(57)【要約】【課題】 耐電圧の低下及びキャパシタの容量低下並に内部抵抗の増大を抑制しうる非水電解液、およびそれを用いた電気化学素子を提供することを目的とする。【解決の手段】電解質塩（Ａ）からなる電解液であって、カルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ１が１重量％以下であり、かつ、酸アミド（ａ２）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ２が１重量％以下であり、かつ、環状アミン化合物（ａ３）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ３が３重量％以下であり、かつ、ｘ１、ｘ２、ｘ３の合計が０．００００１重量％以上４重量％以下であることを特徴とする電解液を使用する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質塩（Ａ）からなる電解液であって、一般式（１）で表されるカルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ１が１重量％以下であり、かつ、
Ｒ1−ＣＯ2-・Ｎ+Ｈ3Ｒ2        （１）
［式中、Ｒ1は水酸基，アミノ基，ニトロ基，シアノ基，カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子；Ｒ2は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基又は水素原子］
一般式（２）で表される酸アミド（ａ２）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ２が１重量％以下であり、かつ、
Ｒ3−ＣＯＮＨＲ4             （２）
［式中、Ｒ3は上記Ｒ1に同じ；Ｒ4は上記Ｒ2に同じ］
一般式（３）で表される環状アミン化合物（ａ３）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ３が３重量％以下であり、かつ、
【化１】
2004221557.tif 000005
［式中、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にアミノ基及び／又はエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる、炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子、又、互いに結合して二重結合、芳香環もしくは非芳香環、複素環を形成してもよい；Ｘ、Ｙ及びＺは水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる炭素数１〜１０の２価の炭化水素基］
ｘ１、ｘ２及びｘ３の合計が０．００００１重量％以上４重量％以下であることを特徴とする電解液。
【請求項２】
さらに、一般式（４）で表されるウレタン化合物（ａ４）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ４が５重量％以下であり、かつ、
Ｒ8ＯＯＣＮＨＲ9             （４）
［式中、Ｒ8及びＲ9は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にアミノ基及び／又はエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる、炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子］
ｘ１、ｘ２、ｘ３及びｘ４の合計が０．００００１重量％以上８重量％以下である請求項１記載の電解液。
【請求項３】
前記電解質塩（Ａ）がさらに非水溶媒（Ｂ）に溶解されてなる請求項１又は２記載の電解液。
【請求項４】
前記電解質塩（Ａ）が一般式（４）で表されるイミダゾリウム塩（Ａ１）であることを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の電解液。
【化２】
2004221557.tif 000006
[式中、Ｒ8及びＲ10は同一又は異なる、炭素数１〜１０の１価炭化水素基；Ｒ9、Ｒ11及びＲ12は水酸基，アミノ基，ニトロ基，シアノ基，カルボキシル基，もしくはホルミル基を一つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる、炭素数１〜１０の１価の炭化水素基又は水素原子；Ｘ-は対アニオンを表す］
【請求項５】
前記Ｘ-がＰＦ6-、ＢＦ4-、Ｆ-・２．３ＨＦ、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、Ｎ（ＲｆＳＯ3）2-、Ｃ（ＲｆＳＯ3）3-およびＲｆＳＯ3-（Ｒｆは炭素数１〜１２のフルオロアルキル基）よりなる群から選ばれたイオンである請求項１〜４いずれか記載の電解液。
【請求項６】
イミダゾール類（Ｌ）の重量に基づいて、前記（ａ１）の含量が５重量％以下、かつ、前記（ａ２）の含量が５重量％以下、かつ、前記（ａ３）の含量が１５重量％以下、かつ、前記（ａ４）の含量が２５重量％以下である（Ｌ）を使用して製造した４級アンモニウム塩（Ｌ１）を、さらにアニオン交換反応して得られる電解質塩からなるか、又は該電解質塩を非水溶媒に溶解してなることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の電解液。
【請求項７】
前記（ａ１）が、ギ酸アンモニウム塩、ギ酸メチルアミン塩及びギ酸エチルアミン塩からなる群より選ばれる少なくとも１種であり、前記（ａ２）が、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド及びＮ−エチルホルムアミドからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、前記（ａ３）が、ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、前記（ａ４）が、カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、Ｎ−メチルカルバミン酸メチル、Ｎ−メチルカルバミン酸エチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸エチルからなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１〜６いずれか記載の電解液。
【請求項８】
非水溶媒（Ｂ）がプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、スルホラン、メチルスルホラン、アセトニトリル、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、及びジエチルカーボネートからなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項３〜７いずれか記載の電解液。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか記載の電解液からなることを特徴とする電気化学素子用電解液。
【請求項１０】
請求項１〜８いずれか記載の電解液を用いてなることを特徴とする電気化学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気二重層コンデンサ等の電気化学キャパシタ、電池等の電気化学素子用電解液に関する。さらに詳しくは、耐電圧が高く、エネルギー密度が大きい電気化学素子用電解液に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気化学素子用の非水電解液として、プロピレンカーボネート溶媒にホウフッ化第４級アンモニウム塩またはホウフッ化第４級ホスホニウム塩を溶解させたものが実用化されている。
電気化学素子用の電解質として、第四級アンモニウム塩、第四級ホスホニウム塩を使用すると、陰極側分極性電極の表面若しくは陰極側分極性電極に接続された引き出しリードの表面で発生する強アルカリ成分による封口体の封止性能の低下が引き起こされるが、電解質に特定のイミダゾリウム塩を用いると、該強アルカリ成分の生成を抑制できることが知られている。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−０５４３７９号公報（第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電気化学素子用電解液の電解質として上記イミダゾリウム塩を使用した場合、耐電圧が低く十分ではないという問題点を有していた。本発明はこの問題点を解決するものであり、耐電圧が向上した電気化学素子用電解液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らはかかる事情に鑑み鋭意検討した結果、この原因は、電解液中に不純物、特に電解質塩由来のカルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）、及び／又は酸アミド（ａ２）及び／又は環状アミン化合物（ａ３）及び／又は（ａ４）が含まれているためであり、これらを低減することにより、耐電圧の低下及びキャパシタの容量低下、内部抵抗の増加を抑制しうることを見いだし、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、
電解質塩（Ａ）からなる電解液であって、一般式（１）で表されるカルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ１が１重量％以下であり、かつ、
Ｒ1−ＣＯ2-・Ｎ+Ｈ3Ｒ2        （１）
