(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、該電解質組成物が、ａ）イオン性液体と、ｂ）プロトン酸および／または有機溶媒とを含む、金属水素化物電池。
【請求項２】
電解質組成物がプロトン酸を含み、ここで、イオン性液体の合計とプロトン酸の合計との重量／重量比が、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５である、請求項１記載の電池。
【請求項３】
電解質組成物が有機溶媒を含み、ここで、イオン性液体の合計と有機溶媒の合計との重量／重量比が、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５である、請求項１記載の電池。
【請求項４】
電解質組成物が、プロトン酸および有機溶媒を含む、請求項１記載の電池。
【請求項５】
イオン性液体が、式（ａ）〜（ｈ）：
【化１】
0006751406.tif 000022
［式中、
それぞれのＲは、無関係に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはヒドロキシＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばメチル、エチル、ヒドロキシエチルまたはプロピルであり、かつ
Ｘは、ＣＨ２、Ｏ、ＳまたはＮＲであり、ここで、Ｒは、ＨまたはＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばＨ、メチル、エチルまたはプロピルである］からなる群から選択されるカチオンを含有する、請求項１記載の電池。
【請求項６】
イオン性液体が、カルボキシラート類、イミド類、メチド類、ニトラート類、ビフルオリド、ハリド類、ボラート類、ホスファート類、ホスフィナート類、ホスホナート類、スルホナート類、スルファート類、カルボナート類およびアルミナート類からなる群から選択されるアニオンを含有する、請求項１記載の電池。
【請求項７】
イオン性液体が、Ｆ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−、ペルフルオロアルキルカルボキシラート、ペルフルオロアルキルスルホナート、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド、トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、トリフルオロアセタート、トリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、テトラフルオロボラート、スピロ−オキソボラートおよびスピロ−オキソホスファートからなる群から選択されるアニオンを含有する、請求項１記載の電池。
【請求項８】
イオン性液体が、式ＲＣＯＯ−［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボキシラートアニオンを含有する、請求項１記載の電池。
【請求項９】
イオン性液体が、ジシアナミド、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＦ３（ＣＦ２）３ＳＯ２）−、（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド；
トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド；ビフルオリド；クロリド、ブロミド、ヨージド、フルオリド；
オルトボラート、テトラヒドロキシボラート、テトラボラート、テトラフェニルボラート、［Ｂ（３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３）４］−、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２−（ビス（オキサラト）ボラート）、ジフルオロ（オキサラト）ボラート、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４−、ＢＦ４−；
リン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、アルキルホスファート、ジアルキルホスファート、ホスファート、ＰＦ６−、ＨＰＯ３Ｆ−、トリスオキサラトホスファート、テトラフルオロオキサラトホスファート、フルオロ（ペルフルオロアルキル）ホスファート；アルキルスルホナート、アリールスルホナート、ペルフルオロアルキルスルホナート；
硫酸水素イオン、スルファート、チオスルファート、アルキルスルファート；カルボナート、炭酸水素イオン、アルキルカルボナート；Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４−、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナート、テトラクロロアルミナート、テトラフルオロアルミナート、テトラヨードアルミナートおよびテトラブロモアルミナート
からなる群から選択されるアニオンを含有する、請求項１記載の電池。
【請求項１０】
イオン性液体が、ジエチルメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート、エチルアンモニウムニトラート、トリエチルアンモニウムメタンスルホナート、２−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート、フッ化アンモニウム、メチルアンモニウムニトラート、ヒドロキシエチルアンモニウムニトラート、エチルアンモニウムニトラート、ジメチルアンモニウムニトラート、１−メチルイミダゾリウムニトラート、１−エチルイミダゾリウムニトラート、ｔ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、ヒドロキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、メチルブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、トリエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、イミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、ｔ−ブチルアンモニウムトリフラート、２−フルオロピリジニウムトリフラート、ヒドロキシエチルアンモニウムトリフラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムトリフラート、イミダゾリウムトリフラート、１−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−メチルイミダゾリウムクロリド、１−メチルイミダゾリウムトリフラート、ヒドロニウムトリフラート、メチルアンモニウムメシラート、エチルアンモニウムメシラート、ブチルアンモニウムメシラート、メトキシエチルアンモニウムメシラート、ジメチルアンモニウムメシラート、ジブチルアンモニウムメシラート、トリエチルアンモニウムメシラート、ジメチルエチルアンモニウムメシラート、ヒドロニウム硫酸水素塩、アンモニウム硫酸水素塩、メチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルアンモニウム硫酸水素塩、プロピルアンモニウム硫酸水素塩、ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ｔ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルアンモニウム硫酸水素塩、ジエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジ−ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、メチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、トリメチルアンモニウム硫酸水素塩、トリエチルアンモニウム硫酸水素塩、トリブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリエチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、ヒドロニウムリン酸二水素塩、メチルアンモニウムリン酸二水素塩、エチルアンモニウムリン酸二水素塩、プロピルアンモニウムリン酸二水素塩、ｎ−ブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メトキシエチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジメチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メチルブチルアンモニウムリン酸二水素塩、アンモニウムビフルオリド、メチルアンモニウムビフルオリド、エチルアンモニウムビフルオリド、ジメチルアンモニウムビフルオリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウムメチルスルファート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムメチルスルファート、トリス−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムメチルスルファート、１，２，４−トリメチルピラゾリウムメチルスルファート、１，３−ジメチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムニトラート、１−ブチルピリジニウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキフルオロホスファート、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウムブロミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムメチルカルボナート、カルボキシメチル−トリブチルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシエチル−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキシルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウムメタンスルホナート、トリエチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、１−エチル−１−メチルピペリジニウムメチルカルボナート、４−エチル−４−メチルモルホリニウムメチルカルボナート、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムメチルカルボナート、トリエチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、トリブチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウムｐ−トルエンスルホナート、トリブチルメチルホスホニウムメチルカルボナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、トリブチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、トリブチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノプロピル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（３−シアノプロピル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、トリブチルメチルホスホニウムメチルスルファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（２，４，４−トリメチルフェニル）ホスフィナート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロリド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノアート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナートおよび３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラートからなる群から選択される、請求項１記載の電池。
【請求項１１】
電解質組成物が、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸、過ヨウ素酸；重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウム、重硫酸アンモニウム；ＨＡｓＦ６、ＨＢＦ４、Ｈ（ＯＥｔ２）ＢＦ４、ＨＰＦ６、Ｈ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］およびＨ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２］からなる群から選択されるプロトン酸を含む、請求項１記載の電池。
【請求項１２】
電解質組成物が、式ＲＣＯＯＨ［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボン酸；式ＲＳＯ３Ｈ［式中、Ｒは、アルキルもしくはアリールまたは１〜３つのハロゲンによって置換されたアルキルもしくはアリールである］のスルホン酸；［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ［３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］および［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４］からなる群から選択されるプロトン酸を含む、請求項１記載の電池。
【請求項１３】
電解質組成物が、有機カルボナート類、エーテル類、グリム類、オルトエステル類、ポリアルキレングリコール類、エステル類、ラクトン類、グリコール類、ホルマート類、スルホン類、スルホキシド類、アミド類、アルコール類、ケトン類、ニトロ溶媒、ニトリル溶媒およびそれらの組合せ物からなる群から選択される有機溶媒を含む、請求項１記載の電池。
【請求項１４】
電解質組成物が、エチレンカルボナート、プロピレンカルボナート、トリメチレンカルボナート、１，２−ブチレンカルボナート、ジメチルカルボナート、ジエチルカルボナート、エチルメチルカルボナート、ビニレンカルボナート、ジフルオロエチレンカルボナート、モノフルオロエチレンカルボナート；ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、２−メチル−１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジ−ｔ−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテル、ｔ−アミル−メチルエーテル；トリメトキシメタン、トリエトキシメタン、１，４−ジメチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン、４−エチル−１−メチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン；ポリエチレングリコールまたはモノメチル、ジメチルまたはジエチルポリエチレングリコール（約２００〜約１２００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量を有する）；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、酢酸エチル、２−メトキシエチルアセタート、２−エトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセタート、エチレングリコールジアセタート、３−エトキシエチルプロピオナート、メチルブチラート、ｎ−アミルアセタート、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート、エチルブチラート、マロン酸ジエチル、マロン酸ジメチル；アジピン酸、グルタル酸またはコハク酸のメチルエステル；
エチレングリコール、プロピレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−フェノキシエタノール、２−ベンジルオキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、プロピレングリコールブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、ペルフルオロ−１，５−ブタンジオール、フッ素化ジエチレングリコールメチルエーテル、フッ素化トリエチレングリコール、フッ素化トリエチレングリコールメチルエーテルまたはフッ素化ジエチレングリコールブチルエーテル；ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ｔｅｒｔ−ブチル；
メチルスルホニルメタン、エチルメチルスルホン、スルホラン、ジメチルスルホキシド；
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホラミド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−トリメチレン尿素；
ベンジルアルコール、エタノール、トリフルオロエタノール、メタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ブタノール；
メチルエチルケトン、メチル−イソアミルケトン；ニトロベンゼン、ニトロメタン、ニトロエタン；
アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルおよびアジポニトリル
からなる群から選択される有機溶媒を含む、請求項１記載の電池。
【請求項１５】
電解質組成物が、電解質組成物の全重量を基準として、≦１０重量ｐｐｍの水を含有する、請求項１記載の電池。
【請求項１６】
電解質組成物が、腐食防止剤、固体電解質界面向上剤、プロトン発生向上剤、自己放電抑制剤、ガス発生防止剤、粘度調節剤、カソード保護剤、塩安定剤、導電率向上剤および溶媒和剤からなる群から選択される１種以上の添加剤を含有する、請求項１記載の電池。
【請求項１７】
＞１．２Ｖかつ約６Ｖまでの公称開路電圧を示す、請求項１記載の金属水素化物電池。
【請求項１８】
正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含み、
ここで、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物において、ニッケルが、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物の金属全体を基準として、≦８０原子パーセントの量で存在する、請求項１記載の金属水素化物電池。
【請求項１９】
カソード活物質が、
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕ；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの水酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物／水酸化物および
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕのフッ化物
からなる群から選択される、請求項１８記載の金属水素化物電池。
【請求項２０】
少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、
ここで、正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含み、
ここで、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物において、ニッケルが、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物の金属全体を基準として、≦８０原子パーセントの量で存在し、
ここで、電解質組成物が、
ａ）イオン性液体と、
ｂ）プロトン酸および／または有機溶媒と
を含む、
、金属水素化物電池。
【請求項２１】
カソード活物質が、
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕ；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの水酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物／水酸化物および
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕのフッ化物
からなる群から選択される、請求項２０記載の電池。
【請求項２２】
＞１．２Ｖ（ボルト）かつ約６Ｖまでの公称開路電圧を示す、請求項２０記載の電池。
【請求項２３】
少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含む、金属水素化物二次電池であって、
前記負極が、水素を可逆的に吸蔵および放出することができるＡＢｘ型合金を含み、
前記電解質組成物が、
ａ）イオン性液体と、
ｂ）ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸、過ヨウ素酸；重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウム、ＨＡｓＦ６、ＨＢＦ４、Ｈ（ＯＥｔ２）ＢＦ４およびＨＰＦ６からなる群から選択されるプロトン酸、または、
式ＲＳＯ３Ｈ［式中、Ｒは、アルキルもしくはアリールまたは１〜３つのハロゲンによって置換されたアルキルもしくはアリールである］のスルホン酸、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ［３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］および［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４］からなる群から選択されるプロトン酸と
を含む、
前記金属水素化物二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の電解質組成物を含有する金属水素化物（ＭＨ）電池を対象とする。
【０００２】
電極の最適化による金属水素化物電池の電気化学性能およびサイクル寿命の最適化は、かなり進歩している。金属水素化物電池の電解質は、現在のところ水性ＫＯＨ３０重量％である。水性ＫＯＨ電解質は、いくつかの電極物質に対して腐食性である。水性電解質はまた、水の水素発生電位および酸素発生電位によって制限されている。本発明は、改善された電解質に焦点を当てている。
【０００３】
政府支援表明
本発明は、政府支援により、エネルギー先端研究計画局（Advanced Research Projects Agency-Energy）によって認められたＤＥ−ＡＲ００００３８６のもとでなされた。政府は、本発明に一定の権利を有する。
【０００４】
本発明の概要
少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、ここで、電解質組成物が、
ａ）イオン性液体と、
ｂ）プロトン酸および／または有機溶媒と
を含む金属水素化物電池（セル）が開示される。
【０００５】
さらに、少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、ここで、正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含み、
ここで、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物において、ニッケルが、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物の金属全体を基準として、例えば、≦５０または≦８０または≦８５原子パーセント、例えば≦９０原子パーセントの量で存在してよい金属水素化物電池（セル）が開示される。
【０００６】
さらに、
ａ）イオン性液体と、
ｂ）プロトン酸および／または有機溶媒と
を含む電解質組成物が開示される。
【０００７】
さらに、少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、＞１．２Ｖ（ボルト）かつ約６Ｖまで、例えば、約１．２〜約６．０Ｖ、約１．３〜約６．０Ｖ、約１．４〜約６．０Ｖまたは約１．５〜約６．０Ｖの公称開路電圧を示す金属水素化物電池（セル）が開示される。
【０００８】
詳細な開示
金属水素化物電池は、少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電極と接触する電解質組成物を含む。
【０００９】
電解質組成物は、金属水素化物電池（金属水素化物セル）のような電気化学セルにおいて有用である。負極（アノード物質）の活物質は、水素を貯蔵することができるＡＢｘ型合金を含み、ここで、ｘは、約０．５〜約５である。合金は、例えば、ＡＢｘ型金属水素化物（ＭＨ）合金であり、ここで、一般に、Ａは、水素化物を形成する元素であり、かつＢは、微弱ながら水素化物を形成するかまたは水素化物を形成しない元素である。一般に、Ａは、４以下の価電子を有するより大きな金属原子であり、かつ一般に、Ｂは、５以上の価電子を有するより小さな金属原子である。これらの合金は、水素を可逆的に吸蔵（充電）および放出（放電）することができる。例えば、ＭＨ合金は、周囲条件（２５℃および１ａｔｍ）で電気化学的に水素を可逆的に吸蔵および放出することができる。
【００１０】
ＡＢｘ型合金には、例えば、次のカテゴリー（単純な例とともに）、ＡＢ（ＨｆＮｉ、ＴｉＦｅ、ＴｉＮｉ、ＺｒＮｉ）、ＡＢ２（ＺｒＭｎ２、ＴｉＦｅ２、ＺｒＶ２、ＴｉＭｎ２）、Ａ２Ｂ（Ｈｆ２Ｆｅ、Ｍｇ２Ｎｉ、Ｔｉ２Ｎｉ）、ＡＢ３（ＮｄＣｏ３、ＧｄＦｅ３、ＣｅＮｉ３、ＹＦｅ３）、Ａ２Ｂ７（Ｐｒ２Ｎｉ７、Ｃｅ２Ｃｏ７、Ｙ２Ｎｉ７、Ｔｈ２Ｆｅ７）、ＡＢ５（ＬａＮｉ５、ＣｅＮｉ５）およびＡ６Ｂ２３（Ｙ６Ｆｅ２３）がある。
【００１１】
金属水素化物合金には、Ｔｉ、ＶおよびＭｎ（Ｔｉ−Ｖ−Ｍｎ合金）を含有する合金ならびにＴｉ、ＶおよびＦｅを含有する合金が含まれる。例えば、約３１〜約４６原子パーセントのＴｉ、約５〜約３３原子パーセントのＶおよび約３６〜約５３原子パーセントのＭｎおよび／またはＦｅを含有する合金が挙げられる。適切な合金は、例えば米国特許第４１１１６８９号明細書(U.S. Pat. No. 4,111,689)に教示されている。
【００１２】
金属水素化物合金には、式ＡＢｘの合金が含まれ、ここで、Ａは、約５０〜１００原子パーセント未満のＴｉを含んでおり、その残部は、Ｚｒおよび／またはＨｆであり、かつＢは、約３０〜１００原子パーセント未満のＮｉを含んでおり、その残部は、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｕおよび希土類から選択される１種以上の元素であり、かつｘは、約１〜約３である。これらの合金は、例えば米国特許第４１６００１４号明細書(U.S. Pat. No. 4,160,014)に教示されている。
【００１３】
金属水素化物合金には、式（ＴｉＶ２−ｘＮｉｘ）１−ｙＭｙ［式中、ｘは、約０．２〜約１．０であり、かつＭは、Ａｌおよび／またはＺｒである］の合金、式Ｔｉ２−ｘＺｒｘＶ４−ｙＮｉｙ［ｘは、０〜約１．５であり、かつｙは、約０．６〜約３．５である］の合金および式Ｔｉ１−ｘＣｒｘＶ２−ｙＮｉｙ［式中、ｘは、０〜約０．７５であり、かつｙは、約０．２〜約１．０である］の合金が含まれる。これらの合金は、例えば米国特許第４５５１４００号明細書(U.S. Pat. No. 4,551,400)に開示されている。
【００１４】
金属水素化物合金は、例えば、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｃａ、ＳｃおよびＹからなる群から選択される１種以上の元素と、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、ＲｅおよびＣｏからなる群から選択される１種以上の元素とを含む。例えば、ＭＨ合金は、Ｔｉ、ＭｇおよびＶから選択される１種以上の元素を含むことができ、かつＮｉを含むことができる。有利には、ＭＨ合金は、ＴｉおよびＮｉを、例えば約１：４〜約４：１の原子範囲で含む。有利には、ＭＨ合金は、ＭｇおよびＮｉを、例えば約１：２〜約２：１の原子範囲で含む。適切な合金は、例えば米国特許第４６２３５９７号明細書(U.S. Pat. No. 4,623,597)に開示されている。
【００１５】
ＭＨ合金には、式（Ｔｉ２−ｘＺｒｘＶ４−ｙＮｉｙ）１−ｚＣｒｚ［式中、ｘは、０〜約１．５であり、ｙは、約０．６〜約３．５であり、かつｚは≦０．２である］の合金が含まれる。これらの合金は、例えば米国特許第４７２８５８６号明細書(U.S. Pat. No. 4,728,586)に教示されている。
【００１６】
金属水素化物合金は、例えば、Ｖ、Ｔｉ、ＺｒおよびＮｉ（Ｔｉ−Ｖ−Ｚｒ−Ｎｉ合金）またはＶ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＮｉおよびＣｒを含む。例えば、ＭＨ合金は、Ｔｉ、ＶおよびＮｉと、Ｃｒ、ＺｒおよびＡｌから選択される１種以上の元素とを含む。例えば、ＭＨ合金には、Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎｉ３９Ｃｒ７、（Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３９Ｃｒ７）９５Ａｌ５、（Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３９Ｃｒ７）９５Ｍｎ５、（Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３９Ｃｒ７）９５Ｍｏ５、（Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３９Ｃｒ７）９５Ｃｕ５、（Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３９Ｃｒ７）９５Ｗ５、（Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３９Ｃｒ７）９５Ｆｅ５、（Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３９Ｃｒ７）９５Ｃｏ５、Ｖ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ３２Ｃｒ７Ｃｏ７、Ｖ２０．６Ｔｉ１５Ｚｒ１５Ｎ３０Ｃｒ６．６Ｃｏ６．６Ｍｎ３．６Ａｌ２．７およびＶ２２Ｔｉ１６Ｚｒ１６Ｎ２７．８Ｃｒ７Ｃｏ５．９Ｍｎ３．１Ａｌ２．２の合金が含まれる。例えば、ＭＨ合金には、式（Ｖｙ’−ｙＮｉｙＴｉｘ’−ｘＺｒｘＣｒｚ）ａＭｂ［式中、ｙ’は、約３．６〜約４．４であり、ｙは、約０．６〜約３．５であり、ｘ’は、約１．８〜約２．２であり、ｘは、０〜約１．５であり、ｚは、０〜約１．４４であり、ａは、約７０〜約１００であり、ｂは、０〜約３０であり、かつＭは、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｗ、ＦｅおよびＣｏからなる群から選択される１種以上の元素である］の合金が含まれる。値は、原子パーセント（ａｔ％）である。適切なＭＨ合金は、例えば米国特許第５０９６６６７号明細書(U.S. Pat. No. 5,096,667)に教示されている。
【００１７】
ＭＨ合金には、式（金属合金）ａＣｏｂＭｎｃＦｅｄＳｎｅ［式中、（金属合金）は、約０．１〜約６０ａｔ％のＴｉ、約０．１〜約４０ａｔ％のＺｒ、０〜約６０ａｔ％のＶ、約０．１〜約５７ａｔ％のＮｉおよび約０〜約５６ａｔ％のＣｒを含み、ｂは、０〜約７．５ａｔ％であり、ｃは、約１３〜約１７ａｔ％であり、ｄは、０〜約３．５ａｔ％であり、かつｅは、０〜約１．５ａｔ％であり、ここで、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００ａｔ％である］の合金が含まれる。適切な合金は、例えば米国特許第５５３６５９１号明細書(U.S. Pat. No. 5,536,591)に教示されている。
