JP2002516480A - 電気化学的二重層コンデンサのための新規な電解質 - Google Patents
電気化学的二重層コンデンサのための新規な電解質Info
- Publication number
- JP2002516480A JP2002516480A JP2000550116A JP2000550116A JP2002516480A JP 2002516480 A JP2002516480 A JP 2002516480A JP 2000550116 A JP2000550116 A JP 2000550116A JP 2000550116 A JP2000550116 A JP 2000550116A JP 2002516480 A JP2002516480 A JP 2002516480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- edlc
- mol
- dadaco
- solvents
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 9
- -1 tetrafluoroborates Chemical class 0.000 claims abstract description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N tetraethylammonium Chemical compound CC[N+](CC)(CC)CC CBXCPBUEXACCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N gamma-valerolactone Chemical compound CC1CCC(=O)O1 GAEKPEKOJKCEMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropanenitrile Chemical compound COCCC#N OOWFYDWAMOKVSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 7
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N triethylenediamine Chemical compound C1CN2CCN1CC2 IMNIMPAHZVJRPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 239000012973 diazabicyclooctane Substances 0.000 description 3
- SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N diglyme Chemical compound COCCOCCOC SBZXBUIDTXKZTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- OYWRDHBGMCXGFY-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazinane Chemical compound C1CNNNC1 OYWRDHBGMCXGFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- FTTATHOUSOIFOQ-UHFFFAOYSA-N 1,2,3,4,6,7,8,8a-octahydropyrrolo[1,2-a]pyrazine Chemical compound C1NCCN2CCCC21 FTTATHOUSOIFOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NAMDIHYPBYVYAP-UHFFFAOYSA-N 1-methoxy-2-(2-methoxyethoxy)ethane Chemical compound COCCOCCOC.COCCOCCOC NAMDIHYPBYVYAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GZXXANJCCWGCSV-UHFFFAOYSA-N 2,3-Diethylpyrazine Chemical compound CCC1=NC=CN=C1CC GZXXANJCCWGCSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AGKRHAILCPYNFH-DUQSFWPASA-N 7,7-dimethyl-5,8-Eicosadienoic Acid Chemical compound CCCCCCCCCCC\C=C/C(C)(C)\C=C/CCCC(O)=O AGKRHAILCPYNFH-DUQSFWPASA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001351225 Sergey Species 0.000 description 1
- 150000001347 alkyl bromides Chemical class 0.000 description 1
- XQJHRCVXRAJIDY-UHFFFAOYSA-N aminophosphine Chemical class PN XQJHRCVXRAJIDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002619 bicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M perchlorate Inorganic materials [O-]Cl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N pyridazine Chemical compound C1=CC=NN=C1 PBMFSQRYOILNGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 125000005207 tetraalkylammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
- H01G11/62—Liquid electrolytes characterised by the solute, e.g. salts, anions or cations therein
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
一般式（２）（式中、ＲはアルキルＣ1−Ｃ4であり、Ｙ-はＢＦ4 -又はＰＦ6 -アニオンである）を有するＮ，Ｎ−ジアルキル−１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタンジイウム（ＤＡＤＡＣＯ）の二重に帯電されたカチオンのテトラフルオロボレート及びヘキサフルオロホスフェートを含む新規な有機電解質。また、本発明は式（２）の少なくとも一つの化合物を含む前記電解質の製造方法及び電気化学的二重層コンデンサのための電解質として非プロトン極性溶媒又はかかる溶媒の混合物に溶解された式（２）の化合物の使用に関する。
【化１】
Description
【０００１】 発明の分野 本発明はＮ，Ｎ−ジアルキル−１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタ
ンジイウム（この化合物は残りの記載及び特許請求の範囲ではＤＡＤＡＣＯとし
て言及される）の二重に帯電されたカチオンを含む電気化学的二重層コンデンサ
（ＥＤＬＣ）のための新規な電解質に関する。特に本発明は非プロトン極性溶媒
又はかかる溶媒の混合物に溶解されたＤＡＤＡＣＯテトラフルオロボレート又は
ヘキサフルオロホスフェートの如き少なくとも一つの塩を含む新規な電解質、そ
れらの製造方法及びＥＤＬＣにおけるそれらの使用に関する。
ンジイウム（この化合物は残りの記載及び特許請求の範囲ではＤＡＤＡＣＯとし
て言及される）の二重に帯電されたカチオンを含む電気化学的二重層コンデンサ
（ＥＤＬＣ）のための新規な電解質に関する。特に本発明は非プロトン極性溶媒
又はかかる溶媒の混合物に溶解されたＤＡＤＡＣＯテトラフルオロボレート又は
ヘキサフルオロホスフェートの如き少なくとも一つの塩を含む新規な電解質、そ
れらの製造方法及びＥＤＬＣにおけるそれらの使用に関する。
【０００２】 背 景 技 術 非プロトン極性溶媒及びテトラアルキルアンモニウムパークロレート、テトラ
フルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートに基づいた有機電解質はＥＤ
ＬＣのために幅広く使用されている（日本特許Ｎｏ．４９−６８２５４，１９７
４；５２−４００２５，１９７７；５４−９７０４，１９７９；６１−２０３６
２８，１９８６；６１−２０４９２７，１９８６）。それらは高い作用電圧を生
じるそれらのかなり高い電気化学的安定性のため水性電解質に対して顕著な利点
を有する。コンデンサに貯蔵されるエネルギーはその電圧の二乗に比例すること
が思い出されるだろう： Ｅ＝０．５ＣＵ２ （１）
フルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートに基づいた有機電解質はＥＤ
ＬＣのために幅広く使用されている（日本特許Ｎｏ．４９−６８２５４，１９７
４；５２−４００２５，１９７７；５４−９７０４，１９７９；６１−２０３６
２８，１９８６；６１−２０４９２７，１９８６）。それらは高い作用電圧を生
じるそれらのかなり高い電気化学的安定性のため水性電解質に対して顕著な利点
を有する。コンデンサに貯蔵されるエネルギーはその電圧の二乗に比例すること
が思い出されるだろう： Ｅ＝０．５ＣＵ２ （１）
【０００３】 非プロトン極性溶媒を選択する別の利点はＥＤＬＣに通常使用される有機溶媒
が−６０℃〜＋２４０℃の範囲で液体であるという幅広い温度範囲である。しか
しながら、上述したテトラエチルアンモニウム塩の溶解度は温度とともに急激に
低下するため、実際にはかかる電解質の使用のための下限温度は通常−２０℃〜
−２５℃である。
が−６０℃〜＋２４０℃の範囲で液体であるという幅広い温度範囲である。しか
しながら、上述したテトラエチルアンモニウム塩の溶解度は温度とともに急激に
低下するため、実際にはかかる電解質の使用のための下限温度は通常−２０℃〜
−２５℃である。
【０００４】 ＷＯ ９５／２０２３１及びＲＵ特許２０２２９２６（優先日１９９３年４月
２６日、公開日１９９４年１１月１５日）において本発明者はＥＤＬＣにおける
電解質として使用されるジアルキルアミノホスホニウム誘導体の新しいテトラフ
ルオロボレート及びヘキサフルオロホスフェートを開示した。前記アミノホスホ
ニウム塩は−６０℃までの非プロトン極性溶媒における高い溶解度及びコンデン
サモックアップの特性の滑らかな温度依存性を示した。
２６日、公開日１９９４年１１月１５日）において本発明者はＥＤＬＣにおける
電解質として使用されるジアルキルアミノホスホニウム誘導体の新しいテトラフ
ルオロボレート及びヘキサフルオロホスフェートを開示した。前記アミノホスホ
ニウム塩は−６０℃までの非プロトン極性溶媒における高い溶解度及びコンデン
サモックアップの特性の滑らかな温度依存性を示した。
【０００５】 ＳＣ電解質に使用された様々なアンモニウム、ホスホニウム、ピリジニウム、
イミダゾリウム及び他の塩の如き一重に帯電されたカチオンを有する大多数の塩
に加えて、二重に及び三重に帯電されたカチオンを有する塩も開示されている。
それらの中には平らな芳香族複素環；下記に示すようなピリダジン（Ｉ）、ピリ
ミジン（II）、ピラジン（III）及びヘキサヒドロトリアジン（IV）アルキル誘
導体（日本特許No.４−２３３２１０及び４−２３３２１１，１９９２）がある
：
イミダゾリウム及び他の塩の如き一重に帯電されたカチオンを有する大多数の塩
に加えて、二重に及び三重に帯電されたカチオンを有する塩も開示されている。
それらの中には平らな芳香族複素環；下記に示すようなピリダジン（Ｉ）、ピリ
ミジン（II）、ピラジン（III）及びヘキサヒドロトリアジン（IV）アルキル誘
導体（日本特許No.４−２３３２１０及び４−２３３２１１，１９９２）がある
：
【化２】
【０００６】 しかしながら、本発明者によって行われた実験が示したように、これらのカチ
オンは電気化学的に十分に安定でないため、それらの塩に基づいた有機電解質は
２．５〜２．８Ｖより高い電圧で使用されることができない。他方、ＥＤＬＣ用
途のための電解質において二重に帯電されたカチオンを使用する考えは極めて魅
力的であるように思える。なぜならばイオン電荷密度は電極において誘導された
反対の電荷の密度の対応する増加に導き、結果として二重層キャパシタンスも増
大するからである。
オンは電気化学的に十分に安定でないため、それらの塩に基づいた有機電解質は
２．５〜２．８Ｖより高い電圧で使用されることができない。他方、ＥＤＬＣ用
途のための電解質において二重に帯電されたカチオンを使用する考えは極めて魅
力的であるように思える。なぜならばイオン電荷密度は電極において誘導された
反対の電荷の密度の対応する増加に導き、結果として二重層キャパシタンスも増
大するからである。
【０００７】 発明の概要 本発明の目的は電気化学的に及び化学的に安定な二重に帯電されたカチオンを
含有する新規な電解質を提供すること及びＥＤＬＣのための良好な性能（まず、
高いキャパシタンス及び高い作用電圧）を提供することである。
含有する新規な電解質を提供すること及びＥＤＬＣのための良好な性能（まず、
高いキャパシタンス及び高い作用電圧）を提供することである。
【０００８】 本発明の別の目的は商業的に製造される出発材料を使用しかつ製造及び使用中
に毒性のある環境的に危険な副生物の形成を最小にして容易に合成されることが
できるＥＤＬＣのための電解質として有用な新規な化合物を提供することである
。
に毒性のある環境的に危険な副生物の形成を最小にして容易に合成されることが
できるＥＤＬＣのための電解質として有用な新規な化合物を提供することである
。
【０００９】 これらの及び他の目的を達成するために本発明は添付特許請求の範囲による新
規な電解質を提供する。これらは下記一般式（２）のＮ，Ｎ−ジアルキル−１，
４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタンジイウム（ＤＡＤＡＣＯ）の二重に
帯電された二環式カチオンを含むＥＤＬＣのための電解質である：
規な電解質を提供する。これらは下記一般式（２）のＮ，Ｎ−ジアルキル−１，
４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタンジイウム（ＤＡＤＡＣＯ）の二重に
帯電された二環式カチオンを含むＥＤＬＣのための電解質である：
【化３】 式中、ＲはアルキルＣ1−Ｃ4であり、Ｙ-はＢＦ4 -又はＰＦ6 -アニオンである
。
。
【００１０】 本発明によるＤＡＤＡＣＯカチオンは驚くべきことに二環式系の高い化学的及
び電気化学的安定性の両方を組み合わせて有する。さらに１，４−ジアザビシク
ロ［２，２，２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）は新しい二重に帯電された二環式カチ
オンの合成のために商業的に入手可能な出発化合物である。
び電気化学的安定性の両方を組み合わせて有する。さらに１，４−ジアザビシク
ロ［２，２，２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）は新しい二重に帯電された二環式カチ
オンの合成のために商業的に入手可能な出発化合物である。
【００１１】 ＤＡＢＣＯを対応するアルキルブロマイドで処理し、次いでブロマイドアニオ
ンをテトラフルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートで置換することに
よって様々なＤＡＤＡＣＯ誘導体（Ｒ＝アルキルＣ1−Ｃ4）がＤＡＢＣＯから容
易に合成されうることが驚くべきことに示された。ＤＡＤＡＣＯ電解質のために
得られたデータの幾つかは図１−３及び表１及び２に示されている。エチル誘導
体ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2は本発明者によって行われた実験において最良の
溶解度、導電率及び及び安定性を証明したので、この塩はＳＣモックアップでも
試験された（それらがどのようにして作られたかについては実施例７−１１を、
結果については図４及び表２を参照）。
ンをテトラフルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートで置換することに
よって様々なＤＡＤＡＣＯ誘導体（Ｒ＝アルキルＣ1−Ｃ4）がＤＡＢＣＯから容
易に合成されうることが驚くべきことに示された。ＤＡＤＡＣＯ電解質のために
得られたデータの幾つかは図１−３及び表１及び２に示されている。エチル誘導
体ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2は本発明者によって行われた実験において最良の