［式中、Ｒ1は水酸基，アミノ基，ニトロ基，シアノ基，カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子；Ｒ2は炭素数１〜１０の１価の炭化水素基又は水素原子］
一般式（２）で表される酸アミド（ａ２）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ２が１重量％以下であり、かつ、
Ｒ3−ＣＯＮＨＲ4             （２）
［式中、Ｒ3は上記Ｒ1に同じ；Ｒ4は上記Ｒ2に同じ］
一般式（３）で表される環状アミン化合物（ａ３）の該電解液の重量に基づく該電解液中の含量ｘ３が３重量％以下であり、かつ、
【化３】
2004221557.tif 000002
［式中、Ｒ5、Ｒ6及びＲ7は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にアミノ基及び／又はエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる、炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子、又、互いに結合して二重結合、芳香環もしくは非芳香環、複素環を形成してもよい；Ｘ、Ｙ及びＺは水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる炭素数１〜１０の２価の炭化水素基］
ｘ１、ｘ２及びｘ３の合計が０．００００１重量％以上４重量％以下であることを特徴とする電解液；及び該電解液を用いてなる電気化学素子である。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の電解液は、従来の電解液に比べ電気化学的安定性に優れており、耐電圧が高い。また該電解液を用いた電気二重層コンデンサの残存電圧は大きく、容量保持率が優れており、さらに内部抵抗を抑える効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明を詳細に説明する。
ｘ１は、通常１重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、さらに好ましくは０．１重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。１重量％を超えると耐電圧が低下したり、キャパシタの容量低下を起こしたりする。
ｘ２は、通常１重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、さらに好ましくは０．１重量％以下、特に好ましくは０．０１重量％以下である。１重量％を超えると耐電圧が低下したり、キャパシタの容量低下を起こしたりする。
ｘ３は、通常３重量％以下、好ましくは１．５重量％以下、さらに好ましくは０．３重量％以下、特に好ましくは０．０３重量％以下である。３重量％を超えると耐電圧が低下したり、キャパシタの容量低下を起こしたりする。
ｘ１、ｘ２及びｘ３の合計が、通常４重量％以下、好ましくは２重量％以下、さらに好ましくは０．４重量％以下、特に好ましくは０．０４重量％以下であり、また、通常０．００００１重量％以上、好ましくは０．０００１重量％以上、特に好ましくは０．００１重量％以上である。４重量％を超えると耐電圧が低下したり、キャパシタの容量低下を起こしたりする。
ｘ４は、キャパシタの容量の観点から、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは２重量％以下、より好ましくは０．５重量％以下、特に好ましくは０．０５重量％以下である。
ｘ１、ｘ２、ｘ３及びｘ４の合計が、キャパシタの容量の観点から、好ましくは８重量％以下、さらに好ましくは５重量％以下、より好ましくは０．８重量％以下、特に好ましくは０．０８重量％以下であり、また、好ましくは０．００００１重量％以上、さらに好ましくは０．０００１重量％以上、特に好ましくは０．００１重量％以上である。
【０００８】
本発明の電解液は電解質塩（Ａ）からなる。（Ａ）は好ましくは８０℃以下、さらに好ましくは５０℃以下、特に好ましくは３０℃以下で流動性のある液状である。また、本発明の電解液は（Ａ）がさらに非水溶媒（Ｂ）に溶解されていることが好ましい。
【０００９】
電解質塩（Ａ）は、イミダゾール類（Ｌ）を４級化して製造した４級アンモニウム塩（Ｌ１）をさらにアニオン交換反応をすることにより得られる電解質塩であることが好ましい。イミダゾール類（Ｌ）はα−ジカルボニル化合物、アンモニア、アルデヒド、及び１級アミンの反応により得ることができる。この反応において副反応としてカルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）が生成する。またカルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）を加熱すると脱水して酸アミド（ａ２）が生成することが知られている。また、アンモニアとアルデヒドとの縮合反応により（ａ３）が生成する。さらに、４級化剤と（ａ２）との反応により（ａ４）が生成する。従って、α−ジカルボニル化合物、アンモニア、アルデヒド、及び１級アミンの反応で生成したイミダゾール類（Ｌ）は、（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）を含み、このイミダゾール類（Ｌ）を使用した電解質塩には（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）が不純物として含まれる。このため、電解質塩（Ａ）を非水溶媒（Ｂ）に溶質として溶解してなる電解液にも（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）が含まれることになる。
【００１０】
本発明で規定される（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の含量の分析法としては、高速液体クロマトグラフ（以下ＨＰＬＣと略記）及びガスクロマトグラフ（以下ＧＣと略記）が使用できる。
ＨＰＬＣの測定条件は次に示す条件で行った。機器：型名（ＬＣ−１０Ａ）、メーカー（株式会社島津製作所）、カラム：ＣＡＰＣＥＬＬ  ＰＡＣ  ＵＧ１２０Ｃ１８（４．６ｍｍφ×２５ｃｍ）メーカー（株式会社資生堂）、移動相：濃度１０ｍｍｏｌ／ｌのリン酸および濃度１００ｍｍｏｌ／ｌの過塩素酸ナトリウムの水溶液、流速：０．８ｍｌ／ｍｉｎ、検出器：ＵＶ（２１０ｎｍ）、注入量：２０μｌ、カラム温度：４０℃。
ＧＣの測定条件は次に示す条件で行った。機器：型名（ＧＣ−１７Ａ）、メーカー（株式会社島津製作所）、カラム：ＤＢ−５（０．５３ｍｍφ×３０ｍ）メーカー（Ｊ＆Ｗ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）、注入量：１μｌ、検出器：ＦＩＤ、初期カラム温度：６０℃、昇温速度：１０℃／ｍｉｎ、最終カラム温度２５０℃、注入口温度：２５０℃、検出器温度：２５０℃。
【００１１】
本発明においてカルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）としては上記一般式（１）で示されるものが挙げられる。
Ｒ1は水酸基，アミノ基，ニトロ基，シアノ基，カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子であり、具体的には、メチル、エチル、イソプロピル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、２−ヒドロキシブチル、１−アミノエチル、１−ニトロエチル、２−シアノプロピル、１−カルボキシプロピル、メトキシエチル、エトキシプロピル等が挙げられる。
また、Ｒ2は、炭素数１〜１０の１価炭化水素基または水素原子である。炭素数１〜１０の炭化水素基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、及び芳香族基含有の炭素数１〜１０の炭化水素基が挙げられる。炭素数１〜１０のアルキル基としてはメチル、エチル、イソプロピル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、ラウリル、ステアリル等が挙げられる。芳香族基含有の炭素数１〜１０の炭化水素基としては、例えばフェニル基、ベンジル基が挙げられる。これらの中で特に炭化水素数が１〜１０の炭化水素基又は水素原子が挙げられ、さらに特に炭素数が１〜５の炭化水素基又は水素原子が挙げられる。
【００１２】
（ａ１）としては例えば以下の例が挙げられる。
ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、プロピオン酸アンモニウム、酪酸アンモニウム、イソ酪酸アンモニウム、アクリル酸アンモニウム、メタクリル酸アンモニウム、ギ酸メチルアミン塩、酢酸メチルアミン塩、プロピオン酸メチルアミン塩、酪酸メチルアミン塩、イソ酪酸メチルアミン塩、アクリル酸メチルアミン塩、メタクリル酸メチルアミン塩、ギ酸エチルアミン塩、酢酸エチルアミン塩、プロピオン酸エチルアミン塩、酪酸エチルアミン塩、イソ酪酸エチルアミン塩、アクリル酸エチルアミン塩、メタクリル酸エチルアミン塩、ギ酸プロピルアミン塩、酢酸プロピルアミン塩、ギ酸ブチルアミン塩、酢酸ブチルアミン塩など。
【００１３】
これらのうち特に、ギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、ギ酸メチルアミン塩、酢酸メチルアミン塩、ギ酸エチルアミン塩、酢酸エチルアミン塩が挙げられ、さらに特に、ギ酸アンモニウム、ギ酸エチルアミン塩、ギ酸メチルアミン塩が挙げられる。
これらのカルボン酸アンモニウム塩は一種または二種以上であってもよい。
【００１４】