【００１８】
金属水素化物合金には、ＬａＮｉ５型合金、ＴｉおよびＮｉを含有する合金ならびにＭｇおよびＮｉを含有する合金が含まれる。さらに、ＴｉおよびＮｉを含有する合金は、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｏ、ＬａまたはＭｍ（ミッシュメタル）の１種以上を含有することができる。さらに、ＭｇおよびＮｉを含有する合金は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｈ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｃｄ、Ｎａ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｍｍ、Ｐｄ、ＰｔおよびＣａから選択される１種以上の元素を含有することができる。適切な合金は、例えば米国特許第５５５４４５６号明細書(U.S. Pat. No. 5,554,456)に教示されている。
【００１９】
金属水素化物合金には、ＬａＮｉ５またはＴｉＮｉ系の合金が含まれる。例えば、ＭＨ合金には、Ｔｉ、ＶおよびＺｒからなる群から選択される１種以上の水素化物形成元素と、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｇ、ＺｎおよびＰｄからなる群から選択される１種以上の元素とが含まれる。例えば、ＭＨ合金は、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、ＳｍおよびＭｍからなる群から選択される１種以上の水素化物形成元素と、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、ＨｆおよびＷからなる群から選択される１種以上の元素とを含むことができる。ＭＨ合金には、Ａｌ、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｂｉ、ＩｎおよびＳｂからなる群から選択される１種以上の元素が含まれることができる。
【００２０】
ＭＨ合金には、（ＭｇｘＮｉ１−ｘ）ａＭｂ合金［式中、Ｍは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｈ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｃｄ、Ｎａ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｍｍ、Ｐｄ、ＰｔおよびＣａからなる群から選択される１種以上の元素であり、ｂは、０〜約３０原子パーセントであり、ａ＋ｂ＝１００原子パーセントであり、かつｘは、約０．２５〜約０．７５である］が含まれる。
【００２１】
ＭＨ合金にはまた、式ＺｒＭｏｄＮｉｅ［式中、ｄは、約０．１〜約１．２であり、かつｅは、約１．１〜約２．５である］の合金が含まれる。
【００２２】
ＭＨ合金には、式ＺｒＭｎｗＶｘＭｙＮｉｚ［式中、Ｍは、ＦｅまたはＣｏであり、かつｗは、約０．４〜約０．８ａｔ％であり、ｘは、約０．１〜約０．３ａｔ％であり、ｙは、０〜約０．２ａｔ％であり、ｚは、約１〜約１．５ａｔ％であり、かつｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚは、約２〜約２．４ａｔ％である］の合金が含まれる。
【００２３】
ＭＨ合金には、式ＬａＮｉ５［式中、ＬａまたはＮｉは、ランタニド以外の周期律表第Ｉａ族、第ＩＩ族、第ＩＩＩ族、第ＩＶ族および第Ｖａ族から選択される１種以上の金属によって、約０．１〜約２５の原子パーセントが置換されている］の合金が含まれる。
【００２４】
ＭＨ合金には、式ＴｉＶ２−ｘＮｉｘ［式中、ｘは、約０．２〜約０．６である］の合金が含まれる。
【００２５】
ＭＨ合金にはまた、式ＴｉａＺｒｂＮｉｃＣｒｄＭｘ［式中、Ｍは、Ａｌ、Ｓｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｂ、ＡｇおよびＰｄからなる群から選択される１種以上の元素であり、ａは、約０．１〜約１．４であり、ｂは、約０．１〜約１．３であり、ｃは、約０．２５〜約１．９５であり、ｄは、約０．１〜約１．４であり、ｘは、０〜約０．２であり、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝約３である］の合金が含まれる。
【００２６】
ＭＨ合金には、式Ｔｉ１−ｘＺｒｘＭｎ２−ｙ−ｚＣｒｙＶｚ［式中、ｘは、約０．０５〜約０．４であり、ｙは、０〜約１．０であり、かつｚは、０〜約０．４である］の合金が含まれる。
【００２７】
ＭＨ合金にはまた、式ＬｎＭ５［式中、Ｌｎは、１種以上のランタニドであり、かつＭは、Ｎｉおよび／またはＣｏである］の合金が含まれる。
【００２８】
ＭＨ合金は、例えば、約４０〜約７５重量％の周期律表第ＩＩ族、ＩＶ族および第Ｖ族から選択される１種以上の元素と、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、ＦｅおよびＣｒ−Ｎｉ鋼からなる群から選択される１種以上の金属とを含む。
【００２９】
ＭＨ合金はまた、例えば米国特許第５８４０４４０号明細書(U.S. Pat. No. 5,840,440)に教示されているように、主組織Ｍｍ−Ｎｉ系を含むことができる。
【００３０】
金属水素化物合金は、例えば、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉ、ＣｒおよびＭｎを含む。例えば、ＭＨ合金は、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＭｎおよびＡｌ；Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＭｎおよびＳｎ；Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、ＭｎおよびＣｏ；Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ａｌ、ＳｎおよびＣｏ；またはＶ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｓｎ、ＣｏおよびＦｅを含む。ＭＨ合金には、式（金属合金）ａＣｏｂＦｅｃＡｌｄＳｎｅ［式中、（金属合金）は、約０．１〜約６０ａｔ％のＴｉ、約０．１〜約４０ａｔ％のＺｒ、０〜約６０ａｔ％のＶ、約０．１〜約５７ａｔ％のＮｉ、約５〜約２２ａｔ％のＭｎおよび０〜５６ａｔ％のＣｒを含み、ｂは、約０．１〜約１０ａｔ％であり、ｃは、０〜約３．５ａｔ％であり、ｄは、約０．１〜１０ａｔ％であり、ｅは、約０．１〜約３ａｔ％であり、かつａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＝１００ａｔ％である］の合金が含まれる。適切なＭＨ合金は、例えば米国特許第６２７０７１９号明細書(U.S. Pat. No. 6,270,719)に教示されている。
【００３１】
金属水素化物合金には、ＡＢ、ＡＢ２、ＡＢ５およびＡ２Ｂ型合金からなる群から選択される１種以上の合金が含まれ、ここで、ＡおよびＢは、遷移金属、希土類またはそれらの組合せ物であってよく、ここで、一般的に、成分Ａは、成分Ｂよりも水素化物を形成する傾向が強い。ＡＢ水素貯蔵合金において、Ａは、例えば、Ｔｉ、ＺｒおよびＶからなる群から選択される１種以上の元素を含み、かつＢは、Ｎｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｇ、ＺｎおよびＰｄからなる群から選択される１種以上の元素を含む。ＡＢ合金には、ＺｒＮｉ、ＺｒＣｏ、ＴｉＮｉ、ＴｉＣｏおよびそれらの変性形態が含まれる。Ａ２Ｂ型合金には、Ｍｇ２Ｎｉと、ＭｇおよびＮｉの一方または双方が全体的にまたは部分的に多軌道変性剤によって置換されるオブシンスキーの原理に従ったその変性形態とが含まれる。ＡＢ２型合金は、Ｌａｖｅｓ相化合物であり、かつこの合金には、Ａが、ＺｒおよびＴｉからなる群から選択される１種以上の元素を含み、かつＢが、Ｎｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｍｏ、ＴａおよびＮｂからなる群から選択される１種以上の元素を含む合金が含まれる。ＡＢ２型合金には、オブシンスキーの原理に従って変性された合金が含まれる。ＡＢ５金属水素化物合金には、Ａがランタニドからなる群から選択される１種以上の元素を含み、かつＢが１種以上の遷移金属を含む合金が含まれる。ＬａＮｉ５と、ＬａＮｉ５であって、Ｎｉが、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｓｂ、ＶおよびＰｔからなる群から選択される１種以上の元素によって部分的に置換されており、かつ／またはＬａが、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、他の希土類およびＭｍからなる群から選択される１種以上の元素によって部分的に置換されているものが含まれる。オブシンスキーの原理に従って変性されたＡＢ５型合金も含まれる。そのような合金は、例えば米国特許第６８３０７２５号明細書(U.S. Pat. No. 6,830,725)に教示されている。
【００３２】
ＭＨ合金には、ＴｉＭｎ２型合金が含まれる。例えば、金属水素化物合金は、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｖ、ＣｒおよびＭｎを含み、ここで、Ｚｒは、約２〜約５ａｔ％であり、Ｔｉは、約２６〜約３３ａｔ％であり、Ｖは、約７〜約１３ａｔ％であり、Ｃｒは、約８〜約２０ａｔ％であり、かつＭｎは、約３６〜約４２ａｔ％である。さらに、これらの合金には、Ｎｉ、ＦｅおよびＡｌからなる群から選択される１種以上の元素、例えば、約１〜約６ａｔ％のＮｉ、約２〜約６ａｔ％のＦｅおよび約０．１〜約２ａｔ％のＡｌが含まれることができる。これらの合金は、約１ａｔ％までのＭｍを含有することもできる。適切な合金には、Ｚｒ３．６３Ｔｉ２９．８Ｖ８．８２Ｃｒ９．８５Ｍｎ３９．５Ｎｉ２．０Ｆｅ５．０Ａｌ１．０Ｍｍ０．４；Ｚｒ３．６Ｔｉ２９．０Ｖ８．９Ｃｒ１０．１Ｍｎ４０．１Ｎｉ２．０Ｆｅ５．１Ａｌ１．２；Ｚｒ３．６Ｔｉ２８．３Ｖ８．８Ｃｒ１０．０Ｍｎ４０．７Ｎｉ１．９Ｆｅ５．１Ａｌ１．６およびＺｒ１Ｔｉ３３Ｖ１２．５４Ｃｒ１５Ｍｎ３６Ｆｅ２．２５Ａｌ０．２１も含まれる。適切な合金は、例えば米国特許第６５３６４８７号明細書(U.S. Pat. No. 6,536,487)に教示されている。
【００３３】
金属水素化物合金は、式ＬａａＲ１−ａ−ｂＭｇｂＮｉｃ−ｄ−ｅのＡ５Ｂ１９型構造を４０ａｔ％以上含むことができ、ここで、０≦ａ≦０．５ａｔ％、０．１≦ｂ≦０．２ａｔ％、３．７≦ｃ≦３．９ａｔ％、０．１≦ｄ≦０．３および０≦ｄ≦０．２である。適切な合金は、例えば米国特許第７８２９２２０号明細書(U.S. Pat. No. 7,829,220)に教示されている。
【００３４】
本発明のＭＨ合金は、少なくともＮｉと希土類とを含有する水素吸蔵合金粒子の形態をとることができる。これらの粒子は、表面層と内部とを有し、ここで、表面層は、内部よりも高いニッケル含量を有し、かつ約１０ｎｍ〜約５０ｎｍのサイズを有するニッケル粒子が表面層に存在する。金属水素化物合金は、式Ｌｎ１−ｘＭｇｘＮｉａ−ｂ−ｃＡｌｂＺｃ［式中、Ｌｎは、１種以上の希土類元素であり、Ｚは、Ｚｒ、Ｖ、Ｂｎ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｓｉ、ＰおよびＢのうちの１種以上であり、０．０５≦ｘ≦０．３ａｔ％、２．８≦ａ≦３．９ａｔ％、０．０５≦ｂ≦０．２５ａｔ％および０．０１≦ｃ≦０．２５である］の合金であることができる。適切な合金は、例えば、米国特許第８０５３１１４号明細書(U.S. Pat. No. 8,053,114)に教示されている。
【００３５】
本発明のＭＨ合金は、少なくともＡ２Ｂ７型構造およびＡ５Ｂ１９型構造を含有する多相を有する結晶構造と、バルクよりも高いニッケル含量を有する表面層とを含むことができる。金属水素化物合金には、式Ｌｎ１−ｘＭｇｘＮｉｙ−ａ−ｂＡｌａＭｂ［式中、Ｌｎは、Ｙなどといった１種以上の希土類であり、Ｍは、Ｃｏ、ＭｎおよびＺｎのうちの１種以上であり、ここで、０．１≦ｘ≦０．２ａｔ％、３．５≦ｙ≦３．９ａｔ％，０．１≦ａ≦０．３ａｔ％および０≦ｂ≦０．２である］の合金が含まれる。適切な合金は、例えば米国特許第８１２４２８１号明細書(U.S. Pat. No. 8,124,281)に開示されている。
【００３６】
金属水素化物合金は、式Ｌｎ１−ｘＭｇｘ（Ｎｉ１−ｙＴｙ）Ｚ［式中、Ｌｎは、ランタニド元素、Ｃａ、Ｓｒ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆから選択される１種以上の元素であり、Ｔは、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｓｉ、ＰおよびＢから選択される１種以上の元素であり、かつここで、０＜ｘ≦１ａｔ％、０≦ｙ≦０．５ａｔ％および２．５≦ｚ≦４．５ａｔ％である］の合金であることができる。適切な合金は、例えば米国特許第８２５７８６２号明細書(U.S. Pat. No. 8,257,862)に教示されている。
【００３７】
本発明のＭＨ合金は、米国特許第８４０９７５３号明細書(U.S. Pat. No. 8,409,753)に教示されているように、Ｌａ、Ｎｄ、Ｍｇ、ＮｉおよびＡｌ；Ｌａ、Ｎｄ、Ｍｇ、Ｎｉ、ＡｌおよびＣｏ；Ｌａ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｍｇ、ＮｉおよびＡｌまたはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ａｌ、ＣｏおよびＭｎを含むことができる。
【００３８】
金属水素化物合金は、式ＴｉＡＺｒＢ−ＸＹＸＶＣＮｉＤＭＥ［式中、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは、それぞれ０超５０ａｔ％以下であり、Ｘは、０超４ａｔ％以下であり、Ｍは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｎ、ＡｌおよびＭｎから選択される１種以上の金属であり、かつＥは、０〜３０ａｔ％である］の合金であることができる。適切な合金は、例えば米国特許出願公開第２０１３／０２７７６０７号明細書(U.S. Pub. No. 2013/0277607)に教示されている。
【００３９】
本発明のＭＨ合金には、Ａ２Ｂ７型水素貯蔵合金が含まれる。例えば、ＭＨ合金は、ＡｘＢｙ合金であることができ、ここで、Ａには、少なくとも１種の希土類元素が含まれ、かつＭｇも含まれる；Ｂには、少なくともＮｉが含まれ、かつｘ対ｙの原子比は、約１：２〜約１：５、例えば約１：３〜約１：４である。さらに、ＭＨ合金は、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、ＣｒおよびＭｎからなる群から選択される１種以上の元素を含むことができる。Ｎｉ対これらの更なる元素の原子比は、約５０：１〜約２００：１であることができる。希土類には、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、ＰｒおよびＭｍが含まれる。希土類対Ｍｇの原子比は、約５：１〜約６：１であることができる。さらに、Ｂ元素にはＡｌが含まれてよく、ここで、Ｎｉ対Ａｌの原子比は、約３０：１〜約４０：１であることができる。
【００４０】
金属水素化物合金には、ＡＢｘ高容量水素貯蔵合金が含まれ、ここで、ｘは、約０．５〜約５であり、かつこの合金は、≧４００ｍＡｈ／ｇ、≧４２５ｍＡｈ／ｇ、≧４５０ｍＡｈ／ｇまたは≧４７５ｍＡｈ／ｇの放電容量を有する。
【００４１】
金属水素化物合金には、マグネシウム（Ｍｇ）を含有する高容量ＭＨ合金、例えば、ＭｇおよびＮｉを含有するＡＢ、ＡＢ２またはＡ２Ｂ型合金が含まれる。例えば、ＭＨ合金には、ＭｇＮｉ、ＭｇＮｉ２およびＭｇ２Ｎｉが含まれる。さらに、そのようなＭｇおよびＮｉを含有する合金は、希土類元素および遷移金属からなる群から選択される１種以上の元素を含むことができる。例えば、ＭｇおよびＮｉを含有する合金は、Ｃｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｈ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｃｄ、Ｎａ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｍｍ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｂ、ＳｃおよびＣａからなる群から選択される１種以上の元素を含むことができる。
【００４２】
例えば、ＭＨ合金は、ＭｇおよびＮｉと、任意にＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｈ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｃｄ、Ｎａ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｍｍ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｂ、ＳｃおよびＣａからなる群から選択される１種以上の元素とを含む。
【００４３】
Ｍｍは、「ミッシュメタル」である。ミッシュメタルは、希土類元素の混合物である。例えば、Ｍｍは、Ｌａ、ＮｄおよびＰｒを含有する、例えばＣｅ、Ｌａ、ＮｄおよびＰｒを含有する混合物である。
【００４４】
例えば、ＭＨ合金には、ＭｇＮｉ、Ｍｇ０．８Ｔｉ０．２Ｎｉ、Ｍｇ０．７Ｔｉ０．３Ｎｉ、Ｍｇ０．９Ｔｉ０．１Ｎｉ、Ｍｇ０．８Ｚｒ０．２Ｎｉ、Ｍｇ０．７Ｔｉ０．２２５Ｌａ０．０７５Ｎｉ、Ｍｇ０．８Ａｌ０．２Ｎｉ、Ｍｇ０．９Ｔｉ０．１Ｎｉ、Ｍｇ０．９Ｔｉ０．１ＮｉＡｌ０．０５、Ｍｇ０．０８Ｐｄ０．２Ｎｉ、Ｍｇ０．０９Ｔｉ０．１ＮｉＡｌ０．０５、Ｍｇ０．０９Ｔｉ０．１ＮｉＡｌ０．０５Ｐｄ０．１、Ｍｇ５０Ｎｉ４５Ｐｄ５、Ｍｇ０．８５Ｔｉ０．１５Ｎｉ１．０、Ｍｇ０．９５Ｔｉ０．１５Ｎｉ０．９、Ｍｇ２Ｎｉ、Ｍｇ２．０Ｎｉ０．６Ｃｏ０．４、Ｍｇ２Ｎｉ０．６Ｍｎ０．４、Ｍｇ２Ｎｉ０．７Ｃｕ０．３、Ｍｇ０．８Ｌａ０．２Ｎｉ、Ｍｇ２．０Ｃｏ０．１Ｎｉ、Ｍｇ２．１Ｃｒ０．１Ｎｉ、Ｍｇ２．０Ｎｂ０．１Ｎｉ、Ｍｇ２．０Ｔｉ０．１Ｎｉ、Ｍｇ２．０Ｖ０．１Ｎｉ、Ｍｇ１．３Ａｌ０．７Ｎｉ、Ｍｇ１．５Ｔｉ０．５Ｎｉ、Ｍｇ１．５Ｔｉ０．３Ｚｒ０．１Ａｌ０．１Ｎｉ、Ｍｇ１．７５Ａｌ０．２５Ｎｉおよび（ＭｇＡｌ）２Ｎｉ、Ｍｇ１．７０Ａｌ０．３Ｎｉが含まれる。
【００４５】
例えば、ＭＨ合金には、約１：２〜約２：１の原子比のＭｇとＮｉとの、さらにＣｏ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｔｈ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｌｉ、Ｃｄ、Ｎａ、Ｐｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｍｍ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｂ、ＳｃおよびＣａからなる群から選択される１種以上の元素を含む合金が含まれる。更なる元素または各元素は、合金全体を基準として、約０．１〜約３０原子パーセント（ａｔ％）または約０．２５〜約１５ａｔ％または約０．５、約１、約２、約３、約４または約５ａｔ％〜約１５ａｔ％で存在してよい。Ｍｇ対Ｎｉの原子比は、例えば約１：１である。したがって、ＭｇとＮｉとは合わせて、合金全体を基準として、約７０ａｔ％〜約９９．９ａｔ％で存在してよい。Ｍｇ−Ｎｉ  ＭＨ合金は、更なる元素を含まなくてもよく、ここで、ＭｇとＮｉとは合わせて、１００ａｔ％で存在する。
【００４６】
金属水素化物合金は、ＭｇとＮｉとを約１：２〜約２：１の原子比で含むことができ、ここで、ＭｇとＮｉとは合わせて、合金全体を基準として、≧７０ａｔ％の量で存在する。
【００４７】
金属水素化物合金は、≧２０ａｔ％のＭｇを含むことができる。
【００４８】
金属水素化物合金は、ＭｇとＮｉとを約１：２〜約２：１の原子比で含むことができ、かつさらにＣｏおよび／またはＭｎを含むことができる。本発明の合金には、Ｍｇ５２Ｎｉ３９Ｃｏ６Ｍｎ３およびＭｇ５２Ｎｉ３９Ｃｏ３Ｍｎ６が含まれる。
【００４９】
金属水素化物合金は、≧９０重量％のＭｇと１種以上の追加の元素とを含有することができる。１種以上の追加の元素は、Ｎｉ、Ｍｍ、Ａｌ、ＹおよびＳｉからなる群から選択されることができる。これらの合金は、例えば、約０．５〜約２．５重量％のＮｉと、約１．０〜約４．０重量％のＭｍとを含有することができる。これらの合金はまた、約３〜約７重量％のＡｌおよび／または約０．１〜約１．５重量％のＹおよび／または約０．３〜約１．５重量％のＳｉを含有することができる。
【００５０】
適切な高容量ＭＨ合金は、例えば米国特許第５５０６０６９号明細書(U.S. Pat. Nos. 5,506,069)、同第５６１６４３２号明細書(5,616,432)および同第６１９３９２９号明細書(6,193,929)に開示されている。
【００５１】
例えば、本発明のＭＨ合金は、少なくとも６重量％の水素を貯蔵することができ、かつ／もしくは３００℃で５分未満に水素の全貯蔵容量の少なくとも８０％を吸蔵することができるか、または少なくとも６．５重量％の水素を貯蔵することができ、かつ／もしくは３００℃で２分未満に水素の全貯蔵容量の８０％を吸蔵することができるか、または少なくとも６．９重量％の水素を貯蔵することができ、かつ／もしくは３００℃で１．５分未満に水素の全貯蔵容量の８０％を吸蔵することができる。
【００５２】
金属水素化物合金には、式ＴｉａＺｒｂ−ｘＹｘＶｃＮｉｄＭｅ［式中、ａ、ｂ、ｃおよびｄのそれぞれは、０超５０ａｔ％以下であり、ｘは、０超４ａｔ％以下であり、Ｍは、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｓｎ、ＡｌおよびＭｎからなる群から選択される１種以上の金属であり、かつｅは０〜約３０ａｔ％である］の合金が含まれる。これらの合金は、例えば米国特許出願公開第２０１３／０２７７６０７号明細書(U.S. Pub. No. 2013/0277607)に開示されている。
【００５３】
正極の活物質（カソード物質）は、充／放電反応に関与する。活物質は、例えば水酸化ニッケル活物質、すなわち、水酸化ニッケルまたは変性された水酸化ニッケルである。
【００５４】
カソード物質は、少なくとも１種の変性剤を有する多相無秩序型の水酸化ニッケル物質を含むことができる。少なくとも１種の変性剤は、例えば、金属、金属酸化物、金属酸化物合金、金属水素化物および／または金属水素化物合金である。例えば、変性剤は、Ａｌ、Ｂａ、Ｃａ、Ｆ、Ｋ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｓｒ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、ＬａＨ３、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｓｂ、Ｓｎ、ＴｉＨ２、ＴｉＯおよびＺｎからなる群から選択される１種以上の成分である。そのような物質は、米国特許第５３４８８２２号明細書(U.S. Pat. No. 5,348,822)に教示されている。
【００５５】
適切なカソード物質は、Ｆ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、Ｌｎ、Ｓｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｙ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｃ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、ＲｕおよびＰｂから選択される、少なくとも１種の変性剤、例えば３種の変性剤などといった無秩序型の多相水酸化ニッケルマトリックスを含むことができる。適切なカソード物質は、例えば米国特許第５６３７４２３号明細書(U.S. Pat. No. 5,637,423)に教示されている。
【００５６】
カソード物質は、１種以上の第ＩＩ族元素で変性された水酸化ニッケルと、固溶状態のＣｏとを含むことができる。そのような物質は、米国特許第５３６６８３１号明細書(U.S. Pat. No. 5,366,831)に教示されている。
【００５７】
カソード活物質は、水酸化ニッケルと、コバルト、水酸化コバルトおよび酸化コバルトからなる群から選択される１種以上の成分と、炭素粉末とを含むことができる。さらに、カソード物質は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、ＡｇまたはＹの化合物、例えばＣａ（ＯＨ）２、ＣａＯ、ＣａＦ２、ＣａＳ、ＣａＳＯ４、ＣａＳｉ２Ｏ５、ＣａＣ２Ｏ４、ＣａＷＯ４、ＳｒＣＯ３、Ｓｒ（ＯＨ）２、ＢａＯ、Ｃｕ２Ｏ、Ａｇ２Ｏ、Ｙ２（ＣＯ３）３またはＹ２Ｏ３の化合物を含むことができる。適切なカソード物質は、例えば米国特許第５４５１４７５号明細書(U.S. Pat. No. 5,451,475)に教示されている。
【００５８】
カソード活物質は、金属酸化物と、Ｃｏ、Ｃａ、Ａｇ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｖ、Ｓｂ、Ｃｄ、Ｙ、Ｓｒ、Ｂａのうちの１種以上と、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｂ、ＹまたはＺｎの酸化物とを含むことができる。金属酸化物は、例えば酸化ニッケルおよび／または酸化マンガンである。そのような活物質は、米国特許第５４５５１２５号明細書(U.S. Pat. No. 5,455,125)に教示されている。
【００５９】
カソード物質は、水酸化ニッケルと、Ｙ、Ｉｎ、Ｓｂ、ＢａおよびＢｅおよびＣｏおよび／またはＣａからなる群から選択される更なる成分とを含有することができる。そのような物質は、米国特許第５４６６５４３号明細書(U.S. Pat. No. 5,466,543)に開示されている。
【００６０】
カソード物質は、硫酸ニッケルと水酸化アンモニウムを反応させてニッケルアンモニウム錯体を形成することによって調製することができる；次いで、この錯体を水酸化ナトリウムと反応させて水酸化ニッケルを形成する。この方法は、Ｃｏ、ＺｎおよびＣｄのうちの１種以上を含む水酸化ニッケルを提供することができる。これらの物質は、米国特許第５４９８４０３号明細書(U.S. Pat. No. 5,498,403)に教示されている。
【００６１】
カソード活物質は、米国特許第５４８９３１４号明細書(U.S. Pat. No. 5,489,314)に教示されているように、水酸化ニッケルとオキシ水酸化コバルトとを含むことができる。
【００６２】
カソード物質は、米国特許第５５０６０７０号明細書(U.S. Pat. No. 5,506,070)に教示されているように、水酸化ニッケル、一酸化コバルトおよび元素亜鉛を含むことができる。
【００６３】
カソード物質は、水酸化ニッケル、ニッケル粉末、第二の粉末ならびにコバルト、水酸化コバルトおよび酸化コバルトのうちの少なくとも１種を含むことができる。第二の粉末は、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｕ、ＡｇおよびＹのうちの１種以上を含有する。そのような物質は、米国特許第５５７１６３６号明細書(U.S. Pat. No. 5,571,636)に教示されている。
【００６４】
カソード活物質は、少なくとも部分的に導電性物質が中に埋め込まれた水酸化ニッケルまたは水酸化マンガンの粒子を含むことができる。導電性物質は、例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金；金属酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物またはホウ化物；または炭素（グラファイト）であることができる。これらの物質は、米国特許第６１７７２１３号明細書(U.S. Pat. No. 6,177,213)に開示されている。
【００６５】
カソード物質は、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｌａ、希土類、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｉ、ＳｒおよびＺｎからなる群から選択される少なくとも３種の変性剤を含有する水酸化ニッケル粒子を含むことができる。例えば、水酸化ニッケル粒子は、少なくとも４種の変性剤、例えばＣａ、Ｃｏ、ＭｇおよびＺｎを含有することができる。そのような物質は、米国特許第６２２８５３５号明細書(U.S. Pat. No. 6,228,535)に開示されている。
【００６６】
カソード活物質は、例えば、水酸化ニッケルと、グラファイトなどの炭素物質とを含む。活物質はまた、ポリマーバインダーを含むことができる。ポリマーバインダーは、例えば、熱可塑性有機ポリマーであって、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリブチレンオキシド、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルイソブチルエーテル、ポリアクリロニトリル、ポリメタクリロニトリル、ポリメチルメタクリラート、ポリメチルアクリラート、ポリエチルメタクリラート、酢酸アリル、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリオキシメチレン、ポリオキシエチレン、多環式チオエーテル、ポリジメチルシロキサン、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタラート、ポリカルボナートおよびポリアミドからなる群から選択される。上述のブレンドおよびコポリマーも適している。ポリマーバインダーはまた、エラストマーまたはゴム、例えばスチレン−ブタジエンコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマーまたはスチレン−アクリロニトリル−ブタジエン−メチルアクリラートコポリマーであってよい。適切な活物質は、例えば米国特許第６６１７０７２号明細書(U.S. Pat. No. 6,617,072)に教示されている。
【００６７】
カソード活物質は、米国特許第７３９６３７９号明細書(U.S. Pat. No. 7,396,379)に教示されているように、水酸化ニッケルとオキシ水酸化ニッケルとを含有することができる。
【００６８】
一般的に、カソード活物質粒子は、焼結またはペーストされた電極内に形成される。ペースト電極は、物質を様々な添加剤および／またはバインダーと混合し、かつペーストを導電性支持体に塗布することによって製作することができる。好ましくは、１種以上のコバルト添加剤がペースト電極に添加される。コバルト添加剤には、導電率を向上させ、利用を改善し、かつ正極の電気抵抗を減少させるためのＣｏおよび／またはＣｏＯが含まれることができる。
【００６９】
一般に、カソード活物質は、水酸化ニッケルまたは変性された水酸化ニッケルである。変性された水酸化ニッケルは、１種以上の変性剤、例えばＣｏ、Ｃｄ、Ａｇ、Ｖ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｂｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、希土類、Ｍｎ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｂａ、Ｓｉ、ＳｒまたはＺｎを含有することができる。適切な変性された水酸化ニッケルは、（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｚｎ）（ＯＨ）２であって、例えば球状粉末の形態をとる。変性された水酸化ニッケルにおいて、ニッケルは、一般的に、金属を基準として、≧８０原子パーセント、例えば≧９０原子パーセントの量で存在する。
【００７０】
例えば、ＭＨ電池は、水素を可逆的に貯蔵することができるＡＢｘ型合金を含む少なくとも１つの負極を含み、かつ水酸化ニッケルまたは変性された水酸化ニッケル活物質を含む少なくとも１つの正極を含む。
【００７１】
