(57)【要約】      （修正有）【課題】高容量で、安全性の高い非水電解質電池に用いられる非水電解質を提供する。【解決手段】マグネシウムを活物質とした非水電解質電池に用いられる電解質であって、溶媒としてホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミドから選ばれる１種以上のアミド化合物を含み、電解質がマグネシウムのイミド塩を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウムを活物質とし、マグネシウムを含む非水電解質が、溶媒としてアミド化合物を含むことを特徴とする非水電解質。
【請求項２】
前記アミド化合物が、酸アミドであることを特徴とする請求項１に記載の非水電解質。
【請求項３】
前記酸アミドが、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミドから選ばれる少なくとも１種類以上含むことを特徴とする請求項１または２に記載の非水電解質。
【請求項４】
前記マグネシウムを含む電解質がマグネシウムのイミド塩を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の非水電解質。
【請求項５】
前記マグネシウムを含む電解質がスルホニルイミドを含むことを特徴とする請求項４に記載の記載の非水電解質。
【請求項６】
前記スルホニルイミドがアルキルスルホニルイミドであることを特徴とする請求項５に記載の非水電解質。
【請求項７】
前記非水電解質が、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）を含むことを特徴とする請求項６に記載の非水電解質。
【請求項８】
前記電解質が、マグネシウムのスルホン酸塩を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の非水電解質。
【請求項９】
前記マグネシウムのスルホン酸塩が、マグネシウムのアルキルスルホン酸塩であることを特徴とする請求項８に記載の非水電解質。
【請求項１０】
前記マグネシウムのアルキルスルホン酸塩が、トリフルオロメタンスルホネートマグネシウム（Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２）であることを特徴とする請求項９に記載の非水電解質。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マグネシウムを活物質とする非水電解質電池に使用される非水電解質に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高エネルギー密度の二次電池として、非水電解質を使用し、リチウムイオンを正極と負極との間で移動させて充放電を行うようにした非水電解質二次電池が用いられている。
【０００３】
近年、小型ビデオカメラ、携帯電話、ノートパソコン等の携帯用電子・通信機器等に用いられる電池として、イオン伝導媒体としてリチウムイオンを用いたものが提案されている。これらは、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な合金もしくは炭素材料、珪素材料などを負極活物質とし、層状のコバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、あるいはスピネル型のマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ２Ｏ４）等のリチウム遷移金属複合酸化物を正極活物質材料とするとともに、エチレンカーボネートやジエチルカーボネートなどの有機溶媒にＬｉＢＦ４やＬｉＰＦ６等のリチウム塩からなる電解質を溶解させたものを用いたリチウムイオン電池で代表され、これらの非水電解質電池は、小型軽量でかつ高容量で充放電可能な電池として広く研究が進められている。
【０００４】
また、フッ化炭素を正極活物質として用い、リチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属よりなる負極と、非水電解質とを用いた電池も提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
その一方で、エネルギー密度という観点から、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属あるいはアルミニウムなどの軽金属を負極活物質として用いる研究が行われている。
【０００６】
イオン伝導媒体として、リチウムイオンに代えてマグネシウムイオンを用いた場合、反応電子数が大きくまた安価であると共に、安定であるため安全性に優れるという利点がある。
【０００７】
マグネシウムは、標準電極電位が−２．３７５Ｖ（ｖｓ．ＮＨＥ）と低く、軽量である上、リチウムに比べて安価で取り扱いが容易であり、かつ資源的にも豊富であるなどの利点がある。
【０００８】
しかしながら、高電圧が期待できる非水系のマグネシウム電池は、イオン解離するマグネシウム塩が数少ない、高容量の正極が見出されていないなどの理由からほとんど実用化されていない。
