JP2006319321A - Activated carbon and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】単位体積あたりの静電容量が向上した電気二重層キャパシタを与える活性炭及びその製造方法を提供する。
【解決手段】分子内に水酸基を少なくと1個有するフェノール性化合物とアルデヒド化合物とを水系溶媒及び塩基性触媒存在下に重合して得られる有機エアロゲルを炭化させてなる電気二重層キャパシタ用活性炭において、活性炭の細孔容積が1.5cc/g以下であることを特徴とする活性炭、並びに、
分子内に水酸基を少なくと1個有するフェノール性化合物とアルデヒド化合物とを水系溶媒及び塩基性触媒存在下に重合し、得られた有機エアロゲルを炭化させる活性炭の製造方法において、塩基性触媒1モル当たり、フェノール性化合物を0.25〜1000モル、水系溶媒1重量部あたりフェノール性化合物0.5〜5重量部にて重合することを特徴とする活性炭の製造方法。
【選択図】なしAn activated carbon that provides an electric double layer capacitor with improved capacitance per unit volume and a method for manufacturing the same are provided.
In an activated carbon for an electric double layer capacitor obtained by carbonizing an organic aerogel obtained by polymerizing a phenolic compound having at least one hydroxyl group in the molecule and an aldehyde compound in the presence of an aqueous solvent and a basic catalyst. Activated carbon, wherein the pore volume of the activated carbon is 1.5 cc / g or less, and
In the method for producing activated carbon in which a phenolic compound having at least one hydroxyl group in the molecule and an aldehyde compound are polymerized in the presence of an aqueous solvent and a basic catalyst, and the resulting organic aerogel is carbonized, A method for producing activated carbon, wherein the phenolic compound is polymerized at 0.25 to 1000 mol of phenolic compound at 0.5 to 5 parts by weight of phenolic compound per 1 part by weight of the aqueous solvent.
[Selection figure] None
Description
本発明は、単位体積当たりの静電容量に優れる電気二重層キャパシタに好適な活性炭及びその製造方法に関する。 The present invention relates to activated carbon suitable for an electric double layer capacitor excellent in capacitance per unit volume and a method for producing the same.
現在、深夜電力貯蔵などの分野では多くの電気エネルギーが貯蔵され得る電気エネルギー貯蔵デバイスが求められており、電気自動車、ハイブリッド自動車などの充電式の輸送機器の分野や、携帯パソコン、携帯電話、携帯オーディオ機器などの携帯電子端末などの分野では、小さな体積でも長時間稼動するように、単位体積あたりに貯蔵される電気エネルギーが大きい電気エネルギー貯蔵デバイスが求められている。
電気二重層キャパシタは、電極、セパレータ、及び電解液からなり、電解液に溶解している電解質が電極に吸着され、電解質と電極との間に形成される界面(電気二重層)に電気エネルギーを貯蔵するデバイスであり、上記分野での電気エネルギー貯蔵デバイスとして期待されている。そして、貯蔵されるエネルギーは、1/2・C・V2(但し、Cは静電容量(F)、Vは電位)で表され、多くのエネルギーを貯蔵するためには、電気エネルギー貯蔵デバイスの静電容量を大きくする必要があり、コンパクトで多くの電気エネルギーを貯蔵するためには、単位体積あたりの静電容量を向上させることが求められている。
電気二重層キャパシタの電極としては、活性炭が汎用され、具体的には、ヤシ殻などの原料を炭化、賦活することにより得られるミクロ孔(細孔直径20Å以下)主体の活性炭である。単位体積あたりの静電容量を向上させるため、新たな活性炭を用いた電気二重層キャパシタが求められるに至った。
近年、レゾルシンとホルムアルデヒドを塩基性触媒及び水系溶媒の存在下に重合して、メソ孔(細孔直径20Å以上)を均一に有する有機エアロゲルを得、次いで有機溶媒で洗浄して、水系溶媒を該有機溶媒に置換した後、乾燥し、続いて炭化することにより得られるメソ孔主体の活性炭が単位重量あたり静電容量の大きい電気二重層キャパシタの電極として使用することが提案されている。
具体的には、例えば、特許文献1には、レゾルシノール(R)と塩基性触媒(C)とのモル比(R/C)が200〜410倍程度であり、レゾルシノール(R)と水系溶媒(W)との重量比(R/W)が0.027〜0.067倍程度にて重合して得られる有機エアロゲルの活性炭が開示され、特許文献2には、R/Cが2000以上であり、R/Wが0.39〜0.56倍程度にて重合して得られる有機エアロゲルの活性炭が開示されている。
Currently, there is a demand for electric energy storage devices that can store a lot of electric energy in the fields of late-night power storage, and in the field of rechargeable transportation equipment such as electric vehicles and hybrid vehicles, as well as mobile personal computers, mobile phones, In the field of portable electronic terminals such as audio equipment, there is a demand for an electrical energy storage device that stores a large amount of electrical energy per unit volume so that it can operate for a long time even in a small volume.
An electric double layer capacitor is composed of an electrode, a separator, and an electrolytic solution. The electrolyte dissolved in the electrolytic solution is adsorbed by the electrode, and electric energy is applied to the interface (electric double layer) formed between the electrolyte and the electrode. It is a storage device and is expected as an electrical energy storage device in the above field. The stored energy is represented by 1/2 · C · V 2 (where C is a capacitance (F), V is a potential), and in order to store a lot of energy, an electrical energy storage device is used. In order to store a large amount of electric energy in a compact manner, it is required to improve the capacitance per unit volume.
As an electrode of the electric double layer capacitor, activated carbon is widely used. Specifically, it is activated carbon mainly composed of micropores (pore diameter of 20 mm or less) obtained by carbonizing and activating raw materials such as coconut shells. In order to improve the electrostatic capacity per unit volume, an electric double layer capacitor using a new activated carbon has been demanded.
In recent years, resorcin and formaldehyde are polymerized in the presence of a basic catalyst and an aqueous solvent to obtain an organic aerogel having uniform mesopores (pore diameter of 20 mm or more), and then washed with an organic solvent to remove the aqueous solvent. It has been proposed that mesopore-based activated carbon obtained by substitution with an organic solvent, drying and subsequent carbonization is used as an electrode of an electric double layer capacitor having a large capacitance per unit weight.
Specifically, for example, in Patent Document 1, the molar ratio (R / C) of resorcinol (R) to the basic catalyst (C) is about 200 to 410 times, and resorcinol (R) and an aqueous solvent ( W) and activated carbon of organic aerogel obtained by polymerization at a weight ratio (R / W) of about 0.027 to 0.067 times are disclosed. Patent Document 2 discloses that R / C is 2000 or more. , Activated carbon of organic aerogel obtained by polymerization at R / W of about 0.39 to 0.56 times.
本発明者らが、かかる活性炭を用いた電気二重層キャパシタについて検討したところ、単位体積あたりの静電容量が十分得られないことが明らかになった。
本発明の目的は、フェノール性化合物とアルデヒド化合物とを塩基性触媒の存在下に重合して得た有機エアロゲルを炭化して得られる活性炭の中でも、単位体積あたりの静電容量が向上した電気二重層キャパシタを与える活性炭及びその製造方法を提供することである。
When the present inventors examined the electric double layer capacitor using such activated carbon, it became clear that the electrostatic capacity per unit volume was not fully obtained.
The object of the present invention is to improve the electrostatic capacity per unit volume of activated carbon obtained by carbonizing an organic aerogel obtained by polymerizing a phenolic compound and an aldehyde compound in the presence of a basic catalyst. It is to provide an activated carbon that provides a multilayer capacitor and a method for manufacturing the same.
本発明は、分子内に水酸基を少なくと1個有するフェノール性化合物とアルデヒド化合物とを水系溶媒及び塩基性触媒存在下に重合して得られる有機エアロゲルを炭化させてなる活性炭において、活性炭の細孔容積が1.5cc/g以下であることを特徴とする活性炭、並びに
分子内に水酸基を少なくと1個有するフェノール性化合物とアルデヒド化合物とを水系溶媒及び塩基性触媒存在下に重合し、得られた有機エアロゲルを炭化させる電気二重層キャパシタ用活性炭の製造方法において、塩基性触媒1モル当たり、フェノール性化合物を0.25〜1000モル、水系溶媒1重量部あたりフェノール性化合物0.5〜5重量部にて重合することを特徴とする活性炭の製造方法である。
The present invention relates to an activated carbon obtained by carbonizing an organic aerogel obtained by polymerizing a phenolic compound having at least one hydroxyl group in the molecule and an aldehyde compound in the presence of an aqueous solvent and a basic catalyst. Obtained by polymerizing activated carbon having a volume of 1.5 cc / g or less, and a phenolic compound having at least one hydroxyl group in the molecule and an aldehyde compound in the presence of an aqueous solvent and a basic catalyst. In the method for producing activated carbon for an electric double layer capacitor for carbonizing organic airgel, 0.25 to 1000 mol of phenolic compound per 1 mol of basic catalyst and 0.5 to 5 wt. Of phenolic compound per 1 part by weight of aqueous solvent It is a manufacturing method of activated carbon characterized by superposing | polymerizing in a part.
本発明の活性炭は、フェノール性化合物とアルデヒド化合物とを塩基性触媒の存在下に重合して得た有機エアロゲルを炭化して得られる活性炭の中でも、単位体積当たりの静電容量が一層、向上した電気二重層キャパシタを与える活性炭である。 The activated carbon of the present invention has a further improved capacitance per unit volume among activated carbons obtained by carbonizing an organic airgel obtained by polymerizing a phenolic compound and an aldehyde compound in the presence of a basic catalyst. Activated carbon that gives an electric double layer capacitor.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の活性炭は、分子内に水酸基を少なくと1個有するフェノール性化合物とアルデヒド化合物とを水系溶媒及び塩基性触媒存在下に重合して得られる有機エアロゲルを炭化させてなる活性炭において、活性炭の細孔容積が1.5cc/g以下、好ましくは0.1〜1.5cc/g、とりわけ好ましくは0.3〜1.0cc/g、中でもとりわけ好ましくは0.3〜0.6cc/gであることを特徴とする活性炭である。活性炭の細孔容積が0.1〜1.5cc/gの範囲であると、単位体積当たりの静電容量が向上する傾向があることから好ましい。
本発明の活性炭は、例えば、乾電池用電極、圧電素子用センサー、触媒を担持するための担体、クロマトグラフ用材料、吸着剤、電気二重層キャパシタの電極などに用いられ、中でも、単位体積あたりの静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The activated carbon of the present invention is an activated carbon obtained by carbonizing an organic aerogel obtained by polymerizing a phenolic compound having at least one hydroxyl group in the molecule and an aldehyde compound in the presence of an aqueous solvent and a basic catalyst. The pore volume is 1.5 cc / g or less, preferably 0.1 to 1.5 cc / g, particularly preferably 0.3 to 1.0 cc / g, and most preferably 0.3 to 0.6 cc / g. It is activated carbon characterized by being. It is preferable that the pore volume of the activated carbon is in the range of 0.1 to 1.5 cc / g because the capacitance per unit volume tends to be improved.
The activated carbon of the present invention is used, for example, as an electrode for a dry cell, a sensor for a piezoelectric element, a carrier for supporting a catalyst, a chromatographic material, an adsorbent, an electrode of an electric double layer capacitor, etc. Since it is excellent in electrostatic capacity, it is suitable for an electrode of an electric double layer capacitor.
本発明の活性炭の製造方法は、例えば、塩基性触媒及び水系溶媒存在下、フェノール性化合物及びアルデヒド化合物を重合して有機エアロゲル得、該有機エアロゲルを炭化させる方法などが挙げられる。以下に、その製造方法について説明する。 Examples of the method for producing activated carbon of the present invention include a method of polymerizing a phenolic compound and an aldehyde compound in the presence of a basic catalyst and an aqueous solvent to obtain an organic airgel, and carbonizing the organic airgel. Below, the manufacturing method is demonstrated.
有機エアロゲルの製造に用いられるフェノール性化合物は、分子内に水酸基を少なくと1個有するフェノール性化合物であり、具体的には、式(3)で示される化合物が例示される。
式中、R10は置換基が結合していてもよい炭素数1〜12程度のアルキル基を表す。R10が複数の場合には、R10が互いに異なっていてもよい。nは0〜3の整数を表し、mは2〜5の整数を表す。ただし、n及びmの和は5以下である。
The phenolic compound used for the production of the organic airgel is a phenolic compound having at least one hydroxyl group in the molecule, and specifically, a compound represented by the formula (3) is exemplified.
In the formula, R 10 represents an alkyl group having about 1 to 12 carbon atoms to which a substituent may be bonded. When R 10 is plural may be R 10 are different from each other. n represents an integer of 0 to 3, and m represents an integer of 2 to 5. However, the sum of n and m is 5 or less.
アルキル基に結合していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、シアノ基、アルコキシ基、カルバモイル基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、スルホ基及びスルファモイル基等を挙げることができる。
R10は、直鎖状でも、分岐状でも、環状でもよい。
Examples of the substituent which may be bonded to the alkyl group include a halogen atom, hydroxy group, cyano group, alkoxy group, carbamoyl group, carboxy group, alkoxycarbonyl group, alkylcarbonyloxy group, sulfo group and sulfamoyl group. Can be mentioned.
R 10 may be linear, branched or cyclic.
R10しては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、n−オクチル基、ノニル基、p−t−ブチル基などのアルキル基;
2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、4−ヒドロキシブチル基、2,3−ジヒドロキシプロピル基、3,4−ジヒドロキシブチル基などのヒドロキシが結合したアルキル基;
シアノメチル基、2−シアノエチル基、3−シアノプロピル基などのシアノが結合したアルキル基;
メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メトキシエチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシプロピル基、3−エトキシプロピル基、2−ヒドロキシ−3−メトキシプロピル基などのアルコキシが結合したアルキル基;
クロロメチル基、ブロモメチル基、2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、3−クロロプロピル基、3−ブロモプロピル基、4−クロロブチル基、4−ブロモブチル基などのハロゲン化アルキル基;
R 10 is, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, n-octyl group, nonyl group, pt An alkyl group such as a butyl group;
2-hydroxyethyl group, 2-hydroxypropyl group, 3-hydroxypropyl group, 2-hydroxybutyl group, 3-hydroxybutyl group, 4-hydroxybutyl group, 2,3-dihydroxypropyl group, 3,4-dihydroxybutyl An alkyl group to which a hydroxy group such as a group is bonded;
An alkyl group to which cyano is bonded, such as a cyanomethyl group, a 2-cyanoethyl group, and a 3-cyanopropyl group;
Alkyl groups to which alkoxy such as methoxymethyl group, ethoxymethyl group, 2-methoxyethyl group, 2-ethoxyethyl group, 3-methoxypropyl group, 3-ethoxypropyl group, 2-hydroxy-3-methoxypropyl group is bonded;
Halogenated alkyl groups such as chloromethyl group, bromomethyl group, 2-chloroethyl group, 2-bromoethyl group, 3-chloropropyl group, 3-bromopropyl group, 4-chlorobutyl group, 4-bromobutyl group;
カルボキシメチル基、2−カルボキシエチル基、3−カルボキシプロピル基、4−カルボキシブチル基、1,2−ジカルボキシエチル基、カルバモイルメチル基、2−カルバモイルエチル基、3−カルバモイルプロピル基、4−カルバモイルブチル基、メトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルメチル基、2−メトキシカルボニルエチル基、2−エトキシカルボニルエチル基、3−メトキシカルボニルプロピル基、3−エトキシカルボニルプロピル基、4−メトキシカルボニルブチル基、4−エトキシカルボニルブチル基、メチルカルボニルオキシメチル基、エチルカルボニルオキシメチル基、2−メチルカルボニルオキシエチル基、2−エチルカルボニルオキシエチル基、3−メチルカルボニルオキシプロピル基、3−エチルカルボニルオキシプロピル基、4−メチルカルボニルオキシブチル基、4−エチルカルボニルオキシブチル基などを挙げることができる。 Carboxymethyl group, 2-carboxyethyl group, 3-carboxypropyl group, 4-carboxybutyl group, 1,2-dicarboxyethyl group, carbamoylmethyl group, 2-carbamoylethyl group, 3-carbamoylpropyl group, 4-carbamoyl group Butyl group, methoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylmethyl group, 2-methoxycarbonylethyl group, 2-ethoxycarbonylethyl group, 3-methoxycarbonylpropyl group, 3-ethoxycarbonylpropyl group, 4-methoxycarbonylbutyl group, 4- Ethoxycarbonylbutyl, methylcarbonyloxymethyl, ethylcarbonyloxymethyl, 2-methylcarbonyloxyethyl, 2-ethylcarbonyloxyethyl, 3-methylcarbonyloxypropyl, 3-ethylcarbo Examples thereof include a nyloxypropyl group, a 4-methylcarbonyloxybutyl group, and a 4-ethylcarbonyloxybutyl group.
R10の炭素数は、通常、1〜12程度である。
R10は、水素原子又は無置換のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、n−オクチル基であることがより好ましい。
式(1)において、nとしては、3又は4が好ましく、4がより好ましい。
mとしては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
R 10 usually has about 1 to 12 carbon atoms.
R 10 is preferably a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group, and more preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or an n-octyl group.
In Formula (1), as n, 3 or 4 is preferable and 4 is more preferable.
As m, 1 or 2 is preferable and 1 is more preferable.