本発明において酸アミド（ａ２）としては一般式（２）で示されるものが挙げられる。Ｒ3は水酸基，アミノ基，ニトロ基，シアノ基，カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子であり、具体的には、メチル、エチル、イソプロピル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、２−ヒドロキシブチル基、１−アミノエチル基、１−ニトロエチル基、２−シアノプロピル基、１−カルボキシプロピル基、メトキシエチル基、エトキシプロピル基等が挙げられる。
また、Ｒ4 は、炭素数１〜１０の１価炭化水素基または水素原子である。炭素数１〜１０の炭化水素基としては、炭素数１〜１０のアルキル基、及び芳香族基含有の炭素数１〜１０の炭化水素基が挙げられる。炭素数１〜１０のアルキル基としてはメチル、エチル、イソプロピル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、ラウリル、ステアリル等が挙げられる。芳香族基含有の炭素数１〜１０の炭化水素基としては、例えばフェニル基、ベンジル基が挙げられる。これらの中で特に炭化水素数が１〜１０の炭化水素基又は水素原子が挙げられ、さらに特に炭素数が１〜５の炭化水素基又は水素原子が挙げられる。
【００１５】
（ａ２）としては例えば以下の例が挙げられる。
ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−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−エチルアセトアミド、プロピオンアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−エチルプロピオンアミド、ブチロアミド、Ｎ−メチルブチロアミド、Ｎ−エチルブチロアミドなど。
【００１６】
これらのうち特に、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−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−エチルアセトアミドが挙げられ、さらに特に、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドでが挙げられる。
これらの酸アミドは一種または二種以上であってもよい。
【００１７】
本発明において環状アミン化合物（ａ３）としては上記一般式（３）で示されるものが挙げられる。
Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7は水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にアミノ基及び／又はエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる、炭素数１〜２０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、水素原子又は、互いに結合して二重結合、芳香環もしくは非芳香環、複素環を形成してもよい、具体的には、メチル、エチル、イソプロピル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、１−ヒドロキシメチル、２−ヒドロキシブチル基、１−アミノエチル基、Ｎ、Ｎ−ジメチレンアミノ基、１−ニトロエチル基、２−シアノプロピル基、１−カルボキシプロピル基、メトキシエチル基、エトキシプロピル基、メチレン基、エチレン基、ビニレン基等が挙げられる。
また、Ｘ、Ｙ及びＺは水酸基，アミノ基，ニトロ基，シアノ基，カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい同一又は異なる、炭素数１〜２０の２価の炭化水素基である。具体的にはメチレン基、エチレン基、トリメチレン、プロピレン基、プロペニレン基、ビニレン基、１−ヒドロキシメチレン、２−ヒドロキシエチレン基、１−アミノエチレン基、Ｎ、Ｎ−ジメチレンアミノ基、１−ニトロエチレン基、２−シアノプロピレン基、１−カルボキシプロピレン基、メトキシエチレン基、エトキシプロピレン基等が挙げられる。
これらの中で特に炭化水素数が１〜１０の炭化水素基が挙げられ、さらに特に炭素数が１〜５の炭化水素基が挙げられる。
【００１８】
（ａ３）としては例えば以下の例が挙げられる。
シクロトリメチレントリアミン、トリメチルシクロトリメチレントリアミン、トリエチルシクロトリメチレントリアミン、トリメチロールシクロトリメチレントリアミン、ヘキサメチレンテトラミン、３−メチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン、３−メチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタ−６−エン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタ−６−エン、３−メチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４−エン、３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４−エン、３−メチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエン、３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンなど。
【００１９】
これらのうち特に、シクロトリメチレントリアミン、トリエチルシクロトリメチレントリアミン、トリメチロールシクロトリメチレントリアミン、ヘキサメチレンテトラミン、３−メチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン、３−メチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエン、３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンが挙げられ、さらに特に、ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン、３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンが挙げられる。
これらの環状アミン化合物は一種または二種以上であってもよい。
【００２０】
本発明においてウレタン化合物（ａ４）としては上記一般式（４）で示されるものが挙げられる。
Ｒ8及びＲ9は水酸基，アミノ基，ニトロ基，シアノ基，カルボキシル基、もしくはホルミル基を１つ以上有していてもよいか、又は、主鎖中にエーテル基を１つ以上有していてもよい炭素数１〜１０（官能基の炭素数を含む）の１価の炭化水素基、又は水素原子であり、具体的には、メチル、エチル、イソプロピル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、２−ヒドロキシブチル、１−アミノエチル、１−ニトロエチル、２−シアノプロピル、１−カルボキシプロピル、メトキシエチル、エトキシプロピル等が挙げられる。
【００２１】
（ａ４）としては例えば以下の例が挙げられる。
カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、カルバミン酸プロピル、カルバミン酸ブチル、Ｎ−メチルカルバミン酸メチル、Ｎ−メチルカルバミン酸エチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸エチル、Ｎ−プロピルカルバミン酸メチル、Ｎ−ブチルカルバミン酸メチル、Ｎ−プロピルカルバミン酸エチル、Ｎ−メチルカルバミン酸プロピル、Ｎ−エチルカルバミン酸プロピル、Ｎ−メチルカルバミン酸ブチル、Ｎ−エチルカルバミン酸ブチル、など。
【００２２】
これらのうち特に、カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、カルバミン酸プロピル、カルバミン酸ブチル、Ｎ−メチルカルバミン酸メチル、Ｎ−メチルカルバミン酸エチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸エチル、Ｎ−プロピルカルバミン酸メチル、Ｎ−ブチルカルバミン酸メチルが挙げられ、さらに特に、カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、Ｎ−メチルカルバミン酸メチル、Ｎ−メチルカルバミン酸エチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸エチルが挙げられる。
これらのウレタン化合物は一種または二種以上であってもよい。
【００２３】
本発明において、電解質塩（Ａ）は一般式（４）
【化４】
2004221557.tif 000003
で表されるイミダゾリウム塩（Ａ１）が好ましく、（Ａ１）の対アニオンＸ-としては、ＰＦ6-、ＢＦ4-、Ｆ-２．３ＨＦ、ＡｓＦ6-、ＳｂＦ6-、Ｎ（ＲｆＳＯ3）2-、Ｃ（ＲｆＳＯ3）3-およびＲｆＳＯ3（Ｒｆは炭素数１〜１２のフルオロアルキル基）からなる群より選ばれるアニオンが好ましい。
【００２４】
本発明で使用されるイミダゾリウム塩（Ａ１）のカチオンとしては、例えば以下化合物（１）〜（７）が挙げられる。
（１）１，３−位置換体
１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１−メチル−３−プロピルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム等。
（２）１，２，３−位置換体
１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エ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、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウム等。
（３）１，１，２−位置換体
