[go: up one dir, main page]

WO2012133701A1 - 電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタ用非水電解液 - Google Patents

電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタ用非水電解液 Download PDF

Info

Publication number
WO2012133701A1
WO2012133701A1 PCT/JP2012/058474 JP2012058474W WO2012133701A1 WO 2012133701 A1 WO2012133701 A1 WO 2012133701A1 JP 2012058474 W JP2012058474 W JP 2012058474W WO 2012133701 A1 WO2012133701 A1 WO 2012133701A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluorine
electric double
layer capacitor
hcf
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2012/058474
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
謙三 高橋
明天 高
坂田　英郎
絵美 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to US14/008,466 priority Critical patent/US20140029165A1/en
Priority to CN201280015803.3A priority patent/CN103443892B/zh
Priority to EP12763500.1A priority patent/EP2693455A4/en
Publication of WO2012133701A1 publication Critical patent/WO2012133701A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H01G11/60—Liquid electrolytes characterised by the solvent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Definitions

  • the present invention relates to an electric double layer capacitor including a nonaqueous solvent with a reduced content of a specific compound and a nonaqueous electrolytic solution containing an electrolyte salt.
  • the present invention also relates to a non-aqueous electrolyte used for an electric double layer capacitor.
  • a solvent for dissolving an electrolyte salt of an electric double layer capacitor in which at least one of a positive electrode and a negative electrode is a polarizable electrode can be used stably with a withstand voltage of 3 V or more.
  • ethylene carbonate and an oxidation potential (withstand voltage) The combined use with propylene carbonate which is a high cyclic carbonate is proposed (for example, refer to Patent Document 1).
  • the limit of the withstand voltage is limited to about 2.7V.
  • a non-aqueous solvent containing sulfolane or a derivative thereof and a specific chain carbonate (chain carbonate) is used (for example, see Patent Document 2), and safety.
  • an electrolytic solution in which a specific electrolyte and a fluorine-containing organic solvent are combined has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
  • Patent Document 4 As a method for increasing the withstand voltage and improving the safety of a non-aqueous electrolyte battery, a method using a fluorine-containing ether such as HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H as an electrolyte has been proposed. (For example, see Patent Document 4).
  • a fluorine-containing ether such as HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H as an electrolyte
  • Patent Document 4 the electric double layer capacitor using the electrolytic solution of Patent Document 4 may have a problem in terms of long-term reliability, particularly in terms of expansion suppression effect.
  • JP 2000-208372 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-306591 JP 2001-143750 A Japanese Patent No. 3,807,459
  • An object of the present invention is to provide an electric double layer capacitor excellent in long-term reliability, particularly an expansion suppressing effect of the electric double layer capacitor, and a non-aqueous electrolyte for the electric double layer capacitor.
  • the present invention is an electric double layer capacitor comprising a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolytic solution containing a nonaqueous solvent and an electrolyte salt
  • the non-aqueous solvent is represented by the general formula (1): Rf 1 -O-Rf 2 (1) (Wherein Rf 1 and Rf 2 are the same or different and are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms; provided that at least one of Rf 1 and Rf 2 is a fluoroalkyl group) Containing the indicated fluorine-containing ether, and
  • the present invention relates to an electric double layer capacitor characterized by containing a total of 5000 ppm or less of the compounds represented by the following (I) and (II) with respect to the fluorine-containing ether.
  • (I) Fluorine-containing unsaturated compound (II)
  • the hydroxyl group-containing compound (II) is (II-1) HCF 2 CF 2 CH 2 OH It is preferable that
  • the hydroxyl group-containing compound (II) is (II-1) HCF 2 CF 2 CH 2 OH It is preferable that
  • the content of the fluorine-containing ether represented by the general formula (1) is preferably 0.01 to 90% by weight in the non-aqueous solvent.
  • the present invention is a non-aqueous electrolyte for an electric double layer capacitor containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt
  • the non-aqueous solvent is represented by the general formula (1): Rf 1 -O-Rf 2 (1) (Wherein Rf 1 and Rf 2 are the same or different and are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms; provided that at least one of Rf 1 and Rf 2 is a fluoroalkyl group) Containing the indicated fluorine-containing ether, and
  • the present invention relates to a non-aqueous electrolyte for an electric double layer capacitor characterized by containing a total of 5000 ppm or less of the compounds represented by the following (I) and (II) with respect to the fluorine-containing ether.
  • (I) Fluorine-containing unsaturated compound (II)
  • the non-aqueous electrolyte preferably has a water content of 20 ppm or less.
  • the present invention can provide an electric double layer capacitor excellent in long-term reliability, in particular, an expansion suppressing effect of the electric double layer capacitor, and the non-aqueous electrolyte for the electric double layer capacitor.