溶解度、導電率及び及び安定性を証明したので、この塩はＳＣモックアップでも
試験された（それらがどのようにして作られたかについては実施例７−１１を、
結果については図４及び表２を参照）。
【００１２】 図面の簡単な記述 本発明を添付図面を参照して以下の記載及び実施例においてより詳細に開示す
る。
る。
【００１３】 図１はアセトニトリル（カーブ１）、γ−ブチロラクトン（カーブ２）及びプ
ロピレンカーボネート（カーブ３）におけるＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2溶液に
ついての導電率対濃度のプロットを示すグラフである。 図２はアセトニトリル（カーブ１）、γ−ブチロラクトン（カーブ２）及びプ
ロピレンカーボネート（カーブ３）における１Ｍ ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2
溶液についての導電率対温度のプロットを示すグラフである。 図３はアセトニトリルにおける１Ｍ ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2（カーブ１
）及び比較目的の１Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -（カーブ２）溶液についての電気化学的
窓を示す。 図４はアセトニトリルにおいて０．７Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 - 及び０．８Ｍ Ｄ
ＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含むＥＤＬＣモックアップのための帯電／
放電カーブを示す。モックアップは１０Ａの電流値の一定電流条件下で帯電及び
放電された。
ロピレンカーボネート（カーブ３）におけるＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2溶液に
ついての導電率対濃度のプロットを示すグラフである。 図２はアセトニトリル（カーブ１）、γ−ブチロラクトン（カーブ２）及びプ
ロピレンカーボネート（カーブ３）における１Ｍ ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2
溶液についての導電率対温度のプロットを示すグラフである。 図３はアセトニトリルにおける１Ｍ ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2（カーブ１
）及び比較目的の１Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -（カーブ２）溶液についての電気化学的
窓を示す。 図４はアセトニトリルにおいて０．７Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 - 及び０．８Ｍ Ｄ
ＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含むＥＤＬＣモックアップのための帯電／
放電カーブを示す。モックアップは１０Ａの電流値の一定電流条件下で帯電及び
放電された。
【００１４】 発明の記述 本発明による電解質の例は以下の通りである： ・ γ−ブチロラクトンにおけるＮ，Ｎ−ジメチル−１，４−ジアザビシクロ［
２，２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＭＤＡＣＯ）2+（Ｂ
Ｆ4 -）2の溶液； ・ アセトニトリルにおけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［２，
２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 - ）2の溶液； ・ γ−ブチロラクトンにおけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［
２，２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（Ｂ
Ｆ4 -）2の溶液； ・ プロピレンカーボネートにおけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシク
ロ［２，２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+ （ＢＦ4 -）2の溶液； ・ プロピレンカーボネート（７５容量％）及びジグリム（２５容量％）の混合
物におけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン
ジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の溶液； ・ γ−ブチロラクトン（７５容量％）及びメチルエチルケトン（２５容量％）
の混合物におけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オ
クタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の溶液
； ・ アセトニトリルにおけるＮ，Ｎ−ジブチル−１，４−ジアザビシクロ［２，
２，２］オクタンジイウムヘキサフルオロホスフェート（ＤＢＤＡＣＯ）2+（Ｐ
Ｆ6 -）2の溶液。
２，２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＭＤＡＣＯ）2+（Ｂ
Ｆ4 -）2の溶液； ・ アセトニトリルにおけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［２，
２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 - ）2の溶液； ・ γ−ブチロラクトンにおけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［
２，２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（Ｂ
Ｆ4 -）2の溶液； ・ プロピレンカーボネートにおけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシク
ロ［２，２，２］オクタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+ （ＢＦ4 -）2の溶液； ・ プロピレンカーボネート（７５容量％）及びジグリム（２５容量％）の混合
物におけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン
ジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の溶液； ・ γ−ブチロラクトン（７５容量％）及びメチルエチルケトン（２５容量％）
の混合物におけるＮ，Ｎ−ジエチル−１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オ
クタンジイウムテトラフルオロボレート（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の溶液
； ・ アセトニトリルにおけるＮ，Ｎ−ジブチル−１，４−ジアザビシクロ［２，
２，２］オクタンジイウムヘキサフルオロホスフェート（ＤＢＤＡＣＯ）2+（Ｐ
Ｆ6 -）2の溶液。
【００１５】 本発明のさらなる側面によれば非プロトン極性溶媒又は好ましくはかかる溶媒
の混合物に溶解された上で規定されたような一般式（２）の少なくとも一つのＤ
ＡＤＡＣＯテトラフルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートを含有する
ＥＤＬＣのための電解質が提供される。
の混合物に溶解された上で規定されたような一般式（２）の少なくとも一つのＤ
ＡＤＡＣＯテトラフルオロボレート又はヘキサフルオロホスフェートを含有する
ＥＤＬＣのための電解質が提供される。
【００１６】 また本発明はその追加の側面として、電気化学的二重層コンデンサのための電
解質として非プロトン極性溶媒又はかかる溶媒の混合物に溶解された上で規定さ
れたような一般式（２）のＤＡＤＡＣＯテトラフルオロボレート又はヘキサフル
オロホスフェートの使用を含む。
解質として非プロトン極性溶媒又はかかる溶媒の混合物に溶解された上で規定さ
れたような一般式（２）のＤＡＤＡＣＯテトラフルオロボレート又はヘキサフル
オロホスフェートの使用を含む。