１，１−ジメチル−２−ヘプチルイミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（−２'ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（−３'ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（−４'ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−ドデシルイミダゾリウム、１，１−ジメチルイミダゾリウム、１，１，２−トリメチルイミダゾリウム等。
（４）１，２，３，４−位置換体
１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム等。
（５）１，１，２，４−位置換体
１，１，２，４−テトラメチルイミダゾリウム等。
（６）１，１，２，５−位置換体
１，１，２，５−テトラメチルイミダゾリウム等。
（７）１，１，２，４，５−位置換体
１，１，２，４，５−ペンタメチルイミダゾリウム等。
【００２５】
これらのうち好ましいのは  １，３−位置換体、１，２，３−位置換体であり、さらに好ましくは、１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エ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、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムであり、特に好ましくは１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウムである。
【００２６】
本発明の電解液は、上記イミダゾリウム塩（Ａ１）からなることが好ましいが、さらに（Ａ１）が非水溶媒（Ｂ）に溶解されたものであってもよい。
電解液が（Ａ１）だけからなる場合、好ましい（Ａ１）としては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムＢＦ4塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムＦ・２．３ＨＦ塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムＮ（ＣＦ3ＳＯ3）2塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ3）2塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムＣＦ3ＳＯ3塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムＢＦ4塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムＢＦ6塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムＣＦ3ＳＯ3塩、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムＮ（ＣＦ3ＳＯ3）2塩、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ3）2塩等が挙げられる。
【００２７】
本発明の電解液で使用される非水溶媒（Ｂ）としては公知のものが使用され、電解質の溶解性と電気化学的安定性から通常選択される。具体例としては以下のものが挙げられる。これらのうち２種以上を併用することも可能である。
【００２８】
・エーテル類：鎖状エーテル［炭素数２〜６（ジエチルエーテル、メチルイソプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなど）；炭素数７〜１２（ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルなど）］、環状エーテル［炭素数２〜４（テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサンなど）；炭素数５〜１８（４−ブチルジオキソラン、クラウンエーテルなど）］。
・アミド類：Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミド、ヘキサメチルホスホリルアミド、Ｎ−メチルピロリドンなど。
・カルボン酸エステル類：酢酸メチル、プロピオン酸メチルなど。
・ラクトン類：γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなど。
・ニトリル類：アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、アクリロニトリルなど。
・カーボネート類：エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネートなど。
スルホキシド類：ジメチルスルホキシド、スルホラン、３−メチルスルホラン、２，４−ジメチルスルホランなど。
・ニトロ化合物：ニトロメタン、ニトロエタンなど。
・複素環式溶媒：Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノン、３，５−ジメチル−２−オキサゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリジノンなど。
【００２９】
これらのうち好ましいのはカーボネート類およびスルホキシド類であり、特に好ましくはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、スルホランである。
【００３０】
イミダゾール類（Ｌ）中の（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）の含量は、耐電圧の観点から（ａ１）は、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下、特に好ましくは０．１重量％以下である。（ａ２）は、好ましくは５重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下、特に好ましくは０．１重量％以下である。（ａ３）は、好ましくは１５重量％以下、さらに好ましくは３重量％以下、特に好ましくは０．３重量％以下である。（ａ４）は、好ましくは２５重量％以下、さらに好ましくは５重量％以下、特に好ましくは０．５重量％以下である。
【００３１】
電解質塩（Ａ）はイミダゾール類（Ｌ）に４級化剤（ｃ）を反応させて四級アンモニウム塩（Ｌ１）を製造したのち酸を反応させて製造することができる。代表的な製造法としては、イミダゾール類（Ｌ）にアルキルハライドを反応させて４級アンモニウムハライドとし、これに酸を反応させる方法、また３級アミンに炭酸ジエステルを反応させて炭酸モノエステルの４級アンモニウム塩を生成させ、次いで酸を反応させて脱炭酸させる方法等が知られている。
【００３２】
イミダゾール類（Ｌ）としては例えば以下の例が挙げられる。
１−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、１−プロピルイミダゾール、１−ブチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾール、１，５−ジメチルイミダゾール、１，２，４−トリメチルイミダゾール、１，４−ジメチル−２−エチルイミダゾール、１−メチル−２−プロピルイミダゾール、１−エチル−２−プロピルイミダゾール、１−メチル−２−ブチルイミダゾール、１−エチル−２−ブチルイミダゾール、１−プロピル−２−ブチルイミダゾール、１−ブチル−２−プロピルイミダゾールなど。これらのうち好ましいのは１−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾール、１−エチル−２−メチルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、１−メチル−２−エチルイミダゾール、１，４−ジメチルイミダゾール、１，５−ジメチルイミダゾールであり、特に好ましくは１−メチルイミダゾール、１−エチルイミダゾールである。
【００３３】
４級化剤（ｃ）としては以下の化合物（１）〜（７）が挙げられる。
（１）炭素数１〜３０またはそれ以上の炭酸ジエステル
ジメチル炭酸、メチルエチル炭酸、ジエチル炭酸、メチル−ｉ−プロピル炭酸、ジ−ｎ−プロピル炭酸、ジ−ｉ−プロピル炭酸、ジ−ｎ−ブチル炭酸、ジ−ｉ−ブチル炭酸、ジ−ｔ−ブチル炭酸、ジ−ｓｅｃ−ブチル炭酸、ジぺンチル炭酸、ジヘキシル炭酸、ジヘプチル炭酸、ジオクチル炭酸、ジベンジル炭酸、ジノニル炭酸、ジデシル炭酸、ジウンデシル炭酸、ジドデシル炭酸等。
（２）炭素数１〜３０またはそれ以上のハロゲン化アルキル
塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化エチル、塩化ｎ−プロピル、塩化イソプロピル、臭化ｎ−プロピル、臭化イソプロピル、ヨウ化ｎ−プロピル、ヨウ化イソプロピル等。
（３）炭素数１〜３０またはそれ以上の硫酸ジエステル
硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジｎ−プロピル、硫酸ジイソプロピル等。
（４）炭素数１〜３０またはそれ以上のカルボン酸エステル
ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、乳酸メチル、しゅう酸メチル、安息香酸メチル等。
（５）炭素数１〜３０またはそれ以上の硝酸エステル
硝酸ジメチル、硝酸ジエチル、硝酸ジｎ−プロピル、硝酸ジイソプロピル等。
（６）炭素数１〜３０またはそれ以上のスルホン酸エステル
メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、エタンスルホン酸メチル、エタンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ｐ−トルエンスルホン酸メチル、ｐ−トルエンスルホン酸エチル等。
（７）炭素数１〜３０またはそれ以上のホスホン酸エステル
ホスホン酸トリメチル、ホスホン酸トリエチル、ホスホン酸トリプロピル、ホスホン酸トリフェニル等。
【００３４】
これらのうち好ましいのは、炭素数１〜３０またはそれ以上の炭酸ジエステル、炭素数１〜３０またはそれ以上のハロゲン化アルキルであり、さらに好ましいのは炭素数１〜３０またはそれ以上の炭酸ジエステルであり、特に好ましいのはジメチル炭酸、メチルエチル炭酸、ジエチル炭酸、ジ−ｎ−プロピル炭酸、ジ−ｉ−プロピル炭酸である。これらの４級化剤は二種以上を用いてもよい。
【００３５】
本発明における（Ｌ）と（ｃ）の反応モル比は特に制限はないが、好ましくは１：（０．５〜１０）、さらに好ましくは１：（１〜５）、特に好ましくは１：（１〜３）である。（ｃ）が０．５以上であると反応収率が良好であり、（ｃ）が１０以下であると反応の選択率が良好である。
【００３６】
（Ｌ）と（ｃ）とを反応させる４級化反応では粘度、濃度等を調整する目的で溶媒の存在下で行うのが好ましい。溶媒としては、反応に不活性な水、有機溶媒が好ましい。例えば、（Ｌ１）を得る反応に使用したものが挙げられ、さらに好ましくはモノアルコール、モノエーテル、ニトリルである。これらの溶媒を二種以上用いてもよい。溶媒の使用量は（Ｌ１）の質量に対し、通常０．５〜５倍重量程度であり、好ましくは１〜３倍重量程度である。（Ｌ１）を上記溶媒に溶解させた反応溶液の粘度（２５℃）は好ましくは０．１〜１０，０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは０．１〜５００ｍＰａ・ｓである。
【００３７】
４級化反応では不活性な気体（例えば窒素等）雰囲気下で常圧又は加圧下で行うこともできる。加圧することにより反応速度が向上する。圧力は通常１×１０5〜１×１０7Ｐａ、好ましくは１×１０5〜７×１０6Ｐａであり、さらに好ましくは１×１０5〜５×１０6Ｐａである。反応はバッチ法でも、連続法でも行うことができるが、バッチ法の方が操作性がよく好ましい。反応温度は通常０〜３００℃、好ましくは２０〜２５０℃であり、さらに好ましくは５０〜２００℃である。０℃以上では反応速度が良好であり、３００℃以下では（Ｌ１）の反応収率が良好である。反応時間は通常１分〜２００時間、好ましくは３０分〜１００時間、さらに好ましくは１〜８０時間である。
【００３８】
４級アンモニウム塩（Ｌ１）としては例えば以下の例が挙げられる。
塩化１，３−ジメチルイミダゾリウム、塩化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、塩化１，３−ジエチルイミダゾリウム、塩化１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、塩化１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、塩化１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、塩化１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、臭化１，３−ジメチルイミダゾリウム、臭化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、臭化１，３−ジエチルイミダゾリウム、臭化１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、臭化１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、臭化１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、臭化１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、ヨウ化１，３−ジメチルイミダゾリウム、ヨウ化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ヨウ化１，３−ジエチルイミダゾリウム、ヨウ化１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、ヨウ化１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、ヨウ化１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、ヨウ化１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，３−ジエチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，２，３−トリエチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩等。これらのうち好ましいのは塩化１，３−ジメチルイミダゾリウム、塩化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、塩化１，３−ジエチルイミダゾリウム、臭化１，３−ジメチルイミダゾリウム、臭化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、臭化１，３−ジエチルイミダゾリウム、ヨウ化１，３−ジメチルイミダゾリウム、ヨウ化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、ヨウ化１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，３−ジエチルイミダゾリウムモノエチル炭酸塩、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，２，３−トリエチルイミダゾリウムモノエチル炭酸塩であり、特に好ましくは塩化１，３−ジメチルイミダゾリウム、塩化１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、塩化１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，３−ジエチルイミダゾリウムモノエチル炭酸塩、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，２，３−トリエチルイミダゾリウムモノエチル炭酸塩、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩、１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩等である。
【００３９】
（Ａ）が非水溶媒（Ｂ）に溶解されている場合は、電解液中に占める（Ａ）の濃度は、電解液の電気伝導度、内部抵抗の観点から０．１モル／リットル以上が好ましく、０．５モル／リットル以上がさらに好ましく、低温時の塩析出の観点から５モル／リットル以下が好ましく、４モル／リットル以下がさらに好ましい。
【００４０】
（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）の含量を本発明のような微量に低減する方法としては、イミダゾール類（Ｌ）又は（Ｌ）を使用して製造した４級アンモニウム塩（Ｌ１）、電解質塩（Ａ）を製造する時に（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）の副生を抑制する方法と製造した後に除去する方法がある。
（Ｌ）はα−ジカルボニル化合物、アンモニア、アルデヒド、及び１級アミンの反応により得ることができる。ここで、（Ｌ）製造時に（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）の副生を抑制する方法としては、不純物含量の少ない原料を使用する方法、４種の原料であるα−ジカルボニル化合物：アンモニア：アルデヒド：１級アミンのモル比を１：０．８〜１．２：０．８〜１．２：０．８〜１．２とほぼ当量で用いる方法、反応温度を２０〜７０℃で行う方法、α−ジカルボニル化合物、アンモニア、アルデヒド、及び１級アミンを一段階で反応させる方法、α−ジカルボニル化合物とアルデヒドに１級アミンを反応させ、次いでアンモニアを反応させる方法、α−ジカルボニル化合物とアルデヒドの混合溶液中にアンモニアと１級アミンの混合溶液を反応させる方法がある。不純物含量の少ない原料としては例えば、混在するカルボン酸量が０．２ｇ／Ｌ以下のアルデヒドが挙げられる。
（Ｌ）の製造後に（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）を除去する方法としては、（Ｌ）を精製する方法がある。
（Ｌ）の精製方法としては蒸留によって取り除く方法、再結晶によって取り除く方法、溶剤によって抽出する方法、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、特殊なモレキュラーシーブ等の吸着剤で吸着処理する方法がある。蒸留による方法、再結晶する方法、抽出する方法、吸着処理する方法はそれぞれ単独で行っても良いし、組み合わせて行っても良い。
【００４１】
同様に４級アンモニウム塩（Ｌ１）製造時に（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）の副生を抑制する方法としては、（ａ１）と（ａ２）と（ａ３）及び／又は（ａ４）の含量の少ないイミダゾール類（Ｌ）を使用する方法がある。４級アンモニウム塩の製造後に（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）を除去する方法としては、４級アンモニウム塩を精製する方法がある。４級アンモニウム塩の精製方法としては再結晶によって取り除く方法、溶剤によって抽出する方法、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、特殊なモレキュラーシーブ等の吸着剤で吸着処理する方法がある。再結晶する方法、抽出する方法、吸着処理する方法はそれぞれ単独で行っても良いし、組み合わせて行っても良い。
