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公開番号2025145569
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045803
出願日2024-03-22
発明の名称深共晶溶媒及び電解質
出願人日油株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類C09K 3/00 20060101AFI20250926BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】経時安定性が高く、酸化性のアニオンを用いた場合でも電気化学的安定性に優れた、金属イオンを含む深共晶溶媒を提供すること。
【解決手段】(A)金属塩と水素結合供与体を含む深共晶溶媒であり、前記水素結合供与体は、(B)多座配位性化合物と(C)単座配位性化合物を含み、(B)/(C)の質量比が10/90～90/10であり、(A)/((B)+(C))の質量比が10/90～70/30である深共晶溶媒。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）金属塩と水素結合供与体を含む深共晶溶媒であり、
前記水素結合供与体は、（Ｂ）多座配位性化合物と（Ｃ）単座配位性化合物を含み、
（Ｂ）／（Ｃ）の質量比が１０／９０～９０／１０であり、（Ａ）／（（Ｂ）＋（Ｃ））の質量比が１０／９０～７０／３０である深共晶溶媒。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
（Ｂ）多座配位性化合物がポリアミン、ポリアルコール、ポリエーテル、及び多価カルボン酸からなる群から選ばれる１種以上である、請求項１に記載の深共晶溶媒。
【請求項３】
（Ｃ）単座配位性化合物がカルバミド誘導体、アルコール、アミン、エーテル、及びケトンからなる群から選ばれる１種以上である、請求項１に記載の深共晶溶媒。
【請求項４】
請求項１～３のいずれかに記載の深共晶溶媒を用いた電解質。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属イオンを含む、深共晶溶媒及び電解質に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
水素結合供与体及び水素結合受容体からなる深共晶溶媒は、イオン液体と類似の特徴を有しており、蒸気圧が低く、難燃性であり、熱及び電気化学的に安定であり、様々な化合物を溶解させることが可能である。また、水素結合受容体と供与体の組み合わせは無数に考えられるため、用途に応じた深共晶溶媒の調整が可能である。
【０００３】
一般的に深共晶溶媒は水素結合受容体として塩化コリンをはじめとする有機アンモニウム化合物が、水素結合供与体として尿素やカルボン酸、アルコールといった化合物が用いられる。深共晶溶媒は、その安全性の高さから、電解質の利用が期待されている。特許文献１では、深共晶溶媒を溶融塩とした電解質が提案されている。深共晶溶媒としては有機カチオン及びアニオンからなる構造が用いられている。一方で、二次電池の電解質として使用する場合、電子伝導性だけでなくイオン電導性も考慮する必要があり、電解質中に金属イオンを含むことが望ましいが、特許文献１ではその部分は達成できていない。特許文献２ではアルミニウム二次電池の電解質として、塩化アルミニウムと尿素などからなる深共晶溶媒を電解質として使用しており、金属イオンを含む電解質として用いることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１６４８７７号公報
特開２０２３－１５６７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
金属イオンを含む深共晶溶媒の場合、アニオンと水素結合供与体が会合体を形成し、経時変化によって結晶が析出する可能性がある。また、金属イオンのルイス酸性によって、腐食や酸化還元反応が起こり、特に酸化性のある硝酸や硫酸、過塩素酸などのアニオンと水素結合供与体の反応によってアニオンが酸化することによるガスの発生が懸念される。特許文献２において、深共晶溶媒の電気化学的安定性に関する議論はなされていない。
【０００６】
特許文献１では、亜鉛の塩化物や臭化物を用いているが、経時安定性及び電気化学的安定性については示されていない。また、特許文献２においても、アルミニウムのハロゲン化塩を用いているが、こちらにおいても経時安定性や電気化学的安定性については議論がなされていない。
【０００７】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、経時安定性が高く、酸化性のアニオンを用いた場合でも電気化学的安定性に優れた、金属イオンを含む深共晶溶媒の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、水素結合供与体として多座配位性化合物と単座配位性化合物を特定量で組み合わせて用いることで、経時安定性及び電気化学的安定性に優れた深共晶溶媒が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明の深共晶溶媒は、（Ａ）金属塩と水素結合供与体を含む深共晶溶媒であり、前記水素結合供与体は、（Ｂ）多座配位性化合物と（Ｃ）単座配位性化合物を含み、（Ｂ）／（Ｃ）の質量比が１０／９０～９０／１０であり、（Ａ）／（（Ｂ）＋（Ｃ））の質量比が１０／９０～７０／３０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、金属イオンを含み、経時安定性及び電気化学的安定性に優れた深共晶溶媒を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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