【０００９】
また、非水溶媒に溶解するマグネシウム塩としては、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、ＭｇＣｌ２程度しかなく、ＭｇＣｌ２は不溶性の溶媒も多く存在する上、高電位正極を使った場合にはＣｌ２が発生する可能性がある。また、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２は過酸化物であるので、安全性に問題があった。
【００１０】
また、非水系マグネシウム電池の可能性が示されている（非特許文献１参照）が、このとき用いた正極の容量は１２２ｍＡｈ／ｇ程度と小さく、電池容量がリチウム電池に劣る。また、この例では、電解質に、グリニヤール試薬を用いている。グリニヤール試薬は、塩ではなく有機金属化合物であり、爆発の危険もあり、安全性にも問題があった。
このため非水系マグネシウム電池としては、更なる高容量化、高安全性が求められている。
【００１１】
【特許文献１】
特公昭４８−２５５６６号公報
【非特許文献１】
充電可能なマグネシウム電池のプロトタイプシステム：Ｄ．Ａｕｒｂａｃｈ．Ｎａｔｕｒｅ４０７（２０００）７２４
【発明が解決しようとする課題】
このようにマグネシウムを活物質として用いた電池も提案されているものの、従来の非水電解質電池では、正極の容量が小さくまた、電解質として、過塩素酸マグネシウムや、グリニヤール試薬などを用いているため、酸素を発生し易く、反応性が高く、安全性に問題があった。
【００１２】
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、高容量で、安全性の高い非水電解質を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明の非水電解質は、溶媒として、アミド化合物を含む非水電解質を用いたことを特徴とする。
特に、酸アミドを溶媒として用いることにより、より効率よくマグネシウムを活物質として作用させることが可能となる。
望ましくは、この非水電解質は、マグネシウムのイミド塩またはスルホン酸塩を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、電解質として、過酸化物系ではなく、化学的に安定な物質であるマグネシウムのイミド塩またはマグネシウムのスルホン酸塩を用いているため、安全で高容量の非水電解質電池を提供することが可能となる。
なお、非水電解質としてマグネシウムのイミド塩またはマグネシウムのスルホン酸塩を、アミド化合物を含む有機溶媒に溶解した形態、あるいはまたこれにさらに室温溶融塩を添加した形態であるのが望ましい。
【００１５】
イミド塩あるいはスルホン酸塩は、グリニヤール試薬や過塩素酸マグネシウムに比べて安定であり、酸素の放出も少ないため、電解質として安全性が高い。従って、安全性が高く高容量の非水電解質電池を提供することが可能となる。
また、合成が容易であり、入手し易いことから、前記イミド塩として、アルキルスルホニルイミド塩を用いるのが望ましい。
【００１６】
ここで有効に用いられるイミド塩としては、アルキルスルホニルイミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣｘＦ２ｘ＋１ＳＯ２）２］２、ｘ＝１〜８）があり、中でも特にｘ＝１、２のものが合成し易い。
また、前記アルキルスルホニルイミド塩として、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）を用いるのが望ましい。この塩は導電率が高いため、この塩を用いることにより、高出力、高容量の非水電解質電池を提供することが可能となる。
【００１７】
また、前記アルキルスルホニルイミド塩としては、上述したＭｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２のほかＭｇ［Ｎ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２］２、Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＣＯＣＦ３）］２、Ｍｇ［Ｎ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）］２、Ｍｇ［Ｎ（Ｃ６Ｆ５ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）］２、Ｍｇ［Ｎ（Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）］２、Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＣＨ２ＯＳＯ２）  ２］２、Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）  ２］２、Ｍｇ［Ｎ（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＳＯ２）  ２］２、Ｍｇ［Ｎ（（ＣＦ３）  ２ＣＨＯＳＯ２）  ２］２などが適用可能である。
【００１８】