また、電解質塩（Ａ）の製造時に（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）の副生を抑制する方法としては、（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）の含量の少ない４級アンモニウム塩（Ｌ１）を使用する方法がある。電解質塩の製造後に（ａ１）及び／又は（ａ２）及び／又は（ａ３）及び／又は（ａ４）を除去する方法としては、電解質塩を精製する方法がある。電解質塩の精製方法としては再結晶によって取り除く方法、溶剤によって抽出する方法、シリカゲル、活性炭、活性アルミナ、特殊なモレキュラーシーブ等の吸着剤で吸着処理する方法がある。再結晶する方法、抽出する方法、吸着処理する方法はそれぞれ単独で行っても良いし、組み合わせて行っても良い。
【００４２】
本発明の電解液に含まれる水分は、電気化学的安定性の観点から３０００ｐｐｍ以下が好ましい。さらに好ましくは３００ｐｐｍ以下、特に好ましくは１００ｐｐｍ以下、最も好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
【００４３】
本発明の電解液を用いる電気化学キャパシタとしては、電気二重層コンデンサ、レドックスキャパシタが挙げられる。ここで述べる電気二重層コンデンサとは、分極性電極と電解液の間の非ファラデー反応により形成される電気二重層によって発現する容量を利用した電気化学キャパシタであり、レドックスキャパシタとは電気二重層容量に加えて、電極とイオンとの電子の授受を伴う吸着反応やレドックス反応による疑似容量をも利用した電気化学キャパシタである。
【００４４】
電気化学キャパシタは、電極、集電体、セパレーターを備えるとともに、電気化学キャパシタに通常用いられるケース、ガスケットなどを任意に備え、電極のうち正極と負極の少なくとも一方は、炭素質物質を主成分とする分極性電極のような物質である。上記電解液は、電極およびセパレーターに含浸される。
【００４５】
以下、実施例および比較例により本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。実施例および比較例の中で、部は重量部を示す。
【００４６】
本発明で規定される（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の含量の分析法としては、前述のようにＨＰＬＣ及びＧＣが使用できる。この分析法において（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の含量は内部標準物質を用いて算出した。ＨＰＬＣ分析の内部標準物質に４−ジメチルアミノピリジンをＧＣ分析の内部標準物質に炭酸ジエチルを使用し、内部標準物質と各（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の量比とピーク面積比との関係から検量線を求め、（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）を定量した。
【００４７】
本発明における電解液の耐電圧の測定法を説明する。電解液を耐電圧測定用セル内に入れ、ポテンショスタット（ソーラトロン社製：１２８６型）で５ｍＶ／ｓｅｃで電位を掃引し、電解液を撹拌しながら２５℃で分極測定を行った。電流密度が酸化側、還元側で１．０ｍＡ／ｃｍ2となる電位をそれぞれ酸化電位、還元電位とし、電流密度が１．０ｍＡ／ｃｍ2以下である電位範囲、すなわち、還元電位から酸化電位までを電解液の耐電圧とした。通常、電解液の還元電位が低く、かつ酸化電位が高いものは、電気化学的安定性に優れ、電解液の耐電圧が高いとみなされる。電解液の耐電圧測定用セルには、作用極としてグラッシーカーボン電極（ＢＡＳ社製；電極面積０．００８ｃｍ2）、対極として白金線、参照極として銀／銀イオン電極を使用した３極式セルを用いた。
【００４８】
本発明における電解液を用いた電気二重層コンデンサの自己放電特性、初期静電容量、静電容量変化率、内部抵抗の測定法を説明する。セパレーターをはさんで対向する活性炭電極セルに電解液を加えコイン型電気二重層コンデンサ（サイズ；φ６．８ｍｍ×１．４ｍｍ）を作製した。このコイン型電気二重層コンデンサに定電圧定電流発生装置（アドバンテスト社製Ｒ６７４１Ａ）を用いて、２５℃で２．３Ｖの直流電圧を６時間印可し、その後回路を遮断して２４時間経過後にこのコイン型電気二重層コンデンサの端子間電圧を測定した。この測定値を自己放電後の残存電圧とした。残存電圧が高いほど耐電圧が高く、低いほど耐電圧が低いことになる。
次に、２５℃で２．８Ｖの電圧を印可して充電した後、１ｍＡの定電流で放電して、初期静電容量を求めた。静電容量の算出方法は、Ｑ＝ｉ×ｔ＝Ｃ×Ｖの関係から、Ｃ＝ｉ×Δｔ／ΔＶとなり、ここでＱは放電電荷量（Ｃ）、ｉは放電電流（Ａ）、ｔは放電時間（ｓｅｃ）、Ｃは静電容量（Ｆ）、Ｖは電圧（Ｖ）である。また、内部抵抗を周波数１ＫＨｚで交流二端子法により測定した。耐久性評価としては、２．８Ｖの電圧を印可しながら、７０℃で１，０００時間保持した後、１ｍＡの定電流で放電した後の静電容量を測定し、その値から初期の値を差し引いた値を初期静電容量で除した静電容量変化率を求めた。
【００４９】
以下、実施例１〜６及び比較例１〜３において％は重量％を示す。
実施例１
撹拌装置、温度計、滴下ロート、還流冷却器、及び窒素ガス導入管を取り付けた反応フラスコに、グリオキザール（４０％水溶液）１８部、ホルマリン（３７％水溶液）１０部の混合物を仕込み、撹拌しながら均一溶液にし、窒素ガスを僅かに流しながら４０℃に昇温した。その後反応温度を３５〜４５℃に保ちながら滴下ロートからエチルアミン（７０％水溶液）６４部とアンモニア（２８％水溶液）６１部の混合液を４時間３５分かけて滴下した。次ぎにエチルアミンとアンモニアの混合液を滴下し始めて３５分後に、別の滴下ロートからグリオキザール（４０％水溶液）１２７部とホルマリン（３７％水溶液）７１部の混合物を４時間かけて滴下した。エチルアミンとアンモニアの混合液は４時間３５分かけて滴下し、エチルアミンとアンモニアの混合液の滴下終了と同時にグリオキサールとホルマリンの混合液の滴下を終了させるように滴下開始時間をずらして行った。滴下が終了したのち、４０℃でさらに１時間反応させた。次に温度８０℃、常圧から徐々に減圧度５．３ｋＰａまで減圧し脱水を行い、粗１−エチルイミダゾール（Ｌ−０）を得た。続いて（Ｌ−０）を温度１００℃、減圧度０．７ｋＰａの条件で単蒸留により精製し、１−エチルイミダゾール（Ｌ−１）を得た。得られた（Ｌ−１）の純度はＧＣ分析を行ったところ９０％であった。続いてＨＰＬＣ及びＧＣ分析行い、（ａ１）、（ａ２）、（ａ３），（ａ４）含量を測定した。ここで、ＨＰＬＣ及びＧＣ分析条件は前述の条件で行った。（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）と（ａ４）はＧＣで定量した。ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の合計含量は２．４％であり、、ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は２．５％であり、ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は３．５％であった。
次に還流コンデンサ付きステンレス製オートクレーブに、得られた（Ｌ−１）９６部、ジメチル炭酸１３５部、及びメタノール１９２部を仕込み均一に溶解させた。次いで、１３０℃まで昇温した。圧力約０．８ＭＰａで７０時間反応を行った。反応物（Ｌ１−１）のＮＭＲ分析を行ったところ１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩が生成していることが分かり、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩への転化率は９９．５％であった。（Ｌ１−１）４２３部（塩純分４４重量％）をフラスコに取り、撹拌下にホウフッ化水素酸水溶液２０９部（純分４２重量％）を室温下約３０分かけて徐々に滴下した。滴下に伴い、炭酸ガスの泡が発生した。滴下終了後、泡の発生がおさまった後、反応液をロータリーエバポレーターに移し、溶媒を全量留去した。フラスコ内に無色透明の液体（Ａ−１）が１９８部残った。この液をＮＭＲ分析した結果、主成分は１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレートであった。得られた（Ａ−１）１９８ｇを全量プロピレンカーボネートに均一に溶解し全体を１リットルとし本発明の電解液を調製した。                                                      得られた電解液をＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、の含量は０．４％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は０．５％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は２．０％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は４．０％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は６．９％であった。
【００５０】
実施例２
