本发明专利技术的一个目的是提供一种包括使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，所述室温离子液体包括单价阴离子和环季铵阳离子，具有极佳的耐还原性。本发明专利技术的另一个目的是提供高性能的电力存储装置。使用包括由以下通式(G1)表示的环季铵阳离子的室温离子液体用于电力存储装置的电解质。通式(G1)中，R1至R5中的一个或两个是任一种具有1‑20个碳原子的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基乙基。R1至R5中的其它三种或四种是氢原子。A‑是单价亚胺阴离子、单价甲基化阴离子、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根(BF4‑)或六氟磷酸根(PF6‑)。
【技术实现步骤摘要】
本申请是2011年6月30日提交的申请号为201110192600.9，专利技术名称为“电力存储装置、锂离子二次电池、双电层电容器和锂离子电容器”的中国申请的分案申请，该申请要求2010年6月30日的优先权。专利技术背景1.专利
本专利技术涉及一种室温离子液体和使用所述室温离子液体的电力存储装置。应注意所述电力存储装置是指具备储存电力的功能的所有元件和装置。2.相关领域描述锂离子二次电池是一种电力存储装置，用于多种应用，包括移动电话机、电动车(EV)等。锂离子二次电池需要以下性能：例如高能量密度、循环性能和在各种操作环境下的安全性。通常使用具有高介电常数和优良的离子传导性的环碳酸酯作为锂离子二次电池电解质的有机溶剂。在环碳酸酯中，通常使用碳酸亚乙酯。然而，不仅是碳酸亚乙酯，多种有机溶剂具有挥发性和低闪点。出于这个原因，在有机溶剂用于锂离子二次电池的电解质的情况下，锂离子二次电池的内部温度可能由于短路、过充等而升高，锂离子二次电池可能爆炸或起火。鉴于上述情况，已考虑使用不易燃烧和挥发的室温离子液体作为锂离子二次电池的电解质。[参考文献][专利文献][专利文献1]日本公开专利申请第2003-331918号
技术实现思路
当室温离子液体用于锂离子二次电池的电解质时，由于室温离子液体的耐还原性低，存在不能使用低电位负极材料的问题。因此，已公开一种技术，通过使用季铵盐改进室温离子液体的耐还原性，使得锂作为一种低电位负极材料不使用添加剂即能溶解和沉淀(参见专利文献1)。但是，其耐还原性从而得以改进的室温离子液体的还原电位基本上等于锂的氧化-还原电位。需要进一步改进室温离子液体的耐还原性。鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种包括使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，该室温离子液体具有极佳的耐还原性。本专利技术的另一个目的是提供高性能的电力存储装置。本专利技术的一个实施方式是一种包含由以下通式(G1)表示的室温离子液体的电力存储装置，所述室温离子液体包括环季铵阳离子。通式(G1)中，R1至R5中的一种或两种是任一种具有1-20个碳原子的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基乙基；R1至R5中的其它三种或四种是氢原子；A-是单价亚胺阴离子、单价甲基化阴离子、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根(BF4-)或六氟磷酸根(PF6-)。特别地，由通式(G1)表示的室温离子液体中R1至R5中的一个或两个优选是具有1-4个碳原子的烷基。本专利技术的另一个实施方式是一种包含使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，所述室温离子液体由以下通式(G2)表示，其包括环季铵阳离子。通式(G2)中，R1和R2中的一种是任一种具有1-20个碳原子的烷基、甲氧基、甲氧基甲基和甲氧基乙基；R1和R2中的另一种是氢原子；A-是单价亚胺阴离子、单价甲基化阴离子、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根(BF4-)或六氟磷酸根(PF6-)。本专利技术的另一个实施方式是一种包括使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，所述室温离子液体由通式(G2)表示，其中R1和R2中的一种是具有1-4个碳原子的烷基。本专利技术的另一个实施方式是一种包含使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，所述室温离子液体由以下通式(G3)表示，其包括环季铵阳离子。