專(zhuān)利名稱(chēng)：常溫熔融鹽、電極、電池、電荷耗散劑以及試料的觀察方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在具有離子導(dǎo)電性的基礎(chǔ)上還具有優(yōu)異的電子導(dǎo)電性的常溫熔融鹽。
背景技術(shù)：
常溫熔融鹽為，在常溫(室溫)附近以液體狀態(tài)存在的鹽的總稱(chēng)，作為陽(yáng)離子部的種類(lèi)，已知咪唑鎗類(lèi)、非那吡啶類(lèi)、脂環(huán)族胺類(lèi)、脂肪族胺類(lèi)、脂肪族磷類(lèi)等。此外，已知由于常溫熔融鹽具有優(yōu)異的不揮發(fā)性和耐電壓性，因此作為電化學(xué)設(shè)備的電解質(zhì)而使用。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了一種二次電池，其具有將導(dǎo)電性聚合物作為至少一個(gè)電極的正負(fù)極、和由常溫熔融鹽構(gòu)成的電解液。
此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了一種全固體鋰二次電池，所述全固體鋰二次電池在固體電解質(zhì)層的小孔中，存在陽(yáng)離子部為I-乙基-3-甲基咪唑鎗的離子性液體(常溫熔融鹽)。該技術(shù)的目的在于，通過(guò)使固體電解質(zhì)層的小孔中存在離子性液體，從而防止電池的內(nèi)部短路。另一方面，已知在通過(guò)電子顯微鏡進(jìn)行測(cè)定時(shí)，將常溫熔融鹽作為防止電荷在測(cè)定對(duì)象中積累的電荷耗散劑而使用。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種使用離子液體(常溫熔融鹽)的電子顯微鏡用電荷耗散劑。另外，電荷積累是指，一般情況下在使用了電子射線(xiàn)等的測(cè)定的測(cè)定過(guò)程中測(cè)定對(duì)象(例如，絕緣物)帶電，從而無(wú)法得到適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果的現(xiàn)象。例如，在利用掃描型電子顯微鏡(SEM)的測(cè)定中，在與一次電子入射量相比二次電子放出量較多的情況下，有時(shí)會(huì)存在測(cè)定過(guò)程中測(cè)定對(duì)象帶正電，而所得到的SEM圖像整體呈現(xiàn)白色的現(xiàn)象。在先技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)昭62-165879號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2009-218005號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 W02007/08375
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題由于常溫熔融鹽具有預(yù)定的離子導(dǎo)電性，因此，如上所述，例如作為電化學(xué)設(shè)備的電解質(zhì)是有用的。然而，現(xiàn)有的常溫熔融鹽雖然具有離子導(dǎo)電性，但基本上不具有電子導(dǎo)電性。反之而言，由于現(xiàn)有的常溫熔融鹽基本上不具有電子導(dǎo)電性，而僅具有離子導(dǎo)電性，因此能夠作為電化學(xué)設(shè)備的電解質(zhì)而使用。另一方面，如果常溫熔融鹽在具有離子導(dǎo)電性的基礎(chǔ)上還具有電子導(dǎo)電性，則將成為例如作為電極中添加的材料而非常有用的材料。但是，目前還尚未發(fā)現(xiàn)兼具離子導(dǎo)電性和電子導(dǎo)電性的常溫熔融鹽。此外，在將現(xiàn)有的常溫熔融鹽作為電子顯微鏡用的電荷耗散劑而使用時(shí)，由于常溫熔融鹽的離子濃度較高且具有離子導(dǎo)電性，因此能夠在某種程度上防止電荷積累。但是，由于現(xiàn)有的常溫熔融鹽基本上不具有電子導(dǎo)電性，因此存在電荷積累防止效果較低的問(wèn)題。因此，例如在進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)測(cè)定時(shí)，存在電荷在測(cè)定對(duì)象中積累從而發(fā)生電荷積累的問(wèn)題。本發(fā)明為鑒于上述的實(shí)際情況而完成的發(fā)明，其主要目的在于，提供一種在具有離子導(dǎo)電性的基礎(chǔ)上還具有優(yōu)異的電子導(dǎo)電性的常溫熔融鹽。用于解決課題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中提供了一種常溫熔融鹽，其特征在于，含有第一咪唑鎗鹽，其具有下述通式(I)所表示的陽(yáng)離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過(guò)渡金屬、X為鹵素；第二鹽，其具有作為一價(jià)的陽(yáng)離子的陽(yáng)離子部、以及作為鹵素的陰離子部。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種常溫熔融鹽，其特征在于，含有 第一咪唑鎗鹽，其具有下述通式(I)所表示的陽(yáng)離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過(guò)渡金屬、X為鹵素； 第二鹽，其具有作為一價(jià)的陽(yáng)離子的陽(yáng)離子部、以及作為鹵素的陰離子部， [化學(xué)式I] 在通式(I)中，R1以及R2分別為碳原子數(shù)I 10的烷基。
2.如權(quán)利要求I所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述M為選自Fe、Cr以及V中的至少一種。