また、望ましくは、前記スルホン酸塩が、アルキルスルホン酸塩である。
ここで有効に用いられるスルホン酸塩としては、アルキルスルホン酸マグネシウム（Ｍｇ［（ＣｘＦ２ｘ＋１ＳＯ３）２］２）、ｘ＝１〜８が有効である。
なかでも、前記アルキルスルホン酸塩としては、トリフルオロメタンスルホネートマグネシウム（Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２）が望ましい。この塩は、合成もし易く、高出力高容量の電池を提供することが可能となる。
ここで、トリフルオロメタンスルホネートマグネシウム（Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２）の導電率は、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）の導電率の１０分の１程度であり、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）がより望ましい。
またこの他、Ｍｇ（Ｃ４Ｆ９ＳＯ３）２なども適用可能である。
さらにまた、他、Ｍｇ（ＣＨ３ＳＯ３）２、Ｍｇ（Ｃ６Ｆ５ＳＯ３）２、Ｍｇ（Ｃ６Ｈ５ＳＯ３）２なども安全性が高い。
【００１９】
また本発明で用いられる非水溶媒は少なくとも１つのアミド化合物を含む。アミド化合物としては、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミドから選ばれる少なくとも１種類以上含むことを特徴とする。
これらのアミド化合物は他の非水溶媒と混合して用いることもできる。混合できる有機溶媒（非水溶媒）としては、環状エステル、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステルなどのエステル類、環状エーテル、鎖状エーテル、ニトリル類、もしくは室温溶融塩系などがあげられる。環状炭酸エステルとしては、エチレンカーボネート（（ＣＨ２）２Ｏ２ＣＯ）、プロピレンカーボネート（ＣＨ３ＣＨＣＨ２Ｏ２ＣＯ）、ブチレンカーボネート（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＣＨ２Ｏ２ＣＯ）などがあげられ、これらの水素の一部または全部をフッ素化されているものも用いることが可能で、トリフルオロプロピレンカーボネート（ＣＦ３ＣＨＣＨ２Ｏ２ＣＯ）、フルオロエチレンカーボネートなどがあげられる。鎖状炭酸エステルとしては、ジメチルカーボネート（（ＣＨ３Ｏ）２ＣＯ）、エチルメチルカーボネート（（ＣＨ３Ｏ）（Ｃ２Ｈ５Ｏ）ＣＯ）、ジエチルカーボネート（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）２ＣＯ）、メチルプロピルカーボネート（（ＣＨ３Ｏ）（Ｃ３Ｈ７Ｏ）ＣＯ）、エチルプロピルカーボネート（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）（Ｃ３Ｈ７Ｏ）ＣＯ）、メチルイソプロピルカーボネート（（ＣＨ３Ｏ）（（ＣＨ３）２ＣＨＯ）ＣＯ）などがあげられ、これらの水素の一部または全部をフッ素化されているものも用いることが可能である。エステル類としては酢酸メチル（ＣＨ３ＣＯＯＣＨ３）、酢酸エチル（ＣＨ３ＣＯＯＣ２Ｈ５）、酢酸プロピル（ＣＨ３ＣＯＯＣ３Ｈ７）、プロピオン酸メチル（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＣＨ３）、プロピオン酸エチル（Ｃ２Ｈ５ＣＯＯＣ２Ｈ５）、γ−ブチロラクトン（（ＣＨ２）３ＯＣＯ）などがあげられる。上記の環状エーテル類としては１，３−ジオキソラン（（ＣＨ２）３Ｏ２）、４−メチル−１，３−ジオキソラン（ＣＨ３ＣＨ（ＣＨ２）２Ｏ２）、テトラヒドロフラン（（ＣＨ２）４Ｏ）、２−メチルテトラヒドロフラン（ＣＨ３ＣＨ（ＣＨ２）３Ｏ）、プロピレンオキシド（ＣＨ３ＣＨＣＨ２Ｏ）、１，２−ブチレンオキシド（ＣＨ３ＣＨ２ＣＨＣＨ２Ｏ）、１，４−ジオキサン（（ＣＨ２）４Ｏ２）、１，３，５−トリオキサン（（ＣＨ２）３Ｏ３）、フラン（（ＣＨ）４Ｏ）、２−メチルフラン（（ＣＨ）３ＣＣＨ３Ｏ）、１，８−シネオール（ＣＨ３ＣＯ（（ＣＨ２）４ＣＨ）Ｃ（ＣＨ３）２）、クラウンエーテルなどがあげられる。また、鎖状エーテルとしては、１，２−ジメトキシエタン（（ＣＨ３Ｏ）２（ＣＨ２）２）、ジエチルエーテル（（Ｃ２Ｈ５）２Ｏ）、ジプロピルエーテル（（Ｃ３Ｈ７）２Ｏ）、ジイソプロピルエーテル（（（ＣＨ３）２ＣＨ）２Ｏ）、ジブチルエーテル（（Ｃ４Ｈ９）２Ｏ）、ジヘキシルエーテル（（Ｃ６Ｈ１３）２Ｏ）、エチルビニルエーテル（ＣＨ２ＣＨＯＣ２Ｈ５）、ブチルビニルエーテル（ＣＨ２ＣＨＯＣ４Ｈ９）、メチルフェニルエーテル（Ｃ６Ｈ５ＯＣＨ３）、エチルフェニルエーテル（Ｃ６Ｈ５ＯＣ２Ｈ５）、ブチルフェニルエーテル（Ｃ６Ｈ５ＯＣ４Ｈ９）、ペンチルフェニルエーテル（Ｃ６Ｈ５ＯＣ５Ｈ１１）、メトキシトルエン（（ＣＨ３）Ｃ６Ｈ４ＯＣＨ３）、ベンジルエチルエーテル（Ｃ６Ｈ５ＣＨ２ＯＣ２Ｈ５）、ジフェニルエーテル（（Ｃ６Ｈ５）２Ｏ）、ジベンジルエーテル（（Ｃ６Ｈ５ＣＨ２）２Ｏ）、ｏ−ジメトキシベンゼン（���６Ｈ４（ＯＣＨ３）２）、１，２−ジエトキシエタン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）２（ＣＨ２）２）、１，２−ジブトキシエタン（（Ｃ４Ｈ９Ｏ）２（ＣＨ２）２）、ジエチレングリコールジメチルエーテル（（Ｃ３Ｈ７Ｏ）２Ｏ）、ジエチレングリコールジエチルエーテル（（Ｃ２Ｈ５ＯＣ２Ｈ４）２Ｏ）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（（Ｃ４Ｈ９ＯＣ２Ｈ４）２Ｏ）、１，１−ジメトキシメタン（（ＣＨ３Ｏ）２ＣＨ２）、１，１−ジエトキシエタン（（Ｃ２Ｈ５Ｏ）２ＣＨＣＨ３）トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルなどが挙げられる。ニトリル類としては、アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）などである。また、これらを２種以上混合した混合溶媒も有効である。
【００２０】
さらに、上記電解質には、以下に示すような、融点６０℃以下の室温溶融塩を含有するのが望ましい。この室温溶融塩としては、トリメチルプロピルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（（ＣＨ３）３Ｎ＋（Ｃ３Ｈ７）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３）２）、トリメチルオクチルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（（ＣＨ３）Ｎ＋（Ｃ８Ｈ１７）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３）２）、トリメチルアリルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（（ＣＨ３）３Ｎ＋（Ａｌｌｙｌ）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３）２、トリヘキシルアンモニウム・ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド（（ＣＨ３）３Ｎ＋（Ｃ６Ｈ１３）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３）２）、トリメチルエチルアンモニウム・２，２，２−トリフルオロ−Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニル）アセトアミド（（ＣＨ３）２Ｎ＋（Ｃ２Ｈ５）（ＣＦ３ＣＯ）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３））、トリメチルアリルアンモニウム・２，２，２−トリフルオロ−Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニル）アセトアミド（（ＣＨ３）３Ｎ＋（Ａｌｌｙｌ）（ＣＦ３ＣＯ）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３））、トリメチルプロピルアンモニウム・２，２，２−トリフルオロ−Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニル）アセトアミド（（ＣＨ３）３Ｎ＋（Ｃ３Ｈ７）（ＣＦ３ＣＯ）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３））、テトラエチルアンモニウム・２，２，２−トリフルオロ−Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニル）アセトアミド（（Ｃ２Ｈ５）４Ｎ＋（ＣＦ３ＣＯ）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３））、トリエチルメチルアンモニウム・２，２，２−トリフルオロ−Ｎ−（トリフルオロメチルスルホニル）アセトアミド（（Ｃ２Ｈ５）Ｎ＋（ＣＨ３）（ＣＦ３ＣＯ）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３））、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（（Ｃ２Ｈ５）（Ｃ３Ｈ３Ｎ２）＋（ＣＨ３）Ｎ−（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２）、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（（Ｃ２Ｈ５）（Ｃ３Ｈ３Ｎ２）＋（ＣＨ３）Ｎ−（ＳＯ２ＣＦ３）２）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・テトラフルオロボレート（（Ｃ２Ｈ５）（Ｃ３Ｈ３Ｎ２）＋（ＣＨ３）ＢＦ４−）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ペンタフルオロボレート（Ｃ２Ｈ５）（Ｃ３Ｈ３Ｎ２）＋（ＣＨ３）ＰＦ６−）から選択される少なくとも１種以上を含むことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
