.tif 000002
（一般式（１）中、Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ又はＳｂを表し、ＸはＭの価数を表し、Ｒ１は−ＣｍＨ２ｍ−（ｍは１〜４の整数）を表し、Ｒ２は−ＣｋＨ２ｋ＋１（ｋは１〜８の整数）を表し、ｎは０〜１２を表す。）
【００１１】
本発明によれば、アニオン部の中心原子（Ｍ）に結合する原子が、エーテル鎖およびＦだけであるため、アニオン部の分子量を小さくすることができる。そのため、例えば本発明のリチウム塩がリチウムイオン性液体である場合は、粘度が低く、イオン伝導性が高いものとすることができる。
【００１２】
また、上記発明においては、上記一般式（１）中、Ｍ−Ｆｘが、Ｂ−Ｆ３であることが好ましい。イオン伝導性の高いリチウム塩とすることができるからである。
【００１３】
また、上記発明においては、上記一般式（１）中、Ｍ−Ｆｘが、Ｂ−Ｆ３であり、Ｒ１が−Ｃ２Ｈ４−であり、Ｒ２が−ＣＨ３であることが好ましい。イオン伝導性の高いリチウム塩とすることができるからである。
【００１４】
本発明においては、下記反応式（１）および（２）を行うことによりリチウム塩を得ることを特徴とするリチウム塩の製造方法を提供する。
【００１５】
【化２】
2011046728.tif 000003
（反応式（１）および（２）中、ｐは１〜４の整数を表し、Ｒ１は−ＣｍＨ２ｍ−（ｍは１〜４の整数）を表し、Ｒ２は−ＣｋＨ２ｋ＋１（ｋは１〜８の整数）を表し、ｎは０〜１２を表し、Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ又はＳｂを表し、Ｘは、Ｍの価数を表す。）
【００１６】
本発明によれば、アルキルリチウムおよびＭＦｘ化合物を用いることにより、容易にリチウム塩を得ることができるという利点を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明においては、イオン伝導性に優れたリチウム塩を得ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１で得られたリチウムイオン性液体のＩＲスペクトルを示すグラフである。
【図２】実施例１で得られたリチウムイオン性液体の１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図３】実施例１で得られたリチウムイオン性液体の１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示すグラフである。
【図４】実施例１〜３で得られたリチウムイオン性液体のイオン導電率測定の結果を示すグラフである。
【図５】実施例１で得られたリチウムイオン性液体のＣＶ測定の結果を示すグラフである。
【図６】実施例１で得られたリチウムイオン性液体を用いたコインセル型二次電池の充放電特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のリチウム塩およびリチウム塩の製造方法について詳細に説明する。
【００２０】
Ａ．リチウム塩
まず、本発明のリチウム塩について説明する。本発明のリチウム塩は、上記一般式（１）に示される構造を有することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明によれば、アニオン部の中心原子（Ｍ）に結合する原子が、エーテル鎖およびＦだけであるため、アニオン部の分子量を小さくすることができる。そのため、例えば本発明のリチウム塩がリチウムイオン性液体である場合は、粘度が低く、イオン伝導性が高いものとすることができる。リチウムカチオンは、通常、エーテル鎖を伝わって伝導するが、粘度が低くなることで、リチウムイオンの拡散が起こりやすくなり、イオン伝導性が高くなると考えられる。また、従来のリチウム塩では、分子量が小さいと固体塩になり易く、液体にはなり難いという性質があったが、本発明においては、分子量が比較的低く、かつ安定したリチウムイオン性液体を得ることができる。
【００２２】
また、従来、アニオン部の中心原子（Ｍ）に結合する原子に、電子吸引性基を結合させたリチウムイオン性液体が知られているが、このようなリチウムイオン性液体の電子吸引性基は、分子量が大きいことから、リチウムイオン性液体の粘度が高くなり、充分なイオン伝導性を発揮できない場合があった。これに対して、本発明のリチウム塩は、アニオン部の中心原子（Ｍ）が、−Ｏ（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２で表されるエーテル鎖以外、全てフッ素原子と結合する構造を有する。そのため、分子量が小さく、粘度が低く、イオン伝導性が高いリチウムイオン性液体を得ることができるのである。また、本発明のリチウム塩は、例えば、リチウム二次電池用電解質として有用である。
以下、本発明のリチウム塩について、各構成ごとに説明する。
【００２３】
上記一般式（１）において、Ｍは、Ｂ（ホウ素）、Ｓｉ（ケイ素）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｐ（リン）、Ａｓ（ヒ素）又はＳｂ（アンチモン）を表す。中でも、本発明においては、ＭがＢ、Ｓｉ又はＰであることが好ましく、特にＢであることが好ましい。また、上記一般式（１）において、Ｘは、Ｍの価数を表し、上記Ｍの種類に応じてＭに結合するＦ（フッ素）の数を表すものである。具体的には、上記一般式（１）において、Ｍ−Ｆｘは、Ｂ−Ｆ３、Ｓｉ−Ｆ４、Ｇｅ−Ｆ４、Ｐ−Ｆ５、Ａｓ−Ｆ５又はＳｂ−Ｆ５を表す。特に、本発明においては、Ｍ−Ｆｘが、Ｂ−Ｆ３であることが好ましい。
【００２４】
上記一般式（１）において、Ｒ１は−ＣｍＨ２ｍ−（ｍは１〜４の整数）を表す。さらに上記ｍは、２〜３の範囲内の整数であることが好ましく、特に２であることが好ましい。すなわち、本発明においては、Ｒ１は−Ｃ２Ｈ４−であることが特に好ましい。また、上記一般式（１）において、Ｒ２は−ＣｋＨ２ｋ＋１（ｋは１〜８の整数）を表す。さらに上記ｋは、１〜３の範囲内の整数であることが好ましく、特に１であることが好ましい。すなわち、本発明においては、Ｒ２は−ＣＨ３であることが特に好ましい。
【００２５】
上記一般式（１）において、ｎは０〜１２を表す。中でも本発明においては、ｎが、本発明のリチウム塩をリチウムイオン性液体とすることができる数値であることが好ましい。このような数値は、本発明のリチウム塩の構成により大きく異なるものであるが、例えばｎが３〜１２の範囲内であることが好ましい。
【００２６】
また、一般式（１）における−（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２の分子量等の性質によって、本発明のリチウム塩の性状は大きく変化する。具体的には、−（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２の分子量を大きくすると、リチウム塩における−（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２の性質が支配的となり、リチウム塩は固体から液体に変化する。本発明のリチウム塩はイオン伝導性の観点からリチウムイオン性液体であることが好ましい。−（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２の分子量としては、例えば１５０〜５４０の範囲内であることが好ましい。上記範囲に満たない場合は、リチウム塩がリチウムイオン性液体にならない可能性があり、上記範囲を超える場合は、リチウム塩の粘度が高くなり、イオン伝導性が低くなる可能性があるからである。
【００２７】
特に、本発明においては、−（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２が−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎＣＨ３であることが好ましい。この場合、ｎは、上述したように、０〜１２を表すものであるが、好ましくは１〜１２の範囲内であり、より好ましくは３〜１２の範囲内であり、さらに好ましくは５〜９の範囲内である。ｎを１以上とすることで、イオン伝導性の向上を図ることができ、ｎを３以上となることで、本発明のリチウム塩をリチウムイオン性液体とすることができ、ｎを５〜９の範囲内にすることで、適度な粘性を有するリチウムイオン性液体とすることができるからである。また、−（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２が−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎＣＨ３であるリチウム塩を得る際に、原料として、後述するＣＨ３（ＯＣ２Ｈ４）ｎＯＨ（ポリエチレングリコールモノメチルエーテル）を用いる場合があるが、この場合、ｎは、エチレンオキシド基の平均重合度を意味する。
【００２８】
また、（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２に由来する酸素原子数とリチウム原子との比（Ｏ／Ｌｉ）としては、特に限定されるものではないが、例えば２／１〜９０／１の範囲内、中でも６／１〜３０／１の範囲内、特に１０／１〜１８／１であることが好ましい。
【００２９】