実施例１で得られた（Ｌ−０）を温度１００℃、減圧度０．７ｋＰａの条件で精密蒸留により精製し、１−エチルイミダゾール（Ｌ−２）を得た。得られた（Ｌ−１）の純度はＧＣ分析を行ったところ９７％であった。続いて実施例１と同様に前述の条件でＨＰＬＣ及びＧＣ分析行い、（ａ１）、（ａ２）及び（ａ３）及び（ａ４）含量を測定した。ここで、（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の合計含量は０．５％であり、ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は０．８％であり、ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は１．０％であった。次に還流コンデンサ付きステンレス製オートクレーブに、（Ｌ−２）９６部、ジメチル炭酸１３５部、及びメタノール１９２部を仕込み実施例１と同様に反応を行った。反応物（Ｌ１−２）のＮＭＲ分析を行ったところ１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩が生成していることが分かり、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩への転化率は９９．５％であった。得られた反応混合物（Ｌ１−２）４２３部（塩純分４４重量％）をフラスコに取り、撹拌下にホウフッ化水素酸水溶液２０９部（純分４２重量％）を室温下約３０分かけて徐々に滴下した後、実施例１と同様に処理して無色透明の液体（Ａ−２）が１９８部残った。この液をＮＭＲ分析した結果、主成分は１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレートであった。得られた１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレート１９８ｇを全量プロピレンカーボネートに均一に溶解し全体を１リットルとし本発明の電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアンモニウム塩の合計含量は０．０５％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は０．０７重量％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は０．３重量％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は０．５％でであった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は０．９２％であった。
【００５１】
実施例３
実施例２で得られた（Ｌ１−２）４２３部に活性炭２１部を仕込み室温で８時間撹拌した後、活性炭を緻密な濾紙５Ｃで全量濾別した。得られた濾液４２３部（塩純分４６重量％）をフラスコに取り、撹拌下にホウフッ化水素酸水溶液２０９部（純分４２重量％）（Ｌ１−３）を室温下約３０分かけて徐々に滴下した後、実施例１と同様に処理して無色透明の液体（Ａ−３）が１９８部残った。この液をＮＭＲ分析した結果、主成分は１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレートであった。得られた１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレート１９８ｇを全量プロピレンカーボネートに均一に溶解し全体を１リットルとし本発明の電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸アチルアミン塩の合計含量は０．０１％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は０．０２％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は０．１％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は０．２％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は０．３３％であった。
【００５２】
実施例４
実施例２で得られた電解液１０００部に活性炭５０部を仕込み室温で８時間撹拌した後、活性炭を緻密な濾紙５Ｃで全量濾別した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の合計含量は０．００３％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は０．００７％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は０．０１％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は０．０２％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は０．０４％であった。
【００５３】
実施例５
実施例２で得られた（Ａ−２）１９８ｇをアセトニトリルに均一に溶解し全体を１リットルとし電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の合計含量は０．０５％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は０．０７％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は０．３％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は０．５％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は０．９２％であった。
【００５４】
実施例６
実施例２で得られた（Ａ−２）１９８ｇをスルホランに均一に溶解し全体を１リットルとし電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の含量は０．０５％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は０．０７％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は０．３％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は０．５％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は０．９２％であった。
【００５５】
実施例７
本発明の実施例１において、ホルマリンの代わりにアセトアルデヒド（９０％水溶液）６部をグリオキザール（４０％水溶液）１８部と混合して仕込み、実施例１と同様に滴下ロートからグリオキザール（４０％水溶液）１２７部とアセトアルデヒド（９０％水溶液）４９部の混合物を４時間かけて滴下反応を行った。次に温度８０℃、常圧から徐々に減圧度５．３ｋＰａまで減圧し脱水を行い、粗１−エチル−２−メチルイミダゾール（Ｌ−３）を得た。続いて（Ｌ−３）を温度１００℃、減圧度０．７ｋＰａの条件で精密蒸留により精製し、１−エチル−２−メチルイミダゾール（Ｌ−４）を得た。得られた（Ｌ−４）の純度はＧＣ分析を行ったところ８０％であった。続いて実施例１と同様に前述の条件でＨＰＬＣ及びＧＣ分析行い、（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）含量を測定した。ここで、（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。酢酸アンモニウム塩、酢酸エチルアミン塩の合計含量は０．８％であり、アセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミドの合計含量は１．０％であり、２，４，６，８，９，１０−ヘキサメチル−１，３，５，７−テトラアザトリシクロ［３，３，１，１（３，７）］デカン、３−エチル−２，４，８−トリメチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び２，９−ジメチル−３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は１．５％であった。次に還流コンデンサ付きステンレス製オートクレーブに、（Ｌ−４）１１０部、ジメチル炭酸１３５部、及びメタノール１９２部を仕込み実施例１と同様に反応を行った。反応物（Ｌ１−４）のＮＭＲ分析を行ったところ１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩が生成していることが分かり、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩への転化率は９９．５％であった。得られた反応混合物（Ｌ１−４）４３５部（塩純分４６重量％）をフラスコに取り、撹拌下にホウフッ化水素酸水溶液２０９部（純分４２重量％）を室温下約３０分かけて徐々に滴下した後、実施例１と同様に処理して白色固体（Ａ−４）が２１２部残った。この液をＮＭＲ分析した結果、主成分は１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレートであった。得られた１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレート２１２ｇを全量プロピレンカーボネートに均一に溶解し全体を１リットルとし本発明の電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）酢酸アンモニウム塩、酢酸エチルアミン塩の合計含量は０．０８％であり、（ａ２）アセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミドの合計含量は０．１％であり、（ａ３）２，４，６，８，９，１０−ヘキサメチル−１，３，５，７−テトラアザトリシクロ［３，３，１，１（３，７）］デカン、３−エチル−２，４，８−トリメチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び２，９−ジメチル−３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は０．４５％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は０．５％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は１．１３％であった。