通式(G3)中，A-是单价亚胺阴离子、单价甲基化阴离子、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根(BF4-)或六氟磷酸根(PF6-)本专利技术的另一个实施方式是一种包含使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，所述室温离子液体由以下通式(G4)表示，其包括环季铵阳离子。通式(G4)中，A-是单价亚胺阴离子、单价甲基化阴离子、全氟烷基磺酸阴离子、四氟硼酸根(BF4-)或六氟磷酸根(PF6-)本专利技术的另一个实施方式是一种包含使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，所述室温离子液体包括任一种以下的单价阴离子：通式(G1)至(G4)中A-为选自(CnF2n+1SO2)2N-(n＝0-4)、(CmF2m+1SO3)-(m＝0-4)和CF2(CF2SO2)2N-。本专利技术的另一个实施方式是一种锂离子二次电池，它至少包括正极、负极、任一种由通式(G1)至(G4)表示的室温离子液体和包含锂的电解质盐。电解质中包含任一种由通式(G1)至(G4)表示的室温离子液体和包含锂的电解质盐。本专利技术的另一个实施方式是一种双电层电容器，它至少包括正极、负极、用于电解质的任一种由通式(G1)至(G4)表示的室温离子液体。本专利技术的另一个实施方式是一种锂离子电容器，它至少包括正极、负极、任一种由通式(G1)至(G4)表示的室温离子液体和包含锂的电解质盐。电解质中包含任一种由通式(G1)至(G4)表示的室温离子液体和包含锂的电解质盐。根据本专利技术的一个实施方式，可以提供一种包含使用室温离子液体的电解质的电力存储装置，所述室温离子液体具有极佳的耐还原性。可以进一步提供一种高性能的电力存储装置。附图简要说明图1A和1B是锂离子二次电池的横截面图。图2A是锂离子二次电池的俯视图，图2B是锂离子二次电池的透视图。图3A和3B是显示锂离子二次电池制造方法的透视图。图4是显示锂离子二次电池制造方法的透视图。图5是显示电力存储装置的应用方式的一个例子的透视图。图6A和6B分别显示1,2-二甲基-1-丙基哌啶鎓二(三氟甲磺酰基)亚胺的NMR谱图。图7A和7B分别显示1,3-二甲基-1-丙基哌啶鎓二(三氟甲磺酰基)亚胺的NMR谱图。图8显示合成样品和对比样品的线性扫描伏安图。图9A和9B分别显示1,3-二甲基-1-丙基哌啶鎓二(氟磺酰基)亚胺的NMR谱图。图10是显示锂离子二次电池制造方法的透视图。图11显示制得的锂离子二次电池的充电和放电性能。专利技术详述以下将参考附图对本专利技术的实施方式进行详细描述。应注意，本专利技术不局限于以下的说明，本领域的技术人员应可以容易地理解，在不脱离本专利技术的宗旨及其范围的前提下，其形式和具体内容可以进行各种各样的变化。因此,本专利技术不应限于以下实施方式中的描述。在结合附图对本专利技术结构的描述中，不同附图中同样部分所使用的附图标记基本相同。同样的阴影图案表示类似部分，某些情况下类似部分不再用附图标记特别表明。此外，某些情况下出于方便的原因，俯视图中未示出绝缘层。应注意，在某些情况下，为了清楚而将各附图中所示的尺寸、层厚度或各结构区域放大。因此，本专利技术并不限于附图中所示的规格。...
【技术保护点】
一种电力存储装置，它包括：正极；负极；分隔器；电解质盐；和由通式(G2)表示的离子液体其中R2表示具有1‑4个碳原子的烷基，其中R1表示氢原子，其中A‑表示选自下组的一种单价亚胺阴离子：(CnF2n+1SO2)2N‑(n＝0‑4)、(CmF2m+1SO3)‑(m＝0‑4)和CF2(CF2SO2)2N‑，以及其中所述电解质盐包括锂离子。
【技术特征摘要】
2010.06.30 JP 2010-1491691.一种电力存储装置，它包括：
正极；
负极；
分隔器；
电解质盐；和
由通式(G2)表示的离子液体
其中R2表示具有1-4个碳原子的烷基，
其中R1表示氢原子，
其中A-表示选自下组的一种单价亚胺阴离子：(CnF2n+1SO2)2N-(n＝0-4)、
(CmF2m+1SO3)-(m＝0-4)和CF2(CF2SO2)2N-，以及
其中所述电解质盐包括锂离子。
2.如权利要求1所述的电力存储装置，其特征在于，所述电力储存装置还包括：
第一溶剂，
其中所述第一溶剂是室温离子液体，且不是由所述通式(G2)表示的所述离子
液体。
3.一种电力存储装置，它包括：
正极；
负极；
分隔器；
电解质盐；和
由通式(G4)表示的离子液体
其...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤恭介，板仓亮，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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