また、本発明のリチウム塩は、固体であっても良く、液体であっても良いが、イオン伝導性の観点から液体であることが好ましい。また、本発明のリチウム塩が固体である場合は、適当な溶媒に溶解させることにより、液体電解質とすることができる。上記溶媒としては、本発明のリチウム塩を溶解することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジエチレングリコールジメチルエーテルおよびエチレングリコールジメチルエーテル等を挙げることができる。上記溶媒は単独で用いても良く、２種類以上を混合溶液として用いても良い。
【００３０】
また、上記一般式（１）で表されるリチウムイオンの製造方法としては、特に限定されるものではないが、具体的には、「Ｂ．リチウム塩の製造方法」に記載する方法等を挙げることができる。
【００３１】
Ｂ．リチウム塩の製造方法
次に、本発明のリチウム塩の製造方法について説明する。本発明のリチウム塩の製造方法は、下記反応式（１）および（２）を行うことによりリチウム塩を得ることを特徴とするものである。
【００３２】
【化３】
2011046728.tif 000004
【００３３】
（反応式（１）および（２）中、ｐは１〜４の整数を表し、Ｒ１は−ＣｍＨ２ｍ−（ｍは１〜４の整数）を表し、Ｒ２は−ＣｋＨ２ｋ＋１（ｋは１〜８の整数）を表し、ｎは０〜１２を表し、Ｍは、Ｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｓ又はＳｂを表し、Ｘは、Ｍの価数を表す。）
【００３４】
本発明によれば、アルキルリチウムおよびＭＦｘ化合物を用いることにより、容易にリチウム塩を得ることができるという利点を有する。従来のリチウム塩の製造方法では、出発原料としてＬｉＢＨ４やＬｉＡｌＨ４等が一般的に用いられてきたが、これらの試薬は水と容易に反応するため、取扱いが難しく、リチウム塩製造時の作業性が悪いという問題があった。これに対して、本発明のリチウム塩の製造方法では、例えば、ブチルリチウム等のアルキルリチウムと、ＢＦ３ガスやＢＦ３錯体等のＭＦｘ化合物と、を用いることにより、比較的穏やかな条件でリチウム塩を得ることができる。
次に、本発明のリチウム塩の製造方法について、各反応ごとに説明する。
【００３５】
１．反応式（１）について
反応式（１）において、ＬｉＣｐＨ２Ｐ＋１はアルキルリチウムを示す。本発明により得られるリチウム塩のリチウム源となる化合物である。ｐは１〜４の整数を表し、いずれを用いても同様に目的物を得られるが、最も一般的なアルキルリチウムである、ｐが４であることが好ましい。すなわち、ＬｉＣｐＨ２Ｐ＋１がノルマルブチルリチウム（ｎ−ＬｉＢｕ）であることが好ましい。
【００３６】
反応式（１）において、Ｒ２（ＯＲ１）ｎＯＨは、上述した一般式（１）における−（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２で表される基のＯＨ誘導体である。Ｒ２（ＯＲ１）ｎＯＨにおけるＲ１、Ｒ２およびｎについては、上述した「Ａ．リチウム塩」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。本発明においては、Ｒ２（ＯＲ１）ｎＯＨが、ＣＨ３（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨであることが好ましい。
【００３７】
また、ＬｉＣｐＨ２Ｐ＋１およびＲ２（ＯＲ１）ｎＯＨの使用量としては、特に限定されるものではないが、通常、モル基準でＬｉＣｐＨ２Ｐ＋１：Ｒ２（ＯＲ１）ｎＯＨ＝１：１である。
【００３８】
また、反応式（１）においては、上述したＬｉＣｐＨ２Ｐ＋１およびＲ２（ＯＲ１）ｎＯＨを適当な溶媒に溶解させ反応させる。このような溶媒としては、上記の化合物を溶解することができ、かつＬｉＣｐＨ２Ｐ＋１と反応しないものであれば特に限定されるものではないが、例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン等を挙げることができる。また、反応式（１）における反応温度としては、副反応を抑制することができれば特に限定されるものではないが、通常、０℃以下であり、中でも−２０℃以下であることが好ましい。
【００３９】
反応式（１）で表される反応により、Ｒ２（ＯＲ１）ｎＯＬｉを得ることができる。また、反応式（１）で表される反応により、通常、ＣｐＨ２ｐ＋２ガスが発生する。例えば、ＬｉＣ４Ｈ８を使用した場合は、反応式（１）により、Ｃ４Ｈ９ガスが発生する。なお、Ｃ４Ｈ９ガスの発生は、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により確認することができる。
【００４０】
２．反応式（２）について
反応式（２）において、Ｒ２（ＯＲ１）ｎＯＬｉは、反応式（１）で表される反応により得られるものである。また、ＭＦｘ化合物は、上述した一般式（１）におけるＭ−Ｆｘの部分を与える化合物である。Ｍについては、上述した「Ａ．リチウム塩」に記載した内容と同様であるので、ここでの説明は省略する。ＭＦｘ化合物とは、具体的には、ＢＦ３化合物、ＳｉＦ４化合物、ＧｅＦ４化合物、ＰＦ５化合物、ＡｓＦ５化合物又はＳｂＦ５化合物をいう。