負極を正極から隔てるセパレータが存在してよい。セパレータは、例えば、天然繊維または合成繊維の不織布ウェブである。天然繊維には綿が含まれる。合成繊維には、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ＰＰ／ＰＥコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ塩化ビニルおよびガラスが含まれる。
【００７２】
イオン性液体は、≦１００℃の融点を示すイオン性化合物である。
【００７３】
イオン性液体のカチオンには、アンモニウムイオンおよびホスホニウムイオンが含まれる。
【００７４】
例えば、イオン性液体は、式（ａ）〜（ｈ）：
【化１】
0006751406.tif 000002
［式中、
それぞれのＲは、無関係に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはヒドロキシＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばメチル、エチル、ヒドロキシエチルまたはプロピルであり、かつ
Ｘは、ＣＨ２、Ｏ、ＳまたはＮＲであり、ここで、Ｒは、ＨまたはＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばＨ、メチル、エチルまたはプロピルである］からなる群から選択されるカチオンを含有することができる。
【００７５】
アンモニウムイオンの例には、プロトン性イオン、例えばＮＨ４＋（アンモニウム）、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム（ＮＭｅ３Ｈ＋）、トリエチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルアンモニウム、メトキシメチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、アニリニウム、ピリジニウム、２−メチルピリジニウム、イミダゾリウム、１−メチルイミダゾリウム、１，２−ジメチルイミダゾリウム、イミダゾリニウム、１−エチルイミダゾリウム、１−（４−スルホブチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−アリルイミダゾリウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウム、ピロリニニウム(pyrrolininium)およびピロリジニウムが含まれる。
【００７６】
アンモニウムイオンの例にはまた、非プロトン性イオン、例えば１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、ｎ−ブチル−トリ−エチルアンモニウム、ベンジル−トリ−メチルアンモニウム、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム、ベンジル−トリ−エチルアンモニウム、１−メチルピリジニウム、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム、１，２，４−トリメチルピラゾリウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム（コリン）、トリ−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジメチル−ジ（ポリオキシエチレン）アンモニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヒドロキシエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−１−メチルピペリジニウム、４−エチル−４−メチルモルホリニウム、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムおよび１−エチル−３−メチルイミダゾリウムが含まれる。
【００７７】
ピロリニウムは、ピロールのアンモニウムであり、ピロリニニウムは、ピロリンのアンモニウムであり、かつピロリジニウムは、ピロリジンのアンモニウムである。ピロリンは、１−、２−または３−ピロリンであってもよく、したがって、１−、２−または３−ピロリンのアンモニウムカチオンが含まれる。
【００７８】
ホスホニウムイオンの例には、メチルトリフェニルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリフェニルプロピルホスホニウムおよびテトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウムが含まれる。
【００７９】
例えば、イオン性液体の適切なカチオンには、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムおよびトリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムが含まれる。
【００８０】
イオン性液体のアニオンには、カルボキシラート類、イミド類、メチド類、ニトラート類、ビフルオリド、ハリド類、ボラート類、ホスファート類、ホスフィナート類、ホスホナート類、スルホナート類、スルファート類、カルボナート類およびアルミナート類が含まれる。
【００８１】
イオン性液体は、以下のものからなる群から選択されるアニオンを含有することができる：
【化２】
0006751406.tif 000003
式中
ｙは、１〜６の整数であり、
ｍは、１〜８、例えば１〜４の整数であり、
ｚは、１〜４の整数であり、
Ｘは、ＢまたはＡｌであり、かつ
Ｒｗ、Ｒｘ、ＲｙおよびＲｚは、無関係に、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯまたは部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯであり、かつ
【化３】
0006751406.tif 000004
は、無関係に、１，２−もしくは１，３−ジオール、１，２−もしくは１，３−ジカルボン酸の−ＯＨ基または１，２−もしくは１，３−ヒドロキシカルボン酸から誘導される二座基であり、かつ
ここで、任意の１個のＣＦ２基が、Ｏ、Ｓ（Ｏ）２、ＮＲまたはＣＨ２によって置換されていてよい。
【００８２】
イオン性液体のアニオンには、Ｆ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−、ペルフルオロアルキルカルボキシラート、ペルフルオロアルキルスルホナート、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド、トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、トリフルオロアセタート、トリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、テトラフルオロボラート、スピロ−オキソボラートおよびスピロ−オキソホスファート、例えば、ビスオキサラトボラート（ＢＯＢ）、ジフルオロオキサラトボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、トリスオキサラトホスファート、テトラフルオロオキサラトホスファートおよびジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナートが含まれることができる。
【００８３】
カルボキシラートアニオンには、式ＲＣＯＯ−［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボキシラートアニオンが含まれ、かつホルマート、アセタート（エタノアート）、プロパノアート、ｎ−ブタノアート、ｉ−ブタノアート、ｎ−ペンタノアート、ｉ−ペンタノアート、オクタノアート、デカノアート、ベンゾアート、サリチラート、チオサリチラート、２−、３−または４−ニトロベンゾアート；シトラート、オキサラート、タルトラート、グリコラート、グルコナート、マラート、マンデラート、ニトリロ三酢酸のカルボキシラート、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸のカルボキシラート、エチレンジアミン四酢酸のカルボキシラート、ジエチレントリアミン五酢酸のカルボキシラートおよびハロアルキルカルボキシラート、例えばフルオロアセタート、ジフルオロアセタート、トリフルオロアセタート、クロロアセタート、ジクロロアセタートおよびトリクロロアセタートが含まれる。
【００８４】
イミドアニオンには、ジシアナミド、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−（（ビスフルオロスルホニル）イミド）、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、例えば［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］−（ビストリフリミド）、ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミドおよびＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＦ３（ＣＦ２）３ＳＯ２）−および（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミドが含まれる。
【００８５】
メチド類には、トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、例えばトリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、Ｃ（ＣＦ３ＳＯ２）３−が含まれる。
【００８６】
ビフルオリドは、ＨＦ２−である。
【００８７】
ハリド類は、クロリド、ブロミド、ヨージドまたはフルオリドである。
【００８８】
ボラート類には、オルトボラート、テトラヒドロキシボラート、テトラボラート、テトラフェニルボラート、［Ｂ（３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３）４］−（ＢＡＲＦ）、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２−（ビス（オキサラト）ボラート）（ＢＯＢ）、ジフルオロ（オキサラト）ボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（Ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４−およびＢＦ４−（テトラフルオロボラート）が含まれる。
【００８９】
ホスファート類には、リン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、アルキルホスファート、ジアルキルホスファート、ホスファート、ＰＦ６−（ヘキサフルオロホスファート）、ＨＰＯ３Ｆ−（フルオロリン酸水素イオン）、トリスオキサラトホスファート（ＴＯＰ）、テトラフルオロオキサラトホスファート（ＴＦＯＰ）およびフルオロ（ペルフルオロアルキル）ホスファート、例えばＦ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−（トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファートまたはＦＡＰ）、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−およびＦ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−が含まれる。
【００９０】
スルホナート類には、アルキルスルホナート、アリールスルホナートおよびペルフルオロアルキルスルホナート、例えばトリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ｐ−トルエンスルホナート（トシラート）またはメタンスルホナート（メシラート）が含まれる。
【００９１】
スルファート類には、硫酸水素イオン、スルファート、チオスルファートおよびアルキルスルファート、例えばメチルスルファートおよびエチルスルファートが含まれる。
【００９２】
カルボナートアニオンは、例えばカルボナート、炭酸水素イオンまたはアルキルカルボナート、例えばメチルカルボナート、エチルカルボナートまたはブチルカルボナートである
【００９３】
アルミナートには、Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４−、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナート（ｄ（Ａｃ）ＯＡｌ）、テトラクロロアルミナート、テトラフルオロアルミナート、テトラヨードアルミナートおよびテトラブロモアルミナートが含まれる。
【００９４】
イオン性液体には、プロトン性化合物、例えばジエチルメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート（ＤＥＭＡ  ＴｆＯ）、エチルアンモニウムニトラート、トリエチルアンモニウムメタンスルホナート、２−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート、フッ化アンモニウム、メチルアンモニウムニトラート、ヒドロキシエチルアンモニウムニトラート、エチルアンモニウムニトラート、ジメチルアンモニウムニトラート、１−メチルイミダゾリウムニトラート、１−エチルイミダゾリウムニトラート、ｔ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、ヒドロキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、メチルブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、トリエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、イミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、ｔ−ブチルアンモニウムトリフラート、２−フルオロピリジニウムトリフラート、ヒドロキシエチルアンモニウムトリフラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムトリフラート、イミダゾリウムトリフラート、１−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−メチルイミダゾリウムクロリド、１−メチルイミダゾリウムトリフラート、ヒドロニウムトリフラート、メチルアンモニウムメシラート、エチルアンモニウムメシラート、ブチルアンモニウムメシラート、メトキシエチルアンモニウムメシラート、ジメチルアンモニウムメシラート、ジブチルアンモニウムメシラート、トリエチルアンモニウムメシラート、ジメチルエチルアンモニウムメシラート、ヒドロニウム硫酸水素塩、アンモニウム硫酸水素塩、メチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルアンモニウム硫酸水素塩、プロピルアンモニウム硫酸水素塩、ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ｔ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルアンモニウム硫酸水素塩、ジエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジ−ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、メチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、トリメチルアンモニウム硫酸水素塩、トリエチルアンモニウム硫酸水素塩、トリブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリエチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、ヒドロニウムリン酸二水素塩、メチルアンモニウムリン酸二水素塩、エチルアンモニウムリン酸二水素塩、プロピルアンモニウムリン酸二水素塩、ｎ−ブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メトキシエチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジメチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メチルブチルアンモニウムリン酸二水素塩、アンモニウムビフルオリド、メチルアンモニウムビフルオリド、エチルアンモニウムビフルオリドまたはジメチルアンモニウムビフルオリドが含まれる。
【００９５】
イオン性液体には、非プロトン性化合物、例えば１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＥＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ  ＢＦ４）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＥＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＥＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＢＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＢＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウムメチルスルファート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムメチルスルファート、トリス−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムメチルスルファート、１，２，４−トリメチルピラゾリウムメチルスルファート、１，３−ジメチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムニトラート、１−ブチルピリジニウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキフルオロホスファート、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウムブロミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムメチルカルボナート、カルボキシメチル−トリブチルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシエチル−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキシルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウムメタンスルホナート、トリエチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、１−エチル−１−メチルピペリジニウムメチルカルボナート、４−エチル−４−メチルモルホリニウムメチルカルボナート、１−ブチル−１−メチル���ロリジニウムメチルカルボナート、トリエチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、トリブチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウムｐ−トルエンスルホナート、トリブチルメチルホスホニウムメチルカルボナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、トリブチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、トリブチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノプロピル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（３−シアノプロピル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、トリブチルメチルホスホニウムメチルスルファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（２，４，４−トリメチルフェニル）ホスフィナート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロリド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノアート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナートまたは３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラートが含まれる。
【００９６】
ヒドロカルビルは、例えば、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリールまたはアラルキルであり、これらのいずれも、ハロゲン、ヒドロキシ、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ、チオ、Ｃ１〜Ｃ４アルキルチオ、アミノ、Ｃ１〜Ｃ４アルキルアミノ、ジ−Ｃ１〜Ｃ４アルキルアミノ、ニトロ、シアノ、−ＣＯＯＨおよび−ＣＯＯ−からなる群から選択される１つ以上の基によって置換されていてよい。ヒドロカルビルは、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−および−Ｎ（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）−からなる群から選択される１つ以上の基によって中断されていてもよい。ヒドロカルビルは、前記基の１つ以上による置換と、前記基の１つ以上による中断との両方が行われていてよい。例えば、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリールまたはアラルキルは、クロロ、ヒドロキシ、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、チオ、メチルチオ、メチルアミノ、エチルアミノ、プロピルアミノ、ブチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジプロピルアミノ、ジブチルアミノ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＯ−、シアノおよびニトロからなる群から選択される１〜３つの基によって置換されていてよく、かつ／または−Ｏ−、−Ｓ−、−ＮＨ−および−Ｎ（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）−からなる群から選択される１〜３つの基によって中断されていてよい。
【００９７】
アルキルは、例えば、炭素原子数１〜２５であり、分岐しているかまたは分岐しておらず、かつこれには、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、２−エチルブチル、ｎ−ペンチル、イソペンチル、１−メチルペンチル、１，３−ジメチルブチル、ｎ−ヘキシル、１−メチルヘキシル、ｎ−ヘプチル、イソヘプチル、１，１，３，３−テトラメチルブチル、１−メチルヘプチル、３−メチルヘプチル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル、１，１，３−トリメチルヘキシル、１，１，３，３−テトラメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、１−メチルウンデシル、ドデシル、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルヘキシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシル、ヘプタデシル、オクタデシル、イコシルおよびデコシルが含まれる。
【００９８】
部分的にフッ素化または完全にフッ素化されたとは、アルキルの水素の１つ、２つ以上またはすべてがフルオロで置換されていることを意味する。ペルフルオロアルキルとは、アルキルのすべての水素がフルオロで置換されていることを意味する（完全フッ素化された）。
【００９９】
アルケニルは、アルキルの不飽和型、例えばアリルである。
【０１００】
シクロアルキルには、シクロペンチル、メチルシクロペンチル、ジメチルシクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、ジメチルシクロヘキシル、トリメチルシクロヘキシル、ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル、シクロヘプチルまたはシクロオクチルが含まれる。
【０１０１】
シクロアルケニルは、シクロアルキルの不飽和型である。
【０１０２】
アリールには、フェニル、ｏ−、ｍ−またはｐ−メチルフェニル、２，３−ジメチルフェニル、２，４−ジメチルフェニル、２，５−ジメチルフェニル、２，６−ジメチルフェニル、３，４−ジメチルフェニル、３，５−ジメチルフェニル、２−メチル−６−エチルフェニル、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル、２−エチルフェニルまたは２，６−ジエチルフェニルが含まれる。
【０１０３】
アラルキルには、ベンジル、α−メチルベンジル、α，α−ジメチルベンジルおよび２−フェニルエチルが含まれる。
【０１０４】
ハロゲンは、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩまたはＦである。
【０１０５】
適切なイオン性液体は、例えば米国特許出願公開第２０１１／００４５３５９号明細書(U.S. Pub. Nos. 2011/0045359)および同第２０１４／０１９３７０７号明細書(2014/0193707)にも記載されている。
【０１０６】
例えば、ブレンステッド酸とも呼ばれるプロトン酸は、約５以下のｐＫａを有する。
【０１０７】
プロトン酸には、無機酸、例えば塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸および過ヨウ素酸が含まれる。
【０１０８】
プロトン酸にはまた、重硫酸塩、例えば重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウムおよび重硫酸アンモニウムが含まれる。
【０１０９】
プロトン酸にはまた、ＨＡｓＦ６、ＨＢＦ４、Ｈ（ＯＥｔ２）ＢＦ４、ＨＰＦ６、Ｈ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］またはＨ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２］が含まれる。
【０１１０】
プロトン酸には有機酸が含まれる。有機酸には、式ＲＣＯＯＨ［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボン酸が含まれる。
【０１１１】
カルボン酸には、ギ酸、酢酸、アクリル酸、フルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、プロパン酸、酪酸、３−メチルブタン酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、安息香酸、サリチル酸、２−、３−または４−ニトロ安息香酸；クエン酸、シュウ酸、酒石酸、グリコール酸、グルコン酸、リンゴ酸、マンデル酸、ニトリロ三酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸、エチレンジアミン四酢酸およびジエチレンアミン五酢酸が含まれる。
【０１１２】
有機酸にはまた、式ＲＳＯ３Ｈ［式中、Ｒは、アルキルもしくはアリールまたは１〜３つのハロゲンによって置換されたアルキルもしくはアリールである］のスルホン酸、例えばｐ−トルエンスルホン酸、フェニルスルホン酸、メタンスルホン酸およびトリフルオロメタンスルホン酸が含まれる。
【０１１３】
プロトン酸はまた、高非配位性イオンのオキソニウムイオン、例えばブルックハートの酸(Brookhart’s acid)（ＢＡＲＦ酸）、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ［３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］であってよい。他の例には、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］（オキソニウム酸）および［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４］が含まれる。これらの場合、カチオンは、プロトン化ジエチルエーテル（ジエチルエーテルオキソニウム）である。あるいは、カチオンは、他のプロトン化エーテル、例えばプロトン化テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）であってもよい。
【０１１４】
適切な有機溶媒は、例えば、有機カルボナート類、エーテル類、グリム類、オルトエステル類、ポリアルキレングリコール類、エステル類、ラクトン類、グリコール類、ホルマート類、スルホン類、スルホキシド類、アミド類、アルコール類、ケトン類、ニトロ溶媒、ニトリル溶媒およびそれらの組合せ物からなる群から選択される。
【０１１５】
有機カルボナート類は、環状または非環状であり、かつこれには、エチレンカルボナート（ＥＣ）、プロピレンカルボナート（ＰＣ）、トリメチレンカルボナート、１，２−ブチレンカルボナート（ＢＣ）、ジメチルカルボナート（ＤＭＣ）、ジエチルカルボナート（ＤＥＣ）、エチルメチルカルボナート（ＥＭＣ）、ビニレンカルボナート、ジフルオロエチレンカルボナートおよびモノフルオロエチレンカルボナートが含まれる。
【０１１６】
エーテル類およびグリム類には、ジメトキシメタン（ＤＭＭ）、ジエトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥまたはエチレングリコールジメチルエーテルまたはグリム）、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、エチレングリコールジエチルエーテル（ＤＥＥ）、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキソラン（ＤＩＯＸ）、４−メチル−１，３−ジオキソラン（４−ＭｅＤＩＯＸ）、２−メチル−１，３−ジオキソラン（２−ＭｅＤＩＯＸ）、１，４−ジオキサン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジ−ｔ−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテルおよびｔ−アミル−メチルエーテルが含まれる。
【０１１７】
オルトエステル類には、トリメトキシメタン、トリエトキシメタン、１，４−ジメチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンおよび４−エチル−１−メチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンが含まれる。
【０１１８】
ポリアルキレングリコールは、Ｃ１〜Ｃ４アルキレングリコールのホモオリゴマーもしくはコオリゴマーまたはホモポリマーもしくはコポリマーである。例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）またはモノメチル、ジメチルもしくはジエチル（エンドキャップ）ポリエチレングリコールが挙げられる。ポリアルキレングリコールの重量平均分子量（Ｍｗ）は、例えば、約２００〜約１２００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約１０００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約９００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約７００ｇ／ｍｏｌまたは約２００〜約５００ｇ／ｍｏｌである。４つ以上のモノマーのオリゴマー、例えばテトラエチレングリコール、フッ素化テトラエチレングリコールおよびテトラプロピレングリコールが含まれる。例えば、ＰＥＧ  ２００、ＰＥＧ  ３００、ＰＥＧ  ４００、ＰＥＧ  ５００、ＰＥＧ  ６００、ＰＥＧ  ７００、ＰＥＧ  ８００、ＰＥＧ  ９００またはＰＥＧ  １０００が挙げられる。