式(3)で表される化合物の具体例としては、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、o−エチルフェノール、i−プロピルフェノール、ブチルフェノール、p−t−ブチルフェノール、p−オクチルフェノール、p−ノニルフェノール、2−クロロフェノール、4−メトキシフェノール、2,4−ジクロロフェノール、3,5−ジクロロフェノール、4−クロロ−3−メチルフェノール、カテコール、3−メチルカテコール、4−t−ブチルカテコール、レゾルシノール、2−メチルレゾルシノール、4−エチルレゾルシノール、4−クロロレゾルシノール、5−メチルレゾルシノール、2,5−ジメチルレゾルシノール、5−メトキシレゾルシノール、5−ペンチルレゾルシノール、フロログルシノール、ピロガロール等を挙げることができる。
フェノール性化合物は、単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。
フェノール性化合物としては、レゾルシノール、フロログルシノールを用いることが特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (3) include o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, and 2,6-xylenol. 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, o-ethylphenol, i-propylphenol, butylphenol, pt-butylphenol, p-octylphenol, p-nonylphenol, 2-chlorophenol, 4-methoxyphenol, 2 , 4-dichlorophenol, 3,5-dichlorophenol, 4-chloro-3-methylphenol, catechol, 3-methylcatechol, 4-t-butylcatechol, resorcinol, 2-methylresorcinol, 4-ethylresorcinol, 4- Chlororesorcinol, 5-methylresorcin Lumpur, 2,5-dimethyl resorcinol, 5-methoxy-resorcinol, 5-pentylene Relais sol maytansinol, phloroglucinol, may be mentioned pyrogallol.
The phenolic compounds may be used alone or in combination of two or more.
As the phenolic compound, it is particularly preferable to use resorcinol or phloroglucinol.
有機エアロゲルの製造に用いられるアルデヒド化合物としては、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド、サリチルアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。中でも、ホルムアルデヒドが好ましく用いられる。
アルデヒド化合物の使用量は、フェノール性化合物1モルに対して、通常、1〜3モル程度であり、好ましくは1.2〜2.5モル程度である。
Examples of the aldehyde compound used for the production of the organic airgel include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, butyraldehyde, salicylaldehyde, benzaldehyde and the like. Of these, formaldehyde is preferably used.
The usage-amount of an aldehyde compound is about 1-3 mol normally with respect to 1 mol of phenolic compounds, Preferably it is about 1.2-2.5 mol.
有機エアロゲルの製造に用いられる塩基性触媒としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸バリウム、リン酸ナトリウム、リン酸リチウム、リン酸カリウム等が挙げられる。中でも、炭酸ナトリウムが好ましく用いられる。
塩基性触媒とフェノール性化合物との使用量の比は、塩基性触媒1モル当り、フェノール性化合物が0.25〜1000モルであり、好ましくは0.5〜500モルの範囲であり、さらに好ましくは10〜500モルの範囲である。
塩基性触媒に対してフェノール性化合物を0.25〜1000モルの範囲であると静電容量が向上する傾向があることから好ましい。
Examples of basic catalysts used in the production of organic airgel include sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, barium carbonate, sodium phosphate, lithium phosphate, and potassium phosphate. Etc. Of these, sodium carbonate is preferably used.
The ratio of the amount used of the basic catalyst and the phenolic compound is such that the phenolic compound is 0.25 to 1000 mol, preferably 0.5 to 500 mol, more preferably, per mol of the basic catalyst. Is in the range of 10 to 500 moles.
It is preferable that the phenolic compound is in the range of 0.25 to 1000 mol with respect to the basic catalyst because the capacitance tends to be improved.
有機エアロゲルの製造に用いられる水系溶媒とは、水、水と任意の割合で混合し得る有機溶媒、該有機溶媒と水との混合物を意味する。ここで、該有機溶媒としては、具体的には、メタノール、エタノール、i−プロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒などが挙げられる。これらの溶媒は、単独でも2種以上を混合して用いてもよい。
水系溶媒としては、水、炭素数3以下のアルコール系溶媒、水と炭素数3以下のアルコール系溶媒との混合物が好ましく用いられ、水がより好ましく用いられる。
The aqueous solvent used for the production of the organic airgel means water, an organic solvent that can be mixed with water at an arbitrary ratio, and a mixture of the organic solvent and water. Specific examples of the organic solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol and i-propyl alcohol, and ether solvents such as tetrahydrofuran. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
As the aqueous solvent, water, an alcohol solvent having 3 or less carbon atoms, and a mixture of water and an alcohol solvent having 3 or less carbon atoms are preferably used, and water is more preferably used.
水系溶媒とフェノール性化合物との量比は、水系溶媒1重量部に対して、通常、フェノール性化合物0.5〜5重量部であり、好ましくは1〜2重量部である。
水系溶媒とフェノール性化合物との量比が0.5〜5重量部であると単位体積当たりの静電容量が向上する傾向があることから好ましい。
本発明の製造方法において、水系溶媒の使用量は、重合時における水系溶媒の使用量を意味することから、フェノール性化合物やアルデヒド化合物に含まれる水系溶媒も使用量に算入する。例えば、37%ホルマリン水溶液であれば、63%の水は水系溶媒として計算する。
The amount ratio of the aqueous solvent to the phenolic compound is usually 0.5 to 5 parts by weight, preferably 1 to 2 parts by weight, based on 1 part by weight of the aqueous solvent.
The amount ratio of the aqueous solvent to the phenolic compound is preferably 0.5 to 5 parts by weight because the electrostatic capacity per unit volume tends to be improved.
In the production method of the present invention, the use amount of the aqueous solvent means the use amount of the aqueous solvent at the time of polymerization, so the aqueous solvent contained in the phenolic compound or the aldehyde compound is also included in the use amount. For example, in the case of a 37% formalin aqueous solution, 63% water is calculated as an aqueous solvent.
有機エアロゲルの製造方法としては、例えば、フェノール性化合物、アルデヒド化合物、塩基性触媒及び水系溶媒を一括で混合し、通常、0〜100℃、好ましくは30〜90℃にて攪拌して湿潤ゲルを得たのち、乾燥させる方法;フェノール性化合物、塩基性触媒及び水系溶媒からなる混合物にアルデヒド化合物を、通常、0〜100℃、好ましくは30〜90℃にて混合させて湿潤ゲルを得たのち、乾燥させる方法;アルデヒド化合物、塩基性触媒及び水系溶媒からなる混合物にフェノール性化合物を、通常、0〜100℃、好ましくは30〜90℃にて混合させて湿潤ゲルを得たのち、乾燥させる方法;フェノール性化合物、アルデヒド化合物及び水系溶媒からなる混合物に塩基性触媒を、通常、0〜100℃、好ましくは30〜90℃にて混合させて湿潤ゲルを得たのち、乾燥させる方法などが挙げられる。
中でもフェノール性化合物、塩基性触媒及び水系溶媒からなる混合物にアルデヒド化合物を混合させて湿潤ゲルを得る方法が好ましい。
As a method for producing an organic airgel, for example, a phenolic compound, an aldehyde compound, a basic catalyst, and an aqueous solvent are mixed together and usually stirred at 0 to 100 ° C, preferably 30 to 90 ° C to form a wet gel. A method of drying after obtaining; After obtaining a wet gel by mixing an aldehyde compound with a mixture comprising a phenolic compound, a basic catalyst and an aqueous solvent, usually at 0 to 100 ° C., preferably 30 to 90 ° C. A method of drying; a phenolic compound is usually mixed in a mixture comprising an aldehyde compound, a basic catalyst and an aqueous solvent at 0 to 100 ° C., preferably 30 to 90 ° C. to obtain a wet gel, and then dried. Method: A basic catalyst is usually added to a mixture comprising a phenolic compound, an aldehyde compound and an aqueous solvent, usually at 0 to 100 ° C., preferably 30 to 90 ° C. After obtaining the mixed with wet gel by, a method for drying.
Among them, a method of obtaining a wet gel by mixing an aldehyde compound with a mixture comprising a phenolic compound, a basic catalyst and an aqueous solvent is preferable.
湿潤ゲルの乾燥は、例えば、室温〜100℃程度で通風するか、減圧乾燥する方法などが挙げられる。また、湿潤ゲル中の溶媒が水である場合、親水性有機溶媒で置換した後、室温〜100℃程度で通風するか、減圧乾燥する方法などが挙げられる。
上記の親水性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、t−ブチルアルコール等のアルコール類;アセトニトリル等の脂肪族ニトリル類;アセトン等の脂肪族ケトン類;ジメチルスルホキシド等の脂肪族スルホキシド類;酢酸等の脂肪族カルボン酸類が挙げられる。
親水性有機溶媒としては、t−ブチルアルコール、ジメチルスルホキシド、酢酸が好ましく用いられ、t−ブチルアルコールは水と置換し易いことから特に好ましい。
また、室温〜100℃程度で通風するか、減圧乾燥する方法に代えて、凍結乾燥を実施してもよい。凍結乾燥における温度は、通常、−70〜20℃の範囲であり、好ましくは−30〜10℃の範囲である。また、凍結乾燥は、通常、真空下で実施される。
さらに、特開平9−328308号公報に記載されているように、二酸化炭素などを用いて、超臨界状態下で乾燥してもよい。
湿潤ゲルの乾燥方法としては、凍結乾燥が乾燥による細孔容積の変動が少ないことから好ましい。
Examples of the drying of the wet gel include a method of ventilating at room temperature to about 100 ° C. or drying under reduced pressure. In addition, when the solvent in the wet gel is water, after substitution with a hydrophilic organic solvent, a method of ventilating at room temperature to about 100 ° C. or drying under reduced pressure can be used.
Examples of the hydrophilic organic solvent include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, and t-butyl alcohol; aliphatic nitriles such as acetonitrile; aliphatic ketones such as acetone; dimethyl sulfoxide, and the like. Aliphatic sulfoxides; and aliphatic carboxylic acids such as acetic acid.
As the hydrophilic organic solvent, t-butyl alcohol, dimethyl sulfoxide, and acetic acid are preferably used, and t-butyl alcohol is particularly preferable because it can be easily replaced with water.
Moreover, it may replace with the method of ventilating at room temperature-about 100 degreeC, or drying under reduced pressure, and may perform freeze-drying. The temperature in lyophilization is usually in the range of −70 to 20 ° C., preferably in the range of −30 to 10 ° C. In addition, lyophilization is usually performed under vacuum.
Further, as described in JP-A-9-328308, carbon dioxide or the like may be used for drying under supercritical conditions.
As a method for drying the wet gel, lyophilization is preferable because there is little variation in pore volume due to drying.
本発明で用いられる活性炭は、乾燥して得られた有機エアロゲルを炭化、賦活することにより得ることができる。該活性炭の具体的な製造方法としては、(I)窒素、アルゴン、ヘリウム、水素等の炭素に不活性な気体雰囲気下、通常、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲にて、通常、1分間〜24時間程度焼成(炭化)したのち、H2O、CO2、O2等の酸化性ガスの存在下に、通常、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲にて、通常、1分間〜10時間程度焼成(賦活)する方法;(II)酸化性ガス存在下に、通常、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲にて、通常、1分間〜24時間程度焼成(炭化及び賦活)する方法;(III)化合物(1)を空気などの酸化性ガスの存在下に、通常、400℃以下、好ましくは200〜300℃で、通常、1分間〜24時間程度焼成(炭化)したのち、炭素に不活性な気体雰囲気下、通常、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲にて、通常、1分間〜24時間程度焼成(炭化)し、さらに、酸化性ガス存在下に、通常、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲にて、通常、1分間〜10時間程度焼成(賦活)する方法;(IV)化合物(1)を空気などの酸化性ガスの存在下に、通常、400℃以下、好ましくは200〜300℃で、通常、1分間〜24時間程度焼成(炭化)したのち、H2OまたはCO2の存在下に、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲にて、通常、1分間〜10時間程度焼成(賦活)する方法;(V)化合物(1)を真空下にて、通常、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲の範囲にて、通常、1分間〜24時間程度焼成(炭化)したのち、酸化性ガスの存在下に、通常、200〜1500℃の範囲、好ましくは600〜1100℃の範囲にて、通常、1分間〜10時間程度焼成(賦活)する方法;(VI)前記(II)の酸化性ガス雰囲気下にて焼成(炭化及び賦活)する際に、塩化亜鉛、リン酸、硫化カリウム、水酸化カリウム等を混合させる方法などが挙げられる。
中でも(I)〜(V)の方法が金属を含まないことから好ましい。また、酸化性ガスとしては、H2O、CO2が好ましい。
焼成温度が200℃以上であると細孔容積が向上する傾向があることから好ましく、1100℃以下であると活性炭の収率が向上する傾向があることから好ましい。また、焼成時間が1分以上であると細孔容積が向上する傾向があることから好ましく、24時間以下であると活性炭の収率が向上する傾向があることから好ましい。
The activated carbon used in the present invention can be obtained by carbonizing and activating an organic airgel obtained by drying. As a specific method for producing the activated carbon, (I) In a gas atmosphere inert to carbon such as nitrogen, argon, helium, hydrogen, etc., usually in the range of 200 to 1500 ° C., preferably in the range of 600 to 1100 ° C. In general, after firing (carbonization) for about 1 minute to 24 hours, in the presence of an oxidizing gas such as H 2 O, CO 2 , or O 2 , the temperature is usually in the range of 200 to 1500 ° C., preferably 600 to 1100. A method of firing (activation) for about 1 minute to 10 hours in the range of ° C; (II) in the presence of an oxidizing gas, usually in the range of 200 to 1500 ° C, preferably in the range of 600 to 1100 ° C. Usually, a method of firing (carbonization and activation) for about 1 minute to 24 hours; (III) Compound (1) is usually 400 ° C. or less, preferably 200 to 300 ° C. in the presence of an oxidizing gas such as air. Usually 1 minute to 24 hours After firing (carbonization), it is usually fired (carbonized) in a gas atmosphere inert to carbon, usually in the range of 200 to 1500 ° C, preferably in the range of 600 to 1100 ° C for about 1 minute to 24 hours. Further, a method of firing (activation) usually in the range of 200 to 1500 ° C., preferably in the range of 600 to 1100 ° C., usually for about 1 minute to 10 hours in the presence of an oxidizing gas; (IV) Compound ( After firing (carbonizing) 1) in the presence of an oxidizing gas such as air, usually at 400 ° C. or lower, preferably 200-300 ° C., usually for about 1 minute to 24 hours, H 2 O or CO 2 In the presence, in the range of 200 to 1500 ° C., preferably in the range of 600 to 1100 ° C., usually firing (activation) for about 1 minute to 10 hours; (V) Compound (1) under vacuum, Usually in the range of 200-1500 ° C In the range of preferably 600 to 1100 ° C., usually after firing (carbonization) for about 1 minute to 24 hours, in the presence of an oxidizing gas, usually in the range of 200 to 1500 ° C., preferably 600 to A method of firing (activation) usually in the range of 1100 ° C. for about 1 minute to 10 hours; (VI) When firing (carbonization and activation) in the oxidizing gas atmosphere of (II) above, zinc chloride, Examples include a method of mixing phosphoric acid, potassium sulfide, potassium hydroxide and the like.
Among these, the methods (I) to (V) are preferable because they do not contain a metal. As the oxidizing gas, H 2 O and CO 2 are preferable.
A firing temperature of 200 ° C. or higher is preferable because the pore volume tends to improve, and a temperature of 1100 ° C. or lower is preferable because the yield of activated carbon tends to improve. Further, if the firing time is 1 minute or more, the pore volume tends to improve, and if it is 24 hours or less, the yield of activated carbon tends to improve.
本発明で用いる活性炭は、その細孔容積が1.5cc/g以下であることが好ましく、より好ましくは0.1〜1.5cc/g、さらに好ましくは0.3〜1.0cc/g、特に好ましくは0.3〜0.6cc/gである。活性炭の細孔容積が1.5cc/g以下であると、単位体積当たりの静電容量が向上する傾向があることから好ましい。 The activated carbon used in the present invention preferably has a pore volume of 1.5 cc / g or less, more preferably 0.1 to 1.5 cc / g, still more preferably 0.3 to 1.0 cc / g, Particularly preferred is 0.3 to 0.6 cc / g. It is preferable that the pore volume of the activated carbon is 1.5 cc / g or less because the electrostatic capacity per unit volume tends to be improved.
かくして得られた活性炭を電気二重層キャパシタ用の電極として使用する方法としては、例えば、炭化したままの性状でそのまま使用する方法、活性炭を破砕したものを使用する方法、破砕した活性炭を造粒、顆粒、繊維状、フェルト状、繊物状又はシート状等の各種形状に成形して使用する方法などが挙げられる。成形する方法に用いられる活性炭粒子の粒径が、通常、50μm以下、好ましくは30μm以下、とりわけ好ましくは10μm以下の平均粒径に粉砕される。活性炭を微細に粉砕することにより電極の嵩密度が向上し、内部抵抗を低減させることができる。
粉砕方法としては、例えば、衝撃摩擦粉砕機、遠心力粉砕機、ボールミル(チューブミル、コンパウンドミル、円錐形ボールミル、ロッドミル)、振動ミル、コロイドミル、摩擦円盤ミル、ジェットミルなどのように微粉砕用の粉砕機が好適に用いられる。
粉砕方法としては、ボールミルが一般的であるが、ボールミルを用いる場合、金属粉の混入を避けるために、ボールや粉砕容器は、アルミナ、ジルコニア、メノウなどのような非金属製であることが好ましい。
As a method of using the activated carbon thus obtained as an electrode for an electric double layer capacitor, for example, a method of using as it is in a carbonized state, a method of using a crushed activated carbon, granulating a crushed activated carbon, Examples thereof include a method of forming into various shapes such as granules, fibers, felts, fines or sheets. The particle diameter of the activated carbon particles used in the molding method is usually pulverized to an average particle diameter of 50 μm or less, preferably 30 μm or less, particularly preferably 10 μm or less. By finely pulverizing the activated carbon, the bulk density of the electrode can be improved and the internal resistance can be reduced.