この非水電解質では、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）またはトリフルオロメタンスルホネートマグネシウム（Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２）を溶質とし、溶媒としてアミド化合物であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに溶解させた非水電解質を用いたことを特徴とするものである。
【００２２】
（実施例１）
【００２３】
１．非水電解質の調製
ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）をアミド化合物であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに０．５モル／リットルの濃度で溶解させて非水電解質を作製した。ここでは、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウムが溶解し、解離することによりマグネシウムが活物質として作用するものである。
２．作用極の作製
活物質としての天然黒鉛粉末９８質量％にスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）１質量％、カルボキシルメチルセルロース１質量％で混合して、合剤とし、これを水に分散させスラリー状にした。
次いで、このスラリーを、集電体としてのタンタル箔の片面にドクターブレード法により塗布し、真空下において１１０℃で乾燥し、水を蒸散させ、作用極を形成した。
【００２４】
３．対極、参照極の作製
マグネシウム金属板を所定の大きさにカットし、マグネシウム金属からなる対極および参照極とした。
【００２５】
４．試験セルの組み立て
上述のようにして作製した作用極にリードを取り付け、作用極１２ａとし、上述のようにして作製された対極にリードを取り付け、対極１１とし、上述のようにして作製された参照極１３とともに、上記非水電解質１４を試験セル容器１０内に注液して図１に示すような試験セルを形成した。１５はセパレータである。
【００２６】
５．試験
上述のようにして作製した試験セルを、室温で電位走査スピードを１ｍＶ／ｓｅｃ．電位走査範    囲を１サイクル時−０．６〜１Ｖ、２、３サイクル時−１．０〜１Ｖとして電位走査試験を行った。
このときのサイクリックボルタモグラムを図２に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて、酸化ピークと還元ピークが観測された。これにより、Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドに０．５モル／リットルの濃度で溶解させた電解質中でＭｇが前記作用極に可逆的に挿入・脱離可能であることがわかった。
以上のように、この非水電解質は、マグネシウムを活物質として作用させることができる非水電解質である。
【００２７】
（実施例２）
アミド化合物であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとエチレンカーボネートとを体積比１：１で混合した溶媒に、溶質としてビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）を０．５モル／リットルの濃度で溶解させて、マグネシウムを活物質とし、マグネシウムを含む非水電解質を作製した。作用極、参照極、対極は実施例１と同様のものを用いた。
【００２８】
そして実施例１と同様にして作製した試験セルを、室温で電位走査スピードを１ｍＶ／ｓｅｃ、電位走査範囲を１サイクル時−０．６〜１Ｖ、２サイクル時−１．０〜１Ｖとして電位走査試験を行った。
このときのサイクリックボルタモグラムを図３に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて酸化ピークと還元ピークが観測された。これにより、Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとエチレンカーボネートとを体積比１：１で混合した溶媒に０．５モル／リットルの濃度で溶解させた電解質中でＭｇが可逆的に挿入・脱離可能であることがわかった。
以上のように、この非水電解質は、マグネシウムを活物質として作用させることができる非水電解質である。
【００２９】
（実施例３）
次に、アミド化合物であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとプロピレンカーボネートとを体積比１：１で混合した溶媒に、溶質としてビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）を０．５モル／リットルの濃度で溶解させて、マグネシウムを活物質としマグネシウムを含む非水電解質を作製した。作用極、参照極、対極は実施例１と同様のものを用いた。
【００３０】