  • the electric double layer capacitor of the present invention comprises a positive electrode, a negative electrode, and a nonaqueous electrolytic solution containing a nonaqueous solvent and an electrolyte salt
  • the non-aqueous solvent is represented by the general formula (1): Rf 1 -O-Rf 2 (1) (Wherein Rf 1 and Rf 2 are the same or different and are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms; provided that at least one of Rf 1 and Rf 2 is a fluoroalkyl group) Containing the indicated fluorine-containing ether, and The compounds represented by the following (I) and (II) are contained in a total of 5000 ppm or less with respect to the fluorine-containing ether.
  • fluorine-containing ether represented by the general formula (1) include, for example, HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H, CF 3 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H, and HCF 2 CF 2 CH 2.
  • HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H may be one or more compounds selected from the group consisting of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H and HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3.
  • HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H is more preferable.
  • the fluorine content of the fluorinated ether used in the present invention is preferably 50% by weight or more from the viewpoint of good oxidation resistance and safety.
  • a particularly preferred fluorine content is 55 to 66% by weight.
  • the fluorine content is calculated from the structural formula.
  • the content of the fluorine-containing ether represented by the general formula (1) is preferably 0.01 to 90% by weight in the non-aqueous solvent.
  • the fluorine-containing ether content is less than 0.01% by weight, there is a tendency that almost no improvement in safety and high voltage is observed.
  • it exceeds 90% by weight the electrolyte solution is separated into two layers or the viscosity becomes high. Too much, the load characteristics at low temperatures tend to deteriorate.
  • 0.1 weight% is more preferable and 0.5 weight% is still more preferable.
  • 60 weight% is more preferable and 50 weight% is still more preferable.
  • the fluorine-containing unsaturated compound (I) is derived from a by-product generated when the fluorine-containing ether represented by the general formula (1) is synthesized. Specifically, hydrogen fluoride (HF) is eliminated from the fluorine-containing ether represented by the general formula (1) and an unsaturated bond is generated.
  • HF hydrogen fluoride
  • the hydroxyl group-containing compound (II) is derived from a raw material when the fluorine-containing ether represented by the general formula (1) is synthesized, and the general formula (2): Rf 1 OH (2) It is shown by.
  • Rf 1 can include the same compounds as in general formula (1), and specific examples of the hydroxyl group-containing compound (II) include (II-1) HCF 2 CF 2 CH 2 OH. Can do.
  • (I) a fluorine-containing unsaturated compound (II) a hydroxyl group-containing compound, and the specific compounds (I-1) to (I-6) and (II-1) are simply referred to as a compound (I ), Compound (II), compounds (I-1) to (I-6), and compound (II-1).
  • Compound (I) is Compound (I-1) and Compound (I-2), Compound (II) is Compound (II-1), or Compound (I) is Compound (I-3), Compound (I-4), Compound (I-5) and Compound (I-6), and a combination wherein Compound (II) is Compound (II-1) is preferred.
  • the compounds (I) and (II) are impurities contained in the fluorinated ether. Accordingly, the fluorine-containing ether used in the present invention is purified in advance, and the content of the compounds (I) and (II) in the non-aqueous solvent is within the above range (total of 5000 ppm or less with respect to the fluorine-containing ether). It can be.
  • ppm is based on weight, and 5000 ppm or less with respect to the fluorinated ether indicates 0.5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the fluorinated ether.
  • the total amount of the compounds (I) and (II) is more than 5000 ppm, it is not preferable because the electric double layer capacitor expands when the high temperature durability test is performed.
  • the hydroxyl group-containing compound (II) easily reacts with Li and inorganic anions. Therefore, when the hydroxyl group-containing compound (II) remains, There is a tendency for capacity degradation to be large.
  • the fluorine-containing unsaturated compound (I) has a double bond, when many of these remain, there is a tendency that they easily react with moisture and the like in the electrolytic solution and decompose.
  • the lower limit of the total amount of compounds (I) and (II) is preferably as low as possible. For example, it may be 20 ppm.
  • the HOMO energy of the compounds (I) and (II) obtained by molecular activation calculation is higher than that of the fluorinated ether represented by the general formula (1), the oxidation resistance is weak. Therefore, it is considered that when the voltage is increased, it is decomposed and becomes a cause of deterioration. From this, it is considered that the smaller the content of the compounds (I) and (II) in the fluorinated ether, the more the expansion of the electric double layer capacitor can be suppressed.
  • Examples of the method for purifying the fluorinated ether represented by the general formula (1) include a method of rectifying using a distillation column having 5 or more theoretical plates. Specifically, for example, a method of subjecting a fluorine-containing ether containing impurities (hereinafter sometimes referred to as a fluorine-containing ether crude liquid) to countercurrent extraction using water as an extraction solvent (separating agent) for the fluorine-containing alkyl alcohol. Is mentioned.