【００１７】 本発明による電解質は上で規定したような式（２）の単一化合物又は好ましく
は２以上のかかる化合物の混合物を含有してもよい。しかしながら、本発明によ
る電解質はＥＤＬＣに使用される良く知られた化合物であるテトラエチルアンモ
ニウム（ＴＥＡ）テトラフルオロボレートと組合せて式（２）の化合物を含有す
ることが好ましい。
は２以上のかかる化合物の混合物を含有してもよい。しかしながら、本発明によ
る電解質はＥＤＬＣに使用される良く知られた化合物であるテトラエチルアンモ
ニウム（ＴＥＡ）テトラフルオロボレートと組合せて式（２）の化合物を含有す
ることが好ましい。
【００１８】 式（２）の少なくとも一つの化合物に加えて本発明による電解質は非プロトン
極性溶媒又はかかる溶媒の混合物を含む。
極性溶媒又はかかる溶媒の混合物を含む。
【００１９】 好ましくは前記非プロトン極性溶媒（単数又は複数）はアセトニトリル、プロ
ピオニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、γ−ブチロラクトン、γ−バレ
ロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、ジメトキシエタン、２−メト
キシエチルエーテル（ジグリム）及びテトラヒドロフランからなる群から選択さ
れた少なくとも一つの溶媒である。
ピオニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、γ−ブチロラクトン、γ−バレ
ロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、Ｎ，Ｎ−ジメチ
ルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、ジメトキシエタン、２−メト
キシエチルエーテル（ジグリム）及びテトラヒドロフランからなる群から選択さ
れた少なくとも一つの溶媒である。
【００２０】 電解質は０．５ｍｏｌ／ｌから室温で約２．０ｍｏｌ／ｌである溶解度限界ま
で、好ましくは０．７〜１．５ｍｏｌ／ｌ、より好ましくは０．８〜１．３ｍｏ
ｌ／ｌの濃度で式（２）の化合物（単数又は複数）を通常含有する。
で、好ましくは０．７〜１．５ｍｏｌ／ｌ、より好ましくは０．８〜１．３ｍｏ
ｌ／ｌの濃度で式（２）の化合物（単数又は複数）を通常含有する。
【００２１】 ＴＥＡテトラフルオロボレートと組合せて式（２）の化合物を使用するとき、
二つの化合物の濃度の合計は好ましくは０．８〜１．８ｍｏｌ／ｌ、より好まし
くは約１．０〜１．２ｍｏｌ／ｌの範囲内であり、ＴＥＡ塩の割合は０．２〜０
．７の範囲内である。
二つの化合物の濃度の合計は好ましくは０．８〜１．８ｍｏｌ／ｌ、より好まし
くは約１．０〜１．２ｍｏｌ／ｌの範囲内であり、ＴＥＡ塩の割合は０．２〜０
．７の範囲内である。
【００２２】 本発明に開示されたような非プロトン極性溶媒に溶解されかつ二重に帯電され
た３次元ＤＡＤＡＣＯカチオン及びテトラフルオロボレート又はヘキサフルオロ
ホスフェートアニオンによって形成された塩を含む新規な電解質に基づいた電気
化学的二重層コンデンサはパーソナルコンピュータのバックアップメモリー保護
として、電気車両又はスポット溶接用途のため、様々なタイプの混成電力供給に
おいて電池を同一レベルにする負荷のためなどのパルス電力源として使用される
ことができる。
た３次元ＤＡＤＡＣＯカチオン及びテトラフルオロボレート又はヘキサフルオロ
ホスフェートアニオンによって形成された塩を含む新規な電解質に基づいた電気
化学的二重層コンデンサはパーソナルコンピュータのバックアップメモリー保護
として、電気車両又はスポット溶接用途のため、様々なタイプの混成電力供給に
おいて電池を同一レベルにする負荷のためなどのパルス電力源として使用される
ことができる。
【００２３】
本発明を多数の限定しない実施例によってさらに説明するだろう。
【００２４】実施例１ ０．５，０．７５，１．０，１．２５及び１．５ｍｏｌ／ｌの濃度に相当する
（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の秤量されたサンプルを１０ｍｌのアセトニト
リル、γ−ブチロラクトン又はプロピレンカーボネートに溶解し、得られた電解
質の導電率を２５℃で測定した（図１の結果参照）。
（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の秤量されたサンプルを１０ｍｌのアセトニト
リル、γ−ブチロラクトン又はプロピレンカーボネートに溶解し、得られた電解
質の導電率を２５℃で測定した（図１の結果参照）。
【００２５】実施例２ １．０ｍｏｌ／ｌの濃度に相当する（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の秤量さ
れたサンプルを１０ｍｌのアセトニトリル、γ−ブチロラクトン又はプロピレン
カーボネートに溶解し、得られた電解質の導電率を３０℃から−３０℃又は−４
０℃までの範囲まで異なる温度で測定した。結果を図２に与える。
れたサンプルを１０ｍｌのアセトニトリル、γ−ブチロラクトン又はプロピレン
カーボネートに溶解し、得られた電解質の導電率を３０℃から−３０℃又は−４
０℃までの範囲まで異なる温度で測定した。結果を図２に与える。
【００２６】実施例３ １．０ｍｏｌ／ｌの濃度に相当する（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の秤量さ
れたサンプルを１０ｍｌのγ−ブチロラクトン（７５容量％）及びジグリム（２
５容量％）からなる混合物に溶解した。得られた電解質の導電率を２５℃で測定
した。結果を表１に与える。
れたサンプルを１０ｍｌのγ−ブチロラクトン（７５容量％）及びジグリム（２
５容量％）からなる混合物に溶解した。得られた電解質の導電率を２５℃で測定
した。結果を表１に与える。
【００２７】実施例４ １．０ｍｏｌ／ｌの濃度に相当する（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の秤量さ
れたサンプルを１０ｍｌのプロピレンカーボネート（７５容量％）及びジグリム
（２５容量％）からなる混合物に溶解した。得られた電解質の導電率を２５℃で
測定した。結果を表１に与える。
れたサンプルを１０ｍｌのプロピレンカーボネート（７５容量％）及びジグリム
（２５容量％）からなる混合物に溶解した。得られた電解質の導電率を２５℃で
測定した。結果を表１に与える。
【００２８】実施例５ １．０ｍｏｌ／ｌの濃度に相当する（ＤＢＤＡＣＯ）2+（ＰＦ6 -）2の秤量さ
れたサンプルを１０ｍｌのアセトニトリルに溶解し、得られた電解質の導電率を
２５℃で測定した。結果を表１に与える。
れたサンプルを１０ｍｌのアセトニトリルに溶解し、得られた電解質の導電率を
２５℃で測定した。結果を表１に与える。
【００２９】実施例６ ０．５ｍｏｌ／ｌの濃度に相当する（ＤＭＤＡＣＯ）2+（ＢＦ４ -）2の秤量さ
れたサンプルを１０ｍｌのγ−ブチロラクトンに溶解し、得られた電解質の導電
率を２５℃で測定した。結果を表１に与える。
れたサンプルを１０ｍｌのγ−ブチロラクトンに溶解し、得られた電解質の導電
率を２５℃で測定した。結果を表１に与える。
【００３０】 次いで実施例１−６に従って製造された電解質を異なる濃度又は異なる温度で
それらの導電率について試験した。導電率はＯＫ １０２／ｌ導電率計（Radelk
is, Hungaryによって製造）を使用して温度制御されたセル中で測定された。測
定の結果を図１及び２及び表１にプロットする。 図１は実施例１の電解質を表す。 図２は実施例２の電解質を表す。 表１の第１行は実施例３の電解質を表す。 表１の第２行は実施例４の電解質を表す。 表１の第３行は実施例５の電解質を表す。 表１の第４行は実施例６の電解質を表す。
それらの導電率について試験した。導電率はＯＫ １０２／ｌ導電率計（Radelk
is, Hungaryによって製造）を使用して温度制御されたセル中で測定された。測
定の結果を図１及び２及び表１にプロットする。 図１は実施例１の電解質を表す。 図２は実施例２の電解質を表す。 表１の第１行は実施例３の電解質を表す。 表１の第２行は実施例４の電解質を表す。 表１の第３行は実施例５の電解質を表す。 表１の第４行は実施例６の電解質を表す。
【００３１】
【表１】
【００３２】 図１，２及び表１からわかるように、本発明で提案された電解質はかなり高い
導電率を示し、それは様々な溶媒の温度に依存する。
導電率を示し、それは様々な溶媒の温度に依存する。
【００３３】実施例７ アルミニウムから作られた二つのコレクタ電極及び活性炭布から作られた１７