【００４１】
上記ＢＦ３化合物としては、上述した一般式（１）で表されるリチウム塩を与えるものであれば特に限定されるものではないが、例えばＢＦ３およびＢＦ３錯体を挙げることができる。ＢＦ３は常温常圧で気体であることから、反応溶液にＢＦ３ガスを吹き込むことにより、反応式（２）で表される反応を行うことができる。一方、ＢＦ３錯体としては、ＢＦ３のホウ素に非共有電子対が配位結合した錯体であれば特に限定されるものではないが、例えば、ＢＦ３Ｅｔ２Ｏ、ＢＦ３Ｍｅ２Ｏ、ＢＦ３・ＴＨＦ等を挙げることができ、中でもＢＦ３Ｅｔ２Ｏが好ましい。ＢＦ３錯体は通常液体であることから、ＢＦ３錯体を含む溶液を添加することにより、反応式（２）で表される反応を行うことができる。
【００４２】
また、Ｒ２（ＯＲ１）ｎＯＬｉおよびＭＦｘ化合物の使用量としては、特に限定されるものではないが、通常、モル基準でＲ２（ＯＲ１）ｎＯＬｉ：ＭＦｘ化合物＝１：１〜１：２の範囲内である。
【００４３】
また、反応式（２）においては、上述したＲ２（ＯＲ１）ｎＯＬｉおよびＭＦｘ化合物を適当な溶媒に溶解させ反応させる。このような溶媒としては、上記の化合物を溶解することができるものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、上述した反応式（１）に用いられる溶媒と同様であるので、ここでの説明は省略する。また、反応式（２）における反応温度としては、副反応を抑制することができれば特に限定されるものではないが、具体的には、上述した反応式（１）に用いられる溶媒と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００４４】
また、本発明においては、反応式（１）および反応式（２）で表される反応を連続して行うことが好ましい。すなわち、ＬｉＣｐＨ２Ｐ＋１およびＲ２（ＯＲ１）ｎＯＨを反応させ（反応式（１））、次いで、ＭＦｘ化合物を添加し反応させる（反応式（２））ことが好ましい。また、得られた反応溶液から溶媒等を除去することにより、一般式（１）で表されるＬｉＭＦｘＯ（Ｒ１Ｏ）ｎＲ２が得られる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００４６】
以下に実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。
【００４７】
［実施例１］
以下の反応式（ｉ）および（ii）に沿って、リチウム塩を調製した。
【００４８】
【化４】
2011046728.tif 000005
【００４９】
アセトンバスで−２０℃程度に冷却した反応容器に、７．２ｍｍｏｌのｎ−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）を１０ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させた溶液と、７．２ｍｍｏｌのポリエチレングリコールモノメチルエーテル（ＰＥＧＭＭＥ、平均分子量３５０、平均重合度７．２）を１０ｍＬのＴＨＦに溶解させた溶液と、７．２ｍｍｏｌのＢＦ３Ｅｔ２Ｏを１０ｍＬのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に溶解させた溶液と、を順次加え、混合することにより、黄色の液体を得た。次に、反応溶液をゆっくり室温まで戻し、一晩撹拌した。その後、溶媒を留去し、３０℃で２４時間減圧乾燥して茶色粘性液体を得た。これにリチウム金属片を入れ、一日室温で撹拌した後、リチウム金属と反応する微量の不純物を除くことによって、茶色の粘性液体（リチウムイオン性液体）を得た。
【００５０】
得られたリチウムイオン性液体の赤外吸収スペクトル（ＩＲスペクトル）および核磁気共鳴スペクトル（ＮＭＲスペクトル）を測定したところ、目的物が合成されていることが確認された。ＩＲスペクトルの結果を図１に示し、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルの結果を図２に示し、１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルの結果を図３に示す。ＩＲスペクトルの結果から、Ｂ−Ｏ結合が確認でき、目的物が合成されていることが示唆された。また、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルおよび１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルの結果から、目的物が合成されていることが示唆された。
【００５１】
［実施例２］