As the pulverization method, for example, impact pulverization pulverizer, centrifugal pulverizer, ball mill (tube mill, compound mill, conical ball mill, rod mill), vibration mill, colloid mill, friction disk mill, jet mill, etc. Is preferably used.
As a pulverization method, a ball mill is generally used. However, when a ball mill is used, it is preferable that the balls and the pulverization container are made of nonmetal such as alumina, zirconia, agate, etc. in order to avoid mixing of metal powder. .
本発明の電極は、前記活性炭を含むことを特徴とする電極であり、通常、電極として成形しやすいように、電極には、さらに結合剤、導電剤などが含有される。
電極の製造方法としては、通常、集電体の上に活性炭、結合剤、導電剤等を含む混合物を成形する。具体的には、例えば、活性炭、結合剤、導電剤等に溶剤を添加した混合スラリーを集電体に、ドクターブレード法などで塗布または浸漬し乾燥する方法、例えば、活性炭、結合剤、導電剤等に溶剤を添加して混練、成形し、乾燥して得たシートを集電体表面に導電性接着剤等を介して接合した後にプレスおよび熱処理乾燥する方法、例えば、活性炭、結合剤、導電剤及び液状潤滑剤等からなる混合物を集電体上に成形した後、液状潤滑剤を除去し、次いで、得られたシート状の成形物を一軸又は多軸方向に延伸処理する方法などが挙げられる。
電極をシート状とする場合、その厚みは、50〜1000μm程度である。
The electrode of the present invention is an electrode characterized by containing the activated carbon. Usually, the electrode further contains a binder, a conductive agent and the like so as to be easily formed as an electrode.
As a method for producing an electrode, a mixture containing activated carbon, a binder, a conductive agent and the like is usually formed on a current collector. Specifically, for example, a method in which a mixed slurry obtained by adding a solvent to activated carbon, a binder, a conductive agent, etc. is applied to or dipped in a current collector by a doctor blade method or the like, and dried, for example, activated carbon, a binder, a conductive agent. A method in which a sheet obtained by kneading, shaping and drying by adding a solvent to the current collector is bonded to the current collector surface via a conductive adhesive, followed by pressing and heat treatment drying, for example, activated carbon, binder, conductive And a method of forming a mixture of an agent and a liquid lubricant on a current collector, removing the liquid lubricant, and then stretching the obtained sheet-like molded product in a uniaxial or multiaxial direction. It is done.
When making an electrode into a sheet form, the thickness is about 50-1000 micrometers.
集電体の材料としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、チタン、銅、金、銀、白金、アルミニウム合金、ステンレス等の金属、例えば、炭素素材、活性炭繊維にニッケル、アルミニウム、亜鉛、銅、スズ、鉛またはこれらの合金をプラズマ溶射、アーク溶射することによって形成されたもの、例えば、ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体(SEBS)など樹脂に導電剤を分散させた導電性フィルムなどが挙げられる。特に軽量で導電性に優れ、電気化学的に安定なアルミニウムが好ましい。
集電体の形状としては、例えば、箔、平板状、メッシュ状、ネット状、ラス状、パンチング状またはエンボス状であるものもの、あるいは、これらを組み合わせたもの(例えば、メッシュ状平板など)等が挙げられる。
集電体表面にエッチング処理により凹凸を形成させてもよい。
Examples of current collector materials include metals such as nickel, aluminum, titanium, copper, gold, silver, platinum, aluminum alloys, and stainless steel, such as carbon materials, activated carbon fibers, nickel, aluminum, zinc, copper, tin, What is formed by plasma spraying or arc spraying of lead or an alloy thereof, for example, a conductive film in which a conductive agent is dispersed in a resin such as rubber, styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer (SEBS), etc. Can be mentioned. Particularly preferred is aluminum which is lightweight, excellent in electrical conductivity and electrochemically stable.
The shape of the current collector is, for example, a foil, a flat plate, a mesh, a net, a lath, a punching or an embossed shape, or a combination thereof (for example, a mesh flat plate). Is mentioned.
Concavities and convexities may be formed on the current collector surface by etching.
導電剤としては、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、本発明とは異なる活性炭等の導電性カーボン;天然黒鉛、熱膨張黒鉛、鱗状黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛系導電剤;気相成長炭素繊維等の炭素繊維;アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、白金等の金属微粒子あるいは金属繊維;酸化ルテニウムあるいは酸化チタン等の導電性金属酸化物;ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等の導電性高分子が挙げられる。
少量で効果的に導電性が向上する点で、カーボンブラック、アセチレンブラック及びケッチェンブラックが特に好ましい。
電極における導電剤の配合量は、本発明の活性炭100重量部に対し、通常、5〜50重量部程度、好ましくは、10〜30重量部程度である。
Examples of the conductive agent include graphite, carbon black, acetylene black, ketjen black, conductive carbon such as activated carbon different from the present invention; graphite-based conductive agents such as natural graphite, thermally expanded graphite, scale-like graphite, and expanded graphite; Carbon fibers such as vapor grown carbon fibers; metal fine particles or metal fibers such as aluminum, nickel, copper, silver, gold, platinum; conductive metal oxides such as ruthenium oxide or titanium oxide; polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, Examples thereof include conductive polymers such as polyacene.
Carbon black, acetylene black, and ketjen black are particularly preferable in that the conductivity is effectively improved in a small amount.
The compounding amount of the conductive agent in the electrode is usually about 5 to 50 parts by weight, preferably about 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the activated carbon of the present invention.
結合剤としては、例えば、フッ素化合物の重合体が挙げられ、フッ素化合物としては、例えば、フッ素化アルキル(炭素数1〜18)(メタ)アクリレート、パーフルオロアルキル(メタ)アクリレート[例えば、パーフルオロドデシル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−オクチル(メタ)アクリレート、パーフルオロn−ブチル(メタ)アクリレート]、パーフルオロアルキル置換アルキル(メタ)アクリレート[例えばパーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレート]、パーフルオロオキシアルキル(メタ)アクリレート[例えば、パーフルオロドデシルオキシエチル(メタ)アクリレートおよびパーフルオロデシルオキシエチル(メタ)アクリレートなど]、フッ素化アルキル(炭素数1〜18)クロトネート、フッ素化アルキル(炭素数1〜18)マレートおよびフマレート、フッ素化アルキル(炭素数1〜18)イタコネート、フッ素化アルキル置換オレフィン(炭素数2〜10程度、フッ素原子数1〜17程度)、例えばパーフロオロヘキシルエチレン、炭素数2〜10程度、およびフッ素原子の数1〜20程度の二重結合炭素にフッ素原子が結合したフッ素化オレフィン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンなどが挙げられる。 Examples of the binder include a polymer of a fluorine compound. Examples of the fluorine compound include a fluorinated alkyl (having 1 to 18 carbon atoms) (meth) acrylate, a perfluoroalkyl (meth) acrylate [for example, perfluoro Dodecyl (meth) acrylate, perfluoro n-octyl (meth) acrylate, perfluoro n-butyl (meth) acrylate], perfluoroalkyl-substituted alkyl (meth) acrylate [for example, perfluorohexylethyl (meth) acrylate, perfluorooctyl Ethyl (meth) acrylate], perfluorooxyalkyl (meth) acrylate [for example, perfluorododecyloxyethyl (meth) acrylate and perfluorodecyloxyethyl (meth) acrylate], Kill (carbon number 1-18) crotonate, fluorinated alkyl (carbon number 1-18) malate and fumarate, fluorinated alkyl (carbon number 1-18) itaconate, fluorinated alkyl-substituted olefin (carbon number about 2-10, fluorine 1 to 17 atoms), for example, perfluorohexylethylene, about 2 to 10 carbon atoms, and a fluorine atom bonded to a double bond carbon having about 1 to 20 fluorine atoms, tetrafluoroethylene, tri Examples include fluoroethylene, vinylidene fluoride, hexafluoropropylene, and the like.
結合剤のその他の例示としては、フッ素原子を含まないエチレン性二重結合を含む単量体の付加重合体が挙げられ、かかる単量体としては、例えば、(シクロ)アルキル(炭素数1〜22)(メタ)アクリレート[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、iso−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクタデシル(メタ)アクリレート等];芳香環含有(メタ)アクリレート[ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート等];アルキレングリコールもしくはジアルキレングリコール(アルキレン基の炭素数2〜4)のモノ(メタ)アクリレート[2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート];(ポリ)グリセリン(重合度1〜4)モノ(メタ)アクリレート;多官能(メタ)アクリレート[(ポリ)エチレングリコール(重合度1〜100)ジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコール(重合度1〜100)ジ(メタ)アクリレート、2,2−ビス(4−ヒドロキシエチルフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等]などの(メタ)アクリル酸エステル系単量体;(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド系誘導体[N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等]などの(メタ)アクリルアミド系単量体;(メタ)アクリロニトリル、2−シアノエチル(メタ)アクリレート、2−シアノエチルアクリルアミド等のシアノ基含有単量体;スチレンおよび炭素数7〜18のスチレン誘導体[α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−ヒドロキシスチレンおよびジビニルベンゼン等]などのスチレン系単量体;炭素数4〜12のアルカジエン[ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等]などのジエン系単量体;カルボン酸(炭素数2〜12)ビニルエステル[酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルおよびオクタン酸ビニル等]、カルボン酸(炭素数2〜12)(メタ)アリルエステル[酢酸(メタ)アリル、プロピオン酸(メタ)アリルおよびオクタン酸(メタ)アリル等]などのアルケニルエステル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、(メタ)アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有単量体;炭素数2〜12のモノオレフィン[エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−オクテンおよび1−ドデセン等]のモノオレフィン類;塩素、臭素またはヨウ素原子含有単量体、例えば塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどのフッ素以外のハロゲン原子含有単量体;アクリル酸、メタクリル酸などの(メタ)アクリル酸;ブタジエン、イソプレンなどの共役二重結合含有単量体などが挙げられる。
また、付加重合体として、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体などのように複数種の単量体からなる共重合体でもよい。また、カルボン酸ビニルエステル重合体は、ポリビニルアルコールなどのように、部分的又は完全にケン化されていてもよい。
結合体としてはフッ素化合物とフッ素原子を含まないエチレン性二重結合を含む単量体との共重合体であってもよい。
Other examples of the binder include an addition polymer of a monomer containing an ethylenic double bond not containing a fluorine atom. Examples of such a monomer include (cyclo) alkyl (having 1 to 3 carbon atoms). 22) (Meth) acrylate [methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, iso-butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isodecyl (Meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, etc.]; aromatic ring-containing (meth) acrylate [benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, etc.]; alkylene glycol or dialkylene glycol (alkylene) 2 to 2 carbon atoms ) Mono (meth) acrylate [2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate]; (poly) glycerin (degree of polymerization 1 to 4) mono (meth) acrylate Polyfunctional (meth) acrylate [(poly) ethylene glycol (degree of polymerization 1 to 100) di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol (degree of polymerization 1 to 100) di (meth) acrylate, 2,2-bis ( 4-hydroxyethylphenyl) propane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate and the like]; (meth) acrylic acid ester monomers; (meth) acrylamide, (meth) acrylamide derivatives [N-methylol (Meth) acrylamide, Diase (Meth) acrylamide monomers such as acrylamide]; cyano group-containing monomers such as (meth) acrylonitrile, 2-cyanoethyl (meth) acrylate, 2-cyanoethylacrylamide; styrene and styrene having 7 to 18 carbon atoms Styrene monomers such as derivatives [α-methylstyrene, vinyltoluene, p-hydroxystyrene, divinylbenzene, etc.]; Diene monomers such as alkadienes having 4 to 12 carbon atoms [butadiene, isoprene, chloroprene, etc.]; Carboxylic acid (2 to 12 carbon atoms) vinyl ester [vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl octanoate, etc.], carboxylic acid (2 to 12 carbon atoms) (meth) allyl ester [acetic acid (meth) allyl, propion Acid (meth) allyl, octanoic acid (meth) allyl, etc. Alkenyl ester monomers such as glycidyl (meth) acrylate, (meth) allyl glycidyl ether and other epoxy group-containing monomers; C2-C12 monoolefins [ethylene, propylene, 1-butene, 1-octene And mono-olefins such as 1-dodecene]; chlorine, bromine or iodine atom-containing monomers, for example, halogen atom-containing monomers other than fluorine such as vinyl chloride and vinylidene chloride; (meth) such as acrylic acid and methacrylic acid Acrylic acid; conjugated double bond-containing monomers such as butadiene and isoprene.
Further, the addition polymer may be a copolymer composed of a plurality of types of monomers such as an ethylene / vinyl acetate copolymer, a styrene / butadiene copolymer, an ethylene / propylene copolymer, and the like. Moreover, the carboxylic acid vinyl ester polymer may be partially or completely saponified, such as polyvinyl alcohol.
The conjugate may be a copolymer of a fluorine compound and a monomer containing an ethylenic double bond not containing a fluorine atom.
結合剤のその他の例示としては、例えば、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロースなどの多糖類及びその誘導体;フェノール樹脂;メラミン樹脂;ポリウレタン樹脂;尿素樹脂:ポリイミド樹脂;ポリアミドイミド樹脂;石油ピッチ;石炭ピッチなどが挙げられる。
結合剤としては、中でも、フッ素化合物の重合体が好ましく、とりわけ、テトラフルオロエチレンの重合体であるポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
Other examples of the binder include, for example, polysaccharides such as starch, methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, carboxymethylhydroxyethylcellulose, nitrocellulose, and derivatives thereof; phenol resin; melamine resin; polyurethane Resin; Urea resin: Polyimide resin; Polyamideimide resin; Petroleum pitch; Coal pitch and the like.
As the binder, a polymer of a fluorine compound is preferable, and polytetrafluoroethylene which is a polymer of tetrafluoroethylene is particularly preferable.
結合剤としては複数種の結合剤を使用してもよい。
電極における結合剤の配合量としては、活性炭100重量部に対し、通常、0.5〜30重量部程度、好ましくは2〜30重量部程度である。
結合剤に用いられる溶剤としては、例えば、IPA(イソプロピルアルコール)、エタノール、メタノールなどのアルコール類の他、エーテル類、ケトン類などが挙げられる。 結合剤が増粘する場合には、集電体への塗布を容易にするために、可塑剤を使用してもよい。
A plurality of types of binders may be used as the binder.
As a compounding quantity of the binder in an electrode, it is about 0.5-30 weight part normally with respect to 100 weight part of activated carbon, Preferably it is about 2-30 weight part.
Examples of the solvent used for the binder include alcohols such as IPA (isopropyl alcohol), ethanol, and methanol, ethers, and ketones. When the binder is thickened, a plasticizer may be used to facilitate application to the current collector.
導電性接着剤とは、通常、前記導電剤と前記結合剤との混合物であり、中でも、カーボンブラックとポリビニルアルコールとの混合物が有機溶媒を用いる必要もなく、調製が容易であり、さらに保存性にも優れることから好適である。 The conductive adhesive is usually a mixture of the conductive agent and the binder, and among them, the mixture of carbon black and polyvinyl alcohol does not require the use of an organic solvent, is easy to prepare, and is further storable. It is also preferable because of its superiority.
本発明の電気二重層キャパシタに用いられる電解質は、電解液に溶解する塩であり、通常、総炭素数4〜12の有機4級アンモニウムカチオンを含む塩である。中でも、アニオンと有機4級アンモニウムカチオンとからなる塩が好適に用いられる。 The electrolyte used in the electric double layer capacitor of the present invention is a salt that dissolves in the electrolytic solution, and is usually a salt containing an organic quaternary ammonium cation having 4 to 12 carbon atoms. Among them, a salt composed of an anion and an organic quaternary ammonium cation is preferably used.
電解質としては、例えば、BO3 3−、F−、PF6 −、BF4 −、AsF6 −、SbF6 −、ClO4 −、AlF4 −、AlCl4 −、TaF6 −、NbF6 −、SiF6 2−、CN−、F(HF)n −(当該式中、nは1以上4以下の数値を表す)などの無機アニオンと後述する有機カチオンとの組み合わせ、後述する有機アニオンと有機カチオンとの組み合わせ、有機アニオンとリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、水素イオンなどの無機カチオンとの組み合わせが挙げられる。 Examples of the electrolyte include BO 3 3− , F − , PF 6 − , BF 4 − , AsF 6 − , SbF 6 − , ClO 4 − , AlF 4 − , AlCl 4 − , TaF 6 − , NbF 6 − , A combination of an inorganic anion such as SiF 6 2− , CN − , F (HF) n − (wherein n represents a numerical value of 1 or more and 4 or less) and an organic cation described later, an organic anion and an organic cation described later And a combination of an organic anion and an inorganic cation such as lithium ion, sodium ion, potassium ion or hydrogen ion.
有機カチオンとは、カチオン性有機化合物であり、例えば、有機4級アンモニウムカチオン、有機4級ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。
有機4級アンモニウムカチオンとは、アルキル基(炭素数1〜20)、シクロアルキル基(炭素数6〜20)、アリール基(炭素数6〜20)及びアラルキル基(炭素数7〜20)からなる群から選ばれる炭化水素基が窒素原子に置換された4級のアンモニウムカチオンである。
置換される炭化水素基には、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基などが結合されていてもよい。
The organic cation is a cationic organic compound, and examples thereof include an organic quaternary ammonium cation and an organic quaternary phosphonium cation.
An organic quaternary ammonium cation consists of an alkyl group (1-20 carbon atoms), a cycloalkyl group (6-20 carbon atoms), an aryl group (6-20 carbon atoms), and an aralkyl group (7-20 carbon atoms). A quaternary ammonium cation in which a hydrocarbon group selected from the group is substituted with a nitrogen atom.
A hydroxyl group, amino group, nitro group, cyano group, carboxyl group, ether group, aldehyde group, or the like may be bonded to the substituted hydrocarbon group.