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて１Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ 4 - ）2を含む電解質に浸漬した。次いでモックアップを一定電流条件（３又は１
０ｍＡ）下で、１．７〜３．５Ｖの範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内
部抵抗値を帯電／放電カーブから室温で測定した。結果を表２に与える。
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて１Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+（ＢＦ 4 - ）2を含む電解質に浸漬した。次いでモックアップを一定電流条件（３又は１
０ｍＡ）下で、１．７〜３．５Ｖの範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内
部抵抗値を帯電／放電カーブから室温で測定した。結果を表２に与える。
【００３４】実施例８ アルミニウムから作られた二つのコレクタ電極及び活性炭布から作られた１７
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて０．７Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+（
ＢＦ4 -）2及び０．５Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -の混合物を含む電解質に浸漬した。次い
でモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍＡ）下で、１．７〜３．２Ｖの範
囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を帯電／放電カーブから室温
で測定した。結果を表２に与える。
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて０．７Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+（
ＢＦ4 -）2及び０．５Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -の混合物を含む電解質に浸漬した。次い
でモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍＡ）下で、１．７〜３．２Ｖの範
囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を帯電／放電カーブから室温
で測定した。結果を表２に与える。
【００３５】実施例９ アルミニウムから作られた二つのコレクタ電極及び活性炭布から作られた１７
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて０．３Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+（
ＢＦ4 -）2及び０．７Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -の混合物を含む電解質に浸漬した。次い
でモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍｍＡ）下で、１．７〜３．２Ｖの
範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を帯電／放電カーブから室
温で測定した。結果を表２に与える。
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて０．３Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+（
ＢＦ4 -）2及び０．７Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -の混合物を含む電解質に浸漬した。次い
でモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍｍＡ）下で、１．７〜３．２Ｖの
範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を帯電／放電カーブから室
温で測定した。結果を表２に与える。
【００３６】実施例１０ アルミニウムから作られた二つのコレクタ電極及び活性炭布から作られた１７
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組み立てた。
作用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて０．５Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+ （ＢＦ4 -）2及び０．５Ｍ（ＤＢＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含む電解質
に浸漬した。次いでモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍｍＡ）下で、１
．７〜３．５Ｖの範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を帯電／
放電カーブから室温で測定した。結果を表２に与える。
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組み立てた。
作用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて０．５Ｍ（ＤＥＤＡＣＯ）2+ （ＢＦ4 -）2及び０．５Ｍ（ＤＢＤＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含む電解質
に浸漬した。次いでモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍｍＡ）下で、１
．７〜３．５Ｖの範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を帯電／
放電カーブから室温で測定した。結果を表２に与える。
【００３７】実施例１１ アルミニウムから作られた２４個のコレクタ電極及び並列接続された活性炭布
から作られた２４個の作用電極１５×１５ｃｍを含みかつ不織ポリプロピレンか
ら作られたセパレータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップを特別に設計された
ポリプロピレンセルにおいてアルゴン雰囲気下で組立てた。作用電極及びセパレ
ータをアセトニトリルにおいて０．７Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -及び０．８Ｍ（ＤＥＤ
ＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含む電解質に浸漬した。電解質の量は４８０
ｍｌであり、モックアップの全重量はケースを含むと約１キロであった。このモ
ックアップを長期間にわたって追跡し、まず２．５Ｖで７週間、次いでその電圧
を２．８〜２．９Ｖまでステップワイズで上昇させ、この電圧で１３週間以上維
持した。キャパシタンス、等価配列抵抗及び自己放電の如きセルのパラメータを
監視したが、色変化もセルパラメータの低下も全実験期間にわたって全く見い出
せなかった。ＡＴＧ試験装置を使用して一定電流（１０Ａ）下でのこれらの長期
間実験の終わりに得られた循環カーブを図４に与える。
から作られた２４個の作用電極１５×１５ｃｍを含みかつ不織ポリプロピレンか
ら作られたセパレータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップを特別に設計された
ポリプロピレンセルにおいてアルゴン雰囲気下で組立てた。作用電極及びセパレ
ータをアセトニトリルにおいて０．７Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -及び０．８Ｍ（ＤＥＤ
ＡＣＯ）2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含む電解質に浸漬した。電解質の量は４８０
ｍｌであり、モックアップの全重量はケースを含むと約１キロであった。このモ