3.如權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述R1為乙基，所述R2為甲基。
4.如權(quán)利要求I至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述第二鹽為第二咪唑鎗鹽，所述第二咪唑鎗鹽具有下述通式(2)所表示的陽(yáng)離子部、以及作為鹵素的陰離子部， [化學(xué)式2] 通式(2) 在通式(2)中，R3以及R4分別為碳原子數(shù)I 10的烷基。
5.如權(quán)利要求4所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述R3為乙基，所述R4為甲基。
6.如權(quán)利要求4或權(quán)利要求5所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述M為Fe。
7.如權(quán)利要求I至權(quán)利要求3中的任意一項(xiàng)所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述第二鹽為第二金屬鹽，所述第二金屬鹽具有作為堿金屬的陽(yáng)離子部、以及作為鹵素的陰離子部。
8.如權(quán)利要求7所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述堿金屬為L(zhǎng)i。
9.如權(quán)利要求I至權(quán)利要求8中的任意一項(xiàng)所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述第一咪唑鎗鹽的所述鹵素、以及所述第二鹽的所述鹵素為Br或Cl。
10.如權(quán)利要求I至權(quán)利要求9中的任意一項(xiàng)所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 在將所述第一咪唑鎗鹽設(shè)為IOOmol份時(shí)，以IOOmol份以下的比例含有所述第二鹽。
11.如權(quán)利要求I至權(quán)利要求10中的任意一項(xiàng)所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 在將所述第一咪唑鎗鹽設(shè)為IOOmol份時(shí)，以Imol份以上的比例含有所述第二鹽。
12.一種電極，其特征在于，含有權(quán)利要求I至權(quán)利要求11中的任意一項(xiàng)所述的常溫熔融鹽。
13.如權(quán)利要求12所述的電極，其特征在于， 還含有能夠進(jìn)行金屬離子的供給或接收的活性物質(zhì)。
14.一種電池，其具有第一電極、第二電極、和形成在所述第一電極以及所述第二電極之間的電解質(zhì)層，其特征在于， 所述第一電極以及所述第二電極中的至少一方為權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的電極， 所述電解質(zhì)層為所述電極中含有的所述常溫熔融鹽無(wú)法通過(guò)的電解質(zhì)層。
15.如權(quán)利要求14所述的電池，其特征在于， 所述電解質(zhì)層為所述常溫熔融鹽無(wú)法通過(guò)的、具有致密性的固體電解質(zhì)層。
16.—種電荷耗散劑,其特征在于， 含有權(quán)利要求I至權(quán)利要求11中的任意一項(xiàng)所述的常溫熔融鹽。
17.如權(quán)利要求16所述的電荷耗散劑，其特征在于， 其為在通過(guò)電子顯微鏡而進(jìn)行的測(cè)定中所使用的物質(zhì)。
18.—種試料的觀察方法，其為通過(guò)電子顯微鏡對(duì)試料進(jìn)行觀察的試料的觀察方法，所述試料具有測(cè)定對(duì)象、和防止所述測(cè)定對(duì)象的電荷積累的電荷耗散劑，其特征在于， 所述電荷耗散劑為權(quán)利要求16所述的電荷耗散劑。
19.如權(quán)利要求18所述的試料的觀察方法，其特征在于， 所述測(cè)定對(duì)象為電池中所使用的部件。
20.—種電極，其特征在于， 含有液狀的電子/離子導(dǎo)體、和能夠進(jìn)行金屬離子的供給或接收的活性物質(zhì)。
21.如權(quán)利要求20所述的電極，其特征在于， 所述液狀的電子/離子導(dǎo)體為常溫熔融鹽。
22.如權(quán)利要求21所述的電極，其特征在于， 所述常溫熔融鹽含有第一咪唑鎗鹽，所述第一咪唑鎗鹽具有下述通式(I)所表示的陽(yáng)離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過(guò)渡金屬，X為鹵素；第二鹽，所述第二鹽具有作為一價(jià)的陽(yáng)離子的陽(yáng)離子部、以及作為鹵素的陰離子部， [化學(xué)式3]
全文摘要
本發(fā)明涉及常溫熔融鹽、電極、電池、電荷耗散劑以及試料的觀察方法，其課題為，提供一種在具有離子導(dǎo)電性的基礎(chǔ)上還具有優(yōu)異的電子導(dǎo)電性的常溫熔融鹽。在本發(fā)明中，通過(guò)提供如下的常溫熔融鹽從而解決了上述課題，所述常溫熔融鹽的特征在于，含有第一咪唑鎓鹽，其具有通式(1)所表示的陽(yáng)離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過(guò)渡金屬、X為鹵素；第二鹽，其具有作為一價(jià)的陽(yáng)離子的陽(yáng)離子部、以及作為鹵素的陰離子部。
文檔編號(hào)C07D233/10GK102656150SQ201080056899
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者中本博文, 水野史教 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社