平均重合度が７．２であるＰＥＧＭＭＥの代わりに、平均重合度が３であるＰＥＧＭＭＥを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてリチウムイオン性液体を得た。得られたリチウムイオン性液体のＩＲスペクトル、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルおよび１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを測定したところ、目的物が合成されていることが示唆された。
【００５２】
［実施例３］
平均重合度が７．２であるＰＥＧＭＭＥの代わりに、平均重合度が１１．８であるＰＥＧＭＭＥを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてリチウムイオン性液体を得た。得られたリチウムイオン性液体のＩＲスペクトル、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルおよび１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを測定したところ、目的物が合成されていることが示唆された。
【００５３】
［評価］
（１）イオン伝導率測定
２枚のステンレス金属ブロッキング電極の間に、電解質を注入し、周波数応答アナライザ（ＦＲＡ、商品名：ソーラートロン１２６０、ソーラートロン社製）を用い、０℃〜８０℃で交流インピーダンスを測定することにより、電解質のイオン導電率を測定した。
【００５４】
図４は、実施例１〜３で得られたリチウムイオン性液体のイオン伝導率測定の結果を示すグラフである。なお、図中の実線は、実験データに対して、ＶＴＦ方程式による非線形最小二乗法を行うことにより得られたものである。図４に示されるように、実施例１〜３で得られたリチウムイオン性液体は、良好なイオン伝導性を示すことが明らかになった。
【００５５】
（２）サイクリックボルタンメトリ測定
ソーラートロン１２６０（ポテンショスタット/ガルバノスタット、ソーラートロン社製）および３電極セル（対極および参照極：リチウム箔、作用極：ステンレス（表面積０．０１ｃｍ２））を用い、５０℃で電解質のサイクリックボルタンメトリ測定（ＣＶ測定）を行った。
【００５６】
図５は、実施例１で得られたリチウムイオン性液体のＣＶ測定の結果を示すグラフである。なお、掃引速度は２ｍＶ／ｓであった。図５が示すように、実施例１で得られたリチウムイオン性液体は、広い電位窓を有することが明らかになった。
【００５７】
（３）充放電特性
（コインセル型二次電池の作製）
まず、コインセル型二次電池の正極を作製した。結着材としてＰＶＤＦ(poly(vinylidene fluoride))を用意し、1-pyrrolidinoneに溶解させ、均一なＰＶＤＦ溶液を得た。次に、正極活物質としてＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２（Ｌｉ２Ｏ、ＮｉＯおよびＣｏＯの混合物を７２０℃で２４時間加熱して得られるもの）と、導電化剤としてアセチレンブラック（ＡＢ）とを用意し、これらをグラインドし、その後上記ＰＶＤＦ溶液にゆっくりと添加した。その後、この混合物を２４時間激しく撹拌し、粘性の高いスラリーを得た。その後、このスラリーを、集電体として用意したアルミ基材に塗布し、乾燥することによって、正極を得た。なお、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２：ＰＶＤＦ：ＡＢ＝８０：１０：１０となるように調整した。
【００５８】
次に、コインセル型二次電池の負極として、Ｌｉ金属箔を用意した。その後、アルゴンが充填されたグローブボックスの中で、正極／電解質で満たされたＣｅｌｇａｒｄ／負極の構成を有するコインセル型二次電池を作製した。
【００５９】
（充放電特性の評価方法）
電池充放電装置（ＨＪ−ＳＭ８システム、北斗電工社製）を用い、電流密度０．１ｍＡ／ｃｍ２で定電流測定を行い、コインセル型二次電池の充放電特性を評価した。
【００６０】
（結果）
図６は、実施例１で得られたリチウムイオン性液体を用いたコインセル型二次電池の充放電特性を示すグラフである。なお、図６は２回目の充放電の際の充放電特性を示す（カットオフ電圧：２．５〜３．９Ｖ）。図６が示すように、実施例１で得られたリチウムイオン性液体を用いた場合、良好な充放電特性を有するリチウム二次電池を得ることができることが明らかになった。
【図１】
2011046728.tif 000009
【図２】
2011046728.tif 000010
【図３】
2011046728.tif 000011
【図４】
2011046728.tif 000012
【図５】
2011046728.tif 000013
【図６】
2011046728.tif 000014