ックアップを長期間にわたって追跡し、まず２．５Ｖで７週間、次いでその電圧
を２．８〜２．９Ｖまでステップワイズで上昇させ、この電圧で１３週間以上維
持した。キャパシタンス、等価配列抵抗及び自己放電の如きセルのパラメータを
監視したが、色変化もセルパラメータの低下も全実験期間にわたって全く見い出
せなかった。ＡＴＧ試験装置を使用して一定電流（１０Ａ）下でのこれらの長期
間実験の終わりに得られた循環カーブを図４に与える。
【００３８】実施例１２（類似体） アルミニウムから作られた二つのコレクタ電極及び活性炭布から作られた１７
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて１．０Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -を含
む電解質に浸漬した。次いでモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍＡ）下
で、１．７〜３．２Ｖの範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を
帯電／放電カーブから室温で測定した。結果を表２に与える。
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて１．０Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -を含
む電解質に浸漬した。次いでモックアップを一定電流条件（３又は１０ｍＡ）下
で、１．７〜３．２Ｖの範囲内で循環し、そのキャパシタンス及び内部抵抗値を
帯電／放電カーブから室温で測定した。結果を表２に与える。
【００３９】実施例１３（原型） アルミニウムから作られた二つのコレクタ電極及び活性炭布から作られた１７
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて１．０Ｍジエチルピラジン（上
の式III参照）を含む電解質に浸漬した。このモックアップを一定電流条件（３
又は１０ｍＡ）下で、１．７〜２．８Ｖの範囲内で循環した。それより高い電圧
ではその漏れ電流は極めて迅速に増大して開始したのでそれらの電圧は作用電圧
として選択されることはできなかった。結果を表２に与える。
．７ｍｍ直径の二つの作用電極を含みかつ不織ポリプロピレンから作られたセパ
レータを差し込まれたＥＤＬＣモックアップをアルゴン雰囲気下で組立てた。作
用電極及びセパレータをアセトニトリルにおいて１．０Ｍジエチルピラジン（上
の式III参照）を含む電解質に浸漬した。このモックアップを一定電流条件（３
又は１０ｍＡ）下で、１．７〜２．８Ｖの範囲内で循環した。それより高い電圧
ではその漏れ電流は極めて迅速に増大して開始したのでそれらの電圧は作用電圧
として選択されることはできなかった。結果を表２に与える。
【００４０】 ＤＥＤＡＣＯ及びＴＥＡ（類似体）テトラフルオロボレートについての電気化
学的窓を記録し比較した（図３参照）ことも注意されるべきである。データは２
ｍｍの直径；走査速度５ｍＶ／秒を有する東レガラス状炭素電極についての循環
電圧計を使用して得られた。この図のゼロ値はアセトニトリルにおけるガラス状
炭素電極のゼロ荷電電位に相当する。図からわかるように、ＤＥＤＡＣＯベース
の電解質は選択された類似体より幅広くかつ対称的な電気化学的窓を与える。こ
れはＤＥＤＡＣＯ電解質に基づいたＥＤＬＣ装置のより高い作用電圧を生じる（
即ち、ＴＥＡが使用される場合の２．８〜３．２Ｖと比較して３．２〜３．５Ｖ
）。かかる作用電圧の増加はＥＤＬＣ装置に貯蔵されるエネルギーを２０〜３０
％高くする。
学的窓を記録し比較した（図３参照）ことも注意されるべきである。データは２
ｍｍの直径；走査速度５ｍＶ／秒を有する東レガラス状炭素電極についての循環
電圧計を使用して得られた。この図のゼロ値はアセトニトリルにおけるガラス状
炭素電極のゼロ荷電電位に相当する。図からわかるように、ＤＥＤＡＣＯベース
の電解質は選択された類似体より幅広くかつ対称的な電気化学的窓を与える。こ
れはＤＥＤＡＣＯ電解質に基づいたＥＤＬＣ装置のより高い作用電圧を生じる（
即ち、ＴＥＡが使用される場合の２．８〜３．２Ｖと比較して３．２〜３．５Ｖ
）。かかる作用電圧の増加はＥＤＬＣ装置に貯蔵されるエネルギーを２０〜３０
％高くする。
【００４１】
【表２】
【００４２】 本発明者が現在知っているベストモードを構成する好ましい例に関して本発明
を記載したが、当業者に明らかである様々な変化及び修正がここに添付した特許
請求の範囲に述べられた発明の範囲から逸脱せずになされてもよいことが理解さ
れるべきである。
を記載したが、当業者に明らかである様々な変化及び修正がここに添付した特許
請求の範囲に述べられた発明の範囲から逸脱せずになされてもよいことが理解さ
れるべきである。
【図１】 アセトニトリル（カーブ１）、γ−ブチロラクトン（カーブ２）及びプロピレ
ンカーボネート（カーブ３）におけるＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2溶液について
の導電率対濃度のプロットを示すグラフである。
ンカーボネート（カーブ３）におけるＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2溶液について
の導電率対濃度のプロットを示すグラフである。
【図２】 アセトニトリル（カーブ１）、γ−ブチロラクトン（カーブ２）及びプロピレ
ンカーボネート（カーブ３）における１Ｍ ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2溶液に
ついての導電率対温度のプロットを示すグラフである。
ンカーボネート（カーブ３）における１Ｍ ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2溶液に
ついての導電率対温度のプロットを示すグラフである。
【図３】 アセトニトリルにおける１Ｍ ＤＥＤＡＣＯ2+（ＢＦ4 -）2（カーブ１）及び
比較目的の１Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -（カーブ２）溶液についての電気化学的窓を示
す。
比較目的の１Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 -（カーブ２）溶液についての電気化学的窓を示
す。
【図４】 アセトニトリルにおいて０．７Ｍ ＴＥＡ+ＢＦ4 - 及び０．８Ｍ ＤＥＤＡ
ＣＯ2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含むＥＤＬＣモックアップのための帯電／放電カ
ーブを示す。
ＣＯ2+（ＢＦ4 -）2の混合物を含むＥＤＬＣモックアップのための帯電／放電カ
ーブを示す。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１２年５月１２日（２０００．５．１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化１】 式中、ＲはアルキルＣ1−Ｃ4であり、Ｙ-はＢＦ4 -又はＰＦ6 -アニオンである
。
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ (72)発明者 イゾトフ， ウラディミール ウクライナ， 253105， キエフ， シュ リテラ ストリート 14 エー (72)発明者 ミロノヴァ， アントニア ウクライナ， 253156， キエフ， ミル テンコ ストリート 15 エー (72)発明者 ダニリン， ヴァレリー ウクライナ， 252194， キエフ， ゾド ゥチ ストリート 30 (72)発明者 コザチョフ， セルゲイ ウクライナ， 252028， キエフ， プロ スペクト ナウキ 42／１
Claims (7)
- 【請求項１】 下記一般式（２）のＮ，Ｎ−ジアルキル−１，４−ジアザビ
シクロ［２，２，２］オクタンジイウム（ＤＡＤＡＣＯ）の二重に帯電されたカ
チオンを含む電気化学的二重層コンデンサ（ＥＤＬＣ）のための電解質： 【化１】 式中、ＲはアルキルＣ1−Ｃ4であり、Ｙ-はＢＦ4 -又はＰＦ6 -アニオンである
。 - 【請求項２】 Ｒがメチル、エチル又はｎ−ブチルラジカルのうちから選択
される請求項１記載の二重に帯電されたＤＡＤＡＣＯカチオンを含むＥＤＬＣの
ための電解質。 - 【請求項３】 非プロトン極性溶媒又はかかる溶媒の混合物に溶解された請
求項１記載の二重に帯電されたＤＡＤＡＣＯカチオンを含むＥＤＬＣのための電
