專利名稱：常溫熔融鹽、電極、電池、電荷耗散劑以及試料的觀察方法
技術領域：
本發明涉及一種在具有離子導電性的基礎上還具有優異的電子導電性的常溫熔融鹽。
背景技術：
常溫熔融鹽為，在常溫(室溫)附近以液體狀態存在的鹽的總稱，作為陽離子部的種類，已知咪唑鎗類、非那吡啶類、脂環族胺類、脂肪族胺類、脂肪族磷類等。此外，已知由于常溫熔融鹽具有優異的不揮發性和耐電壓性，因此作為電化學設備的電解質而使用。例如，專利文獻I中公開了一種二次電池，其具有將導電性聚合物作為至少一個電極的正負極、和由常溫熔融鹽構成的電解液。
此外，專利文獻2中公開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層的小孔中，存在陽離子部為I-乙基-3-甲基咪唑鎗的離子性液體(常溫熔融鹽)。該技術的目的在于，通過使固體電解質層的小孔中存在離子性液體，從而防止電池的內部短路。另一方面，已知在通過電子顯微鏡進行測定時，將常溫熔融鹽作為防止電荷在測定對象中積累的電荷耗散劑而使用。例如，在專利文獻3中公開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等的測定的測定過程中測定對象(例如，絕緣物)帶電，從而無法得到適當的結果的現象。例如，在利用掃描型電子顯微鏡(SEM)的測定中，在與一次電子入射量相比二次電子放出量較多的情況下，有時會存在測定過程中測定對象帶正電，而所得到的SEM圖像整體呈現白色的現象。在先技術文獻專利文獻I :日本特開昭62-165879號公報專利文獻2 :日本特開2009-218005號公報專利文獻3 W02007/08375
發明內容
發明所要解決的課題由于常溫熔融鹽具有預定的離子導電性，因此，如上所述，例如作為電化學設備的電解質是有用的。然而，現有的常溫熔融鹽雖然具有離子導電性，但基本上不具有電子導電性。反之而言，由于現有的常溫熔融鹽基本上不具有電子導電性，而僅具有離子導電性，因此能夠作為電化學設備的電解質而使用。另一方面，如果常溫熔融鹽在具有離子導電性的基礎上還具有電子導電性，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，目前還尚未發現兼具離子導電性和電子導電性的常溫熔融鹽。此外，在將現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，由于常溫熔融鹽的離子濃度較高且具有離子導電性，因此能夠在某種程度上防止電荷積累。但是，由于現有的常溫熔融鹽基本上不具有電子導電性，因此存在電荷積累防止效果較低的問題。因此，例如在進行長時間的連續測定時，存在電荷在測定對象中積累從而發生電荷積累的問題。本發明為鑒于上述的實際情況而完成的發明，其主要目的在于，提供一種在具有離子導電性的基礎上還具有優異的電子導電性的常溫熔融鹽。用于解決課題的方法為了實現上述目的，在本發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)所表示的陽離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過渡金屬、X為鹵素；第二鹽，其具有作為一價的陽離子的陽離子部、以及作為鹵素的陰離子部。[化學式I]
權利要求
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)所表示的陽離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過渡金屬、X為鹵素； 第二鹽，其具有作為一價的陽離子的陽離子部、以及作為鹵素的陰離子部， [化學式I] 在通式(I)中，R1以及R2分別為碳原子數I 10的烷基。
2.如權利要求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.如權利要求I或權利要求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.如權利要求I至權利要求3中的任意一項所述的常溫熔融鹽，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)所表示的陽離子部、以及作為鹵素的陰離子部， [化學式2] 通式(2) 在通式(2)中，R3以及R4分別為碳原子數I 10的烷基。
5.如權利要求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.如權利要求4或權利要求5所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述M為Fe。
7.如權利要求I至權利要求3中的任意一項所述的常溫熔融鹽，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離子部、以及作為鹵素的陰離子部。
8.如權利要求7所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 所述堿金屬為Li。
9.如權利要求I至權利要求8中的任意一項所述的常溫熔融鹽，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.如權利要求I至權利要求9中的任意一項所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 在將所述第一咪唑鎗鹽設為IOOmol份時，以IOOmol份以下的比例含有所述第二鹽。
11.如權利要求I至權利要求10中的任意一項所述的常溫熔融鹽，其特征在于， 在將所述第一咪唑鎗鹽設為IOOmol份時，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，含有權利要求I至權利要求11中的任意一項所述的常溫熔融鹽。
13.如權利要求12所述的電極，其特征在于， 還含有能夠進行金屬離子的供給或接收的活性物質。
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利要求12或權利要求13所述的電極， 所述電解質層為所述電極中含有的所述常溫熔融鹽無法通過的電解質層。
15.如權利要求14所述的電池，其特征在于， 所述電解質層為所述常溫熔融鹽無法通過的、具有致密性的固體電解質層。
16.—種電荷耗散劑,其特征在于， 含有權利要求I至權利要求11中的任意一項所述的常溫熔融鹽。
17.如權利要求16所述的電荷耗散劑，其特征在于， 其為在通過電子顯微鏡而進行的測定中所使用的物質。
18.—種試料的觀察方法，其為通過電子顯微鏡對試料進行觀察的試料的觀察方法，所述試料具有測定對象、和防止所述測定對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利要求16所述的電荷耗散劑。
19.如權利要求18所述的試料的觀察方法，其特征在于， 所述測定對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/離子導體、和能夠進行金屬離子的供給或接收的活性物質。
21.如權利要求20所述的電極，其特征在于， 所述液狀的電子/離子導體為常溫熔融鹽。
22.如權利要求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)所表示的陽離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過渡金屬，X為鹵素；第二鹽，所述第二鹽具有作為一價的陽離子的陽離子部、以及作為鹵素的陰離子部， [化學式3]
全文摘要
本發明涉及常溫熔融鹽、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電性的基礎上還具有優異的電子導電性的常溫熔融鹽。在本發明中，通過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)所表示的陽離子部、以及作為MX4的陰離子部，其中，M為過渡金屬、X為鹵素；第二鹽，其具有作為一價的陽離子的陽離子部、以及作為鹵素的陰離子部。
文檔編號C07D233/10GK102656150SQ201080056899
公開日2012年9月5日 申請日期2010年10月22日 優先權日2009年12月16日
發明者中本博文, 水野史教 申請人:豐田自動車株式會社