【００５６】
実施例８
本発明の実施例７において、エチルアミンの代わりにメチルアミン（４０％水溶液）７８部を仕込み実施例７と同様に反応を行った。次に温度８０℃、常圧から徐々に減圧度５．３ｋＰａまで減圧し脱水を行い、粗１，２−ジメチルイミダゾール（Ｌ−５）を得た。続いて（Ｌ−５）を温度１００℃、減圧度０．７ｋＰａの条件で精密蒸留により精製し、１，２−ジメチルイミダゾール（Ｌ−６）を得た。得られた（Ｌ−６）の純度はＧＣ分析を行ったところ９０％であった。続いて実施例１と同様に前述の条件でＨＰＬＣ及びＧＣ分析行い、（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）含量を測定した。ここで、（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。酢酸アンモニウム塩、酢酸メチルアミン塩の合計含量は０．７％であり、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミドの合計含量は０．９％であり、２，４，６，８，９，１０−ヘキサメチル−１，３，５，７−テトラアザトリシクロ［３，３，１，１（３，７）］デカン、２，３，４，８−テトラメチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び２，３，９−トリメチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は１．３％であった。次に還流コンデンサ付きステンレス製オートクレーブに、（Ｌ−６）９６部、ジメチル炭酸１３５部、及びメタノール１９２部を仕込み実施例１と同様に反応を行った。反応物（Ｌ１−５）のＮＭＲ分析を行ったところ１，２，３−トリメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩が生成していることが分かり、１，２，３−トリメチルイミダゾリウムモノメチル炭酸塩への転化率は９９．６％であった。得られた反応混合物（Ｌ１−５）４２３部（塩純分４４重量％）をフラスコに取り、撹拌下にホウフッ化水素酸水溶液２０９部（純分４２重量％）を室温下約３０分かけて徐々に滴下した後、実施例１と同様に処理して白色の固体（Ａ−４）が１９８部残った。この液をＮＭＲ分析した結果、主成分は１，２，３−トリジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレートであった。得られた１，２，３−トリメチルイミダゾリウムテトラフルオロボーレート１９８ｇを全量プロピレンカーボネートに均一に溶解し全体を１リットルとし本発明の電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）酢酸アンモニウム塩、酢酸メチルアミン塩の合計含量は０．０７％であり、（ａ２）アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミドの合計含量は０．０９％であり、（ａ３）２，４，６，８，９，１０−ヘキサメチル−１，３，５，７−テトラアザトリシクロ［３，３，１，１（３，７）］デカン、２，３，４，８−テトラメチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び２，３，９−トリメチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は０．４３％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−メチルカルバミン酸メチルの合計含量は０．４５％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は１．０４％であった。
【００５７】
比較例１
実施例１においてエチルアミン（７０％水溶液）の仕込み量を６４部から１２８部に変更し、その他の条件は実施例１と同じで行ない、電解質塩（Ａ−１’）を得た。（Ａ−１’）１９８ｇを全量プロピレンカーボネートに均一に溶解し全体を１リットルとし電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の合計含量は２．７％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は２．８％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は４．０％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は８．０％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は１７．５％であった。
【００５８】
比較例２
塩（Ａ−１’）１９８ｇをアセトニトリルに均一に溶解し全体を１リットルとし電解液を調製した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の合計含量は２．７％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は２．８％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は４．０％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は８．０％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は１７．５％であった。
【００５９】
比較例３
塩（Ａ−１’）１９８ｇをスルホランに均一に溶解し全体を１リットルとし電解液を調整した。得られた電解液のＨＰＬＣ及びＧＣにより分析を行った。ここで、実施例１と同様に前述の条件で（ａ１）はＨＰＬＣで、（ａ２）と（ａ３）及び（ａ４）はＧＣで定量した。（ａ１）ギ酸アンモニウム塩、ギ酸エチルアミン塩の合計含量は２．７％であり、（ａ２）ホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミドの合計含量は２．８％であり、（ａ３）ヘキサメチレンテトラミン、３−エチル−１，３，５−トリアザビシクロ［３，２，１］オクタン及び３−エチル−１，３，６−トリアザビシクロ［４，２，１］ノナ−４，７−ジエンの合計含量は４．０％であり、（ａ４）カルバミン酸メチル、Ｎ−エチルカルバミン酸メチルの合計含量は８．０％であった。（ａ１）、（ａ２）、（ａ３）及び（ａ４）の合計含量は１７．５％であった。
【００６０】
実施例１〜８、比較例１〜３の電解液におけるその他の不純物含量は全て以下の水準であった。水分は５０ｐｐｍ以下、３級アミンおよび３級アミン塩は１ｍｍｏｌ／ｋｇ以下、ＢＦ4-の加水分解物は１００ｐｐｍ以下、ケイフッ化水素酸およびケイフッ化水素塩は１ｐｐｍ以下、硫酸および硫酸塩は１ｐｐｍ以下、フッ化水素およびフッ化物塩は１ｐｐｍ以下、グリコールは１０ｐｐｍ以下、クロルヒドリンは１０ｐｐｍ以下、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、カリウム、カルシウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、鉛のイオン含量はすべて０．１ｐｐｍ以下。
【００６１】
実施例１〜８及び比較例１〜３の電解液の耐電圧と該電解液を用いた電気二重層コンデンサの初期静電容量、静電容量変化率、内部抵抗、残存電圧の測定結果を表１に示す。
【００６２】
【表１】
2004221557.tif 000004
【００６３】
表１から明らかなように、該電解液中の一般式（１）で表されるカルボン酸アンモニウム塩及び／又はカルボン酸アミン塩（ａ１）及び／又は一般式（２）で表される酸アミド（ａ２）及び／又は一般式（３）で表される環状アミン化合物（ａ３）及び／又は一般式（４）で表されるウレタン化合物（ａ４）の含量が該電解液の重量に基づいて（ａ１）が１重量％以下であり、（ａ２）が１重量％以下であり、（ａ３）が３重量％以下であり、（ａ４）が５重量％以下である実施例１〜８の電解液は、比較例１〜３の電解液に比べて高い耐電圧を示した。また、該電解液を用いた電気化学キャパシタは比較例に比べて内部抵抗が低く、残存電圧も高く、高い初期静電容量を有し、また静電容量変化率が極めて低かった。
【００６４】
なお、上記本発明の実施例１〜８においてはコイン形電気二重層コンデンサについて説明したが、捲回形や積層形など他の構造の電気二重層コンデンサの電解液に適用しても、本発明の実施例１〜８と同様の効果が得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明の電解液は、各種電子機器のメモリーバックアップ用途、各種電源のバックアップ電源、太陽電池との組み合わせで使用される蓄電素子等の蓄電装置、電気自動車等の大電流を必要とするモーター駆動用電源、電動工具等のパワーツール用電源などに用いられる電気化学キャパシタ、ＡＶ機器、ＯＡ機器、家電機器、車載機器、計測・ＦＡ機器などに用いられる電解コンデンサ、一次電池、二次電池、太陽電池、燃料電池等の電気化学素子用電解液として有用であり、その他金属電析浴、電解反応溶媒、反応溶媒、分離操作溶媒にも有用である。