【０１１９】
エステル類およびラクトン類には、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、酢酸エチル（ＥＡ）、２−メトキシエチルアセタート、２−エトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセタート（ジエチレングリコールブチルエーテルアセタート、ＤＢＡ）、エチレングリコールジアセタート（ＥＧＤＡ）、３−エトキシエチルプロピオナート（ＥＥＰ）、メチルブチラート（ＭＢ）、ｎ−アミルアセタート（ＮＡＡＣ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＭＡ）、エチルブチラート（ＥＢ）、マロン酸ジエチル、マロン酸ジメチルおよび二塩基性エステル混合物（ＤＢＥ）が含まれる。
【０１２０】
二塩基性エステル混合物には、例えば、アジピン酸、グルタル酸およびコハク酸のメチルエステルが含まれる。
【０１２１】
グリコール類には、エチレングリコール、プロピレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール（エチレングリコールブチルエーテル、ＥＢ）、２−フェノキシエタノール、２−ベンジルオキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール（ジエチレングリコールブチルエーテル、ＤＢ）、プロピレングリコールブチルエーテル（ＰＢ）、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＭ）、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＭ）、ジエチレングリコールメチルエーテル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、ペルフルオロ−１，５−ブタンジオール、フッ素化ジエチレングリコールメチルエーテル、フッ素化トリエチレングリコール、フッ素化トリエチレングリコールメチルエーテルおよびフッ素化ジエチレングリコールブチルエーテルが含まれる。
【０１２２】
ホルマート類には、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチルおよびギ酸ｔｅｒｔ−ブチルが含まれる。
【０１２３】
スルホン類およびスルホキシド類には、メチルスルホニルメタン（ＭＳＭまたはジメチルスルホン）、エチルメチルスルホン、スルホランおよびジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）が含まれる。
【０１２４】
アミド類には、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ヘキサメチルホスホラミド（ＨＭＰＡ）およびＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−トリメチレン尿素（１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（ＤＭＰＵ））が含まれる。
【０１２５】
アルコール類には、例えば、ベンジルアルコール（ＢＡ）、エタノール、トリフルオロエタノール（２，２，２−トリフルオロエタノール）、メタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノールおよびｎ−ブタノールが含まれる。
【０１２６】
ケトン類には、例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）およびメチル−イソアミルケトン（ＭＩＡＫ）が含まれる。
【０１２７】
ニトロ溶媒には、ニトロベンゼン、ニトロメタンおよびニトロエタンが含まれる。
【０１２８】
ニトリル溶媒には、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルおよびアジポニトリルが含まれる。
【０１２９】
有利には、溶媒の混合物、例えば、有機カルボナートの混合物または１種以上の有機カルボナートと１種以上のエーテルもしくはグリムとの混合物が用いられる。
【０１３０】
他の有機溶媒、例えば、トルエン、ヘキサン、ヘプタンなどといった一般的な非極性有機溶媒を用いてもよい。
【０１３１】
有利には、この電解質組成物は、
ａ）イオン性液体と、
ｂ）プロトン酸および有機溶媒と
を含む。
【０１３２】
この電解質組成物は、有利には無水であり、すなわち、水をほとんど含有しないかまたは全く含有しない。電解質組成物は、典型的には、電解質組成物の全重量を基準として、≦１０重量ｐｐｍの水、例えば、≦９、≦８、≦７、≦６、≦５または≦４重量ｐｐｍの水を含有することができる。
【０１３３】
イオン性液体とプロトン酸との重量／重量比は、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である。
【０１３４】
イオン性液体と有機溶媒との重量／重量比は、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である。
【０１３５】
添加剤を、本発明の電解質組成物に組み込むことができる。
【０１３６】
添加剤は、例えば、腐食防止剤、固体電解質界面（ＳＥＩ）向上剤、プロトン発生向上剤、自己放電抑制剤、ガス発生防止剤、粘度調節剤、カソード保護剤、塩安定剤、導電率向上剤および溶媒和剤からなる群から選択される。
【０１３７】
腐食防止剤は、例えば、フッ素化油、スズ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムまたはポリアクリル酸である。
【０１３８】
固体電解質界面向上剤は、例えば、金属水素化物の表面をフッ素化することを意図したフッ化物源である。フッ化物源は、例えばＨＦまたはＫＦである。ＳＥＩ向上剤にはまた、希土類、例えばＹの酸化物または水酸化物が含まれ、これらは負極に厚い酸化物が形成しないようにする。ＳＥＩ向上剤にはまた、合金表面の酸化を減少させる働きをする金属ポルフィンが含まれる。例えば、ＮｉまたはＦｅポルフィンが挙げられる。ＳＥＩ向上剤にはまた、ビニレンカルボナート、ビニルエチレンカルボナート、メチレンエチレンカルボナートおよびフルオロエチレンカルボナートが含まれることができる。
【０１３９】
自己放電抑制剤には、界面活性剤、例えばポリグリコール、ポリグリコールアルキルエーテル、ポリグリコールアルキルリン酸エステルおよびポリソルバートが含まれる。ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリソルバート  ２０、ポリソルバート  ４０およびポリソルバート  ８０が含まれる。有利には、ＰＥＧ  ６００とポリソルバート  ２０との混合物が一緒に用いられるか、またはＰＥＧ  ６００とＺｎＯとの混合物が一緒に用いられる。
【０１４０】
ガス発生防止剤には、リン酸エステル系界面活性剤、プロパンスルトンおよびフルオロプロパンスルトンが含まれる。
【０１４１】
粘度調節剤には、例えばＤＭＳＯが含まれる。
【０１４２】
添加剤は、例えば、電解質組成物の全重量を基準として、約０．１重量％〜約１５重量％の量で用いられる。
【０１４３】
この電解質組成物は、水の水素発生電位および酸素発生電位によって制限されることはない。したがって、開示される金属水素化物電池は、＞１．２Ｖ（ボルト）の公称開路電圧を示すことができる。このＭＨ電池は、約６Ｖまでの公称開路電圧を供給することができる。例えば、このＭＨ電池は、約１．２〜約６．０Ｖ、約１．３〜約６．０Ｖ、約１．４〜約６．０Ｖまたは約１．５〜約６．０Ｖの公称開路電圧を示すことができる。例えば、このＭＨ電池は、約１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、５．１、５．２、５．３、５．４、５．５、５．６、５．７、５．８、５．９または約６．０Ｖの公称開路電圧を示すことができる。
【０１４４】
電気化学窓が水の電気化学窓を超えて広がるにつれて、更なるカソード活物質が可能である。更なるカソード活物質には、遷移金属およびそれらの酸化物、水酸化物およびフッ化物が含まれる。例えば、更なる活物質には、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔおよびＡｕならびにそれらの酸化物、水酸化物、酸化物／水酸化物およびフッ化物が含まれる。
【０１４５】
金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物からなる群から選択される更なるカソード活物質において、ニッケルが、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物の金属全体を基準として、≦５、≦１０、≦１５、≦２０、≦２５、≦３０、≦３５、≦４０、≦４５、≦５０、≦５５、≦６０、≦６５、≦７０、≦７５、≦８０または≦８５原子パーセント、例えば≦９０原子パーセントの量で存在してよい。
【０１４６】
電解質組成物自体は、本発明の更なる主題である。
【０１４７】
本明細書中で論じられる米国特許、米国公開特許出願および米国特許出願を、それぞれ参照によって本明細書の一部としてここに援用する。
【０１４８】
本明細書中における冠詞の「ａ」および「ａｎ」は、冠詞の文法的目的語の１つまたは２つ以上（すなわち、少なくとも１つ）を指すために用いられる。例示的に、「イオン性液体」とは、１つのイオン性液体または２つ以上のイオン性液体を意味する。
【０１４９】
本明細書中で挙げられる範囲は、どれも包括的である。
【０１５０】
本明細書全体を通して使用される「実質的に」および「約」という用語は、小さな変動を表すためと説明するためとに使用される。例えば、この変動は、±５％以下、例えば±２％以下、±１％以下、±０．５％以下、±０．２％以下、±０．１％以下または±０．０５％以下を指すことができる。本明細書中のすべての数値は、明示されているか否かにかかわらず、「約」という用語によって修飾される。当然、「約」という用語によって修飾される値には、特定の値が含まれる。例えば、「約５．０」には、５．０が含まれなければならない。
【０１５１】
以下は、本発明のいくつかの実施形態である。
【０１５２】
Ｅ１．少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、ここで、電解質組成物が、
ａ）イオン性液体と、
ｂ）プロトン酸および／または有機溶媒と
を含む金属水素化物電池（セル）。
【０１５３】
Ｅ２．電解質組成物がプロトン酸を含む、実施形態１に記載の電池。
【０１５４】
Ｅ３．電解質組成物が有機溶媒を含む、実施形態１または２に記載の電池。
【０１５５】
Ｅ４．イオン性液体が、アンモニウムカチオンまたはホスホニウムカチオンを含有する、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電池。
【０１５６】
Ｅ５．イオン性液体が、式（ａ）〜（ｈ）：
【化４】
0006751406.tif 000005
［式中、
それぞれのＲは、無関係に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはヒドロキシＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばメチル、エチル、ヒドロキシエチルまたはプロピルであり、かつ
Ｘは、ＣＨ２、Ｏ、ＳまたはＮＲであり、ここで、Ｒは、ＨまたはＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばＨ、メチル、エチルまたはプロピルである］からなる群から選択されるカチオンを含有する、実施形態１から４までのいずれか１つに記載の電池。
【０１５７】
Ｅ６．イオン性液体が、
ＮＨ４＋（アンモニウム）、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム（ＮＭｅ３Ｈ＋）、トリエチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルアンモニウム、メトキシメチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、アニリニウム、ピリジニウム、２−メチルピリジニウム、イミダゾリウム１−メチルイミダゾリウム、１，２−ジメチルイミダゾリウム、イミダゾリニウム、１−エチルイミダゾリウム、１−（４−スルホブチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−アリルイミダゾリウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウム、ピロリニニウムまたはピロリジニウム；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、ｎ−ブチル−トリ−エチルアンモニウム、ベンジル−トリ−メチルアンモニウム、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム、ベンジル−トリ−エチルアンモニウム、１−メチルピリジニウム、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム、１，２，４−トリメチルピラゾリウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム（コリン）、トリ−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジメチル−ジ（ポリオキシエチレン）アンモニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヒドロキシエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−１−メチルピペリジニウム、４−エチル−４−メチルモルホリニウム、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムまたは１−エチル−３−メチルイミダゾリウム；および
メチルトリフェニルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリフェニルプロピルホスホニウムまたはテトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウム；
からなる群から選択されるカチオンを含有し、
例えば、カチオンは、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムまたはトリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムである、実施形態１から５までのいずれか１つに記載の電池。
【０１５８】
Ｅ７．イオン性液体が、カルボキシラート類、イミド類、メチド類、ニトラート類、ビフルオリド、ハリド類、ボラート類、ホスファート類、ホスフィナート類、ホスホナート類、スルホナート類、スルファート類、カルボナート類およびアルミナート類からなる群から選択されるアニオンを含有する、実施形態１から６までのいずれか１つに記載の電池。
【０１５９】
Ｅ８．イオン性液体が、以下のものからなる群から選択されるアニオンを含有する、実施形態１から７までのいずれか１つに記載の電池：
【化５】
0006751406.tif 000006
式中
ｙは、１〜６の整数であり、
ｍは、１〜８、例えば１〜４の整数であり、
ｚは、１〜４の整数であり、
Ｘは、ＢまたはＡｌであり、かつ
Ｒｗ、Ｒｘ、ＲｙおよびＲｚは、無関係に、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯまたは部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯであり、かつ
【化６】
0006751406.tif 000007
は、無関係に、１，２−もしくは１，３−ジオール、１，２−もしくは１，３−ジカルボン酸の−ＯＨ基または１，２−もしくは１，３−ヒドロキシカルボン酸から誘導される二座基であり、かつ
ここで、任意の１個のＣＦ２基が、Ｏ、Ｓ（Ｏ）２、ＮＲまたはＣＨ２によって置換されていてよい。
【０１６０】
Ｅ９．イオン性液体が、Ｆ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−、ペルフルオロアルキルカルボキシラート、ペルフルオロアルキルスルホナート、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド、トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、トリフルオロアセタート、トリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、テトラフルオロボラートまたはスピロ−オキソボラートもしくはスピロ−オキソホスファート、例えば、ビスオキサラトボラート（ＢＯＢ）、ジフルオロオキサラトボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、トリスオキサラトホスファート、テトラフルオロオキサラトホスファートおよびジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナートからなる群から選択されるアニオンを含有する、実施形態１から８までのいずれか１つに記載の電池。
【０１６１】
Ｅ１０．イオン性液体が、式ＲＣＯＯ−［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボキシラートアニオン；例えばホルマート、アセタート（エタノアート）、アクリラート、プロパノアート、ｎ−ブタノアート、ｉ−ブタノアート、ｎ−ペンタノアート、ｉ−ペンタノアート、オクタノアート、デカノアート、ベンゾアート、サリチラート、チオサリチラート、２−、３−または４−ニトロベンゾアート；シトラート、オキサラート、タルトラート、グリコラート、グルコナート、マラート、マンデラート、ニトリロ三酢酸のカルボキシラート、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸のカルボキシラート、エチレンジアミン四酢酸のカルボキシラート、ジエチレントリアミン五酢酸のカルボキシラートまたはハロアルキルカルボキシラート、例えばフルオロアセタート、ジフルオロアセタート、トリフルオロアセタート、クロロアセタート、ジクロロアセタートまたはトリクロロアセタートを含有する、実施形態７に記載の電池。
【０１６２】
Ｅ１１．イオン性液体が、
イミドアニオン、例えばジシアナミド、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−（（ビスフルオロスルホニル）イミド）、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、例えば［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］−（ビストリフリミド）、ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミドもしくはＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＦ３（ＣＦ２）３ＳＯ２）−もしくは（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド；または
メチド、例えばトリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、例えば、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、Ｃ（ＣＦ３ＳＯ２）３−；または
ビフルオリド（ＨＦ２−）；または
クロリド、ブロミド、ヨージドもしくはフルオリド；または
ボラート、例えばオルトボラート、テトラヒドロキシボラート、テトラボラート、テトラフェニルボラート、［Ｂ（３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３）４］−（ＢＡＲＦ）、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２−（ビス（オキサラト）ボラート）（ＢＯＢ）、ジフルオロ（オキサラト）ボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（Ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４−もしくはＢＦ４−（テトラフルオロボラート）；または
ホスファート、例えばリン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、アルキルホスファート、ジアルキルホスファート、ホスファート、ＰＦ６−（ヘキサフルオロホスファート）、ＨＰＯ３Ｆ−（フルオロリン酸水素イオン）、トリスオキサラトホスファート（ＴＯＰ）、テトラフルオロオキサラトホスファート（ＴＦＯＰ）もしくはフルオロ（ペルフルオロアルキル）ホスファート、例えばＦ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−（トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファートもしくはＦＡＰ）、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−もしくはＦ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−；または
スルホナート、例えばアルキルスルホナート、アリールスルホナートもしくはペルフルオロアルキルスルホナート、例えばトリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ｐ−トルエンスルホナート（トシラート）もしくはメタンスルホナート（メシラート）；または
スルファート、例えば硫酸水素イオン、スルファート、チオスルファートもしくはアルキルスルファート、例えばメチルスルファートもしくはエチルスルファート；または
カルボナートアニオン、例えばカルボナート、炭酸水素イオンもしくはアルキルカルボナート、例えばメチルカルボナート、エチルカルボナートもしくはブチルカルボナート；または
アルミナート、例えばＡｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４−、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナート（ｄ（Ａｃ）ＯＡｌ）、テトラクロロアルミナート、テトラフルオロアルミナート、テトラヨードアルミナートもしくはテトラブロモアルミナート
を含有する、実施形態７に記載の電池。
【０１６３】
Ｅ１２．イオン性液体が、ジエチルメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート（ＤＥＭＡ  ＴｆＯ）、エチルアンモニウムニトラート、トリエチルアンモニウムメタンスルホナート、２−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート、フッ化アンモニウム、メチルアンモニウムニトラート、ヒドロキシエチルアンモニウムニトラート、エチルアンモニウムニトラート、ジメチルアンモニウムニトラート、１−メチルイミダゾリウムニトラート、１−エチルイミダゾリウムニトラート、ｔ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、ヒドロキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、メチルブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、トリエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、イミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、ｔ−ブチルアンモニウムトリフラート、２−フルオロピリジニウムトリフラート、ヒドロキシエチルアンモニウムトリフラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムトリフラート、イミダゾリウムトリフラート、１−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−メチルイミダゾリウムクロリド、１−メチルイミダゾリウムトリフラート、ヒドロニウムトリフラート、メチルアンモニウムメシラート、エチルアンモニウムメシラート、ブチルアンモニウムメシラート、メトキシエチルアンモニウムメシラート、ジメチルアンモニウムメシラート、ジブチルアンモニウムメシラート、トリエチルアンモニウムメシラート、ジメチルエチルアンモニウムメシラート、ヒドロニウム硫酸水素塩、アンモニウム硫酸水素塩、メチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルアンモニウム硫酸水素塩、プロピルアンモニウム硫酸水素塩、ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ｔ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルアンモニウム硫酸水素塩、ジエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジ−ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、メチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、トリメチルアンモニウム硫酸水素塩、トリエチルアンモニウム硫酸水素塩、トリブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリエチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、ヒドロニウムリン酸二水素塩、メチルアンモニウムリン酸二水素塩、エチルアンモニウムリン酸二水素塩、プロピルアンモニウムリン酸二水素塩、ｎ−ブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メトキシエチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジメチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メチルブチルアンモニウムリン酸二水素塩、アンモニウムビフルオリド、メチルアンモニウムビフルオリド、エチルアンモニウムビフルオリドおよびジメチルアンモニウムビフルオリドからなる群から選択される、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電池。
【０１６４】
Ｅ１３．イオン性液体が、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＥＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ  ＢＦ４）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＥＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＥＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＢＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＢＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウムメチルスルファート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムメチルスルファート、トリス−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムメチルスルファート、１，２，４−トリメチルピラゾリウムメチルスルファート、１，３−ジメチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムニトラート、１−ブチルピリジニウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキフルオロホスファート、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウムブロミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムメチルカルボナート、カルボキシメチル−トリブチルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシエチル−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキシルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウムメタンスルホナート、トリエチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、１−エチル−１−メチルピペリジニウムメチルカルボナート、４−エチル−４−メチルモルホリニウムメチルカルボナート、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムメチル���ルボナート、トリエチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、トリブチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウムｐ−トルエンスルホナート、トリブチルメチルホスホニウムメチルカルボナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、トリブチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、トリブチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノプロピル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（３−シアノプロピル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、トリブチルメチルホスホニウムメチルスルファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（２，４，４−トリメチルフェニル）ホスフィナート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロリド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノアート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナートおよび３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラートからなる群から選択される、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電池。
【０１６５】
Ｅ１４．電解質組成物が、プロトン酸、例えば
塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸もしくは過ヨウ素酸；または
重硫酸塩、例えば重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウムもしくは重硫酸アンモニウム；または
ＨＡｓＦ６、ＨＢＦ４、Ｈ（ＯＥｔ２）ＢＦ４、ＨＰＦ６、Ｈ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］もしくはＨ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２］
を含む、実施形態１から１３までのいずれか１つに記載の電池。
【０１６６】