解質。 - 【請求項４】 非プロトン極性溶媒（単数又は複数）がアセトニトリル、プ
ロピオニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、γ−ブチロラクトン、γ−バ
レロラクトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド、１−メチル−２−ピロリジノン、ジメトキシエタン、メチル
エチルケトン及びテトラヒドロフランからなる群から選択された少なくとも一つ
の溶媒である請求項１〜３のいずれか記載の電解質。 - 【請求項５】 式（２）の化合物（単数又は複数）の濃度が０．５ｍｏｌ／
ｌから化合物（単数又は複数）の溶解度限界まで、好ましくは０．７〜１．５ｍ
ｏｌ／ｌ、より好ましくは０．８〜１．３ｍｏｌ／ｌである請求項１〜４のいず
れか記載の電解質。 - 【請求項６】 テトラエチルアンモニウム（ＴＥＡ）テトラフルオロボレー
トと組み合わせた請求項１記載の式（２）の化合物を含有する請求項１〜５のい
ずれか記載の電解質であって、二つの成分の濃度の合計が好ましくは０．８〜１
．８ｍｏｌ／ｌ、より好ましくは約１．０〜１．２ｍｏｌ／ｌの範囲内であり、
ＴＥＡ塩の割合が０．２〜０．７の範囲内である電解質。 - 【請求項７】 電気化学的二重層コンデンサのための電解質としての請求項
１〜６のいずれか記載の非プロトン極性溶媒又はかかる溶媒の混合物に溶解され
た請求項１記載の式（２）のＤＡＤＡＣＯのテトラフルオロボレート又はヘキサ
フルオロホスフェートの使用。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA98052573 | 1998-05-18 | ||
| UA98052573A UA30509A (uk) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | Електроліт для електрохімічного конденсатору подвійного шару |
| PCT/EP1999/003412 WO1999060587A1 (en) | 1998-05-18 | 1999-05-18 | Novel electrolytes for electrochemical double layer capacitors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002516480A true JP2002516480A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=21689268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000550116A Pending JP2002516480A (ja) | 1998-05-18 | 1999-05-18 | 電気化学的二重層コンデンサのための新規な電解質 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6491841B1 (ja) |
| EP (1) | EP1088317B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002516480A (ja) |
| KR (1) | KR20010043562A (ja) |
| AT (1) | ATE221695T1 (ja) |
| AU (1) | AU4362699A (ja) |
| CA (1) | CA2333197A1 (ja) |
| DE (1) | DE69902390T2 (ja) |
| ID (1) | ID28179A (ja) |
| UA (1) | UA30509A (ja) |
| WO (1) | WO1999060587A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016526305A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-09-01 | シェンヂェン キャプケム テクノロジー カンパニー リミテッドＳｈｅｎｚｈｅｎ Ｃａｐｃｈｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 電解液、及び、高電圧ウルトラキャパシタ |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10103994B4 (de) * | 2001-01-30 | 2005-04-28 | Epcos Ag | Elektrolytlösung für elektrochemische Doppelschichtkondensatoren |
| US20040166311A1 (en) * | 2003-02-25 | 2004-08-26 | Clemson University | Electrostatic spinning of aromatic polyamic acid |
| US7419623B2 (en) * | 2004-08-03 | 2008-09-02 | Air Products And Chemicals, Inc. | Proton conducting mediums for electrochemical devices and electrochemical devices comprising the same |
| DE102004037601B4 (de) * | 2004-08-03 | 2007-07-12 | Epcos Ag | Elektrolytlösung für Doppelschichtkondensatoren und Doppelschichtkondensator mit der Elektrolytlösung |
| DE102005015129B4 (de) * | 2005-03-31 | 2006-11-30 | Schluttig, Alexander, Dr. | Hygiene-Waschplatz |
| KR100733391B1 (ko) * | 2005-05-04 | 2007-06-29 | 주식회사 네스캡 | 전기에너지 저장 장치 |
| US20070048605A1 (en) | 2005-08-23 | 2007-03-01 | Pez Guido P | Stable electrolyte counteranions for electrochemical devices |
| US20070202416A1 (en) * | 2006-02-28 | 2007-08-30 | Kaimin Chen | Electrochemical cells having an electrolyte with swelling reducing additives |
| US8475676B2 (en) * | 2006-03-08 | 2013-07-02 | Cap-Xx Limited | Electrolyte |
| US8576541B2 (en) | 2010-10-04 | 2013-11-05 | Corning Incorporated | Electrolyte system |
| US8911510B2 (en) * | 2010-10-31 | 2014-12-16 | Oü Skeleton Technologies Group | Electrical double layer capacitor with enhanced working voltage |
| KR101896835B1 (ko) | 2017-04-10 | 2018-09-10 | 군산대학교산학협력단 | 비스(옥살레이트)보레이트를 음이온으로 갖는 전해질 염을 함유하는 전해액 조성물 또는 이를 포함하는 전기이중층 커패시터 |
| AU2021358713A1 (en) * | 2020-10-05 | 2023-04-13 | NOHMs Technologies, Inc. | Lithium-ion battery electrolyte additive |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4216322A (en) | 1978-10-30 | 1980-08-05 | The Upjohn Company | Process for making triethylene diamines |