  • the countercurrent extraction method is a type of liquid-liquid extraction method.
  • a vertical extraction device is used for extraction, and a crude liquid having a large specific gravity (for example, a specific gravity of about 1.5) is injected from the top of the extraction device. Then, water (specific gravity 1.0) is injected from the lower part, and if necessary, it is allowed to float above the apparatus as water droplets while stirring, and in the meantime, the fluorinated ether crude liquid and water are sufficiently brought into contact with each other. Is extracted with individual water droplets. The water used for extraction is extracted from above the apparatus.
  • a typical countercurrent extraction device is a mixer-settler type extraction device provided with a stirrer in multiple stages.
  • HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H and HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3 which are more preferable specific examples will be described.
  • the fluorine-containing ether represented by the general formula (1) is HCF 2 CF 2 OCH 2 CF 2 CF 2 H
  • the compound (I) is converted into the compound (I-1) and the compound (I-2).
  • the compound (II) is preferably a combination of the compound (II-1), and the fluorine-containing ether represented by the general formula (1) is HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3
  • the compound (I) is the compound (I-3), the compound (I-4), the compound (I-5) and the compound (I-6), and the compound (II) is the compound (II- The combination which is 1) is preferable.
  • R 1- (CN) n (3) (R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and n is 1 or 2) It is preferable to include a nitrile compound represented by the formula because output characteristics can be improved while maintaining high temperature durability.
  • alkyl group examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group.
  • alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as a group, and among these, a methyl group and an ethyl group are preferable.
  • alkylene group examples include alkylene groups having 1 to 10 carbon atoms such as methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, octylene group, nonylene group, and decylene group.
  • a propylene group and an ethylene group are preferable.
  • nitrile compound examples include acetonitrile (CH 3 —CN), propionitrile (CH 3 —CH 2 —CN), glutaronitrile (NC— (CH 2 ) 3 —CN), and the like.
  • acetonitrile and propionitrile are preferable from the viewpoint of low resistance.
  • the said nitrile compound may be used independently and may use 2 or more types together.
  • the volume ratio of the fluorinated ether represented by the general formula (1) to the nitrile compound is preferably 90/10 to 1/99, and preferably 40/60 to 1/99. Is more preferably 30/70 to 1/99.
  • the volume ratio is in this range, it is preferable because the withstand voltage can be maintained, the internal resistance reduction effect is excellent, and the expansion suppressing effect can be improved.
  • the total proportion of the fluorinated ether represented by the general formula (1) and the nitrile compound in the non-aqueous solvent is preferably 50 to 100% by volume, more preferably 60 to 100% by volume, and 70 to 100% by volume is more preferable.
  • the blending amount thereof is preferably less than 50% by volume in the non-aqueous solvent, and 40 volumes. % Is more preferable, and it is more preferable that it is less than 30% by volume.
  • the present invention by reducing the content of the compounds (I) and (II) in the non-aqueous solvent used for the electric double layer capacitor, it is possible to improve the withstand voltage of the capacitor and reduce the internal resistance.
  • the long-term reliability in particular, the effect of suppressing the expansion of the capacitor can be improved.
  • a sulfolane compound may be added to the non-aqueous solvent.
  • the sulfolane compound may be a non-fluorine sulfolane compound or a fluorine-containing sulfolane compound.
  • non-fluorine sulfolane compound in addition to sulfolane, for example,
  • R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and m is an integer of 1 or 2), and the like.
  • sulfolane and the following sulfolane derivatives are preferable.
  • fluorine-containing sulfolane compound examples include fluorine-containing sulfolane compounds described in JP-A No. 2003-132944, and among these,
  • sulfolane, 3-methylsulfolane, and 2,4-dimethylsulfolane are preferable, and sulfolane is particularly preferable.
  • the said sulfolane compound may be used independently and may use 2 or more types together.
  • the compounding quantity is less than 50 volume% in a non-aqueous solvent. Addition of a sulfolane compound within the above range is preferable in that long-term reliability characteristics can be improved.
  • non-fluorine cyclic carbonate examples include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), and vinylene carbonate. Of these, propylene carbonate (PC) is preferable from the viewpoint of reducing internal resistance and maintaining low temperature characteristics.
  • the said non-fluorine cyclic carbonate may be used independently and may use 2 or more types together.
  • electrolyte salt examples include conventionally known ammonium salts and metal salts, liquid salts (ionic liquids), inorganic polymer salts, organic polymer salts, and the like. Among these, ammonium salts are preferable in the present invention.
  • a suitable ammonium salt is illustrated as an electrolyte salt.