Ｅ１５．電解質組成物が、有機プロトン酸、例えば式ＲＣＯＯＨ［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボン酸、例えば、ギ酸、酢酸、アクリル酸、フルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、プロパン酸、酪酸、３−メチルブタン酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、安息香酸、サリチル酸、２−、３−もしくは４−ニトロ安息香酸；クエン酸、シュウ酸、酒石酸、グリコール酸、グルコン酸、リンゴ酸、マンデル酸、ニトリロ三酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸、エチレンジアミン四酢酸またはジエチレンアミン五酢酸を含む、実施形態１から１４までのいずれか１つに記載の電池。
【０１６７】
Ｅ１６．電解質組成物が、式ＲＳＯ３Ｈ［式中、Ｒは、アルキルもしくはアリールまたは１〜３つのハロゲンによって置換されたアルキルもしくはアリールである］のプロトン性スルホン酸、例えばｐ−トルエンスルホン酸、フェニルスルホン酸、メタンスルホン酸またはトリフルオロメタンスルホン酸を含む、実施形態１から１５までのいずれか１つに記載の電池。
【０１６８】
Ｅ１７．電解質組成物が、高非配位性イオンにかかわるオキソニウムイオンであるプロトン酸、例えばブルックハートの酸（ＢＡＲＦ酸）、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ［３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］（オキソニウム酸）または［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４］を含む、実施形態１から１６までのいずれか１つに記載の電池。
【０１６９】
Ｅ１８．電解質組成物が、有機溶媒、例えば、有機カルボナート類、エーテル類、グリム類、オルトエステル類、ポリアルキレングリコール類、エステル類、ラクトン類、グリコール類、ホルマート類、スルホン類、スルホキシド類、アミド類、アルコール類、ケトン類、ニトロ溶媒、ニトリル溶媒およびそれらの組合せ物からなる群から選択される有機溶媒を含む、実施形態１から１７までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７０】
Ｅ１９．電解質組成物が、有機溶媒、例えば
有機カルボナート、例えば、環状もしくは非環状の有機カルボナート、例えばエチレンカルボナート（ＥＣ）、プロピレンカルボナート（ＰＣ）、トリメチレンカルボナート、１，２−ブチレンカルボナート（ＢＣ）、ジメチルカルボナート（ＤＭＣ）、ジエチルカルボナート（ＤＥＣ）、エチルメチルカルボナート（ＥＭＣ）、ビニレンカルボナート、ジフルオロエチレンカルボナートもしくはモノフルオロエチレンカルボナート；または
エーテルもしくはグリム、例えばジメトキシメタン（ＤＭＭ）、ジエトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥもしくはエチレングリコールジメチルエーテルもしくはグリム）、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、エチレングリコールジエチルエーテル（ＤＥＥ）、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキソラン（ＤＩＯＸ）、４−メチル−１，３−ジオキソラン（４−ＭｅＤＩＯＸ）、２−メチル−１，３−ジオキソラン（２−ＭｅＤＩＯＸ）、１，４−ジオキサン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジ−ｔ−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテルもしくはｔ−アミル−メチルエーテル；または
オルトエステル、例えばトリメトキシメタン、トリエトキシメタン、１，４−ジメチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンもしくは４−エチル−１−メチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン；または
ポリアルキレングリコール、すなわち、Ｃ１〜Ｃ４アルキレングリコールのホモオリゴマーもしくはコオリゴマーもしくはホモポリマーもしくはコポリマー、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくはモノメチル、ジメチルもしくはジエチル（エンドキャップ）ポリエチレングリコール（例えば、約２００〜約１２００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約１０００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約９００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約７００ｇ／ｍｏｌもしくは約２００〜約５００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する）、例えば、４つ以上のモノマーのオリゴマー、例えばテトラエチレングリコール、フッ素化テトラエチレングリコールもしくはテトラプロピレングリコール、例えばＰＥＧ  ２００、ＰＥＧ  ３００、ＰＥＧ  ４００、ＰＥＧ  ５００、ＰＥＧ  ６００、ＰＥＧ  ７００、ＰＥＧ  ８００、ＰＥＧ  ９００もしくはＰＥＧ  １０００；または
エステルもしくはラクトン、例えばγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、酢酸エチル（ＥＡ）、２−メトキシエチルアセタート、２−エトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセタート（ジエチレングリコールブチルエーテルアセタート、ＤＢＡ）、エチレングリコールジアセタート（ＥＧＤＡ）、３−エトキシエチルプロピオナート（ＥＥＰ）、メチルブチラート（ＭＢ）、ｎ−アミルアセタート（ＮＡＡＣ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＭＡ）、エチルブチラート（ＥＢ）、マロン酸ジエチルもしくはマロン酸ジメチル；または
二塩基性エステル混合物、例えばアジピン酸、グルタル酸もしくはコハク酸のメチルエステル；または
グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール（エチレングリコールブチルエーテル、ＥＢ）、２−フェノキシエタノール、２−ベンジルオキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール（ジエチレングリコールブチルエーテル、ＤＢ）、プロピレングリコールブチルエーテル（ＰＢ）、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＭ）、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＭ）、ジエチレングリコールメチルエーテル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、ペルフルオロ−１，５−ブタンジオール、フッ素化ジエチレングリコールメチルエーテル、フッ素化トリエチレングリコール、フッ素化トリエチレングリコールメチルエーテルもしくはフッ素化ジエチレングリコールブチルエーテル；または
ホルマート、例えばギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチルもしくはギ酸ｔｅｒｔ−ブチル；または
スルホンもしくはスルホキシド、例えばメチルスルホニルメタン（ＭＳＭもしくはジメチルスルホン）、エチルメチルスルホン、スルホランもしくはジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）；または
アミド、例えばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ヘキサメチルホスホラミド（ＨＭＰＡ）もしくはＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−トリメチレン尿素（１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（ＤＭＰＵ））；または
アルコール、例えばベンジルアルコール（ＢＡ）、エタノール、トリフルオロエタノール（２，２，２−トリフルオロエタノール）、メタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノールもしくはｎ−ブタノール；または
ケトン、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）もしくはメチル−イソアミルケトン（ＭＩＡＫ）；または
ニトロ溶媒、例えばニトロベンゼン、ニトロメタンもしくはニトロエタン；または
ニトリル溶媒、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルもしくはアジポニトリル
を含む、実施形態１から１８までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７１】
Ｅ２０．電解質組成物が、電解質組成物の全重量を基準として、≦１０重量ｐｐｍの水または≦９、≦８、≦７、≦６、≦５または≦４重量ｐｐｍの水を含有する、実施形態１から１９までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７２】
Ｅ２１．電解質組成物がプロトン酸を含み、かつイオン性液体の合計とプロトン酸の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２０までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７３】
Ｅ２２．電解質組成物が有機溶媒を含み、かつイオン性液体の合計と有機溶媒の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２１までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７４】
Ｅ２３．電解質組成物が、１種以上の添加剤、例えば、腐食防止剤、固体電解質界面（ＳＥＩ）向上剤、プロトン発生向上剤、自己放電抑制剤、ガス発生防止剤、粘度調節剤、カソード保護剤、塩安定剤、導電率向上剤および溶媒和剤からなる群から選択される１種以上の添加剤を含有する、実施形態１から２２までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７５】
Ｅ２４．電解質組成物が、以下：
フッ素化油、スズ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムまたはポリアクリル酸；
ＨＦまたはＫＦ、希土類、例えばＹの酸化物または水酸化物、金属ポルフィン、例えばＮｉまたはＦｅポルフィン、ビニレンカルボナート、ビニルエチレンカルボナート、メチレンエチレンカルボナートまたはフルオロエチレンカルボナート；
ポリグリコール、ポリグリコールアルキルエーテル、ポリグリコールアルキルリン酸エステルまたはポリソルバート、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリソルバート  ２０、ポリソルバート  ４０またはポリソルバート  ８０またはＰＥＧ  ６００とポリソルバート  ２０との混合物またはＰＥＧ  ６００とＺｎＯとの混合物；
リン酸エステル系界面活性剤、プロパンスルトンまたはフルオロプロパンスルトン；およびＤＭＳＯ
からなる群から選択される１種以上の添加剤を、
電解質組成物の全重量を基準として、例えば、約０．１重量％〜約１５重量％の量で含有する、実施形態１から２３までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７６】
Ｅ２５．＞１．２Ｖ（ボルト）かつ約６Ｖまで、または約１．２〜約６．０Ｖ、約１．３〜約６．０Ｖ、約１．４〜約６．０Ｖまたは約１．５〜約６．０Ｖまたは約１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、５．１、５．２、５．３、５．４、５．５、５．６、５．７、５．８、５．９または約６．０Ｖの公称開路電圧を示す、実施形態１から２４までのいずれか１つに記載の金属水素化物電池。
【０１７７】
Ｅ２６．正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含む、実施形態１から２５までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７８】
Ｅ２７．正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含み、
ここで、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物において、ニッケルが、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物の金属全体を基準として、≦５、≦１０、≦１５、≦２０、≦２５、≦３０、≦３５、≦４０、≦４５、≦５０、≦５５、≦６０、≦６５、≦７０、≦７５、≦８０または≦８５原子パーセント、例えば≦９０原子パーセントの量で存在してよい、実施形態１から２６までのいずれか１つに記載の電池。
【０１７９】
Ｅ２８．正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質；例えば、
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕ；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの水酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物／水酸化物および
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕのフッ化物
からなる群から選択される１種以上のカソード活物質
を含む、実施形態１から２７までのいずれか１つに記載の電池。
【０１８０】
以下は、本発明の更なる実施形態である。
【０１８１】
Ｅ１．少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、ここで、正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含み、
ここで、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物において、ニッケルが、一般的に、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物の金属全体を基準として、≦５、≦１０、≦１５、≦２０、≦２５、≦３０、≦３５、≦４０、≦４５、≦５０、≦５５、≦６０、≦６５、≦７０、≦７５、≦８０または≦８５原子パーセント、例えば≦９０原子パーセントの量で存在してよい、金属水素化物電池（セル）。
【０１８２】
Ｅ２．カソード活物質が、
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕ；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの水酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物／水酸化物および
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕのフッ化物
からなる群から選択される、実施形態１に記載の電池。
【０１８３】
Ｅ３．電解質組成物がイオン性液体を含む、実施形態１または２に記載の電池。
【０１８４】
Ｅ４．電解質組成物がプロトン酸を含む、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電池。
【０１８５】
Ｅ５．電解質組成物が有機溶媒を含む、実施形態１から４までのいずれか１つに記載の電池。
【０１８６】
Ｅ６．電解質組成物が、アンモニウムカチオンまたはホスホニウムカチオンを含有するイオン性液体を含む、実施形態１から５までのいずれか１つに記載の電池。
【０１８７】
Ｅ７．電解質組成物が、式（ａ）〜（ｈ）：
【化７】
0006751406.tif 000008
［式中、
それぞれのＲは、無関係に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはヒドロキシＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばメチル、エチル、ヒドロキシエチルまたはプロピルであり、かつ
Ｘは、ＣＨ２、Ｏ、ＳまたはＮＲであり、ここで、Ｒは、ＨまたはＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばＨ、メチル、エチルまたはプロピルである］からなる群から選択されるカチオンを含有するイオン性液体を含む、実施形態１から６までのいずれか１つに記載の電池。
【０１８８】
Ｅ８．電解質組成物が、
ＮＨ４＋（アンモニウム）、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム（ＮＭｅ３Ｈ＋）、トリエチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルアンモニウム、メトキシメチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、アニリニウム、ピリジニウム、２−メチルピリジニウム、イミダゾリウム、１−メチルイミダゾリウム、１，２−ジメチルイミダゾリウム、イミダゾリニウム、１−エチルイミダゾリウム、１−（４−スルホブチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−アリルイミダゾリウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウム、ピロリニニウムまたはピロリジニウム；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、ｎ−ブチル−トリ−エチルアンモニウム、ベンジル−トリ−メチルアンモニウム、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム、ベンジル−トリ−エチルアンモニウム、１−メチルピリジニウム、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム、１，２，４−トリメチルピラゾリウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム（コリン）、トリ−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジメチル−ジ（ポリオキシエチレン）アンモニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヒドロキシエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−１−メチルピペリジニウム、４−エチル−４−メチルモルホリニウム、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムまたは１−エチル−３−メチルイミダゾリウム；および
メチルトリフェニルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリフェニルプロピルホスホニウムまたはテトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウム；
からなる群から選択されるカチオンを含有するイオン性液体を含み、
例えば、カチオンは、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムまたはトリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムである、実施形態１から７までのいずれか１つに記載の電池。
【０１８９】
Ｅ９．電解質組成物が、カルボキシラート類、イミド類、メチド類、ニトラート類、ビフルオリド、ハリド類、ボラート類、ホスファート類、ホスフィナート類、ホスホナート類、スルホナート類、スルファート類、カルボナート類およびアルミナート類からなる群から選択されるアニオンを含有するイオン性液体を含む、実施形態１から８までのいずれか１つに記載の電池。
【０１９０】
Ｅ１０．電解質組成物が、以下のものからなる群から選択されるアニオンを含有するイオン性液体を含む、実施形態１から９までのいずれか１つに記載の電池：
【化８】
0006751406.tif 000009
式中
ｙは、１〜６の整数であり、
ｍは、１〜８、例えば１〜４の整数であり、
ｚは、１〜４の整数であり、
Ｘは、ＢまたはＡｌであり、かつ
Ｒｗ、Ｒｘ、ＲｙおよびＲｚは、無関係に、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯまたは部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯであり、かつ
【化９】
0006751406.tif 000010
は、無関係に、１，２−もしくは１，３−ジオール、１，２−もしくは１，３−ジカルボン酸の−ＯＨ基または１，２−もしくは１，３−ヒドロキシカルボン酸から誘導される二座基であり、かつ
ここで、任意の１個のＣＦ２基が、Ｏ、Ｓ（Ｏ）２、ＮＲまたはＣＨ２によって置換されていてよい。
【０１９１】
Ｅ１１．電解質組成物が、Ｆ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−、ペルフルオロアルキルカルボキシラート、ペルフルオロアルキルスルホナート、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド、トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、トリフルオロアセタート、トリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、テトラフルオロボラートまたはスピロ−オキソボラートもしくはスピロ−オキソホスファート、例えば、ビスオキサラトボラート（ＢＯＢ）、ジフルオロオキサラトボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、トリスオキサラトホスファート、テトラフルオロオキサラトホスファートおよびジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナートからなる群から選択されるアニオンを含有するイオン性液体を含む、実施形態１から１０までのいずれか１つに記載の電池。
【０１９２】
Ｅ１２．電解質組成物が、式ＲＣＯＯ−［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボキシラートアニオン；例えばホルマート、アセタート（エタノアート）、アクリラート、プロパノアート、ｎ−ブタノアート、ｉ−ブタノアート、ｎ−ペンタノアート、ｉ−ペンタノアート、オクタノアート、デカノアート、ベンゾアート、サリチラート、チオサリチラート、２−、３−または４−ニトロベンゾアート；シトラート、オキサラート、タルトラート、グリコラート、グルコナート、マラート、マンデラート、ニトリロ三酢酸のカルボキシラート、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸のカルボキシラート、エチレンジアミン四酢酸のカルボキシラート、ジエチレントリアミン五酢酸のカルボキシラートまたはハロアルキルカルボキシラート、例えばフルオロアセタート、ジフルオロアセタート、トリフルオロアセタート、クロロアセタート、ジクロロアセタートまたはトリクロロアセタートを含有するイオン性液体を含む、実施形態９に記載の電池。
【０１９３】
Ｅ１３．電解質組成物が、
イミドアニオン、例えばジシアナミド、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−（（ビスフルオロスルホニル）イミド）、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、例えば［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］−（ビストリフリミド）、ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミドもしくはＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＦ３（ＣＦ２）３ＳＯ２）−もしくは（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド；または
メチド、例えばトリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、例えば、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、Ｃ（ＣＦ３ＳＯ２）３−；または
ビフルオリド（ＨＦ２−）；または
クロリド、ブロミド、ヨージドもしくはフルオリド；または
ボラート、例えばオルトボラート、テトラヒドロキシボラート、テトラボラート、テトラフェニルボラート、［Ｂ（３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３）４］−（ＢＡＲＦ）、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２−（ビス（オキサラト）ボラート）（ＢＯＢ）、ジフルオロ（オキサラト）ボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（Ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４−もしくはＢＦ４−（テトラフルオロボラート）；または
ホスファート、例えばリン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、アルキルホスファート、ジアルキルホスファート、ホスファート、ＰＦ６−（ヘキサフルオロホスファート）、ＨＰＯ３Ｆ−（フルオロリン酸水素イオン）、トリスオキサラトホスファート（ＴＯＰ）、テトラフルオロオキサラトホスファート（ＴＦＯＰ）もしくはフルオロ（ペルフルオロアルキル）ホスファート、例えばＦ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−（トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファートもしくはＦＡＰ）、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−もしくはＦ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−；または
スルホナート、例えばアルキルスルホナート、アリールスルホナートもしくはペルフルオロアルキルスルホナート、例えばトリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ｐ−トルエンスルホナート（トシラート）もしくはメタンスルホナート（メシラート）；または
スルファート、例えば硫酸水素イオン、スルファート、チオスルファートもしくはアルキルスルファート、例えばメチルスルファートもしくはエチルスルファート；または
カルボナートアニオン、例えばカルボナート、炭酸水素イオンもしくはアルキルカルボナート、例えばメチルカルボナート、エチルカルボナートもしくはブチルカルボナート；または
アルミナート、例えばＡｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４−、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナート（ｄ（Ａｃ）ＯＡｌ）、テトラクロロアルミナート、テトラフルオロアルミナート、テトラヨードアルミナートもしくはテトラブロモアルミナート
を含有するイオン性液体を含む、実施形態９に記載の電池。
【０１９４】
Ｅ１４．電解質組成物が、ジエチルメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート（ＤＥＭＡ  ＴｆＯ）、エチルアンモニウムニトラート、トリエチルアンモニウムメタンスルホナート、２−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート、フッ化アンモニウム、メチルアンモニウムニトラート、ヒドロキシエチルアンモニウムニトラート、エチルアンモニウムニトラート、ジメチルアンモニウムニトラート、１−メチルイミダゾリウムニトラート、１−エチルイミダゾリウムニトラート、ｔ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、ヒドロキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、メチルブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、トリエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、イミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、ｔ−ブチルアンモニウムトリフラート、２−フルオロピリジニウムトリフラート、ヒドロキシエチルアンモニウムトリフラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムトリフラート、イミダゾリウムトリフラート、１−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−メチルイミダゾリウムクロリド、１−メチルイミダゾリウムトリフラート、ヒドロニウムトリフラート、メチルアンモニウムメシラート、エチルアンモニウムメシラート、ブチルアンモニウムメシラート、メトキシエチルアンモニウムメシラート、ジメチルアンモニウムメシラート、ジブチルアンモニウムメシラート、トリエチルアンモニウムメシラート、ジメチルエチルアンモニウムメシラート、ヒドロニウム硫酸水素塩、アンモニウム硫酸水素塩、メチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルアンモニウム硫酸水素塩、プロピルアンモニウム硫酸水素塩、ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ｔ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルアンモニウム硫酸水素塩、ジエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジ−ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、メチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、トリメチルアンモニウム硫酸水素塩、トリエチルアンモニウム硫酸水素塩、トリブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリエチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、ヒドロニウムリン酸二水素塩、メチルアンモニウムリン酸二水素塩、エチルアンモニウムリン酸二水素塩、プロピルアンモニウムリン酸二水素塩、ｎ−ブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メトキシエチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジメチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メチルブチルアンモニウムリン酸二水素塩、アンモニウムビフルオリド、メチルアンモニウムビフルオリド、エチルアンモニウムビフルオリドおよびジメチルアンモニウムビフルオリドからなる群から選択されるイオン性液体を含む、実施形態１から５までのいずれか１つに記載の電池。