有機4級アンモニウムカチオンの具体例としては、式(1)で表されるアンモニウムカチオンが挙げられる。
式中、R及びR’は、それぞれ独立に、炭素数1〜6程度のアルキル基を表わす。炭素数1〜6程度のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基などが挙げられる。中でも、メチル基及びエチル基であることが、単位体積あたりの静電容量が増加する傾向があることから好ましい。
また、R1〜R3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6程度のアルキル基を表わす。炭素数1〜6程度のアルキル基は、前記と同じものが挙げられる。R1〜R3は、互いに異なった基であってもよい。
有機4級アンモニウムカチオンのその他の具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
Specific examples of the organic quaternary ammonium cation include an ammonium cation represented by the formula (1).
In the formula, R and R ′ each independently represents an alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an n-butyl group. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable because the capacitance per unit volume tends to increase.
R 1 to R 3 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group having about 1 to 6 carbon atoms are the same as those described above. R 1 to R 3 may be groups different from each other.
Other specific examples of the organic quaternary ammonium cation include the following compounds.
(テトラアルキルアンモニウムカチオン)
テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラn−プロピルアンモニウム、テトラn−ブチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、メチルトリ−n−プロピルアンモニウム、トリ−n−ブチルメチルアンモニウム、エチルトリ−n−ブチルアンモニウム、トリ−n−オクチルメチルアンモニウム、エチルトリ−n−オクチルアンモニウム、ジエチルメチル−i−プロピルアンモニウム、ジエチルメチル−n−プロピルアンモニウム、エチルジメチル−i−プロピルアンモニウム、エチルジメチル−n−プロピルアンモニウム、ジエチルメチルメトキシエチルアンモニウム、ジメチルエチルメトキシエチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、(CF3CH2)(CH3)3N+、(CF3CH2)2(CH3)2N+など
(Tetraalkylammonium cation)
Tetramethylammonium, ethyltrimethylammonium, triethylmethylammonium, tetraethylammonium, tetran-propylammonium, tetran-butylammonium, diethyldimethylammonium, methyltri-n-propylammonium, tri-n-butylmethylammonium, ethyltri-n- Butylammonium, tri-n-octylmethylammonium, ethyltri-n-octylammonium, diethylmethyl-i-propylammonium, diethylmethyl-n-propylammonium, ethyldimethyl-i-propylammonium, ethyldimethyl-n-propylammonium, Diethylmethylmethoxyethylammonium, dimethylethylmethoxyethylammonium, benzyltrimethylammonium Umm, (CF3CH2) (CH3) 3N +, (CF3CH2) 2 (CH3) 2N +, etc.
(エチレンジアンモニウムカチオン)
N,N,N,N’,N’,N’−ヘキサメチルエチレンジアンモニウム、N,N’−ジエチル−N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアンモニウムなど
(下記式で表されるビシクロ型アンモニウムカチオン)
(式中、Qは窒素原子又はリン原子を表し、n、mはそれぞれ独立に、4〜6の整数を表す。)
(Ethylene diammonium cation)
N, N, N, N ′, N ′, N′-hexamethylethylenediammonium, N, N′-diethyl-N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediammonium, etc. Bicyclo type ammonium cation)
(In the formula, Q represents a nitrogen atom or a phosphorus atom, and n and m each independently represents an integer of 4 to 6.)
(イミダゾリニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン)
2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチルイミダゾリニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチルイミダゾリニウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−12H−0イミド[1,2a]イミダゾリニウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリニウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリニウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウムなど。
(Guanidinium cation with imidazolinium skeleton)
2-dimethylamino-1,3,4-trimethylimidazolinium, 2-diethylamino-1,3,4-trimethylimidazolinium, 2-diethylamino-1,3-dimethyl-4-ethylimidazolinium, 2- Dimethylamino-1-methyl-3,4-diethylimidazolinium, 2-diethylamino-1-methyl-3,4-diethylimidazolinium, 2-diethylamino-1,3,4-tetraethylimidazolinium, 2- Dimethylamino-1,3-dimethylimidazolinium, 2-diethylamino-1,3-dimethylimidazolinium, 2-dimethylamino-1-ethyl-3-methylimidazolinium, 2-diethylamino-1,3-diethyl Imidazolium, 1,5,6,7-tetrahydro-1,2-dimethyl-12H-0 imide 1,2a] imidazolinium, 1,5-dihydro-1,2-dimethyl-2H-imide [1,2a] imidazolinium, 1,5,6,7-tetrahydro-1,2-dimethyl-2H- Pyrimido [1,2a] imidazolinium, 1,5-dihydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] imidazolinium, 2-dimethylamino-4-cyano-1,3-dimethylimidazoli , 2-dimethylamino-3-cyanomethyl-1-methylimidazolinium, 2-dimethylamino-4-acetyl-1,3-dimethylimidazolinium, 2-dimethylamino-3-acetylmethyl-1-methylimidazolium Linium, 2-dimethylamino-4-methylcarbooxymethyl-1,3-dimethylimidazolinium, 2-dimethylamino-3-methylcarb Oxymethyl-1-methylimidazolinium, 2-dimethylamino-4-methoxy-1,3-dimethylimidazolinium, 2-dimethylamino-3-methoxymethyl-1-methylimidazolinium, 2-dimethylamino- 4-formyl-1,3-dimethylimidazolinium, 2-dimethylamino-3-formylmethyl-1-methylimidazolinium, 2-dimethylamino-3-hydroxyethyl-1-methylimidazolinium, 2-dimethyl Amino-4-hydroxymethyl-1,3-dimethylimidazolinium and the like.
(イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウムカチオン)
2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチルイミダゾリウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]イミダゾリウム、1,5,6,7−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリウム、1,5−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]イミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチルイミダゾリウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチルイミダゾリウムなど。
(Guanidinium cation with imidazolium skeleton)
2-dimethylamino-1,3,4-trimethylimidazolium, 2-diethylamino-1,3,4-trimethylimidazolium, 2-diethylamino-1,3-dimethyl-4-ethylimidazolium, 2-dimethylamino- 1-methyl-3,4-diethylimidazolium, 2-diethylamino-1-methyl-3,4-diethylimidazolium, 2-diethylamino-1,3,4-tetraethylimidazolium, 2-dimethylamino-1,3 -Dimethylimidazolium, 2-diethylamino-1,3-dimethylimidazolium, 2-dimethylamino-1-ethyl-3-methylimidazolium, 2-diethylamino-1,3-diethylimidazolium, 1,5,6, 7-Tetrahydro-1,2-dimethyl-2H-imide [1,2a] imidazolium 1,5-dihydro-1,2-dimethyl-2H-imide [1,2a] imidazolium, 1,5,6,7-tetrahydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] imidazolium 1,5-dihydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] imidazolium, 2-dimethylamino-4-cyano-1,3-dimethylimidazolium, 2-dimethylamino-3-cyanomethyl- 1-methylimidazolium, 2-dimethylamino-4-acetyl-1,3-dimethylimidazolinium, 2-dimethylamino-3-acetylmethyl-1-methylimidazolium, 2-dimethylamino-4-methylcarbooxy Methyl-1,3-dimethylimidazolium, 2-dimethylamino-3-methylcarbooxymethyl-1-methylimidazolium 2-dimethylamino-4-methoxy-1,3-dimethylimidazolium, 2-dimethylamino-3-methoxymethyl-1-methylimidazolium, 2-dimethylamino-4-formyl-1,3-dimethylimidazolium, 2-dimethylamino-3-formylmethyl-1-methylimidazolium, 2-dimethylamino-3-hydroxyethyl-1-methylimidazolium, 2-dimethylamino-4-hydroxymethyl-1,3-dimethylimidazolium, etc. .
(テトラヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン)
2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,3,4,6−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、1,3,4,6−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムなど。
(Guanidinium cation with tetrahydropyrimidinium skeleton)
2-dimethylamino-1,3,4-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3,4-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium 2-diethylamino-1,3-dimethyl-4-ethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-1-methyl-3,4-diethyl-1,4,5,6 -Tetrahydropyrimidinium, 2-diethylamino-1-methyl-3,4-diethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3,4-tetraethyl-1,4,5 , 6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3-dimethyl 1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-1-ethyl-3-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3-diethyl-1 , 4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,3,4,6,7,8-hexahydro-1,2-dimethyl-2H-imide [1,2a] pyrimidinium, 1,3,4,6- Tetrahydro-1,2-dimethyl-2H-imide [1,2a] pyrimidinium, 1,3,4,6,7,8-hexahydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] pyrimidinium, 1, 3,4,6-tetrahydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] pyrimidinium, 2-dimethylamino-4-cyano-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydro Limidinium, 2-dimethylamino-3-cyanomethyl-1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-4-acetyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6 -Tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-acetylmethyl-1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-4-methylcarbooxymethyl-1,3-dimethyl -1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-methylcarbooxymethyl-1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-4- Methoxy-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-methoxymethyl-1-methyl- 1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-4-formyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-formylmethyl -1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-hydroxyethyl-1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino- 4-hydroxymethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium and the like.
(ジヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン)
2−ジメチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−4−エチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1−メチル−3,4−ジエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3,4−テトラエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−1−エチル−3−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジエチルアミノ−1,3−ジエチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、1,6,7,8−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,6−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−イミド[1,2a]ピリミジニウム、1,6,7,8−テトラヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、1,6−ジヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−シアノ−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−シアノメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−アセチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−アセチルメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メチルカルボオキシメチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メチルカルボオキシメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−メトキシ−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−メトキシメチル−1−メチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ホルミル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ホルミルメチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−3−ヒドロキシエチル−1−メチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ジメチルアミノ−4−ヒドロキシメチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウムなど。
(Guanidinium cation with dihydropyrimidinium skeleton)
2-dimethylamino-1,3,4-trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3,4-trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2 -Diethylamino-1,3-dimethyl-4-ethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-dimethylamino-1-methyl-3,4-diethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidi 2-diethylamino-1-methyl-3,4-diethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3,4-tetraethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidi 2-dimethylamino-1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2 Dimethylamino-1-ethyl-3-methyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-diethylamino-1,3-diethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 1,6,7 , 8-tetrahydro-1,2-dimethyl-2H-imide [1,2a] pyrimidinium, 1,6-dihydro-1,2-dimethyl-2H-imide [1,2a] pyrimidinium, 1,6,7,8 -Tetrahydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] pyrimidinium, 1,6-dihydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] pyrimidinium, 2-dimethylamino-4-cyano- 1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-cyanomethyl-1-methyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2 Dimethylamino-4-acetyl-1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-acetylmethyl-1-methyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium 2-dimethylamino-4-methylcarbooxymethyl-1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-methylcarbooxymethyl-1-methyl-1,4 (6) -Dihydropyrimidinium, 2-dimethylamino-4-methoxy-1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-methoxymethyl-1-methyl- 1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-dimethylamino-4-formyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethyl Tilamino-3-formylmethyl-1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-dimethylamino-3-hydroxyethyl-1-methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium 2-dimethylamino-4-hydroxymethyl-1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium and the like.
(ピロリジニウムカチオン)
N,N−ジメチルピロリジニウム、N−エチル−N−メチルピロリジニウム、N−n−プロピル−N−メチルピロリジニウム、N−n−ブチル−N−メチルピロリジニウム、N,N−ジエチルピロリジニウム、スピロー(1,1‘)―ビピロリジウムなど。
(ピペリジニウムカチオン)
N,N−ジメチルピペリジニウム、N−エチル−N−メチルピペリジニウム、N,N−ジエチルピペリジニウム、N−n−プロピル−N−メチルピペリジニウム、N−n−ブチル−N−メチルピペリジニウム、N−エチル−N−n−ブチルピペリジニウムなど。
(ヘキサメチレンイミニウムカチオン)
N,N−ジメチルヘキサメチレンイミニウム、N−エチル−N−メチルヘキサメチルンイミニウム、N,N−ジエチルヘキサメチレンイミニウムなど。
(モルホリニウムカチオン)
N,N−ジメチルモルホリニウム、N−エチル−N−メチルモルホリニウム、N−ブチル−N−メチルモルホリニウム、N−エチル−N−ブチルモルホリニウムなど。
(ピペラジニウムカチオン)
N,N,N’,N’−テトラメチルピペラジニウム、N−エチル−N,N’,N’−トリメチルピペラジニウム、N,N’−ジエチル−N,N’−ジメチルピペラジニウム、N,N,N’−トリエチル−N’−メチルピペラジニウム、N,N,N’,N’−テトラエチルピペラジニウムなど。
(Pyrrolidinium cation)
N, N-dimethylpyrrolidinium, N-ethyl-N-methylpyrrolidinium, Nn-propyl-N-methylpyrrolidinium, Nn-butyl-N-methylpyrrolidinium, N, N- Diethylpyrrolidinium, spiro (1,1 ')-bipyrrolidinium and the like.
(Piperidinium cation)
N, N-dimethylpiperidinium, N-ethyl-N-methylpiperidinium, N, N-diethylpiperidinium, Nn-propyl-N-methylpiperidinium, Nn-butyl-N- Methylpiperidinium, N-ethyl-Nn-butylpiperidinium, and the like.
(Hexamethyleneiminium cation)
N, N-dimethylhexamethyleneiminium, N-ethyl-N-methylhexamethyliminium, N, N-diethylhexamethyleneiminium, etc.
(Morpholinium cation)
N, N-dimethylmorpholinium, N-ethyl-N-methylmorpholinium, N-butyl-N-methylmorpholinium, N-ethyl-N-butylmorpholinium and the like.
(Piperazinium cation)
N, N, N ′, N′-tetramethylpiperazinium, N-ethyl-N, N ′, N′-trimethylpiperazinium, N, N′-diethyl-N, N′-dimethylpiperazinium, N, N, N′-triethyl-N′-methylpiperazinium, N, N, N ′, N′-tetraethylpiperazinium and the like.
(テトラヒドロピリミジニウムカチオン)
1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,3,5−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1−エチル−2,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1−エチル−3,4−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1−エチル−3,5−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1−エチル−3,6−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−エチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−エチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、5−エチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウム、5−メチル−1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネニウム、8−エチル−1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセニウム、5−エチル−1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネニウム、5−メチル−1,5−ジアザビシクロ[5.4.0]−5−ウンデセニウム、5−エチル−1,5−ジアザビシクロ[5.4.0]−5−ウンデセニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1−エチル−2,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1−エチル−2,3,5−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1−エチル−2,3,6−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−エチル−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−エチル−1,3,5−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−エチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−エチル−1,3,5−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−エチル−1,3,6−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、5−エチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、5−エチル−1,3,4−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2−ジエチル−3,4−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2−ジエチル−3,5−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2−ジエチル−3,6−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,3−ジエチル−2,4−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,3−ジエチル−2,5−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,4−ジエチル−2,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,4−ジエチル−3,5−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,4−ジエチル−3,6−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,5−ジエチル−2,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,5−ジエチル−3,4−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,5−ジエチル−3,6−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2,4−ジエチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2,5−ジエチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4,5−ジエチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4,6−ジエチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,4,5−ペンタメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,4,6−ペンタメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、1,2,3,4,5,6−ヘキサメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチル−1,4,5,6−テトラヒドロピリミジニウムなど。
(Tetrahydropyrimidinium cation)
1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2,3-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,3,4-trimethyl-1, 4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,3,5-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1-ethyl-2,3-dimethyl-1,4,5,6- Tetrahydropyrimidinium, 1-ethyl-3,4-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1-ethyl-3,5-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium 1-ethyl-3,6-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-ethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-ethyl -1,3-dimethyl- , 4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 5-ethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2,3,4-tetramethyl-1,4 5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2,3,5-tetramethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5.4.0]- 7-undecenium, 5-methyl-1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonenium, 8-ethyl-1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecenium, 5-ethyl- 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonenium, 5-methyl-1,5-diazabicyclo [5.4.0] -5-undecenium, 5-ethyl-1,5-diazabicyclo [5. 4.0] -5-un Cenium, 1,2,3,4-tetramethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2,3,5-tetramethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1-ethyl-2,3,4-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1-ethyl-2,3,5-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1-ethyl-2,3,6-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-ethyl-1,3,4-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-ethyl-1,3,5-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-ethyl-1,2,3-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-ethyl-1,3,5-tri Methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-ethyl-1,3,6-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 5-ethyl-1,2,3- Trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 5-ethyl-1,3,4-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2-diethyl-3,4- Dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2-diethyl-3,5-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2-diethyl-3,6- Dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,3-diethyl-2,4-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,3-diethyl-2,5- Dimethyl-1,4,5,6-te Lahydropyrimidinium, 1,4-diethyl-2,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,4-diethyl-3,5-dimethyl-1,4,5,6 -Tetrahydropyrimidinium, 1,4-diethyl-3,6-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,5-diethyl-2,3-dimethyl-1,4,5,6 -Tetrahydropyrimidinium, 1,5-diethyl-3,4-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,5-diethyl-3,6-dimethyl-1,4,5,6 -Tetrahydropyrimidinium, 2,4-diethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2,5-diethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6 -Tetrahydropyrimidinium, , 5-diethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4,6-diethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2,3,4,5-pentamethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 1,2,3,4,6-pentamethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, , 2,3,4,5,6-hexamethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-cyano-1,2,3-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium 3-cyanomethyl-1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-cyanomethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-acetyl -1,2,3-tri Methyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 3-acetylmethyl-1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-methylcarbooxymethyl-1,2, 3-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 3-methylcarbooxymethyl-1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-methoxy-1,2 , 3-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 3-methoxymethyl-1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-formyl-1,2, 3-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 3-formylmethyl-1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 3-hydroxy Til-1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 4-hydroxymethyl-1,2,3-trimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium, 2-hydroxy Ethyl-1,3-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidinium and the like.