そして実施例１と同様にして作製した試験セルを、室温で電位走査スピードを１ｍＶ／ｓｅｃ、電位走査範囲を１サイクル時−０．６〜１Ｖ、２サイクル時−１．０〜１Ｖとして電位走査試験を行った。
このときのサイクリックボルタモグラムを図４に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて、酸化ピーク、還元ピークが観測された。これにより、Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとプロピレンカーボネートとを体積比１：１で混合した溶媒に０．５モル／リットルの濃度で溶解させた電解質中でＭｇが可逆的に挿入・脱離可能であることがわかった。
以上のように、この非水電解質は、マグネシウムを活物質として作用させることができる非水電解質である。
【００３１】
（実施例４）
アミド化合物であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとプロピレンカーボネートとを体積比１：１で混合した溶媒に、溶質としてビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドマグネシウム（Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２）を０．５モル／リットルの濃度で溶解させて、マグネシウムを活物質とし、マグネシウムを含む非水電解質を作製した。作用極、参照極、対極は、実施例１と同様のものを用いた。
【００３２】
そして実施例１と同様にして作製した試験セルを用い、定電流充電を行い、黒鉛中にＭｇを挿入した。この後、この試験セルを解体し、対極よりＭｇ金属を取り除き、代わりにＭｇを挿入していない黒鉛を対極として試験セルを作製した。この試験セルを用い、定電流放電を行い、Ｍｇを挿入した作用極からＭｇを脱離し、対極の黒鉛にＭｇを挿入した。
【００３３】
このときの放電曲線を図５に示す。この図より、作用極から脱離したＭｇが対極に挿入されていることがわかる。これにより、Ｍｇ［Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２］２をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドとプロピレンカーボネートとを体積比１：１で混合した溶媒に０．５モル／リットルの濃度で溶解させた電解質中でＭｇが可逆的に挿入・脱離可能であることがわかった。
以上のように、この非水電解質はマグネシウムを活物質として作用させることができる非水電解質である。
【００３４】
（実施例５）
アミド化合物であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドを溶媒とし、溶質としてトリフルオロメタンスルホネートマグネシウム（Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２）を０．５モル／リットルの濃度で溶解させて、マグネシウムを活物質としマグネシウムを含む非水電解質を作製した。作用極、参照極、対極は、実施例１と同様のものを用いた。
【００３５】
そして実施例１と同様にして作製した試験セルを、室温で電位走査スピードを１ｍＶ／ｓｅｃ、電位走査範囲を１サイクル時−０．６〜１Ｖ、２、３サイクル時−１．０〜１Ｖとして電位走査試験を行った。
このときのサイクリックボルタモグラムを図６に示す。このサイクリックボルタモグラムにおいて、酸化ピーク、還元ピークが観測された。これにより、Ｍｇ（ＣＦ３ＳＯ３）２をＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドからなる溶媒に０．５モル／リットルの濃度で溶解させた電解質中でＭｇが黒鉛中に可逆的に挿入・脱離可能であることがわかった。
以上のように、この非水電解質は、マグネシウムを活物質として作用させることができる非水電解質である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、アミド化合物を溶媒とした非水電解質電池を用いることにより、イオン伝導媒体としてマグネシウムを用いた、安全で高容量の非水電解質電池を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の非水電解質電池の試験セルを示す斜視図である。
【図２】本発明実施例１の試験セルのサイクリックボルタモグラムを示す図である。
【図３】本発明実施例２の試験セルのサイクリックボルタモグラム性を示す図である。
【図４】本発明実施例３の試験セルのサイクリックボルタモグラムを示す図である。
【図５】本発明実施例４の試験セルの放電特性を示す図である。
【図６】本発明実施例５の試験セルのサイクリックボルタモグラムを示す図である。
【符号の説明】
１０  試験セル容器
１１  対極
１２ａ  作用極
１３  参照極
１４  非水電解質
１５  セパレータ
【図１】
2004327326.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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