【０１９５】
Ｅ１５．電解質組成物が、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＥＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ  ＢＦ４）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＥＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＥＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＢＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＢＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウムメチルスルファート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムメチルスルファート、トリス−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムメチルスルファート、１，２，４−トリメチルピラゾリウムメチルスルファート、１，３−ジメチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムニトラート、１−ブチルピリジニウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキフルオロホスファート、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウムブロミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムメチルカルボナート、カルボキシメチル−トリブチルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシエチル−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキシルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウムメタンスルホナート、トリエチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、１−エチル−１−メチルピペリジニウムメチルカルボナート、４−エチル−４−メチルモルホリニウムメチルカルボナート、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムメチル���ルボナート、トリエチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、トリブチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウムｐ−トルエンスルホナート、トリブチルメチルホスホニウムメチルカルボナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、トリブチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、トリブチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノプロピル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（３−シアノプロピル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、トリブチルメチルホスホニウムメチルスルファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（２，４，４−トリメチルフェニル）ホスフィナート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロリド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノアート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナートおよび３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラートからなる群から選択されるイオン性液体を含む、実施形態１から５までのいずれか１つに記載の電池。
【０１９６】
Ｅ１６．電解質組成物が、プロトン酸、例えば
塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸もしくは過ヨウ素酸；または
重硫酸塩、例えば重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウムもしくは重硫酸アンモニウム；または
ＨＡｓＦ６、ＨＢＦ４、Ｈ（ＯＥｔ２）ＢＦ４、ＨＰＦ６、Ｈ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］もしくはＨ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２］
を含む、実施形態１から１５までのいずれか１つに記載の電池。
【０１９７】
Ｅ１７．電解質組成物が、式ＲＣＯＯＨ［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のプロトン性カルボン酸を含む、実施形態１から１６までのいずれか１つに記載の電池。
【０１９８】
Ｅ１８．電解質組成物が、式ＲＳＯ３Ｈ［式中、Ｒは、アルキルもしくはアリールまたは１〜３つのハロゲンによって置換されたアルキルもしくはアリールである］のプロトン性スルホン酸、例えばｐ−トルエンスルホン酸、フェニルスルホン酸、メタンスルホン酸またはトリフルオロメタンスルホン酸を含む、実施形態１から１７までのいずれか１つに記載の電池。
【０１９９】
Ｅ１９．電解質組成物が、高非配位性イオンにかかわるオキソニウムイオンであるプロトン酸、例えばブルックハートの酸（ＢＡＲＦ酸）、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ［３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］（オキソニウム酸）または［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４］を含む、実施形態１から１８までのいずれか１つに記載の電池。
【０２００】
Ｅ２０．電解質組成物が、有機溶媒、例えば、有機カルボナート類、エーテル類、グリム類、オルトエステル類、ポリアルキレングリコール類、エステル類、ラクトン類、グリコール類、ホルマート類、スルホン類、スルホキシド類、アミド類、アルコール類、ケトン類、ニトロ溶媒、ニトリル溶媒およびそれらの組合せ物からなる群から選択される有機溶媒を含む、実施形態１から１９までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０１】
Ｅ２１．電解質組成物が、有機溶媒、例えば
有機カルボナート、例えば、環状もしくは非環状の有機カルボナート、例えばエチレンカルボナート（ＥＣ）、プロピレンカルボナート（ＰＣ）、トリメチレンカルボナート、１，２−ブチレンカルボナート（ＢＣ）、ジメチルカルボナート（ＤＭＣ）、ジエチルカルボナート（ＤＥＣ）、エチルメチルカルボナート（ＥＭＣ）、ビニレンカルボナート、ジフルオロエチレンカルボナートもしくはモノフルオロエチレンカルボナート；または
エーテルもしくはグリム、例えばジメトキシメタン（ＤＭＭ）、ジエトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥもしくはエチレングリコールジメチルエーテルもしくはグリム）、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、エチレングリコールジエチルエーテル（ＤＥＥ）、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキソラン（ＤＩＯＸ）、４−メチル−１，３−ジオキソラン（４−ＭｅＤＩＯＸ）、２−メチル−１，３−ジオキソラン（２−ＭｅＤＩＯＸ）、１，４−ジオキサン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジ−ｔ−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテルもしくはｔ−アミル−メチルエーテル；または
オルトエステル、例えばトリメトキシメタン、トリエトキシメタン、１，４−ジメチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンもしくは４−エチル−１−メチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン；または
ポリアルキレングリコール、すなわち、Ｃ１〜Ｃ４アルキレングリコールのホモオリゴマーもしくはコオリゴマーもしくはホモポリマーもしくはコポリマー、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくはモノメチル、ジメチルもしくはジエチル（エンドキャップ）ポリエチレングリコール（例えば、約２００〜約１２００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約１０００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約９００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約７００ｇ／ｍｏｌもしくは約２００〜約５００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する）、例えば、４つ以上のモノマーのオリゴマー、例えばテトラエチレングリコール、フッ素化テトラエチレングリコールもしくはテトラプロピレングリコール、例えばＰＥＧ  ２００、ＰＥＧ  ３００、ＰＥＧ  ４００、ＰＥＧ  ５００、ＰＥＧ  ６００、ＰＥＧ  ７００、ＰＥＧ  ８００、ＰＥＧ  ９００もしくはＰＥＧ  １０００；または
エステルもしくはラクトン、例えばγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、酢酸エチル（ＥＡ）、２−メトキシエチルアセタート、２−エトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセタート（ジエチレングリコールブチルエーテルアセタート、ＤＢＡ）、エチレングリコールジアセタート（ＥＧＤＡ）、３−エトキシエチルプロピオナート（ＥＥＰ）、メチルブチラート（ＭＢ）、ｎ−アミルアセタート（ＮＡＡＣ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＭＡ）、エチルブチラート（ＥＢ）、マロン酸ジエチルもしくはマロン酸ジメチル；または
二塩基性エステル混合物、例えばアジピン酸、グルタル酸もしくはコハク酸のメチルエステル；または
グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール（エチレングリコールブチルエーテル、ＥＢ）、２−フェノキシエタノール、２−ベンジルオキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール（ジエチレングリコールブチルエーテル、ＤＢ）、プロピレングリコールブチルエーテル（ＰＢ）、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＭ）、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＭ）、ジエチレングリコールメチルエーテル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、ペルフルオロ−１，５−ブタンジオール、フッ素化ジエチレングリコールメチルエーテル、フッ素化トリエチレングリコール、フッ素化トリエチレングリコールメチルエーテルもしくはフッ素化ジエチレングリコールブチルエーテル；または
ホルマート、例えばギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチルもしくはギ酸ｔｅｒｔ−ブチル；または
スルホンもしくはスルホキシド、例えばメチルスルホニルメタン（ＭＳＭもしくはジメチルスルホン）、エチルメチルスルホン、スルホランもしくはジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）；または
アミド、例えばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ヘキサメチルホスホラミド（ＨＭＰＡ）もしくはＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−トリメチレン尿素（１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（ＤＭＰＵ））；または
アルコール、例えばベンジルアルコール（ＢＡ）、エタノール、トリフルオロエタノール（２，２，２−トリフルオロエタノール）、メタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノールもしくはｎ−ブタノール；または
ケトン、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）もしくはメチル−イソアミルケトン（ＭＩＡＫ）；または
ニトロ溶媒、例えばニトロベンゼン、ニトロメタンもしくはニトロエタン；または
ニトリル溶媒、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルもしくはアジポニトリル
を含む、実施形態１から２０までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０２】
Ｅ２２．電解質組成物が、電解質組成物の全重量を基準として、≦１０重量ｐｐｍの水または≦９、≦８、≦７、≦６、≦５または≦４重量ｐｐｍの水を含有する、実施形態１から２１までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０３】
Ｅ２３．電解質組成物が、イオン性液体とプロトン酸とを含み、ここで、イオン性液体の合計とプロトン酸の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２２までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０４】
Ｅ２４．電解質組成物が、イオン性液体と有機溶媒とを含み、ここで、イオン性液体の合計と有機溶媒の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２３までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０５】
Ｅ２５．電解質組成物が、１種以上の添加剤、例えば、腐食防止剤、固体電解質界面（ＳＥＩ）向上剤、プロトン発生向上剤、自己放電抑制剤、ガス発生防止剤、粘度調節剤、カソード保護剤、塩安定剤、導電率向上剤および溶媒和剤からなる群から選択される１種以上の添加剤を含有する、実施形態１から２４までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０６】
Ｅ２４．電解質組成物が、以下：
フッ素化油、スズ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムまたはポリアクリル酸；
ＨＦまたはＫＦ、希土類、例えばＹの酸化物または水酸化物、金属ポルフィン、例えばＮｉまたはＦｅポルフィン、ビニレンカルボナート、ビニルエチレンカルボナート、メチレンエチレンカルボナートまたはフルオロエチレンカルボナート；
ポリグリコール、ポリグリコールアルキルエーテル、ポリグリコールアルキルリン酸エステルまたはポリソルバート、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリソルバート  ２０、ポリソルバート  ４０またはポリソルバート  ８０またはＰＥＧ  ６００とポリソルバート  ２０との混合物またはＰＥＧ  ６００とＺｎＯとの混合物；
リン酸エステル系界面活性剤、プロパンスルトンまたはフルオロプロパンスルトン；およびＤＭＳＯ
からなる群から選択される１種以上の添加剤を、
電解質組成物の全重量を基準として、例えば、約０．１重量％〜約１５重量％の量で含有する、実施形態１から２３までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０７】
Ｅ２５．＞１．２Ｖ（ボルト）かつ約６Ｖまで、または約１．２〜約６．０Ｖ、約１．３〜約６．０Ｖ、約１．４〜約６．０Ｖまたは約１．５〜約６．０Ｖまたは約１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、５．１、５．２、５．３、５．４、５．５、５．６、５．７、５．８、５．９または約６．０Ｖの公称開路電圧を示す、実施形態１から２４までのいずれか１つに記載の電池。
【０２０８】
以下は、本発明の更なる実施形態である。
【０２０９】
Ｅ１．ａ）イオン性液体と、
ｂ）プロトン酸および／または有機溶媒と
を含む電解質組成物。
【０２１０】
Ｅ２．プロトン酸を含む、実施形態１に記載の電解質組成物。
【０２１１】
Ｅ３．有機溶媒を含む、実施形態１または２に記載の電解質組成物。
【０２１２】
Ｅ４．イオン性液体が、アンモニウムカチオンまたはホスホニウムカチオンを含有する、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２１３】
Ｅ５．イオン性液体が、式（ａ）〜（ｈ）：
【化１０】
0006751406.tif 000011
［式中、
それぞれのＲは、無関係に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはヒドロキシＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばメチル、エチル、ヒドロキシエチルまたはプロピルであり、かつ
Ｘは、ＣＨ２、Ｏ、ＳまたはＮＲであり、ここで、Ｒは、ＨまたはＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばＨ、メチル、エチルまたはプロピルである］からなる群から選択されるカチオンを含有する、実施形態１から４までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２１４】
Ｅ６．イオン性液体が、
ＮＨ４＋（アンモニウム）、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム（ＮＭｅ３Ｈ＋）、トリエチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルアンモニウム、メトキシメチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、アニリニウム、ピリジニウム、２−メチルピリジニウム、イミダゾリウム、１−メチルイミダゾリウム、１，２−ジメチルイミダゾリウム、イミダゾリニウム、１−エチルイミダゾリウム、１−（４−スルホブチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−アリルイミダゾリウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウム、ピロリニニウムまたはピロリジニウム；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、ｎ−ブチル−トリ−エチルアンモニウム、ベンジル−トリ−メチルアンモニウム、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム、ベンジル−トリ−エチルアンモニウム、１−メチルピリジニウム、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム、１，２，４−トリメチルピラゾリウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム（コリン）、トリ−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジメチル−ジ（ポリオキシエチレン）アンモニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヒドロキシエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−１−メチルピペリジニウム、４−エチル−４−メチルモルホリニウム、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムまたは１−エチル−３−メチルイミダゾリウム；および
メチルトリフェニルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリフェニルプロピルホスホニウムまたはテトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウム；
からなる群から選択されるカチオンを含有し、
例えば、カチオンは、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムまたはトリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムである、実施形態１から５までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２１５】
Ｅ７．イオン性液体が、カルボキシラート類、イミド類、メチド類、ニトラート類、ビフルオリド、ハリド類、ボラート類、ホスファート類、ホスフィナート類、ホスホナート類、スルホナート類、スルファート類、カルボナート類およびアルミナート類からなる群から選択されるアニオンを含有する、実施形態１から６までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２１６】
Ｅ８．イオン性液体が、以下のものからなる群から選択されるアニオンを含有する、実施形態１から７までのいずれか１つに記載の電解質組成物：
【化１１】
0006751406.tif 000012
式中
ｙは、１〜６の整数であり、
ｍは、１〜８、例えば１〜４の整数であり、
ｚは、１〜４の整数であり、
Ｘは、ＢまたはＡｌであり、かつ
Ｒｗ、Ｒｘ、ＲｙおよびＲｚは、無関係に、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯまたは部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯであり、かつ
【化１２】
0006751406.tif 000013
は、無関係に、１，２−もしくは１，３−ジオール、１，２−もしくは１，３−ジカルボン酸の−ＯＨ基または１，２−もしくは１，３−ヒドロキシカルボン酸から誘導される二座基であり、かつ
ここで、任意の１個のＣＦ２基が、Ｏ、Ｓ（Ｏ）２、ＮＲまたはＣＨ２によって置換されていてよい。
【０２１７】
Ｅ９．イオン性液体が、Ｆ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−、ペルフルオロアルキルカルボキシラート、ペルフルオロアルキルスルホナート、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド、トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、トリフルオロアセタート、トリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、テトラフルオロボラートまたはスピロ−オキソボラートもしくはスピロ−オキソホスファート、例えば、ビスオキサラトボラート（ＢＯＢ）、ジフルオロオキサラトボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、トリスオキサラトホスファート、テトラフルオロオキサラトホスファートおよびジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナートからなる群から選択されるアニオンを含有する、実施形態７に記載の電解質組成物。
【０２１８】
Ｅ１０．イオン性液体が、式ＲＣＯＯ−［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボキシラートアニオン；例えばホルマート、アセタート（エタノアート）、アクリラート、プロパノアート、ｎ−ブタノアート、ｉ−ブタノアート、ｎ−ペンタノアート、ｉ−ペンタノアート、オクタノアート、デカノアート、ベンゾアート、サリチラート、チオサリチラート、２−、３−または４−ニトロベンゾアート；シトラート、オキサラート、タルトラート、グリコラート、グルコナート、マラート、マンデラート、ニトリロ三酢酸のカルボキシラート、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸のカルボキシラート、エチレンジアミン四酢酸のカルボキシラート、ジエチレントリアミン五酢酸のカルボキシラートまたはハロアルキルカルボキシラート、例えばフルオロアセタート、ジフルオロアセタート、トリフルオロアセタート、クロロアセタート、ジクロロアセタートまたはトリクロロアセタートを含有する、実施形態７に記載の電解質組成物。
【０２１９】
Ｅ１１．イオン性液体が、
イミドアニオン、例えばジシアナミド、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−（（ビスフルオロスルホニル）イミド）、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、例えば［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］−（ビストリフリミド）、ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミドもしくはＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＦ３（ＣＦ２）３ＳＯ２）−もしくは（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド；または
メチド、例えばトリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、例えば、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、Ｃ（ＣＦ３ＳＯ２）３−；または
ビフルオリド（ＨＦ２−）；または
クロリド、ブロミド、ヨージドもしくはフルオリド；または
ボラート、例えばオルトボラート、テトラヒドロキシボラート、テトラボラート、テトラフェニルボラート、［Ｂ（３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３）４］−（ＢＡＲＦ）、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２−（ビス（オキサラト）ボラート）（ＢＯＢ）、ジフルオロ（オキサラト）ボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（Ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４−もしくはＢＦ４−（テトラフルオロボラート）；または
ホスファート、例えばリン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、アルキルホスファート、ジアルキルホスファート、ホスファート、ＰＦ６−（ヘキサフルオロホスファート）、ＨＰＯ３Ｆ−（フルオロリン酸水素イオン）、トリスオキサラトホスファート（ＴＯＰ）、テトラフルオロオキサラトホスファート（ＴＦＯＰ）もしくはフルオロ（ペルフルオロアルキル）ホスファート、例えばＦ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−（トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファートもしくはＦＡＰ）、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−もしくはＦ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−；または
スルホナート、例えばアルキルスルホナート、アリールスルホナートもしくはペルフルオロアルキルスルホナート、例えばトリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ｐ−トルエンスルホナート（トシラート）もしくはメタンスルホナート（メシラート）；または
スルファート、例えば硫酸水素イオン、スルファート、チオスルファートもしくはアルキルスルファート、例えばメチルスルファートもしくはエチルスルファート；または
カルボナートアニオン、例えばカルボナート、炭酸水素イオンもしくはアルキルカルボナート、例えばメチルカルボナート、エチルカルボナートもしくはブチルカルボナート；または
アルミナート、例えばＡｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４−、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナート（ｄ（Ａｃ）ＯＡｌ）、テトラクロロアルミナート、テトラフルオロアルミナート、テトラヨードアルミナートもしくはテトラブロモアルミナート
を含有する、実施形態７に記載の電解質組成物。
【０２２０】
Ｅ１２．イオン性液体が、ジエチルメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート（ＤＥＭＡ  ＴｆＯ）、エチルアンモニウムニトラート、トリエチルアンモニウムメタンスルホナート、２−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート、フッ化アンモニウム、メチルアンモニウムニトラート、ヒドロキシエチルアンモニウムニトラート、エチルアンモニウムニトラート、ジメチルアンモニウムニトラート、１−メチルイミダゾリウムニトラート、１−エチルイミダゾリウムニトラート、ｔ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、ヒドロキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、メチルブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、トリエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、イミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、ｔ−ブチルアンモニウムトリフラート、２−フルオロピリジニウムトリフラート、ヒドロキシエチルアンモニウムトリフラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムトリフラート、イミダゾリウムトリフラート、１−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−メチルイミダゾリウムクロリド、１−メチルイミダゾリウムトリフラート、ヒドロニウムトリフラート、メチルアンモニウムメシラート、エチルアンモニウムメシラート、ブチルアンモニウムメシラート、メトキシエチルアンモニウムメシラート、ジメチルアンモニウムメシラート、ジブチルアンモニウムメシラート、トリエチルアンモニウムメシラート、ジメチルエチルアンモニウムメシラート、ヒドロニウム硫酸水素塩、アンモニウム硫酸水素塩、メチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルアンモニウム硫酸水素塩、プロピルアンモニウム硫酸水素塩、ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ｔ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルアンモニウム硫酸水素塩、ジエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジ−ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、メチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、トリメチルアンモニウム硫酸水素塩、トリエチルアンモニウム硫酸水素塩、トリブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリエチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、ヒドロニウムリン酸二水素塩、メチルアンモニウムリン酸二水素塩、エチルアンモニウムリン酸二水素塩、プロピルアンモニウムリン酸二水素塩、ｎ−ブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メトキシエチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジメチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メチルブチルアンモニウムリン酸二水素塩、アンモニウムビフルオリド、メチルアンモニウムビフルオリド、エチルアンモニウムビフルオリドおよびジメチルアンモニウムビフルオリドからなる群から選択される、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２１】