(ジヒドロピリミジニウムカチオン)
1,3−ジメチル−1,4−もしくは−1,6−ジヒドロピリミジニウム、[これらを1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウムと表記し、以下同様の表現を用いる。]1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,4−テトラメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、1,2,3,5−テトラメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、8−メチル−1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7,9(10)−ウンデカジエニウム、5−メチル−1,5−ジアザビシクロ[4,3,0]−5,7(8)−ノナジエニウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチル−1,4(6)−ジヒドロピリミジニウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチル−1,4(6)−ヒドロピリミジニウム、及び上記ジヒドロピリミジニウム系カチオンの2位の水素原子をフッ素原子で置換したカチオンなど。
(Dihydropyrimidinium cation)
1,3-dimethyl-1,4- or -1,6-dihydropyrimidinium, [these are expressed as 1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, Use. 1,2,3-trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 1,2,3,4-tetramethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 1,2,3 5-tetramethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7,9 (10) -undecadienium, 5-methyl- 1,5-diazabicyclo [4,3,0] -5,7 (8) -nonadienium, 4-cyano-1,2,3-trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 3-cyanomethyl- 1,2-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-cyanomethyl-1,3-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 4-acetyl-1,2,3- Trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 3 Acetylmethyl-1,2-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 4-methylcarbooxymethyl-1,2,3-trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 3- Methylcarbooxymethyl-1,2-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 4-methoxy-1,2,3-trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 3-methoxy Methyl-1,2-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 4-formyl-1,2,3-trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 3-formylmethyl-1 , 2-Dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 3-hydroxyethyl-1,2-dimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 4-hydroxymethyl-1,2,3 Trimethyl-1,4 (6) -dihydropyrimidinium, 2-hydroxyethyl-1,3-dimethyl-1,4 (6) -hydropyrimidinium, and hydrogen at the 2-position of the dihydropyrimidinium cation A cation in which an atom is substituted with a fluorine atom.
1,3,4,6,7,8−ヘキサヒドロ−1,2−ジメチル−2H−ピリミド[1,2a]ピリミジニウム 1,3,4,6,7,8-Hexahydro-1,2-dimethyl-2H-pyrimido [1,2a] pyrimidinium
(ピリジニウムカチオン)
N−メチルピリジニウム、N−エチルピリジニウム、N−n−プロピルピリジニウム、N−n−ブチルピリジニウム、N−メチル−4−メチルピリジニウム、N−エチル−4−メチルピリジニウム、N−n−プロピル−4−メチルピリジニウム、N−n−ブチル−4−メチルピリジニウム、N−メチル−3−メチルピリジニウム、N−エチル−3−メチルピリジニウム、N−n−プロピル−3−メチルピリジニウム、N−n−ブチル−3−メチルピリジニウム、N−メチル−2−メチルピリジニウム、N−エチル−2−メチルピリジニウム、N−n−プロピル−2−メチルピリジニウム、N−n−ブチル−2−メチルピリジニウム、N−メチル−2,4−ジメチルピリジニウム、N−エチル−2,4−ジメチルピリジニウム、N−n−プロピル−2,4−ジメチルピリジニウム、N−n−ブチル−2,4−ジメチルピリジニウム、N−メチル−3,5−ジメチルピリジニウム、N−エチル−3,5−ジメチルピリジニウム、N−n−プロピル−3,5−ジメチルピリジニウム、N−n−ブチル−3,5−ジメチルピリジニウム、N−メチル−4−ジメチルアミノピリジニウム、N−エチル−4−ジメチルアミノピリジニウム、N−n−プロピル−4−ジメチルアミノピリジニウム、N−n−ブチル−4−ジメチルアミノピリジニウムなど。
(Pyridinium cation)
N-methylpyridinium, N-ethylpyridinium, Nn-propylpyridinium, Nn-butylpyridinium, N-methyl-4-methylpyridinium, N-ethyl-4-methylpyridinium, Nn-propyl-4- Methylpyridinium, Nn-butyl-4-methylpyridinium, N-methyl-3-methylpyridinium, N-ethyl-3-methylpyridinium, Nn-propyl-3-methylpyridinium, Nn-butyl-3 -Methylpyridinium, N-methyl-2-methylpyridinium, N-ethyl-2-methylpyridinium, Nn-propyl-2-methylpyridinium, Nn-butyl-2-methylpyridinium, N-methyl-2, 4-dimethylpyridinium, N-ethyl-2,4-dimethylpyridinium, Nn-propi -2,4-dimethylpyridinium, Nn-butyl-2,4-dimethylpyridinium, N-methyl-3,5-dimethylpyridinium, N-ethyl-3,5-dimethylpyridinium, Nn-propyl-3 , 5-dimethylpyridinium, Nn-butyl-3,5-dimethylpyridinium, N-methyl-4-dimethylaminopyridinium, N-ethyl-4-dimethylaminopyridinium, Nn-propyl-4-dimethylaminopyridinium N-n-butyl-4-dimethylaminopyridinium and the like.
(ピコリニウムカチオン)
N−メチルピコリニウム、N−エチルピコリニウムなど
(イミダゾリニウム系カチオン)
1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2,4−ジエチルイミダゾリニウム、1,2−ジメチル−3,4−ジエチルイミダゾリニウム、1−メチル−2,3,4−トリエチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリニウム、1,1−ジメチル−2−ヘプチルイミダゾリニウム、1,1−ジメチル−2−(2’−ヘプチル)イミダゾリニウム、1,1−ジメチル−2−(3’−ヘプチル)イミダゾリニウム、1,1−ジメチル−2−(4’−ヘプチル)イミダゾリニウム、1,1−ジメチル−2−ドデシルイミダゾリニウム、1,1−ジメチルイミダゾリニウム、1,1,2−トリメチルイミダゾリニウム、1,1,2,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1,1,2,5−テトラメチルイミダゾリニウム、1,1,2,4,5−ペンタメチルイミダゾリニウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリニウム、1,2,3,4−テトラエチルイミダゾリニウム、1,2,3,5−ペンタメチルイミダゾリニウム、1,3−ジメチル−2−エチルイミダゾリニウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、1−エチル−3,4−ジメチルイミダゾリニウム、1−エチル−3,5−ジメチルイミダゾリニウム、4−エチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、1,2−ジエチル−3−メチルイミダゾリニウム、1,4−ジエチル−3−メチルイミダゾリニウム、1,5−ジエチル−3−メチルイミダゾリニウム、1,3−ジエチル−2−メチルイミダゾリニウム、1,3−ジエチル−4−メチルイミダゾリニウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリニウム、1−エチル−2,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、1−エチル−2,3,5−トリメチルイミダゾリニウム、1−エチル−3,4,5−トリメチルイミダゾリニウム、2−エチル−1,3,4−トリメチルイミダゾリニウム、4−エチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、1,2−ジエチル−3,4−ジメチルイミダゾリニウム、1,3−ジエチル−2,4−ジメチルイミダゾリニウム、1,4−ジエチル−2,3−ジメチルイミダゾリニウム、2,4−ジエチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、4,5−ジエチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、3,4−ジエチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、1,2,3−トリエチル−4−メチルイミダゾリニウム、1,2,4−トリエチル−3−メチルイミダゾリニウム、1,2,5−トリエチル−3−メチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリエチル−2−メチルイミダゾリニウム、1,3,4−トリエチル−5−メチルイミダゾリニウム、1,4,5−トリエチル−3−メチルイミダゾリニウム、2,3,4−トリエチル−1−メチルイミダゾリニウム、4−シアノ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−シアノメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、2−シアノメチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、4−アセチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−アセチルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メチルカルボオキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メチルカルボオキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−メトキシ−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−メトキシメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ホルミル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、3−ホルミルメチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、3−ヒドロキシエチル−1,2−ジメチルイミダゾリニウム、4−ヒドロキシメチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリニウム、2−ヒドロキシエチル−1,3−ジメチルイミダゾリニウム、及び上記イミダゾリニウム系カチオンの2位の水素原子をフッ素原子で置換した化合物など。
(Picolinium cation)
N-methylpicolinium, N-ethylpicolinium, etc. (imidazolinium cation)
1,2,3-trimethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium, 1,3,4-trimethyl-2-ethylimidazolinium, 1,3-dimethyl-2,4- Diethylimidazolinium, 1,2-dimethyl-3,4-diethylimidazolinium, 1-methyl-2,3,4-triethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetraethylimidazolinium, 1, 3-dimethyl-2-ethylimidazolinium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium, 1,2,3-triethylimidazolinium, 1,1-dimethyl-2-heptylimidazolinium, 1, 1-dimethyl-2- (2′-heptyl) imidazolinium, 1,1-dimethyl-2- (3′-heptyl) imidazolinium, 1,1-dimethyl-2- (4′-hept L) imidazolinium, 1,1-dimethyl-2-dodecylimidazolinium, 1,1-dimethylimidazolinium, 1,1,2-trimethylimidazolinium, 1,1,2,4-tetramethylimidazole Linium, 1,1,2,5-tetramethylimidazolinium, 1,1,2,4,5-pentamethylimidazolinium, 1,2,3-trimethylimidazolinium, 1,3,4 Trimethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolinium, 1,2,3,4-tetraethylimidazolinium, 1,2,3,5-pentamethylimidazolinium, 1,3- Dimethyl-2-ethylimidazolinium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolinium, 1-ethyl-3,4-dimethylimidazolinium, 1-ethyl-3,5-di Tyrimidazolinium, 4-ethyl-1,3-dimethylimidazolinium, 1,2-diethyl-3-methylimidazolinium, 1,4-diethyl-3-methylimidazolinium, 1,5-diethyl- 3-methylimidazolinium, 1,3-diethyl-2-methylimidazolinium, 1,3-diethyl-4-methylimidazolinium, 1,2,3-triethylimidazolinium, 1-ethyl-2, 3,4-trimethylimidazolinium, 1-ethyl-2,3,5-trimethylimidazolinium, 1-ethyl-3,4,5-trimethylimidazolinium, 2-ethyl-1,3,4-trimethyl Imidazolinium, 4-ethyl-1,2,3-trimethylimidazolinium, 1,2-diethyl-3,4-dimethylimidazolinium, 1,3-diethyl -2,4-dimethylimidazolinium, 1,4-diethyl-2,3-dimethylimidazolinium, 2,4-diethyl-1,3-dimethylimidazolinium, 4,5-diethyl-1,3- Dimethylimidazolinium, 3,4-diethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 1,2,3-triethyl-4-methylimidazolinium, 1,2,4-triethyl-3-methylimidazolinium, 1,2,5-triethyl-3-methylimidazolinium, 1,3,4-triethyl-2-methylimidazolinium, 1,3,4-triethyl-5-methylimidazolinium, 1,4,5 -Triethyl-3-methylimidazolinium, 2,3,4-triethyl-1-methylimidazolinium, 4-cyano-1,2,3-trimethylimidazolinium, 3-si Nomethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 2-cyanomethyl-1,3-dimethylimidazolinium, 4-acetyl-1,2,3-trimethylimidazolinium, 3-acetylmethyl-1,2-dimethylimidazole Linium, 4-methylcarbooxymethyl-1,2,3-trimethylimidazolinium, 3-methylcarbooxymethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 4-methoxy-1,2,3-trimethylimidazoli Ni, 3-methoxymethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 4-formyl-1,2,3-trimethylimidazolinium, 3-formylmethyl-1,2-dimethylimidazolinium, 3-hydroxyethyl- 1,2-dimethylimidazolinium, 4-hydroxymethyl-1,2,3-trimethylimidazoli Um, such as 2-hydroxyethyl, 3-dimethyl imidazolinium, and compounds the 2-position of the hydrogen atoms substituted with fluorine atoms of the imidazolinium-based cation.
(キノリニウムカチオン)
N−メチルキノリニウム、N−エチルキノリニウムなど。
(ビピリジニウムカチオン)
N−メチル−2,2’−ビピリジニウム、N−エチル−2,2’−ビピリジニウムなどイオンを表す。)
イミダゾリウムカチオンとしては、例えば、1,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチルイミダゾリウム、1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3,4−ジメチルイミダゾリウム、1−エチル−3,5−ジメチルイミダゾリウム、2−エチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、4−エチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,2−ジエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,4−ジエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,5−ジエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチル−2−メチルイミダゾリウム、1,3−ジエチル−4−メチルイミダゾリウム、1,2,3−トリエチルイミダゾリウム、1,3,4−トリエチルイミダゾリウム、1,2,3,4−テトラメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3,4−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−2,3,5−トリメチルイミダゾリウム、1−エチル−3,4,5−トリメチルイミダゾリウム、2−エチル−1,3,4−トリメチルイミダゾリウム、4−エチル−1,2,3−トリメチルイミダゾリウム、1,2−ジエチル−3,4−ジメチルイミダゾリウム、1,3−ジエチル−2,4−ジメチルイミダゾリウム、1,4−ジエチル−2,3−ジメチルイミダゾリウム、2,4−ジエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、4,5−ジエチル−1,3−ジメチルイミダゾリウム、1,2,3−トリエチル−4−メチルイミダゾリウム、1,2,4−トリエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,5−トリエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,3,4−トリエチル−2−メチルイミダゾリウム、1,3,4−トリエチル−5−メチルイミダゾリウム、1,4,5−トリエチル−3−メチルイミダゾリウム、1,2,3,4,5−ペンタメチルイミダゾリウムなどが挙げられる。
(Quinolinium cation)
N-methylquinolinium, N-ethylquinolinium, etc.
(Bipyridinium cation)
Ion such as N-methyl-2,2′-bipyridinium, N-ethyl-2,2′-bipyridinium and the like are represented. )
Examples of the imidazolium cation include 1,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1,3-diethylimidazolium, 1,2,3-trimethylimidazolium, 1,3,4- Trimethylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3,4-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3,5-dimethylimidazolium, 2-ethyl-1,3-dimethylimidazole 4-ethyl-1,3-dimethylimidazolium, 1,2-diethyl-3-methylimidazolium, 1,4-diethyl-3-methylimidazolium, 1,5-diethyl-3-methylimidazolium, 1,3-diethyl-2-methylimidazolium, 1,3-diethyl-4-methylimidazolium, 1,2, -Triethylimidazolium, 1,3,4-triethylimidazolium, 1,2,3,4-tetramethylimidazolium, 1-ethyl-2,3,4-trimethylimidazolium, 1-ethyl-2,3,3 5-trimethylimidazolium, 1-ethyl-3,4,5-trimethylimidazolium, 2-ethyl-1,3,4-trimethylimidazolium, 4-ethyl-1,2,3-trimethylimidazolium, 1, 2-diethyl-3,4-dimethylimidazolium, 1,3-diethyl-2,4-dimethylimidazolium, 1,4-diethyl-2,3-dimethylimidazolium, 2,4-diethyl-1,3- Dimethylimidazolium, 4,5-diethyl-1,3-dimethylimidazolium, 1,2,3-triethyl-4-methylimidazolium, 1, , 4-triethyl-3-methylimidazolium, 1,2,5-triethyl-3-methylimidazolium, 1,3,4-triethyl-2-methylimidazolium, 1,3,4-triethyl-5-methyl Examples include imidazolium, 1,4,5-triethyl-3-methylimidazolium, 1,2,3,4,5-pentamethylimidazolium and the like.
(その他のアンモニウムカチオン)
N-メチルチアゾリウム、N-エチルチアゾリウム、N-メチルオキサゾリウム、N-エチルオキサゾリウム、N-メチル−4−メチルチアゾリウム、N-エチル−4−メチルチアゾリウム、N-エチル−イソチアゾリウム、1,4−ジメチル−1,2,4−トリアゾリウム、1,4−ジエチル−1,2,4−トリアゾリウム、1−メチル−4−エチルー1,2,4−トリアゾリウム、1−エチル−4−メチルー1,2,4−トリアゾリウム、1,2−ジメチルピラゾリウム、1,2−ジエチルピラゾリウム、1−メチル−2−エチルピラゾリウム、N−メチルピラジニウム、N−エチルピラジニウム、N−メチルピリダジニウム、N−エチルピリダジニウムなどが挙げられる。
(Other ammonium cations)
N-methylthiazolium, N-ethylthiazolium, N-methyloxazolium, N-ethyloxazolium, N-methyl-4-methylthiazolium, N-ethyl-4-methylthiazolium, N-ethyl-isothiazolium, 1,4-dimethyl-1,2,4-triazolium, 1,4-diethyl-1,2,4-triazolium, 1-methyl-4-ethyl-1,2,4-triazolium, 1 -Ethyl-4-methyl-1,2,4-triazolium, 1,2-dimethylpyrazolium, 1,2-diethylpyrazolium, 1-methyl-2-ethylpyrazolium, N-methylpyrazinium, N-ethylpyrazinium, N-methylpyridazinium, N-ethylpyridazinium, etc. are mentioned.
有機カチオンの1種である有機第4級ホスホニウムカチオンとは、アルキル基(炭素数1〜20)、シクロアルキル基(炭素数6〜20)、アリール基(炭素数6〜20)及びアラルキル基(炭素数7〜20)からなる群から選ばれる炭化水素基がリン原子に置換された4級のホスホニウムカチオンである。
置換される炭化水素基には、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基などが結合されていてもよい。
主な有機4級アンモニウムカチオン、有機4級ホスホニウムカチオンとして以下の化合物が例示される。
An organic quaternary phosphonium cation which is one of organic cations is an alkyl group (having 1 to 20 carbon atoms), a cycloalkyl group (having 6 to 20 carbon atoms), an aryl group (having 6 to 20 carbon atoms) and an aralkyl group ( A quaternary phosphonium cation in which a hydrocarbon group selected from the group consisting of 7 to 20 carbon atoms is substituted with a phosphorus atom.