| JPS62219909A (ja) * | 1986-03-20 | 1987-09-28 | 日本ケミコン株式会社 | 電解コンデンサ用電解液 |
| JPH07107889B2 (ja) * | 1986-11-18 | 1995-11-15 | 旭硝子株式会社 | 電気二重層コンデンサ |
| JPH04233210A (ja) | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Murata Mfg Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
| JPH04233211A (ja) | 1990-12-28 | 1992-08-21 | Murata Mfg Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
| TW278192B (ja) | 1993-12-03 | 1996-06-11 | Sanyo Chemical Ind Ltd |
-
1998
- 1998-05-18 UA UA98052573A patent/UA30509A/uk unknown
-
1999
- 1999-05-18 JP JP2000550116A patent/JP2002516480A/ja active Pending
- 1999-05-18 CA CA002333197A patent/CA2333197A1/en not_active Abandoned
- 1999-05-18 DE DE69902390T patent/DE69902390T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-05-18 AU AU43626/99A patent/AU4362699A/en not_active Abandoned
- 1999-05-18 KR KR1020007012686A patent/KR20010043562A/ko not_active Application Discontinuation
- 1999-05-18 AT AT99926322T patent/ATE221695T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-05-18 ID IDW20002419A patent/ID28179A/id unknown
- 1999-05-18 EP EP99926322A patent/EP1088317B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-05-18 WO PCT/EP1999/003412 patent/WO1999060587A1/en not_active Application Discontinuation
- 1999-05-18 US US09/700,493 patent/US6491841B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016526305A (ja) * | 2014-06-26 | 2016-09-01 | シェンヂェン キャプケム テクノロジー カンパニー リミテッドＳｈｅｎｚｈｅｎ Ｃａｐｃｈｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． | 電解液、及び、高電圧ウルトラキャパシタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69902390T2 (de) | 2003-03-06 |
| EP1088317B1 (en) | 2002-07-31 |
| US6491841B1 (en) | 2002-12-10 |
| WO1999060587A1 (en) | 1999-11-25 |
| ID28179A (id) | 2001-05-10 |
| CA2333197A1 (en) | 1999-11-25 |
| AU4362699A (en) | 1999-12-06 |
| DE69902390D1 (de) | 2002-09-05 |
| UA30509A (uk) | 2000-11-15 |
| KR20010043562A (ko) | 2001-05-25 |
| ATE221695T1 (de) | 2002-08-15 |
| EP1088317A1 (en) | 2001-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002516480A (ja) | 電気化学的二重層コンデンサのための新規な電解質 | |
| EP1380569B1 (en) | Ionic liquid of dimethylethyl(methoxyethyl)ammonium for an electric double layer capacitor and a secondary battery | |
| EP1602142B1 (en) | Energy storage devices | |
| KR101051288B1 (ko) | 전기 이중층 캐패시터용 전해액 및 전기 이중층 캐패시터 | |
| US20110128674A1 (en) | Solvents and novel electrolytic compositions having a large range of stability and high conductivity | |
| JP2001512903A (ja) | 電気貯蔵デバイスのための非水性電解質 | |
| CN100536048C (zh) | 一种电化学双电层电容器的电解液 | |
| JP4116309B2 (ja) | 電気化学キャパシタ用電解液 | |
| JP2007109698A (ja) | イオン性液体と有機溶媒を含む電解液 | |
| JPH08250378A (ja) | 電気化学キャパシタ用非水系電解液 | |
| JP3473090B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ用電解液 | |
| US8128833B1 (en) | Non-aqueous electrolyte | |
| JP3793905B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ用非水電解液および非水電気二重層コンデンサ | |
| JP4428810B2 (ja) | 非水電解液電気二重層キャパシタ | |
| EP3703090B1 (en) | Aqueous electrolyte and pseudocapacitor comprising same | |
| JP2007123631A (ja) | 電気化学キャパシタ用非水電解液 | |
| JP2005175239A (ja) | 電気二重層キャパシタ用電解液及び電気二重層キャパシタ | |
| JP2005175239A5 (ja) | ||
| JP2010147391A (ja) | 第４級アンモニウム塩電解質を用いた電解液および電気化学素子 | |
| KR20200084641A (ko) | 수계 전해질 및 이를 포함하는 의사 커패시터 | |
| JP3689542B2 (ja) | 電気二重層コンデンサ用非水電解液および非水電気二重層コンデンサ | |
| JPH097898A (ja) | 電気二重層コンデンサ用電解液 | |
| JP2003173935A (ja) | 電気化学キャパシタ用電解液およびそれを用いた電気化学キャパシタ | |
| JP2003197480A (ja) | 電気二重層キャパシタ用非水電解液組成物 | |
| JP4537154B2 (ja) | 非水電解液電気二重層キャパシタ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040218 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040218 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040218 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050526 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050607 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051101 |