Ｅ１３．イオン性液体が、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＥＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ  ＢＦ４）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＥＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＥＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＢＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＢＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウムメチルスルファート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムメチルスルファート、トリス−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムメチルスルファート、１，２，４−トリメチルピラゾリウムメチルスルファート、１，３−ジメチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムニトラート、１−ブチルピリジニウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキフルオロホスファート、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウムブロミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムメチルカルボナート、カルボキシメチル−トリブチルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシエチル−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキシルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウムメタンスルホナート、トリエチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、１−エチル−１−メチルピペリジニウムメチルカルボナート、４−エチル−４−メチルモルホリニウムメチルカルボナート、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムメチル���ルボナート、トリエチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、トリブチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウムｐ−トルエンスルホナート、トリブチルメチルホスホニウムメチルカルボナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、トリブチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、トリブチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノプロピル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（３−シアノプロピル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、トリブチルメチルホスホニウムメチルスルファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（２，４，４−トリメチルフェニル）ホスフィナート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロリド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノアート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナートおよび３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラートからなる群から選択される、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２２】
Ｅ１４．電解質組成物が、プロトン酸、例えば
塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸もしくは過ヨウ素酸；または
重硫酸塩、例えば重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウムもしくは重硫酸アンモニウム；または
ＨＡｓＦ６、ＨＢＦ４、Ｈ（ＯＥｔ２）ＢＦ４、ＨＰＦ６、Ｈ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］もしくはＨ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２］
を含む、実施形態１から１３までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２３】
Ｅ１５．式ＲＣＯＯＨ［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のプロトン性カルボン酸を含む、実施形態１から１４までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２４】
Ｅ１６．式ＲＳＯ３Ｈ［式中、Ｒは、アルキルもしくはアリールまたは１〜３つのハロゲンによって置換されたアルキルもしくはアリールである］のプロトン性スルホン酸、例えばｐ−トルエンスルホン酸、フェニルスルホン酸、メタンスルホン酸またはトリフルオロメタンスルホン酸を含む、実施形態１から１５までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２５】
Ｅ１７．高非配位性イオンにかかわるオキソニウムイオンであるプロトン酸、例えばブルックハートの酸（ＢＡＲＦ酸）、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ［３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］（オキソニウム酸）または［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４］を含む、実施形態１から１６までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２６】
Ｅ１８．有機溶媒、例えば、有機カルボナート類、エーテル類、グリム類、オルトエステル類、ポリアルキレングリコール類、エステル類、ラクトン類、グリコール類、ホルマート類、スルホン類、スルホキシド類、アミド類、アルコール類、ケトン類、ニトロ溶媒、ニトリル溶媒およびそれらの組合せ物からなる群から選択される有機溶媒を含む、実施形態１から１７までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２７】
Ｅ１９．有機溶媒、例えば
有機カルボナート、例えば、環状もしくは非環状の有機カルボナート、例えばエチレンカルボナート（ＥＣ）、プロピレンカルボナート（ＰＣ）、トリメチレンカルボナート、１，２−ブチレンカルボナート（ＢＣ）、ジメチルカルボナート（ＤＭＣ）、ジエチルカルボナート（ＤＥＣ）、エチルメチルカルボナート（ＥＭＣ）、ビニレンカルボナート、ジフルオロエチレンカルボナートもしくはモノフルオロエチレンカルボナート；または
エーテルもしくはグリム、例えばジメトキシメタン（ＤＭＭ）、ジエトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥもしくはエチレングリコールジメチルエーテルもしくはグリム）、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、エチレングリコールジエチルエーテル（ＤＥＥ）、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキソラン（ＤＩＯＸ）、４−メチル−１，３−ジオキソラン（４−ＭｅＤＩＯＸ）、２−メチル−１，３−ジオキソラン（２−ＭｅＤＩＯＸ）、１，４−ジオキサン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジ−ｔ−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテルもしくはｔ−アミル−メチルエーテル；または
オルトエステル、例えばトリメトキシメタン、トリエトキシメタン、１，４−ジメチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンもしくは４−エチル−１−メチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン；または
ポリアルキレングリコール、すなわち、Ｃ１〜Ｃ４アルキレングリコールのホモオリゴマーもしくはコオリゴマーもしくはホモポリマーもしくはコポリマー、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくはモノメチル、ジメチルもしくはジエチル（エンドキャップ）ポリエチレングリコール（例えば、約２００〜約１２００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約１０００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約９００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約７００ｇ／ｍｏｌもしくは約２００〜約５００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する）、例えば、４つ以上のモノマーのオリゴマー、例えばテトラエチレングリコール、フッ素化テトラエチレングリコールもしくはテトラプロピレングリコール、例えばＰＥＧ  ２００、ＰＥＧ  ３００、ＰＥＧ  ４００、ＰＥＧ  ５００、ＰＥＧ  ６００、ＰＥＧ  ７００、ＰＥＧ  ８００、ＰＥＧ  ９００もしくはＰＥＧ  １０００；または
エステルもしくはラクトン、例えばγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、酢酸エチル（ＥＡ）、２−メトキシエチルアセタート、２−エトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセタート（ジエチレングリコールブチルエーテルアセタート、ＤＢＡ）、エチレングリコールジアセタート（ＥＧＤＡ）、３−エトキシエチルプロピオナート（ＥＥＰ）、メチルブチラート（ＭＢ）、ｎ−アミルアセタート（ＮＡＡＣ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＭＡ）、エチルブチラート（ＥＢ）、マロン酸ジエチルもしくはマロン酸ジメチル；または
二塩基性エステル混合物、例えばアジピン酸、グルタル酸もしくはコハク酸のメチルエステル；または
グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール（エチレングリコールブチルエーテル、ＥＢ）、２−フェノキシエタノール、２−ベンジルオキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール（ジエチレングリコールブチルエーテル、ＤＢ）、プロピレングリコールブチルエーテル（ＰＢ）、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＭ）、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＭ）、ジエチレングリコールメチルエーテル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、ペルフルオロ−１，５−ブタンジオール、フッ素化ジエチレングリコールメチルエーテル、フッ素化トリエチレングリコール、フッ素化トリエチレングリコールメチルエーテルもしくはフッ素化ジエチレングリコールブチルエーテル；または
ホルマート、例えばギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチルもしくはギ酸ｔｅｒｔ−ブチル；または
スルホンもしくはスルホキシド、例えばメチルスルホニルメタン（ＭＳＭもしくはジメチルスルホン）、エチルメチルスルホン、スルホランもしくはジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）；または
アミド、例えばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ヘキサメチルホスホラミド（ＨＭＰＡ）もしくはＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−トリメチレン尿素（１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（ＤＭＰＵ））；または
アルコール、例えばベンジルアルコール（ＢＡ）、エタノール、トリフルオロエタノール（２，２，２−トリフルオロエタノール）、メタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノールもしくはｎ−ブタノール；または
ケトン、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）もしくはメチル−イソアミルケトン（ＭＩＡＫ）；または
ニトロ溶媒、例えばニトロベンゼン、ニトロメタンもしくはニトロエタン；または
ニトリル溶媒、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルもしくはアジポニトリル
を含む、実施形態１から１８までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２８】
Ｅ２０．電解質組成物の全重量を基準として、≦１０重量ｐｐｍの水または≦９、≦８、≦７、≦６、≦５または≦４重量ｐｐｍの水を含有する、実施形態１から１９までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２２９】
Ｅ２１．プロトン酸を含み、ここで、イオン性液体の合計とプロトン酸の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２０までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２３０】
Ｅ２２．有機溶媒を含み、ここで、イオン性液体の合計と有機溶媒の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２１までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２３１】
Ｅ２３．１種以上の添加剤、例えば、腐食防止剤、固体電解質界面（ＳＥＩ）向上剤、プロトン発生向上剤、自己放電抑制剤、ガス発生防止剤、粘度調節剤、カソード保護剤、塩安定剤、導電率向上剤および溶媒和剤からなる群から選択される１種以上の添加剤を含有する、実施形態１から２２までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２３２】
Ｅ２４．以下：
フッ素化油、スズ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムまたはポリアクリル酸；
ＨＦまたはＫＦ、希土類、例えばＹの酸化物または水酸化物、金属ポルフィン、例えばＮｉまたはＦｅポルフィン、ビニレンカルボナート、ビニルエチレンカルボナート、メチレンエチレンカルボナートまたはフルオロエチレンカルボナート；
ポリグリコール、ポリグリコールアルキルエーテル、ポリグリコールアルキルリン酸エステルまたはポリソルバート、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリソルバート  ２０、ポリソルバート  ４０またはポリソルバート  ８０またはＰＥＧ  ６００とポリソルバート  ２０との混合物またはＰＥＧ  ６００とＺｎＯとの混合物；
リン酸エステル系界面活性剤、プロパンスルトンまたはフルオロプロパンスルトン；およびＤＭＳＯ
からなる群から選択される１種以上の添加剤を、
電解質組成物の全重量を基準として、例えば、約０．１重量％〜約１５重量％の量で含有する、実施形態１から２３までのいずれか１つに記載の電解質組成物。
【０２３３】
以下は、本発明の更なる実施形態である。
【０２３４】
Ｅ１．少なくとも１つの負極、少なくとも１つの正極、前記電極が中に配置されたケーシングおよび電解質組成物を含み、＞１．２Ｖ（ボルト）かつ約６Ｖまで、または約１．２〜約６．０Ｖ、約１．３〜約６．０Ｖ、約１．４〜約６．０Ｖまたは約１．５〜約６．０Ｖまたは約１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、２．０、２．１、２．２、２．３、２．４、２．５、２．６、２．７、２．８、２．９、３．０、３．１、３．２、３．３、３．４、３．５、３．６、３．７、３．８、３．９、４．０、４．１、４．２、４．３、４．４、４．５、４．６、４．７、４．８、４．９、５．０、５．１、５．２、５．３、５．４、５．５、５．６、５．７、５．８、５．９または約６．０Ｖの公称開路電圧を示す、金属水素化物電池（セル）。
【０２３５】
Ｅ２．電解質組成物がイオン性液体を含み、例えば、ここで、イオン性液体は、アンモニウムカチオンまたはホスホニウムカチオンを含有する、実施形態１に記載の電池。
【０２３６】
Ｅ３．電解質組成物がプロトン酸を含む、実施形態１または２に記載の電池。
【０２３７】
Ｅ４．電解質組成物が有機溶媒を含む、実施形態１から３までのいずれか１つに記載の電池。
【０２３８】
Ｅ５．電解質組成物が、式（ａ）〜（ｈ）：
【化１３】
0006751406.tif 000014
［式中、
それぞれのＲは、無関係に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１６アルキルまたはヒドロキシＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばメチル、エチル、ヒドロキシエチルまたはプロピルであり、かつ
Ｘは、ＣＨ２、Ｏ、ＳまたはＮＲであり、ここで、Ｒは、ＨまたはＣ１〜Ｃ１６アルキル、例えばＨ、メチル、エチルまたはプロピルである］からなる群から選択されるカチオンを含有するイオン性液体を含む、実施形態１から４までのいずれか１つに記載の電池。
【０２３９】
Ｅ６．電解質組成物が、
ＮＨ４＋（アンモニウム）、メチルアンモニウム、エチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム（ＮＭｅ３Ｈ＋）、トリエチルアンモニウム、トリブチルアンモニウム、ジエチルメチルアンモニウム、ヒドロキシエチルアンモニウム、メトキシメチルアンモニウム、ジブチルアンモニウム、メチルブチルアンモニウム、アニリニウム、ピリジニウム、２−メチルピリジニウム、イミダゾリウム、１−メチルイミダゾリウム、１，２−ジメチルイミダゾリウム、イミダゾリニウム、１−エチルイミダゾリウム、１−（４−スルホブチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−アリルイミダゾリウム、キノリニウム、イソキノリニウム、ピロリニウム、ピロリニニウムまたはピロリジニウム；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、ｎ−ブチル−トリ−エチルアンモニウム、ベンジル−トリ−メチルアンモニウム、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム、ベンジル−トリ−エチルアンモニウム、１−メチルピリジニウム、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム、１，２，４−トリメチルピラゾリウム、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウム（コリン）、トリ−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム、ジメチル−ジ（ポリオキシエチレン）アンモニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−アリル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヒドロキシエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−１−メチルピペリジニウム、４−エチル−４−メチルモルホリニウム、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウム、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウム、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムまたは１−エチル−３−メチルイミダゾリウム；および
メチルトリフェニルホスホニウム、テトラフェニルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリヘキシルテトラデシルホスホニウム、トリフェニルプロピルホスホニウムまたはテトラキス（ヒドロキシメチル）ホスホニウム；
からなる群から選択されるカチオンを含有するイオン性液体を含み、
例えば、カチオンは、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムまたはトリヘキシル（テトラデシル）ホスホニウムである、実施形態１から５までのいずれか１つに記載の電池。
【０２４０】
Ｅ７．電解質組成物が、カルボキシラート類、イミド類、メチド類、ニトラート類、ビフルオリド、ハリド類、ボラート類、ホスファート類、ホスフィナート類、ホスホナート類、スルホナート類、スルファート類、カルボナート類およびアルミナート類からなる群から選択されるアニオンを含有するイオン性液体を含む、実施形態１から６までのいずれか１つに記載の電池。
【０２４１】
Ｅ８．イオン性液体が、以下のものからなる群から選択されるアニオンを含有する、実施形態７に記載の電池：
【化１４】
0006751406.tif 000015
式中
ｙは、１〜６の整数であり、
ｍは、１〜８、例えば１〜４の整数であり、
ｚは、１〜４の整数であり、
Ｘは、ＢまたはＡｌであり、かつ
Ｒｗ、Ｒｘ、ＲｙおよびＲｚは、無関係に、ハロゲン、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル、Ｃ１〜Ｃ２０アルコキシ、部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯまたは部分的にもしくは完全にフッ素化されているＣ１〜Ｃ２０アルキル−ＣＯＯであり、かつ
【化１５】
0006751406.tif 000016
は、無関係に、１，２−もしくは１，３−ジオール、１，２−もしくは１，３−ジカルボン酸の−ＯＨ基または１，２−もしくは１，３−ヒドロキシカルボン酸から誘導される二座基であり、かつ
ここで、任意の１個のＣＦ２基が、Ｏ、Ｓ（Ｏ）２、ＮＲまたはＣＨ２によって置換されていてよい。
【０２４２】
Ｅ９．アニオンが、Ｆ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−、ペルフルオロアルキルカルボキシラート、ペルフルオロアルキルスルホナート、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド、トリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、トリフルオロアセタート、トリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、テトラフルオロボラートまたはスピロ−オキソボラートもしくはスピロ−オキソホスファート、例えば、ビスオキサラトボラート（ＢＯＢ）、ジフルオロオキサラトボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、トリスオキサラトホスファート、テトラフルオロオキサラトホスファートまたはジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナートである、実施形態７に記載の電池。
【０２４３】
Ｅ１０．イオン性液体が、式ＲＣＯＯ−［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボキシラートアニオン；例えばホルマート、アセタート（エタノアート）、アクリラート、プロパノアート、ｎ−ブタノアート、ｉ−ブタノアート、ｎ−ペンタノアート、ｉ−ペンタノアート、オクタノアート、デカノアート、ベンゾアート、サリチラート、チオサリチラート、２−、３−または４−ニトロベンゾアート；シトラート、オキサラート、タルトラート、グリコラート、グルコナート、マラート、マンデラート、ニトリロ三酢酸のカルボキシラート、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸のカルボキシラート、エチレンジアミン四酢酸のカルボキシラート、ジエチレントリアミン五酢酸のカルボキシラートまたはハロアルキルカルボキシラート、例えばフルオロアセタート、ジフルオロアセタート、トリフルオロアセタート、クロロアセタート、ジクロロアセタートまたはトリクロロアセタートを含有する、実施形態７に記載の電池。
【０２４４】
Ｅ１１．イオン性液体が、
イミドアニオン、例えばジシアナミド、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２−（（ビスフルオロスルホニル）イミド）、ビス（ペルフルオロアルキルスルホニル）イミド、例えば［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］−（ビストリフリミド）、ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミドもしくはＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＦ３（ＣＦ２）３ＳＯ２）−もしくは（ペルフルオロアルキルスルホニル）（ペルフルオロアルキルカルボキシル）イミド；または
メチド、例えばトリス（ペルフルオロアルキルスルホニル）メチド、例えば、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチド、Ｃ（ＣＦ３ＳＯ２）３−；または
ビフルオリド（ＨＦ２−）；または
クロリド、ブロミド、ヨージドもしくはフルオリド；または
ボラート、例えばオルトボラート、テトラヒドロキシボラート、テトラボラート、テトラフェニルボラート、［Ｂ（３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３）４］−（ＢＡＲＦ）、Ｂ（Ｃ２Ｏ４）２−（ビス（オキサラト）ボラート）（ＢＯＢ）、ジフルオロ（オキサラト）ボラート（ｄＦＯＢ）、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトボラート（Ｄ（Ａｃ）ＯＢ）、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４−もしくはＢＦ４−（テトラフルオロボラート）；または
ホスファート、例えばリン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、アルキルホスファート、ジアルキルホスファート、ホスファート、ＰＦ６−（ヘキサフルオロホスファート）、ＨＰＯ３Ｆ−（フルオロリン酸水素イオン）、トリスオキサラトホスファート（ＴＯＰ）、テトラフルオロオキサラトホスファート（ＴＦＯＰ）もしくはフルオロ（ペルフルオロアルキル）ホスファート、例えばＦ２Ｐ（Ｃ２Ｆ５）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ２Ｆ５）３−（トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファートもしくはＦＡＰ）、Ｆ４Ｐ（Ｃ２Ｆ５）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ３Ｆ７）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ３Ｆ７）３−、Ｆ４Ｐ（Ｃ３Ｆ７）２−、Ｆ２Ｐ（Ｃ４Ｆ９）４−、Ｆ３Ｐ（Ｃ４Ｆ９）３−もしくはＦ４Ｐ（Ｃ４Ｆ９）２−；または
スルホナート、例えばアルキルスルホナート、アリールスルホナートもしくはペルフルオロアルキルスルホナート、例えばトリフルオロメタンスルホナート（トリフラート）、ｐ−トルエンスルホナート（トシラート）もしくはメタンスルホナート（メシラート）；または
スルファート、例えば硫酸水素イオン、スルファート、チオスルファートもしくはアルキルスルファート、例えばメチルスルファートもしくはエチルスルファート；または
カルボナートアニオン、例えばカルボナート、炭酸水素イオンもしくはアルキルカルボナート、例えばメチルカルボナート、エチルカルボナートもしくはブチルカルボナート；または
アルミナート、例えばＡｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４−、ジ（トリフルオロアセタト）オキサラトアルミナート（ｄ（Ａｃ）ＯＡｌ）、テトラクロロアルミナート、テトラフルオロアルミナート、テトラヨードアルミナートもしくはテトラブロモアルミナート
を含有する、実施形態７に記載の電池。
【０２４５】