A hydroxyl group, amino group, nitro group, cyano group, carboxyl group, ether group, aldehyde group, or the like may be bonded to the substituted hydrocarbon group.
The following compounds are illustrated as main organic quaternary ammonium cations and organic quaternary phosphonium cations.
(テトラアルキルホスホニウムカチオン)
テトラメチルホスホニウム、エチルトリメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、ジエチルジメチルホスホニウム、トリメチル−n−プロピルホスホニウム、トリメチルイソプロピルホスホニウム、エチルジメチル−n−プロピルホスホニウム、エチルジメチルイソプロピルホスホニウム、ジエチルメチル−n−プロピルホスホニウム、ジエチルメチルイソプロピルホスホニウム、ジメチルジ−n−プロピルホスホニウム、ジメチル−n−プロピルイソプロピルホスホニウム、ジメチルジイソプロピルホスホニウム、トリエチル−n−プロピルホスホニウム、n−ブチルトリメチルホスホニウム、イソブチルトリメチルホスホニウム、t−ブチルトリメチルホスホニウム、トリエチルイソプロピルホスホニウム、エチルメチルジ−n−プロピルホスホニウム、エチルメチル−n−プロピルイソプロピルホスホニウム、エチルメチルジイソプロピルホスホニウム、n−ブチルエチルジメチルホスホニウム、イソブチルエチルジメチルホスホニウム、t−ブチルエチルジメチルホスホニウム、ジエチルジ−n−プロピルホスホニウム、ジエチル−n−プロピルイソプロピルホスホニウム、ジエチルジイソプロピルイソプロピルホスホニウム、メチルトリ−n−プロピルホスホニウム、メチルジ−n−プロピルイソプロピルホスホニウム、メチル−n−プロピルジイソプロピルホスホニウム、n−ブチルトリエチルホスホニウム、イソブチルトリエチルホスホニウム、t−ブチルトリエチルホスホニウム、ジ−n−ブチルジメチルホスホニウム、ジイソブチルジメチルホスホニウム、ジ−t−ブチルジメチルホスホニウム、n−ブチルイソブチルジメチルホスホニウム、n−ブチル−t−ブチルジメチルホスホニウム、イソブチル−t−ブチルジメチルホスホニウム、トリ−n−オクチルメチルホスホニウム、エチルトリ−n−オクチルホスホニウムなど。
(Tetraalkylphosphonium cation)
Tetramethylphosphonium, ethyltrimethylphosphonium, triethylmethylphosphonium, tetraethylphosphonium, diethyldimethylphosphonium, trimethyl-n-propylphosphonium, trimethylisopropylphosphonium, ethyldimethyl-n-propylphosphonium, ethyldimethylisopropylphosphonium, diethylmethyl-n-propylphosphonium , Diethylmethylisopropylphosphonium, dimethyldi-n-propylphosphonium, dimethyl-n-propylisopropylphosphonium, dimethyldiisopropylphosphonium, triethyl-n-propylphosphonium, n-butyltrimethylphosphonium, isobutyltrimethylphosphonium, t-butyltrimethylphosphonium, triethylisopropyl Ho Phonium, ethylmethyldi-n-propylphosphonium, ethylmethyl-n-propylisopropylphosphonium, ethylmethyldiisopropylphosphonium, n-butylethyldimethylphosphonium, isobutylethyldimethylphosphonium, t-butylethyldimethylphosphonium, diethyldi-n-propylphosphonium, diethyl N-propylisopropylphosphonium, diethyldiisopropylisopropylphosphonium, methyltri-n-propylphosphonium, methyldi-n-propylisopropylphosphonium, methyl-n-propyldiisopropylphosphonium, n-butyltriethylphosphonium, isobutyltriethylphosphonium, t-butyltriethylphosphonium Di-n-butyldimethylphosphonium, Isobutyldimethylphosphonium, di-t-butyldimethylphosphonium, n-butylisobutyldimethylphosphonium, n-butyl-t-butyldimethylphosphonium, isobutyl-t-butyldimethylphosphonium, tri-n-octylmethylphosphonium, ethyltri-n-octyl Phosphonium etc.
有機アニオンとは、置換基を有していてもよい炭化水素基を含むアニオンであり、例えば、N(SO2Rf)2−、C(SO2Rf)3−、RfCOO−、およびRfSO3−(Rfは炭素数1〜12のパーフルオロアルキル基を表す)からなる群より選ばれたアニオン、及び、次に示す有機酸(カルボン酸、有機スルホン酸、有機リン酸)又はフェノールから活性水素原子を除いたアニオンなどが挙げられる。 The organic anion is an anion containing a hydrocarbon group which may have a substituent, for example, N (SO 2 R f ) 2− , C (SO 2 R f ) 3− , R f COO − , And an anion selected from the group consisting of R f SO 3− (R f represents a C 1-12 perfluoroalkyl group), and organic acids (carboxylic acid, organic sulfonic acid, organic phosphoric acid) shown below ) Or an anion obtained by removing an active hydrogen atom from phenol.
(カルボン酸)
・炭素数2〜15の2〜4価のポリカルボン酸:脂肪族ポリカルボン酸[飽和ポリカルボン酸(シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、セバチン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、プロピルマロン酸、ブチルマロン酸、ペンチルマロン酸、ヘキシルマロン酸、ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、メチルプロピルマロン酸、メチルブチルマロン酸、エチルプロピルマロン酸、ジプロピルマロン酸、メチルコハク酸、エチルコハク酸、2,2−ジメチルコハク酸、2,3−ジメチルコハク酸、2−メチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、3−メチル−3−エチルグルタル酸、3,3−ジエチルグルタル酸、メチルコハク酸、2−メチルグルタル酸、3−メチルグルタル酸、3,3−ジメチルグルタル酸、3−メチルアジピン酸など)、不飽和ポリカルボン酸(シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、4−メチル−シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸、5−メチル−シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2−エン−2,3−ジカルボン酸、1−メチル−ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2−エン−2,3−ジカルボン酸、6−メチル−ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2−エン−2,3−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボン酸、1−メチル−ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボン酸、6−メチル−ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボン酸、フラン−2,3−ジカルボン酸、5−メチル−フラン−2,3−ジカルボン酸、4−メチル−フラン−2,3−ジカルボン酸、4,5−ジヒドロキシ−フラン−2,3−ジカルボン酸、4,5−ジヒドロキシ−4−メチル−フラン−2,3−ジカルボン酸、4,5−ジヒドロキシ−5−メチル−フラン−2,3−ジカルボン酸、2,5−ジヒドロキシ−フラン−3,4−ジカルボン酸、2,5−ジヒドロキシ−2−メチル−フラン−3,4−ジカルボン酸など。これらのうち好ましいものは、シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、4−メチル−シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸、5−メチル−シクロペンテン−1,2−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2−エン−2,3−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,1]ヘプタ−2,5−ジエン−2,3−ジカルボン酸、フラン−2,3−ジカルボン酸、5−メチル−フラン−2,3−ジカルボン酸、4−メチル−フラン−2,3−ジカルボン酸、5−メチル−2,3−フラン−ジカルボン酸、4,5−ジヒドロキシ−フラン−2,3−ジカルボン酸、2,5−ジヒドロキシ−フラン−3,4−ジカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、1,2−シクロブタジエン−1,2−ジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロブタジエン−1,2−ジカルボン酸、1,2−シクロペンタジエン−1,2−ジカルボン酸、5−メチル−1,2−シクロペンタジエン−1,2−ジカルボン酸、1,2−シクロヘキサジエン−1,2−ジカルボン酸、6−メチル−1,2−シクロヘキサジエン−1,2−ジカルボン酸、5−メチル−1,2−シクロヘキサジエン−1,2−ジカルボン酸、フラン−3,4−ジカルボン酸、2−メチル−フラン−3,4−ジカルボン酸など。これらのうち好ましいものは、1,2−シクロブタジエン−1,2−ジカルボン酸、4−メチル−1,2−シクロブタジエン−1,2−ジカルボン酸、1,2−シクロペンタジエン−1,2−ジカルボン酸、5−メチル−1,2−シクロペンタジエン−1,2−ジカルボン酸、フラン−3,4−ジカルボン酸、2−メチル−3,4−フラン−ジカルボン酸など)]、芳香族ポリカルボン酸[フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など]、S含有ポリカルボン酸[チオジブロピオン酸など];
(carboxylic acid)
-C2-C15 divalent to tetravalent polycarboxylic acid: aliphatic polycarboxylic acid [saturated polycarboxylic acid (oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, speric acid, azelaic acid , Sebacic acid, undecanedioic acid, dodecanedioic acid, tridecanedioic acid, tetradecanedioic acid, pentadecanedioic acid, hexadecanedioic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, propylmalonic acid, butylmalonic acid, pentylmalonic acid, hexylmalon Acid, dimethylmalonic acid, diethylmalonic acid, methylpropylmalonic acid, methylbutylmalonic acid, ethylpropylmalonic acid, dipropylmalonic acid, methylsuccinic acid, ethylsuccinic acid, 2,2-dimethylsuccinic acid, 2,3-dimethylsuccinic acid Acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 3-methyl-3-ethyl Glutaric acid, 3,3-diethylglutaric acid, methylsuccinic acid, 2-methylglutaric acid, 3-methylglutaric acid, 3,3-dimethylglutaric acid, 3-methyladipic acid and the like) 1,2-dicarboxylic acid, 4-methyl-cyclobutene-1,2-dicarboxylic acid, cyclopentene-1,2-dicarboxylic acid, 5-methyl-cyclopentene-1,2-dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,1] Hept-2-ene-2,3-dicarboxylic acid, 1-methyl-bicyclo [2,2,1] hept-2-ene-2,3-dicarboxylic acid, 6-methyl-bicyclo [2,2,1] Hept-2-ene-2,3-dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,1] hepta-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid, 1-methyl-bicyclo [2,2,1] he 2-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid, 6-methyl-bicyclo [2,2,1] hepta-2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid, furan-2,3-dicarboxylic acid 5-methyl-furan-2,3-dicarboxylic acid, 4-methyl-furan-2,3-dicarboxylic acid, 4,5-dihydroxy-furan-2,3-dicarboxylic acid, 4,5-dihydroxy-4- Methyl-furan-2,3-dicarboxylic acid, 4,5-dihydroxy-5-methyl-furan-2,3-dicarboxylic acid, 2,5-dihydroxy-furan-3,4-dicarboxylic acid, 2,5-dihydroxy 2-methyl-furan-3,4-dicarboxylic acid, etc. Preferred among these are cyclobutene-1,2-dicarboxylic acid, 4-methyl-cyclobutene-1,2-dicarboxylic acid, cyclopentene-1 , 2-dicarboxylic acid, 5-methyl-cyclopentene-1,2-dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,1] hept-2-ene-2,3-dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,1] hepta 2,5-diene-2,3-dicarboxylic acid, furan-2,3-dicarboxylic acid, 5-methyl-furan-2,3-dicarboxylic acid, 4-methyl-furan-2,3-dicarboxylic acid, 5- Methyl-2,3-furan-dicarboxylic acid, 4,5-dihydroxy-furan-2,3-dicarboxylic acid, 2,5-dihydroxy-furan-3,4-dicarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, Citraconic acid, 1,2-cyclobutadiene-1,2-dicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclobutadiene-1,2-dicarboxylic acid, 1,2-cyclopentadiene-1,2-dicarboxylic acid 5-methyl-1,2-cyclopentadiene-1,2-dicarboxylic acid, 1,2-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic acid, 6-methyl-1,2-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic acid, 5-methyl-1,2-cyclohexadiene-1,2-dicarboxylic acid, furan-3,4-dicarboxylic acid, 2-methyl-furan-3,4-dicarboxylic acid and the like. Among these, preferred are 1,2-cyclobutadiene-1,2-dicarboxylic acid, 4-methyl-1,2-cyclobutadiene-1,2-dicarboxylic acid, 1,2-cyclopentadiene-1,2- Dicarboxylic acid, 5-methyl-1,2-cyclopentadiene-1,2-dicarboxylic acid, furan-3,4-dicarboxylic acid, 2-methyl-3,4-furan-dicarboxylic acid, etc.)], aromatic polycarboxylic acid Acids [phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.], S-containing polycarboxylic acids [thiodibropionic acid, etc.];
・炭素数2〜20のオキシカルボン酸:脂肪族オキシカルボン酸[グリコール酸、乳酸、酒石酸、ひまし油脂肪酸など];芳香族オキシカルボン酸[サリチル酸、マンデル酸、4−ヒドロキシ安息香酸、1−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸など];
・炭素数1〜30のモノカルボン酸:脂肪族モノカルボン酸[飽和モノカルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ウンデンカン酸など)、不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、スクアリン酸、4,5−ジヒドロキシ−4−シクロペンテン−1,3−ジオン、2,3−ジヒドロキシ−2−シクロヘキセン−1,4−ジオンなど)];芳香族モノカルボン酸[安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸、トルイル酸、エチル安息香酸、プロピル安息香酸、イソプロピル安息香酸、ブチル安息香酸、イソブチル安息香酸、第2ブチル安息香酸、第3ブチル安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、エトキシ安息香酸、プロポキシ安息香酸、イソプロポキシ安息香酸、ブトキシ安息香酸、イソブトキシ安息香酸、第2ブトキシ安息香酸、第3ブトキシ安息香酸、アミノ安息香酸、N−メチルアミノ安息香酸、N−エチルアミノ安息香酸、N−プロピルアミノ安息香酸、N−イソプロピルアミノ安息香酸、N−ブチルアミノ安息香酸、N−イソブチルアミノ安息香酸、N−第2ブチルアミノ安息香酸、N−第3ブチルアミノ安息香酸、N,N−ジメチルアミノ安息香酸、N,N−ジエチルアミノ安息香酸、ニトロ安息香酸、フロロ安息香酸など]
C2-C20 oxycarboxylic acid: aliphatic oxycarboxylic acid [glycolic acid, lactic acid, tartaric acid, castor oil fatty acid, etc.]; aromatic oxycarboxylic acid [salicylic acid, mandelic acid, 4-hydroxybenzoic acid, 1-hydroxy- 2-naphthoic acid, 3-hydroxy-2-naphthoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid and the like];
C1-C30 monocarboxylic acid: aliphatic monocarboxylic acid [saturated monocarboxylic acid (formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, lauric acid Acid, myristic acid, stearic acid, behenic acid, undencanic acid, etc.), unsaturated monocarboxylic acid (acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, oleic acid, squaric acid, 4,5-dihydroxy-4-cyclopentene-1,3 -Dione, 2,3-dihydroxy-2-cyclohexene-1,4-dione, etc.)]; aromatic monocarboxylic acid [benzoic acid, cinnamic acid, naphthoic acid, toluic acid, ethylbenzoic acid, propylbenzoic acid, isopropyl Benzoic acid, butyl benzoic acid, isobutyl benzoic acid, secondary butyl benzoic acid, tertiary butyl benzoic acid, hydroxy Benzoic acid, ethoxybenzoic acid, propoxybenzoic acid, isopropoxybenzoic acid, butoxybenzoic acid, isobutoxybenzoic acid, second butoxybenzoic acid, tertiary butoxybenzoic acid, aminobenzoic acid, N-methylaminobenzoic acid, N- Ethylaminobenzoic acid, N-propylaminobenzoic acid, N-isopropylaminobenzoic acid, N-butylaminobenzoic acid, N-isobutylaminobenzoic acid, N-secondarybutylaminobenzoic acid, N-tertiarybutylaminobenzoic acid N, N-dimethylaminobenzoic acid, N, N-diethylaminobenzoic acid, nitrobenzoic acid, fluorobenzoic acid, etc.]
(フェノール)
・1価フェノール(フェノール類、ナフトール類を含む):フェノール、アルキル(炭素数1〜15)フェノール類(クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、n−もしくはイソプロピルフェノール、イソドデシルフェノールなど)、メトキシフェノール類(オイゲノール、グアヤコールなど)、α−ナフトール、β−ナフトール、シクロヘキシルフェノールなど;
・多価フェノール:カテコール、レゾルシン、ピロガロール、フロログルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど。
(Phenol)
-Monohydric phenols (including phenols and naphthols): phenols, alkyl (C1-C15) phenols (cresol, xylenol, ethylphenol, n- or isopropylphenol, isododecylphenol, etc.), methoxyphenols ( Eugenol, guaiacol, etc.), α-naphthol, β-naphthol, cyclohexylphenol, etc .;
Polyhydric phenol: catechol, resorcin, pyrogallol, phloroglucin, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.
(分子内に炭素数1〜15であるアルキル基を1ないし2個有するリン酸エステル)
モノおよびジメチルリン酸エステル、モノおよびジイソプロピルリン酸エステル、モノおよびジブチルリン酸エステル、モノおよびジ−(2−エチルヘキシル)リン酸エステル、モノおよびジイソデシルリン酸エステルなど。
(Phosphate ester having 1 to 2 alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms in the molecule)
Mono and dimethyl phosphate, mono and diisopropyl phosphate, mono and dibutyl phosphate, mono and di- (2-ethylhexyl) phosphate, mono and diisodecyl phosphate, and the like.
(有機スルホン酸)
アルキル(炭素数1〜15)ベンゼンスルホン酸(p−トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸など)、スルホサリチル酸、メタンスルホン酸、三フッ化メタンスルホン酸など。
(トリアゾール、テトラゾール骨格を有する有機酸)
1−H−1,2,4−トリアゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,3−ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、3−メルカプト−1,2,4−トリアゾール、1,2,3−トリアゾール−4,5−ジカルボン酸、3−メルカプト−5−メチル−1,2,4−トリアゾール、1,2,3,4−テトラゾールなど
(Organic sulfonic acid)
Alkyl (C1-C15) benzenesulfonic acid (p-toluenesulfonic acid, nonylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, etc.), sulfosalicylic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, etc.
(Organic acid having triazole or tetrazole skeleton)
1-H-1,2,4-triazole, 1,2,3-triazole, 1,2,3-benzotriazole, carboxybenzotriazole, 3-mercapto-1,2,4-triazole, 1,2,3 -Triazole-4,5-dicarboxylic acid, 3-mercapto-5-methyl-1,2,4-triazole, 1,2,3,4-tetrazole, etc.
(ホウ素含有有機酸)
ボロジシュウ酸、ボロジグリコール酸、ボロジ(2−ヒドロキシイソ酪酸)、アルカンホウ酸、アリールホウ酸、メタンホウ酸、エタンホウ酸、フェニルホウ酸など
(Boron-containing organic acid)
Borodioxalic acid, borodiglycolic acid, borodi (2-hydroxyisobutyric acid), alkaneboric acid, arylboric acid, methaneboric acid, ethaneboric acid, phenylboric acid, etc.
下記式で表されるアニオン
[(Rf)kBF4−k]−
(式中、kは1〜4の整数を表す。Rfは前記と同じ意味を表す)
Anion represented by the following formula [(R f ) k BF 4-k ] −
(In the formula, k represents an integer of 1 to 4. R f represents the same meaning as described above.)
トリフルオロメチルトリフルオロボレート、ビス(トリフルオロメチル)ジフルオロボレート、トリス(トリフルオロメチル)フルオロボレート、テトラキス(トリフルオロメチル)ボレート、ペンタフルオロエチルトリフルオロボレート、ビス(ペンタフルオロエチル)ジフルオロボレート、トリス(ペンタフルオロエチル)フルオロボレート、テトラキス(ペンタフルオロエチル)ボレートなど。 Trifluoromethyl trifluoroborate, bis (trifluoromethyl) difluoroborate, tris (trifluoromethyl) fluoroborate, tetrakis (trifluoromethyl) borate, pentafluoroethyl trifluoroborate, bis (pentafluoroethyl) difluoroborate, tris (Pentafluoroethyl) fluoroborate, tetrakis (pentafluoroethyl) borate and the like.
下記式で表されるアニオン
(式中、R’は、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、クロル基、フルオロ基、ホルミル基もしくはエーテル結合を有する基を有していてもよい炭素数1〜10の炭化水素基または水素原子かフッ素原子である。R’は、互いに同一でも異なっていてもよい。R’の相互がアルキレン基として結合して環を形成してもよい。)
Anion represented by the following formula
(In the formula, R ′ represents a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a cyano group, a chloro group, a fluoro group, a formyl group, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may have a group having an ether bond, or (It is a hydrogen atom or a fluorine atom. R ′ may be the same or different from each other. R ′ may be bonded together as an alkylene group to form a ring.)
下記式で表されるアニオン
(式中、R”はR’と同じ意味を表す。R”は、互いに同一でも異なっていてもよい。R”の相互が炭化水素基として結合して環を形成してもよい。)
Anion represented by the following formula
(In the formula, R ″ represents the same meaning as R ′. R ″ may be the same as or different from each other. R ″ may be bonded to each other as a hydrocarbon group to form a ring.)
下記式で表されるアニオン
(式中、R1及びR2は炭素数1〜4でフッ素を含有する1価の有機基である。R1及びR2は互いに同一でも異なっていてもよい。R3は炭素数2〜8でフッ素を含有する2価の有機基である。)
Anion represented by the following formula
(In the formula, R 1 and R 2 are monovalent organic groups having 1 to 4 carbon atoms and containing fluorine. R 1 and R 2 may be the same as or different from each other. R 3 is 2 to 2 carbon atoms. 8 is a divalent organic group containing fluorine.)
電解質のアニオンとしては、無機アニオンが好ましく、とりわけ、BF4 −、AsF6 −、SbF6 −が好ましく、中でもとりわけ、BF4 −が、静電容量が向上する傾向があることから好ましい。 As the anion of the electrolyte, an inorganic anion is preferable, and BF 4 − , AsF 6 − and SbF 6 − are particularly preferable, and among them, BF 4 − is preferable because the capacitance tends to be improved.
電解質を溶解する電解液用の溶媒としては、通常、極性溶媒が用いられ、具体例としては、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジフェニル、炭酸メチルフェニル等の鎖状カーボネート;
炭酸エチレン、炭酸プロピレン、2,3−ジメチル炭酸エチレン、炭酸ブチレン、炭酸ビニレン、2−ビニル炭酸エチレン等の環状カーボネートなどの炭酸エステル類;
ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン等のカルボン酸エステル類;
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、2,6−ジメチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン等のエーテル類;
As the solvent for the electrolytic solution for dissolving the electrolyte, a polar solvent is usually used. Specific examples include linear carbonates such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, diphenyl carbonate, and methyl phenyl carbonate;
Carbonates such as cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, 2,3-dimethylethylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, 2-vinylethylene carbonate;
Carboxylic acid esters such as methyl formate, methyl acetate, methyl propionate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, amyl acetate, methyl benzoate, ethyl benzoate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone;
Ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 2,6-dimethyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, etc. Ethers;
アセトニトリル、プロピオニトリル、メトキシプロピオニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、2−メチルグルタロニトリル等のニトリル類;
N−メチルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリジノン等のアミド類;
ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、スルホラン、3−メチルスルホラン、2,4−ジメチルスルホラン等のスルホン類;
ジメチルスルホキシド、メチルエチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド類;硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸エチレン、硫酸プロピレン等の硫酸エステル類;
亜硫酸ジメチル、亜硫酸ジエチル、亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレン等の亜硫酸エステル類;リン酸トリメチル、リン酸エチルジメチル、リン酸ジエチルメチル、リン酸トリエチル等のリン酸エステル類;
1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、ニトロメタン等が挙げられる。
電解質を溶解する溶媒としては、異なる溶媒の混合物であってもよい。
Nitriles such as acetonitrile, propionitrile, methoxypropionitrile, glutaronitrile, adiponitrile, 2-methylglutaronitrile;
Amides such as N-methylformamide, N-ethylformamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidinone;
Sulfones such as dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, sulfolane, 3-methyl sulfolane, 2,4-dimethyl sulfolane;
Sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, methyl ethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide; Sulfate esters such as dimethyl sulfate, diethyl sulfate, ethylene sulfate and propylene sulfate;
Sulfites such as dimethyl sulfite, diethyl sulfite, ethylene sulfite and propylene sulfite; phosphate esters such as trimethyl phosphate, ethyl dimethyl phosphate, diethyl methyl phosphate and triethyl phosphate;
Examples include 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2 (1H) -pyrimidinone, 3-methyl-2-oxazolidinone, and nitromethane.
The solvent for dissolving the electrolyte may be a mixture of different solvents.
電解質を溶解する溶媒としては、炭酸エステル類、カルボン酸エステル類、ニトリル類、アミド類、スルホン類が好ましく用いられ、炭酸エステル類、カルボン酸エステル類がより好ましく用いられる。 As the solvent for dissolving the electrolyte, carbonic acid esters, carboxylic acid esters, nitriles, amides, and sulfones are preferably used, and carbonic acid esters and carboxylic acid esters are more preferably used.
電解液における電解質の濃度は、通常、0.5〜5.0mol(電解質)/L(電解液)、好ましくは、0.7〜3.0mol(電解質)/L(電解液)程度の濃度である。電解質が0.5mol/L以上溶解すると、静電容量が増加する傾向があることから好ましく、5.0mol/L以下であると電解液の粘度が低くなる傾向があることから好ましい。
電解液中に含まれる水分の含有量としては、通常、200ppm以下、好ましくは50ppm以下、さらに好ましくは20ppm以下である。水分の含有量を抑制することにより、水の電気分解による電極への影響、特に耐電圧の低下を回避することができる。
The concentration of the electrolyte in the electrolytic solution is usually 0.5 to 5.0 mol (electrolyte) / L (electrolytic solution), preferably about 0.7 to 3.0 mol (electrolyte) / L (electrolytic solution). is there. When the electrolyte is dissolved by 0.5 mol / L or more, it is preferable because the capacitance tends to increase, and when it is 5.0 mol / L or less, the viscosity of the electrolytic solution tends to be low.
The water content contained in the electrolytic solution is usually 200 ppm or less, preferably 50 ppm or less, and more preferably 20 ppm or less. By suppressing the water content, it is possible to avoid the influence on the electrode due to the electrolysis of water, in particular, the decrease in the withstand voltage.
本発明の電極は、例えば、乾電池、レドックスキャパシタ、ハイブリッドキャパシタ、電気二重層キャパシタなどの電極に用いられる。
ここでレドックスキャパシタとは、例えば「大容量電気二重層キャパシタの最前線(監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス)」の第3章(p141〜)に記載があるように、電極に活物質を含有させ、酸化還元反応により蓄電することを特徴とするデバイスである。2枚の電極の間に、後述する電気二重層キャパシタに用いられるのと同様のセパレータを挟み、電解液を満たす構成となっている。本発明においては、電解液とは電解質と溶媒との混合物を意味する。
レドックスキャパシタに用いられる活物質としては、ルテニウム等の遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、導電性高分子等が挙げられる。電極には、本発明の活性炭単独、又は本発明の活性炭と上記に例示された導電剤との混合物を1〜60重量%、上記に例示された結合剤を2〜30重量%含有させる。
レドックスキャパシタ用の電解液としては、ルテニウム等の遷移金属酸化物または遷移金属水酸化物を活物質として使用する場合では、硫酸水溶液を例えば、特開2002−359155号公報に記載の条件などが挙げられる。また、電解質として有機酸を用い、有機系溶媒に溶解した電解液を使用する場合には、例えば、特開2002−267860号公報に記載の条件などが挙げられる。導電性高分子を活物質として使用する場合には、電解質としては、有機溶媒に溶解し、かつ解離するものを用いればよく、例えば、LiBF4、LiPF6、LiClO4等のリチウム塩等が挙げられる。特に、電離度が大きく、溶解性も良好であるという理由からLiPF6を用いることが望ましい。なお、これらの電解質は、それぞれ単独で用いてもよく、また、これらのもののうち2種以上のものを併用することもできる。なお、電解液中の電解質の濃度はイオン伝導度が良好であるという理由から、0.5〜1.5mol/Lとすることが望ましい。電解質の濃度が0.5mol/L以上であると、静電容量が向上する傾向があることから好ましく、1.5mol/L以下であると電解液の粘度が低下してイオン伝導度が向上する傾向があることから好ましい。
レドックスキャパシタ用の電解液に含まれる溶媒は、後述する電気二重層キャパシタで例示される有機極性溶媒が好ましく使用される。中でも、非プロトン性の有機溶媒を用いることが望ましく、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状エステル等の1種または2種以上からなる混合溶媒を用いることができる。環状炭酸エステルの例示としてはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が、鎖状炭酸エステルの例示としてはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等が、環状エステルの例示としてはγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等がそれぞれ挙げられる。これらのもののうちいずれか1種を単独で用いることも、また2種以上を混合して用いることもできる。なお、電解液は、電解質の解離を助長するために高誘電率であって、かつ、イオンの移動を妨げないために低粘度であること、さらに、電気化学的な耐酸化還元性が高いことが要求される。したがって、特に、炭酸エステル類が溶媒として好適であり、例えば、高誘電率溶媒としてエチレンカーボネート等を、低粘性溶媒としてジエチルカーボネート等をそれぞれ混合して用いることが望ましい。
The electrode of the present invention is used for an electrode of, for example, a dry battery, a redox capacitor, a hybrid capacitor, and an electric double layer capacitor.
Here, the redox capacitor can be used for an electrode as described in Chapter 3 (p141-) of “The Front Line of Large-Capacity Electric Double-Layer Capacitors (Supervision Hideo Tamura, Issuer NTS)”. It is a device characterized by containing a substance and storing electricity by oxidation-reduction reaction. A separator similar to that used in an electric double layer capacitor described later is sandwiched between the two electrodes, and the electrolyte solution is filled. In the present invention, the electrolytic solution means a mixture of an electrolyte and a solvent.
Examples of the active material used for the redox capacitor include transition metal oxides such as ruthenium, transition metal hydroxides, and conductive polymers. The electrode contains 1 to 60% by weight of the activated carbon of the present invention alone or a mixture of the activated carbon of the present invention and the conductive agent exemplified above, and 2 to 30% by weight of the binder exemplified above.
As an electrolytic solution for a redox capacitor, when a transition metal oxide such as ruthenium or a transition metal hydroxide is used as an active material, a sulfuric acid aqueous solution is exemplified by the conditions described in JP-A-2002-359155. It is done. Moreover, when using an organic acid as an electrolyte and using an electrolytic solution dissolved in an organic solvent, for example, the conditions described in JP-A No. 2002-267860 are exemplified. When a conductive polymer is used as an active material, an electrolyte that dissolves in an organic solvent and dissociates may be used. Examples thereof include lithium salts such as LiBF 4 , LiPF 6 , and LiClO 4. It is done. In particular, it is desirable to use LiPF 6 because it has a high degree of ionization and good solubility. These electrolytes may be used alone, or two or more of these electrolytes may be used in combination. The concentration of the electrolyte in the electrolytic solution is preferably 0.5 to 1.5 mol / L because the ionic conductivity is good. When the concentration of the electrolyte is 0.5 mol / L or more, the electrostatic capacity tends to be improved, and when it is 1.5 mol / L or less, the viscosity of the electrolytic solution is lowered and the ionic conductivity is improved. It is preferable because of its tendency.
As the solvent contained in the redox capacitor electrolyte, an organic polar solvent exemplified by an electric double layer capacitor described later is preferably used. Among these, it is desirable to use an aprotic organic solvent, and for example, a mixed solvent composed of one or more of cyclic carbonate, chain carbonate, cyclic ester and the like can be used. Examples of cyclic carbonates include ethylene carbonate, propylene carbonate, etc., examples of chain carbonates include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, etc., examples of cyclic esters include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc. Respectively. Any one of these can be used alone, or two or more can be mixed and used. The electrolyte has a high dielectric constant to promote the dissociation of the electrolyte, a low viscosity so as not to hinder the movement of ions, and a high electrochemical oxidation-reduction resistance. Is required. Therefore, carbonic acid esters are particularly suitable as the solvent. For example, it is desirable to use a mixture of ethylene carbonate or the like as the high dielectric constant solvent and diethyl carbonate or the like as the low viscosity solvent.
ハイブリッドキャパシタとは、充電時に、負極においてリチウムイオンが黒鉛等のカーボンの層間に挿入され、正極では電極表面に電解質のアニオンが引き寄せられて電気二重層を構成することにより、蓄電されることを特徴とするデバイスである。負極にはリチウムイオン二次電池の負極と同様の電極を使用し、正極は上記に記載された本発明の電極を使用し、正極と負極の間に後述する電気二重層キャパシタと同様のセパレータを挟み、電解液を満たす構成となっている。負極は、具体的には「次世代型リチウム二次電池(監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス)」の第1章第3節(p25〜)に記載があるようなものが使用できる。
ハイブリッドキャパシタ用の電解質として、通常、無機アニオンとリチウムカチオンとの組み合わせが用いられ、とりわけ、BF4 −、PF6 −、ClO4 −からなる群から選ばれる少なくとも1種の無機アニオンとリチウムカチオンとの組み合わせが好ましい。
ハイブリッドキャパシタの電解液に含まれる有機極性溶媒としては、通常、カーボネート類及びラクトン類からなる群より選ばれた少なくとも1種を主成分とする溶媒が用いられる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、γ−ブチロラクトン等の溶媒が例示され、好ましくは、エチレンカーボネートと1種以上の鎖状カーボネート類との混合溶媒、γ−ブチロラクトン単独、γ−ブチロラクトンと1種以上の鎖状カーボネート類との混合溶媒等の溶媒である。
添加剤として、電気二重層キャパシタの項で例示された添加剤を用いてもよい。
A hybrid capacitor is characterized in that during charging, lithium ions are inserted between carbon layers such as graphite in the negative electrode, and in the positive electrode, an anion of the electrolyte is attracted to the electrode surface to form an electric double layer, thereby storing electricity. It is a device. An electrode similar to the negative electrode of the lithium ion secondary battery is used for the negative electrode, the electrode of the present invention described above is used for the positive electrode, and a separator similar to the electric double layer capacitor described later is interposed between the positive electrode and the negative electrode. It is configured to be sandwiched and filled with the electrolytic solution. Specifically, the negative electrode can be used as described in Chapter 1, Section 3 (p25 to 25) of “Next-generation lithium secondary battery (supervised by Hideo Tamura, NTS)”. .
As an electrolyte for a hybrid capacitor, a combination of an inorganic anion and a lithium cation is usually used, and in particular, at least one inorganic anion selected from the group consisting of BF 4 − , PF 6 − , and ClO 4 — and a lithium cation. The combination of is preferable.
As the organic polar solvent contained in the electrolytic solution of the hybrid capacitor, a solvent mainly containing at least one selected from the group consisting of carbonates and lactones is usually used. Specific examples include cyclic carbonates such as propylene carbonate, ethylene carbonate and butylene carbonate, chain carbonates such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate, and solvents such as γ-butyrolactone, preferably ethylene carbonate. And a mixed solvent of γ-butyrolactone, a mixed solvent of γ-butyrolactone and one or more chain carbonates, and the like.
As the additive, the additive exemplified in the section of the electric double layer capacitor may be used.