Ｅ１２．電解質組成物が、ジエチルメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート（ＤＥＭＡ  ＴｆＯ）、エチルアンモニウムニトラート、トリエチルアンモニウムメタンスルホナート、２−メチルピリジニウムトリフルオロメタンスルホナート、フッ化アンモニウム、メチルアンモニウムニトラート、ヒドロキシエチルアンモニウムニトラート、エチルアンモニウムニトラート、ジメチルアンモニウムニトラート、１−メチルイミダゾリウムニトラート、１−エチルイミダゾリウムニトラート、ｔ−ブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、ヒドロキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、メチルブチルアンモニウムテトラフルオロボラート、トリエチルアンモニウムテトラフルオロボラート、イミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、ｔ−ブチルアンモニウムトリフラート、２−フルオロピリジニウムトリフラート、ヒドロキシエチルアンモニウムトリフラート、１，２−ジメチルイミダゾリウムトリフラート、イミダゾリウムトリフラート、１−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−メチルイミダゾリウムクロリド、１−メチルイミダゾリウムトリフラート、ヒドロニウムトリフラート、メチルアンモニウムメシラート、エチルアンモニウムメシラート、ブチルアンモニウムメシラート、メトキシエチルアンモニウムメシラート、ジメチルアンモニウムメシラート、ジブチルアンモニウムメシラート、トリエチルアンモニウムメシラート、ジメチルエチルアンモニウムメシラート、ヒドロニウム硫酸水素塩、アンモニウム硫酸水素塩、メチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルアンモニウム硫酸水素塩、プロピルアンモニウム硫酸水素塩、ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ｔ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルアンモニウム硫酸水素塩、ジエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジ−ｎ−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、メチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、エチルブチルアンモニウム硫酸水素塩、トリメチルアンモニウム硫酸水素塩、トリエチルアンモニウム硫酸水素塩、トリブチルアンモニウム硫酸水素塩、ジメチルエチルアンモニウム硫酸水素塩、ジブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリエチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、トリブチルアンモニウムフルオロリン酸水素塩、ヒドロニウムリン酸二水素塩、メチルアンモニウムリン酸二水素塩、エチルアンモニウムリン酸二水素塩、プロピルアンモニウムリン酸二水素塩、ｎ−ブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メトキシエチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジメチルアンモニウムリン酸二水素塩、ジブチルアンモニウムリン酸二水素塩、メチルブチルアンモニウムリン酸二水素塩、アンモニウムビフルオリド、メチルアンモニウムビフルオリド、エチルアンモニウムビフルオリドおよびジメチルアンモニウムビフルオリドからなる群から選択されるイオン性液体を含む、実施形態１から４までのいずれか１つに記載の電池。
【０２４６】
Ｅ１３．電解質組成物が、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＥＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート（ＥＭＩＭ  ＢＦ４）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＥＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＥＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート（ＢＭＩＭ  ＴｆＯ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＢＭＩＭ  Ａｃ）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（ＢＭＩＭ  ＴＦＳＩ）、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウムメチルスルファート、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムメチルスルファート、トリス−（ヒドロキシエチル）メチルアンモニウムメチルスルファート、１，２，４−トリメチルピラゾリウムメチルスルファート、１，３−ジメチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムメタンスルホナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム硫酸水素塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムエチルスルファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムニトラート、１−ブチルピリジニウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムヘキフルオロホスファート、１−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウムブロミド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムメチルカルボナート、カルボキシメチル−トリブチルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシエチル−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−トリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、Ｎ−カルボキシメチル−メチルピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、ヘキシルトリメチルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、テトラブチルホスホニウムメタンスルホナート、トリエチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、１−エチル−１−メチルピペリジニウムメチルカルボナート、４−エチル−４−メチルモルホリニウムメチルカルボナート、１−ブチル−１−メチルピロリジニウムメチル���ルボナート、トリエチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、トリブチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボラート、テトラブチルホスホニウムｐ−トルエンスルホナート、トリブチルメチルホスホニウムメチルカルボナート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム炭酸水素塩、トリブチルメチルアンモニウムメチルカルボナート、トリブチルメチルアンモニウムジブチルホスファート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジブチルホスファート、１−（シアノメチル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−（３−シアノプロピル）−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムクロリド、１−（３−シアノプロピル）ピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（シアノメチル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１，３−ビス（シアノプロピル）イミダゾリウムクロリド、１，３−ビス（３−シアノプロピル）イミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスファート、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムブロミド、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムクロリド、トリブチルメチルホスホニウムメチルスルファート、トリエチルメチルホスホニウムジブチルホスファート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス（２，４，４−トリメチルフェニル）ホスフィナート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムブロミド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムクロリド、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムデカノアート、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムジシアナミド、３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホナートおよび３−（トリフェニルホスホニオ）プロパン−１−スルホン酸トシラートからなる群から選択されるイオン性液体を含む、実施形態１から４までのいずれか１つに記載の電池。
【０２４７】
Ｅ１４．電解質組成物が、プロトン酸、例えば
塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、過塩素酸もしくは過ヨウ素酸；または
重硫酸塩、例えば重硫酸ナトリウム、重硫酸カリウムもしくは重硫酸アンモニウム；または
ＨＡｓＦ６、ＨＢＦ４、Ｈ（ＯＥｔ２）ＢＦ４、ＨＰＦ６、Ｈ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ３）２］もしくはＨ［Ｎ（ＳＯ２ＣＦ２ＣＦ３）２］
を含む、実施形態１から１３までのいずれか１つに記載の電池。
【０２４８】
Ｅ１５．電解質組成物が、有機プロトン酸、例えば式ＲＣＯＯＨ［式中、Ｒは、水素またはヒドロカルビルである］のカルボン酸、例えば、ギ酸、酢酸、アクリル酸、フルオロ酢酸、ジフルオロ酢酸、トリフルオロ酢酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、プロパン酸、酪酸、３−メチルブタン酸、吉草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、カプリル酸、ノナン酸、安息香酸、サリチル酸、２−、３−もしくは４−ニトロ安息香酸；クエン酸、シュウ酸、酒石酸、グリコール酸、グルコン酸、リンゴ酸、マンデル酸、ニトリロ三酢酸、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−エチレンジアミン三酢酸、エチレンジアミン四酢酸またはジエチレンアミン五酢酸を含む、実施形態１から１４までのいずれか１つに記載の電池。
【０２４９】
Ｅ１６．電解質組成物が、式ＲＳＯ３Ｈ［式中、Ｒは、アルキルもしくはアリールまたは１〜３つのハロゲンによって置換されたアルキルもしくはアリールである］のプロトン性スルホン酸、例えばｐ−トルエンスルホン酸、フェニルスルホン酸、メタンスルホン酸またはトリフルオロメタンスルホン酸を含む、実施形態１から１５までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５０】
Ｅ１７．電解質組成物が、高非配位性イオンにかかわるオキソニウムイオンであるプロトン酸、例えばブルックハートの酸（ＢＡＲＦ酸）、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ［３，５−（ＣＦ３）２Ｃ６Ｈ３］４］、［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４］（オキソニウム酸）または［Ｈ（ＯＥｔ２）２］［Ａｌ（ＯＣ（ＣＦ３）３）４］を含む、実施形態１から１６までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５１】
Ｅ１８．電解質組成物が、有機溶媒、例えば、有機カルボナート類、エーテル類、グリム類、オルトエステル類、ポリアルキレングリコール類、エステル類、ラクトン類、グリコール類、ホルマート類、スルホン類、スルホキシド類、アミド類、アルコール類、ケトン類、ニトロ溶媒、ニトリル溶媒およびそれらの組合せ物からなる群から選択される有機溶媒を含む、実施形態１から１７までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５２】
Ｅ１９．電解質組成物が、有機溶媒、例えば
有機カルボナート、例えば、環状もしくは非環状の有機カルボナート、例えばエチレンカルボナート（ＥＣ）、プロピレンカルボナート（ＰＣ）、トリメチレンカルボナート、１，２−ブチレンカルボナート（ＢＣ）、ジメチルカルボナート（ＤＭＣ）、ジエチルカルボナート（ＤＥＣ）、エチルメチルカルボナート（ＥＭＣ）、ビニレンカルボナート、ジフルオロエチレンカルボナートもしくはモノフルオロエチレンカルボナート；または
エーテルもしくはグリム、例えばジメトキシメタン（ＤＭＭ）、ジエトキシメタン、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥもしくはエチレングリコールジメチルエーテルもしくはグリム）、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、エチレングリコールジエチルエーテル（ＤＥＥ）、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−ＭｅＴＨＦ）、１，３−ジオキサン、１，３−ジオキソラン（ＤＩＯＸ）、４−メチル−１，３−ジオキソラン（４−ＭｅＤＩＯＸ）、２−メチル−１，３−ジオキソラン（２−ＭｅＤＩＯＸ）、１，４−ジオキサン、ジメチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−ｎ−ブチルエーテル、ジ−ｔ−ブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、エチル−ｔ−ブチルエーテルもしくはｔ−アミル−メチルエーテル；または
オルトエステル、例えばトリメトキシメタン、トリエトキシメタン、１，４−ジメチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタンもしくは４−エチル−１−メチル−３，５，８−トリオキサビシクロ［２．２．２］オクタン；または
ポリアルキレングリコール、すなわち、Ｃ１〜Ｃ４アルキレングリコールのホモオリゴマーもしくはコオリゴマーもしくはホモポリマーもしくはコポリマー、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）もしくはモノメチル、ジメチルもしくはジエチル（エンドキャップ）ポリエチレングリコール（例えば、約２００〜約１２００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約１０００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約９００ｇ／ｍｏｌ、約２００〜約７００ｇ／ｍｏｌもしくは約２００〜約５００ｇ／ｍｏｌの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する）、例えば、４つ以上のモノマーのオリゴマー、例えばテトラエチレングリコール、フッ素化テトラエチレングリコールもしくはテトラプロピレングリコール、例えばＰＥＧ  ２００、ＰＥＧ  ３００、ＰＥＧ  ４００、ＰＥＧ  ５００、ＰＥＧ  ６００、ＰＥＧ  ７００、ＰＥＧ  ８００、ＰＥＧ  ９００もしくはＰＥＧ  １０００；または
エステルもしくはラクトン、例えばγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、酢酸エチル（ＥＡ）、２−メトキシエチルアセタート、２−エトキシエチルアセタート、２−ブトキシエチルアセタート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセタート（ジエチレングリコールブチルエーテルアセタート、ＤＢＡ）、エチレングリコールジアセタート（ＥＧＤＡ）、３−エトキシエチルプロピオナート（ＥＥＰ）、メチルブチラート（ＭＢ）、ｎ−アミルアセタート（ＮＡＡＣ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセタート（ＰＭＡ）、エチルブチラート（ＥＢ）、マロン酸ジエチルもしくはマロン酸ジメチル；または
二塩基性エステル混合物、例えばアジピン酸、グルタル酸もしくはコハク酸のメチルエステル；または
グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−プロポキシエタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール（エチレングリコールブチルエーテル、ＥＢ）、２−フェノキシエタノール、２−ベンジルオキシエタノール、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール（ジエチレングリコールブチルエーテル、ＤＢ）、プロピレングリコールブチルエーテル（ＰＢ）、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＭ）、トリエチレングリコール（ＴＥＧ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（ＤＰＭ）、ジエチレングリコールメチルエーテル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ペルフルオロ−１，４−ブタンジオール、ペルフルオロ−１，５−ブタンジオール、フッ素化ジエチレングリコールメチルエーテル、フッ素化トリエチレングリコール、フッ素化トリエチレングリコールメチルエーテルもしくはフッ素化ジエチレングリコールブチルエーテル；または
ホルマート、例えばギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸イソブチルもしくはギ酸ｔｅｒｔ−ブチル；または
スルホンもしくはスルホキシド、例えばメチルスルホニルメタン（ＭＳＭもしくはジメチルスルホン）、エチルメチルスルホン、スルホランもしくはジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）；または
アミド、例えばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ヘキサメチルホスホラミド（ＨＭＰＡ）もしくはＮ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−トリメチレン尿素（１，３−ジメチル−３，４，５，６−テトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン（ＤＭＰＵ））；または
アルコール、例えばベンジルアルコール（ＢＡ）、エタノール、トリフルオロエタノール（２，２，２−トリフルオロエタノール）、メタノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノールもしくはｎ−ブタノール；または
ケトン、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）もしくはメチル−イソアミルケトン（ＭＩＡＫ）；または
ニトロ溶媒、例えばニトロベンゼン、ニトロメタンもしくはニトロエタン；または
ニトリル溶媒、例えばアセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルもしくはアジポニトリル
を含む、実施形態１から１８までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５３】
Ｅ２０．電解質組成物が、電解質組成物の全重量を基準として、≦１０重量ｐｐｍの水または≦９、≦８、≦７、≦６、≦５または≦４重量ｐｐｍの水を含有する、実施形態１から１９までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５４】
Ｅ２１．電解質組成物が、イオン性液体とプロトン酸とを含み、ここで、イオン性液体の合計とプロトン酸の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２０までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５５】
Ｅ２２．電解質組成物が、イオン性液体と有機溶媒とを含み、ここで、イオン性液体の合計と有機溶媒の合計との重量／重量比が、例えば、約９９．５／０．５〜約０．５／９９．５、約９９／１〜約１／９９、約９５／５〜約５／９５、約９０／１０〜約１０／９０、約８０／２０〜約２０／８０、約７０／３０〜約３０／７０または約６０／４０〜約４０／６０である、実施形態１から２１までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５６】
Ｅ２３．電解質組成物が、１種以上の添加剤、例えば、腐食防止剤、固体電解質界面（ＳＥＩ）向上剤、プロトン発生向上剤、自己放電抑制剤、ガス発生防止剤、粘度調節剤、カソード保護剤、塩安定剤、導電率向上剤および溶媒和剤からなる群から選択される１種以上の添加剤を含有する、実施形態１から２２までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５７】
Ｅ２４．電解質組成物が、以下：
フッ素化油、スズ酸ナトリウム、クエン酸ナトリウムまたはポリアクリル酸；
ＨＦまたはＫＦ、希土類、例えばＹの酸化物または水酸化物、金属ポルフィン、例えばＮｉまたはＦｅポルフィン、ビニレンカルボナート、ビニルエチレンカルボナート、メチレンエチレンカルボナートまたはフルオロエチレンカルボナート；
ポリグリコール、ポリグリコールアルキルエーテル、ポリグリコールアルキルリン酸エステルまたはポリソルバート、例えばポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリソルバート  ２０、ポリソルバート  ４０またはポリソルバート  ８０またはＰＥＧ  ６００とポリソルバート  ２０との混合物またはＰＥＧ  ６００とＺｎＯとの混合物；
リン酸エステル系界面活性剤、プロパンスルトンまたはフルオロプロパンスルトン；およびＤＭＳＯ
からなる群から選択される１種以上の添加剤を、
電解質組成物の全重量を基準として、例えば、約０．１重量％〜約１５重量％の量で含有する、実施形態１から２３までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５８】
Ｅ２５．正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含む、実施形態１から２４までのいずれか１つに記載の電池。
【０２５９】
Ｅ２６．正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質を含み、
ここで、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物において、ニッケルが、金属酸化物、金属水酸化物および金属酸化物／水酸化物の金属全体を基準として、≦５、≦１０、≦１５、≦２０、≦２５、≦３０、≦３５、≦４０、≦４５、≦５０、≦５５、≦６０、≦６５、≦７０、≦７５、≦８０または≦８５原子パーセント、例えば≦９０原子パーセントの量で存在してよい、実施形態１から２５までのいずれか１つに記載の電池。
【０２６０】
Ｅ２７．正極が、遷移金属、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属酸化物／水酸化物および遷移金属フッ化物からなる群から選択される１種以上のカソード活物質；例えば、
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕ；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの水酸化物；
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕの酸化物／水酸化物および
Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｌｕ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、ＰｔまたはＡｕのフッ化物
からなる群から選択される１種以上のカソード活物質
を含む、実施形態１から２６までのいずれか１つに記載の電池。
【０２６１】
実施例
以下の例では、特に指定のない限り、すべての測定は、２５℃および１ａｔｍの周囲条件で行った。
【０２６２】
実施例１  イオン性液体と酢酸とを含む電解質組成物
イオン性液体を酢酸（ＡＡ）と混合することによって電解質組成物を調製する。酢酸濃度を、イオン性液体中でｍｏｌ／Ｌ（Ｍ）で報告する。それぞれの組成物の導電率を測定して、２５℃でｍＳ／ｃｍで報告する。結果は以下のとおりである。
【０２６３】
【表１】
0006751406.tif 000017
ＤＥＭＡ  ＴｆＯ：ジエチルメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート
ＥＭＩＭ  ＴＦＳＩ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド
ＥＭＩＭ  ＴｆＯ：１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート
ＢＭＩＭ  ＴＦＳＩ：１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド
ＢＭＩＭ  Ａｃ：１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート
ＢＭＩＭ  ＴｆＯ：１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート
【０２６４】
イオン性液体中に酢酸が存在すると導電率が増大することが分かる。
【０２６５】
電解質組成物を、ＳＷＡＧＥＬＯＫセルアセンブリにおいて用いる。比較的小さなアノードを用い、そのため容量は制限される。比容量は、アノード活物質の重量を基準として計算する。アノードは、ＡＢ５希土類／ニッケル系金属水素化物活物質を含有する。カソードは、Ｎｉ（ＯＨ）２活物質を含有し、かつセパレータは、従来の不織布材料である。
【０２６６】
純粋なイオン性液体は、不十分なセル性能を示す。イオン性液体と１Ｍ酢酸とを含む電解質組成物は、改善されたセル性能を示す。ＢＭＩＭ  Ａｃを含有する組成物は、特に充／放電過電圧およびサイクル安定性に関して非常に良好な性能を示す。
【０２６７】
実施例２  イオン性液体と溶媒とを含む電解質組成物
１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセアート（ＥＭＩＭ  Ａｃ）とメタノールとの１：１体積混合物を調製して、実施例１と同様に電解質としてセル内で試験する。７８ｍＡｈ／ｇの放電容量が、４００ｍＡｈ／ｇの充電容量で得られる。
【０２６８】
実施例３  イオン性液体とプロトン酸とを含む電解質組成物
ＥＭＩＭ  ＴＦＳＩ、ＥＭＩＭ  ＴｆＯおよびＤＥＭＡ  ＴｆＯ中で１Ｍリン酸（Ｈ３ＰＯ４）の電解質組成物を調製する。電解質は、実施例１と同様にセル内で試験する。セルは、良好な充／放電特性を示す。リン酸を、クエン酸、アクリル酸、メタンスルホン酸およびシュウ酸のそれぞれと置き換えて、この実施例を繰り返す。
【０２６９】
実施例４  ＥＭＩＭ  Ａｃ中に２Ｍ酢酸を含有する電解質組成物
充／放電試験を、実施例１と同様にセル内で２Ｍ酢酸／ＥＭＩＭ  Ａｃ電解質組成物を用いて行う。ＮｉＭＨセルを、４０ｍＡｈ／ｇに充電して、カットオフ電圧が０．７Ｖになるまで放電する。セルを活性化するために数サイクルが必要である。充電電圧が低下して、比容量が最初の２０サイクルにわたって劇的に増大する。クーロン効率は、２３サイクルで７０％に達する。セルは、５０サイクル後にわずかに劣化し始める；１４７サイクル後にクーロン効率は５８％に低下する。ＡＢ５アノードは、セルが４００ｍＡｈ／ｇの容量で充電されたときに、１７８ｍＡｈ／ｇの比容量を示す。
【０２７０】
実施例５  サイクリックボルタンメトリー
サイクリックボルタンメトリーは、アノードＡＢ５に対して、２Ｍ酢酸／ＥＭＩＭ  Ａｃ電解質を用いて、かつ３０重量パーセント（重量％）の水性ＫＯＨ電解質を用いて、活性化後に可変走査速度で行う。電極電位は、０Ｖ〜−１．２Ｖ（ｖｓ．Ｈｇ／ＨｇＯ参照極−ＫＯＨ）で、かつ０Ｖ〜−１．６Ｖ（ｖｓ．市販のリークフリー参照電極−２Ｍ酢酸／ＥＭＩＭ  Ａｃ電解質）で走査する。
【０２７１】
５００ｍＶ／ｓの走査速度では、３０重量％のＫＯＨの水素吸着ピークが、約−１．１Ｖで観察される。酢酸／ＥＭＩＭ  Ａｃ電解質の場合、水素吸着ピークが、−０．９５Ｖで観察され、更なるピークが、−１．５５Ｖで観察される。この酢酸／ＥＭＩＭ  Ａｃ電解質の場合、追加の０．６Ｖの電圧窓が存在する。
【０２７２】
実施例６  イオン性液体と溶媒とを含む電解質組成物
ＥＭＩＭ  Ａｃとプロピレンカルボナート（ＰＣ）との溶液を調製して、導電率について試験する。ＥＭＩＭ  Ａｃの量を、ＥＭＩＭ  Ａｃ／ＰＣ混合物を基準として体積％で報告する。それぞれの組成物の導電率を、２５℃でｍＳ／ｃｍで測定して報告する。結果は以下のとおりである。
【０２７３】
【表２】
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【０２７４】
イオン性液体とＰＣとの１：１体積混合物は、高度に導電性であることが分かる。
【０２７５】
実施例７  イオン性液体／溶媒／プロトン酸を含有する三元電解質組成物
酢酸と１−エチル−３−メチルイミダゾリウムアセタート（ＥＭＩＭ  Ａｃ）との混合物を調製して、導電率について試験する。達成される最高導電率は、１：１重量混合物において約１０．８ｍＳ／ｃｍである。
【０２７６】
酢酸をＥＭＩＭ  Ａｃとプロピレンカルボナート（ＰＣ）との１：１体積混合物と混合することによって電解質組成物を調製する。酢酸濃度は、混合物全体を基準とした重量％である。導電率を測定して、以下に報告する。
【０２７７】
【表３】
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【０２７８】
メタンスルホン酸をＥＭＩＭ  Ａｃ／ＰＣの１：１体積混合物と混合することによって電解質組成物を調製する。メタンスルホン酸濃度は、混合物全体を基準とした重量％である。導電率を測定して、以下に報告する。
【０２７９】
【表４】
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【０２８０】
アクリル酸をＥＭＩＭ  Ａｃ／ＰＣの１：１体積混合物と混合することによって電解質組成物を調製する。アクリル酸濃度は、混合物全体を基準とした重量％である。導電率を測定して、以下に報告する。
【０２８１】
【表５】
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【０２８２】
イオン性液体、溶媒およびプロトン酸を含有する三元電解質組成物は優れた導電率を示すことが分かる。
【０２８３】
ＥＭＩＭ  Ａｃ／ＰＣの１：１体積混合物中で酢酸１５．９１重量％の電解質組成物を、実施例１と同様にセル内で試験する。最初のサイクルで、三元電解質は、ＥＭＩＭ  Ａｃ中の２Ｍ酢酸に対して減少した充／放電過電圧を示す。三元系は、充電電圧について０．３３Ｖの低下と、増大した放電電圧プラトーとを示す。三元系はまた、二元系の２１．２％（６．１６／２９ｍＡｈ／ｇ）に対して３２．９％（１３．１４／４０ｍＡｈ／ｇ）の増大したクーロン効率を有する。
【０２８４】
実施例８  イオン性液体／プロトン酸および／または溶媒を含有する電解質組成物
メタノールを、エチレンカルボナート（ＥＣ）、プロピレンカルボナート（ＰＣ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）およびアセトニトリル（ＡＮ）のそれぞれと置き換えて、実施例２を繰り返す。
【０２８５】
ＰＣを、ＥＣ、メタノール、ＤＭＥ、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ、ＤＭＡおよびアセトニトリルのそれぞれと置き換えて、実施例６および７を繰り返す。