本発明の電極は、中でも、静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適である。以下、電気二重層キャパシタについて、詳細に説明する。
本発明の電気二重層キャパシタは、前記電極を含むことを特徴とするキャパシタであり、具体的には、例えば、前記電極である正極と負極の2つの間に、独立してセパレータがあり、セパレータと電極の間に電解液が充填されたキャパシタ、例えば、前記電極である正極と負極の2つの間に固体電解質(ゲル電解質)が充填されたキャパシタなどが挙げられる。
充電することによって、正極は+に帯電し、正極の界面に負の電解質が電気二重層を形成し、同時に負極が−に帯電し、負極の界面に正の電解質が電気二重層を形成することによって電気エネルギーが蓄えられる。充電を中止しても電気二重層は保持されるが、放電させると、電気二重層は解消されて電気エネルギーが放出される。
電気二重層キャパシタは、正極及び負極を含む1つのセルでもよいが、さらに複数のセルを組み合わせたキャパシタであってもよい。
The electrode of the present invention is suitable for an electrode of an electric double layer capacitor because of its excellent capacitance. Hereinafter, the electric double layer capacitor will be described in detail.
The electric double layer capacitor of the present invention is a capacitor including the electrode. Specifically, for example, there is an independent separator between the positive electrode and the negative electrode that are the electrodes, and the separator For example, a capacitor in which an electrolyte solution is filled between the electrode and the electrode, for example, a capacitor in which a solid electrolyte (gel electrolyte) is filled between the positive electrode and the negative electrode, which are the electrodes, can be used.
By charging, the positive electrode is positively charged, the negative electrolyte forms an electric double layer at the positive electrode interface, and at the same time, the negative electrode is negatively charged, and the positive electrolyte forms an electric double layer at the negative electrode interface. Electric energy is stored by Even if charging is stopped, the electric double layer is maintained, but when discharged, the electric double layer is canceled and electric energy is released.
The electric double layer capacitor may be a single cell including a positive electrode and a negative electrode, or may be a capacitor in which a plurality of cells are combined.
固体電解質とは、樹脂に後述する電解質を分散させたものであり、後述する有機極性溶媒をさらに分散されてもよい。具体的には「大容量電気二重層キャパシタの最前線(監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス)」のp79に記載のあるゲル電解質、特開2004−172346号公報及びその引用文献、特開2004−303567号及びその引用文献、特開2003−68580号公報及びその引用文献、特開2003−257240号公報等に記載の固体電解質が挙げられる。
本発明の電気二重層キャパシタは、前記電極である正極と負極の2つの間に、独立してセパレータがあり、セパレータと電極の間に電解液が充填された電気二重層キャパシタが好適であることから、以下はこの電気二重層キャパシタについて詳細に説明する。
The solid electrolyte is obtained by dispersing an electrolyte described later in a resin, and an organic polar solvent described later may be further dispersed. Specifically, the gel electrolyte described in p79 of “The forefront of large-capacity electric double layer capacitors (supervised by Hideo Tamura, publisher NTS)”, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-172346 and its cited documents, Examples thereof include solid electrolytes described in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-303567 and references cited therein, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-68580 and reference materials thereof, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-257240, and the like.
The electric double layer capacitor of the present invention is preferably an electric double layer capacitor in which a separator is independently provided between the positive electrode and the negative electrode, which are the electrodes, and an electrolyte is filled between the separator and the electrode. The electric double layer capacitor will be described in detail below.
電気二重層キャパシタの形状としては、例えば、コイン型、捲回型、積層型、蛇腹型等が挙げられる。
コイン型の製造例としては、図1に示したように、ステンレスなどの金属製容器(11)に、集電体(12)、電極(13)、セパレータ(14)、電極(13)及び集電体(12)を順次積層し、電解液で充填したのち金属製蓋(15)及びガスケット(16)で封止する方法などが挙げられる。
捲回型の製造例としては、図2に示したように、集電体(22)に前記活性炭を含む混合スラリーを塗布、乾燥し、集電体(22)及び電極(23)の積層シートを調製し、このシート2枚をセパレータ(24)を介して捲回し、円筒型のアルミニウム、ステンレス等の金属製容器(21)に電極封口板(25)とともにハウジングする方法などが挙げられる。
尚、集電体には予めリードが具備されており、一方の積層シートのリード(26)が正極とし、他方の積層シートのリード(26)を負極として電気を充電及び放電される。
積層型としては、図3に示したように、集電体(32)及び電極(33)の積層シートとセパレータ(34)を交互に積層したのち、アルミニウム、ステンレス等の金属製容器(31)に入れ、電解液を充填し、集電体は交互にリード(35)と接続され、封止する方法;図4のように、集電体(42)及び電極(43)の積層シート並びにセパレータ(44)を交互に圧接し、外層をゴム材料等でシーリングし、電解液を充填したのち、封止する方法などが挙げられる。また。ガスケット(46)を適宜含むパイポーラ構造として、使用電圧を任意に設定できる構造であってもよい。
本発明の実施例は図5に示したように加圧板(51)の間に、シート状に成形した電極(53)、セパレータ(54)、電極(53)、集電体(52)、及び絶縁材料(55)を積層し、セパレータ(54)と電極(53)の間に電解液を充填し、外層をフッ素樹脂でシーリングし、ボルトで圧締めした電気二重層キャパシタで実施した。尚、ボルトは(52)の集電体から絶縁されている。
蛇腹型は、電極及び集電体のシート2枚をセパレータを介して蛇腹状に折り返しながら積層したのち、積層型と同様に調製する方法である。
Examples of the shape of the electric double layer capacitor include a coin type, a wound type, a laminated type, and a bellows type.
As an example of coin-type manufacturing, as shown in FIG. 1, a current collector (12), an electrode (13), a separator (14), an electrode (13) and a current collector are placed in a metal container (11) such as stainless steel. Examples include a method of sequentially laminating the electric bodies (12), filling them with an electrolytic solution, and sealing with a metal lid (15) and a gasket (16).
As an example of winding type production, as shown in FIG. 2, a mixed slurry containing the activated carbon is applied to a current collector (22) and dried, and a laminated sheet of the current collector (22) and electrode (23). The two sheets are wound through a separator (24) and housed in a cylindrical metal container (21) such as aluminum or stainless steel together with an electrode sealing plate (25).
The current collector is provided with a lead in advance, and electricity is charged and discharged with the lead (26) of one laminated sheet as a positive electrode and the lead (26) of the other laminated sheet as a negative electrode.
As shown in FIG. 3, after laminating sheets of current collectors (32) and electrodes (33) and separators (34) alternately, as shown in FIG. 3, a metal container (31) such as aluminum or stainless steel is used. , Filled with electrolyte, and the current collector is alternately connected to the lead (35) and sealed; as shown in FIG. 4, the laminated sheet of the current collector (42) and the electrode (43) and the separator Examples include a method of alternately pressing (44), sealing the outer layer with a rubber material or the like, filling the electrolytic solution, and then sealing. Also. As a bipolar structure including the gasket (46) as appropriate, a structure in which the working voltage can be arbitrarily set may be used.
As shown in FIG. 5, the embodiment of the present invention includes a sheet-shaped electrode (53), a separator (54), an electrode (53), a current collector (52), and a pressure plate (51). An electric double layer capacitor was formed by laminating an insulating material (55), filling an electrolyte between the separator (54) and the electrode (53), sealing the outer layer with a fluororesin, and pressing with a bolt. The bolt is insulated from the current collector (52).
The bellows type is a method in which two sheets of electrodes and current collectors are laminated while being folded in a bellows shape via a separator, and then prepared in the same manner as the laminated type.
電気二重層キャパシタに用いられるセパレータは、正極と負極とを分離し、電解液を保持する役割を担うもので、大きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度を持ち絶縁性の膜が用いられる。
セパレータとしては、例えば、ビスコースレーヨン、天然セルロースなどの抄紙、電解紙、クラフト紙、マニラ紙、セルロースやポリエステル等の繊維を抄紙して得られる混抄紙、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、ガラス繊維、多孔質ポリエチレン、多孔質ポリプロピレン、多孔質ポリエステル、アラミド繊維、ポリブチレンテレフタレート不織布、パラ系全芳香族ポリアミド、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデンと6フッ化プロピレンとの共重合体、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂などの不織布または多孔質膜等が挙げられる。
セパレータとしては、シリカなどのセラミック粉末粒子と前記結合剤とからなる成形物であってもよい。該成形物は通常、正極及び負極と一体成形される。また、ポリエチレンやポリプロピレンなどを用いたセパレータについては、親水性を向上させるために界面活性剤やシリカ粒子を混合させてもよい。さらに、セパレータには、アセトン等の有機溶媒、ジブチルフタレート(DBP)等の可塑剤等が含有されていてもよい。
The separator used in the electric double layer capacitor separates the positive electrode and the negative electrode and plays a role of holding the electrolytic solution, and has a large ion permeability, a predetermined mechanical strength, and an insulating film is used. .
Examples of the separator include paper made of viscose rayon and natural cellulose, electrolytic paper, craft paper, manila paper, mixed paper obtained by making fibers such as cellulose and polyester, polyethylene nonwoven fabric, polypropylene nonwoven fabric, polyester nonwoven fabric, glass Fiber, porous polyethylene, porous polypropylene, porous polyester, aramid fiber, polybutylene terephthalate nonwoven fabric, para-type wholly aromatic polyamide, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene , Non-woven fabrics such as fluorine-containing resins such as fluoro rubber, or porous membranes.
The separator may be a molded product made of ceramic powder particles such as silica and the binder. The molded product is usually formed integrally with the positive electrode and the negative electrode. Moreover, about the separator using polyethylene, a polypropylene, etc., in order to improve hydrophilicity, you may mix surfactant and a silica particle. Further, the separator may contain an organic solvent such as acetone and a plasticizer such as dibutyl phthalate (DBP).
セパレータとして、プロトン伝導型ポリマーを用いてもよい。
セパレータとしては、中でも、電解紙、ビスコースレーヨン又は天然セルロースの抄紙、クラフト紙、マニラ紙、セルロース又はポリエステルの繊維を抄紙して得られる混抄紙、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、マニラ麻シート、ガラス繊維シート等が好ましい。
セパレータの孔径は、通常、0.01〜10μm程度である。セパレータの厚さは、通常、1〜300μm程度、好ましくは5〜30μm程度である。
セパレータは空孔率の異なるセパレータを積層したものであってもよい。
As the separator, a proton conductive polymer may be used.
As the separator, among others, electrolytic paper, viscose rayon or natural cellulose paper, kraft paper, manila paper, mixed paper obtained by making cellulose or polyester fiber, polyethylene non-woven fabric, polypropylene non-woven fabric, polyester non-woven fabric, manila hemp sheet, A glass fiber sheet or the like is preferable.
The pore diameter of the separator is usually about 0.01 to 10 μm. The thickness of the separator is usually about 1 to 300 μm, preferably about 5 to 30 μm.
The separator may be a laminate of separators having different porosity.
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to an Example.
(実施例1)
反応容器に、レゾルシノール33.0g、37重量%ホルマリン48.7g、炭酸ナトリウム0.16g及び蒸留水22gを混合し、50℃で24時間保温させて、水で湿潤された有機エアロゲルを得た。この際、塩基触媒1モルあたりのフェノール性化合物の使用量は200モルであり、水(ホルマリンに含まれる水及び蒸留水の総和)1重量部あたりのフェノール性化合物の使用量は0.63重量部であった。
得られたゲルにt−ブチルアルコールを加えて洗浄し、上記ゲル中の水をt−ブチルアルコールに置換した。t−ブチルアルコールで置換されたゲルを−30℃で24時間、真空下で凍結乾燥した後、アルゴン雰囲気下に800℃で焼成し、活性炭を得た。得られた活性炭の、細孔容積0.47cc/gであった。
得られた活性炭を粉砕し、粉末状にしたもの(80重量部、カーボンブラック10重量部、及びポリテトラフルオロエチレン10重量部の混合物を混錬した後、シート状に成形した。得られたシート2枚の間に、紙をセパレータとして入れた後、電解液として3mol/L EMI+BF4 −塩のプロピレンカーボネート溶液を充填した2極式電気二重層キャパシタを作成した。
該キャパシタを用いた定電流充放電測定(100mA/g)により活性炭の単位体積あたりの静電容量が21.3F/cc、単位重量あたりの静電容量が20.2F/gであった。結果を表1に示す。
Example 1
In a reaction vessel, 33.0 g of resorcinol, 48.7 g of 37% by weight formalin, 0.16 g of sodium carbonate and 22 g of distilled water were mixed, and kept at 50 ° C. for 24 hours to obtain an organic aerogel wetted with water. At this time, the amount of the phenolic compound used per 1 mol of the base catalyst is 200 mol, and the amount of the phenolic compound used per 1 part by weight of water (the sum of water contained in formalin and distilled water) is 0.63 wt. Was part.
T-Butyl alcohol was added to the obtained gel for washing, and water in the gel was replaced with t-butyl alcohol. The gel substituted with t-butyl alcohol was freeze-dried at −30 ° C. for 24 hours under vacuum and then calcined at 800 ° C. in an argon atmosphere to obtain activated carbon. The obtained activated carbon had a pore volume of 0.47 cc / g.
The obtained activated carbon was pulverized and powdered (a mixture of 80 parts by weight, 10 parts by weight of carbon black, and 10 parts by weight of polytetrafluoroethylene was kneaded and then formed into a sheet shape. Between the two sheets, paper was put as a separator, and then a bipolar electric double layer capacitor filled with a propylene carbonate solution of 3 mol / L EMI + BF 4 - salt as an electrolyte was prepared.
The capacitance per unit volume of the activated carbon was 21.3 F / cc and the capacitance per unit weight was 20.2 F / g by constant current charge / discharge measurement using the capacitor (100 mA / g). The results are shown in Table 1.
(実施例2〜8)
実施例1において、炭酸ナトリウム1モル当たりのフェノール性化合物の使用量を表2に示した値を用い、水(ホルマリンに含まれる水及び蒸留水の総和)1重量部あたりのフェノール性化合物の使用量を表1に示した値を用い、焼成温度を表1に示した値を用い、電解質としてテトラエチルアンモニウムBF4塩を用い、電解液として1mol/Lとなるように調整し、30mA/gの定電流充放電測定を行ったこと以外は、実施例1に準拠して実施した。結果を表1に示す。
(Examples 2 to 8)
In Example 1, the amount of the phenolic compound used per 1 mol of sodium carbonate is the value shown in Table 2, and the use of the phenolic compound per part by weight of water (the sum of water and distilled water contained in formalin). The amount shown in Table 1 was used, the firing temperature was adjusted to the value shown in Table 1, tetraethylammonium BF 4 salt was used as the electrolyte, and the electrolyte was adjusted to 1 mol / L, and 30 mA / g It carried out based on Example 1 except having performed constant current charge / discharge measurement. The results are shown in Table 1.
*2:水(ホルマリンに含まれる水及び蒸留水の総和)1重量部あたりのフェノール性化合物の使用量
(比較例1)
実施例1において、水(ホルマリンに含まれる水及び蒸留水の総和)1重量部あたりのフェノール性化合物の使用量を表1に示した値を用い、焼成温度を表1に示した値を用い、電解質としてテトラエチルアンモニウムBF4塩を用い、電解液として1mol/Lとなるように調整し、30mA/gの定電流充放電測定を行ったこと以外は、実施例1に準拠して実施した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the amount of phenolic compound used per part by weight of water (the total amount of water contained in formalin and distilled water) is the value shown in Table 1, and the firing temperature is the value shown in Table 1. This was carried out in accordance with Example 1 except that tetraethylammonium BF 4 salt was used as the electrolyte, the electrolyte was adjusted to 1 mol / L, and a constant current charge / discharge measurement of 30 mA / g was performed. The results are shown in Table 1.
本発明の活性炭は、例えば、乾電池用電極、圧電素子用センサー、触媒を担持するための担体、クロマトグラフ用材料、吸着剤、電気二重層キャパシタの電極などに用いることが可能であり、単位体積あたりの静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適に用いられる。
本発明の電気二重層キャパシタは、単位体積あたりの静電容量に優れることから、エネルギー源の吸着、貯蔵に利用することが可能となる。特にその優れた特性から、携帯電子端末分野や充電機能を有する輸送機器分野のエネルギー源の吸着、貯蔵などに好適に利用することができる。
The activated carbon of the present invention can be used, for example, as an electrode for a dry cell, a sensor for a piezoelectric element, a carrier for supporting a catalyst, a chromatographic material, an adsorbent, an electrode for an electric double layer capacitor, and the like. Since it has an excellent per-capacitance, it is suitably used for an electrode of an electric double layer capacitor.
Since the electric double layer capacitor of the present invention is excellent in capacitance per unit volume, it can be used for adsorption and storage of energy sources. In particular, because of its excellent characteristics, it can be suitably used for adsorption and storage of energy sources in the field of portable electronic terminals and the field of transport equipment having a charging function.
11:金属製容器
12:集電体
13:電極
14:セパレータ
15:金属製蓋
16:ガスケット
21:金属製容器
22:集電体
23:電極
24:セパレータ
25:電極封口板
26:リード
31:金属製容器
32:集電体
33:電極
34:セパレータ
35:リード
36:端子
37:安全弁
41:加圧板及び端子
42:集電体
43;電極
44:セパレータ
46:ガスケット
51:加圧板
52:集電体
53;電極
54:セパレータ
55:絶縁材料
11: Metal container 12: Current collector 13: Electrode 14: Separator 15: Metal lid 16: Gasket 21: Metal container 22: Current collector 23: Electrode 24: Separator 25: Electrode sealing plate 26: Lead 31: Metal container 32: Current collector 33: Electrode 34: Separator 35: Lead 36: Terminal 37: Safety valve 41: Pressure plate and terminal 42: Current collector 43; Electrode 44: Separator 46: Gasket 51: Pressure plate 52: Current
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