  • R 1a , R 2a , R 3a and R 4a are the same or different, and all are alkyl groups optionally containing an ether bond having 1 to 6 carbon atoms; X is an anion)
  • Preferred examples include quaternary ammonium salts.
  • the ammonium salt in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom and / or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable from the viewpoint of improving oxidation resistance.
  • R 5a is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
  • R 6a is a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms;
  • R 7a is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;
  • z is 1 or 2;
  • X is an anion
  • alkyl ether group-containing trialkylammonium salt, Etc By introducing an alkyl ether group, the viscosity can be lowered.
  • the anion X ⁇ may be an inorganic anion or an organic anion.
  • inorganic anions include AlCl 4 ⁇ , BF 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , AsF 6 ⁇ , TaF 6 ⁇ , I ⁇ and SbF 6 ⁇ .
  • organic anion include CF 3 COO ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 2 N ⁇ , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N ⁇ and the like.
  • BF 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , AsF 6 ⁇ and SbF 6 ⁇ are preferred from the viewpoint of good oxidation resistance and ion dissociation properties.
  • Preferred examples of tetraalkyl quaternary ammonium salts include Et 4 NBF 4 , Et 4 NClO 4 , Et 4 NPF 6 , Et 4 NAsF 6 , Et 4 NSbF 6 , Et 4 NCF 3 SO 3 , Et 4 N CF 3 SO 2) 2 N, Et 4 NC 4 F 9 SO 3, Et 3 MeNBF 4, Et 3 MeNClO 4, Et 3 MeNPF 6, Et 3 MeNAsF 6, Et 3 MeNSbF 6, Et 3 MeNCF 3 SO 3, Et 3 MeN (CF 3 SO 2) 2 N, may be used Et 3 MeNC 4 F 9 SO 3 , in particular, Et 4 NBF 4, Et 4 NPF 6, Et 4 NSbF 6, Et 4 NAsF 6, Et 3 MeNBF 4 N, N-diethyl-N-methyl-N- (2-methoxyethyl) ammonium salt I can get lost.
  • Et represents an ethyl group
  • Me represents a methyl group.
  • R 8a and R 9a are the same or different and both are alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms; X is an anion; n1 is an integer of 0 to 5; n2 is an integer of 0 to 5)
  • Bipyrrolidinium salts are preferred examples.
  • a part or all of hydrogen atoms of the spirobipyrrolidinium salt are preferably substituted with a fluorine atom and / or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 4 carbon atoms from the viewpoint of improving oxidation resistance. .
  • Anion X - of the preferred embodiment are the same as tetraalkyl quaternary ammonium salt of (A).
  • This spirobipyrrolidinium salt is excellent in terms of solubility, oxidation resistance, and ionic conductivity.
  • An imidazolium salt represented by the formula (wherein R 10a and R 11a are the same or different and both are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms; X is an anion) is preferred.
  • the imidazolium salt in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom and / or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable from the viewpoint of improving oxidation resistance.
  • Anion X - of the preferred embodiment are the same as tetraalkyl quaternary ammonium salt of (A).
  • This imidazolium salt is excellent in terms of low viscosity and good solubility.
  • a preferred example is an N-alkylpyridinium salt represented by the formula (wherein R 12a is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; X is an anion).
  • the N-alkylpyridinium salt in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluorine atom and / or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable from the viewpoint of improving oxidation resistance.
  • Anion X - of the preferred embodiment are the same as tetraalkyl quaternary ammonium salt of (A).
  • This N-alkylpyridinium salt is excellent in that it has low viscosity and good solubility.
  • N, N-dialkylpyrrolidinium salts represented by the formula (wherein R 13a and R 14a are the same or different and both are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms; X is an anion). Further, the oxidation resistance of the N, N-dialkylpyrrolidinium salt in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms and / or fluorine-containing alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms is improved. It is preferable from the point.
  • Anion X - of the preferred embodiment are the same as tetraalkyl quaternary ammonium salt of (A).
  • This N, N-dialkylpyrrolidinium salt is excellent in that it has low viscosity and good solubility.
  • ammonium salts tetraalkyl quaternary ammonium salts (A), spirobipiperodinium salts (B) and imidazolium salts (C) are preferred in terms of good solubility, oxidation resistance, and ionic conductivity. And even
  • Me is a methyl group
  • Et is an ethyl group
  • X, x, and y are the same as in the general formula (4-1)) Is preferred.
  • lithium salt as electrolyte salt.
  • the lithium salt for example LiPF 6, LiBF 4, LiAsF 6 , LiSbF 6, LiN (SO 2 C 2 H 5) 2 is preferred.
  • a magnesium salt may be used to improve the capacity.
  • the magnesium salt for example, Mg (ClO 4 ) 2 , Mg (OOCC 2 H 5 ) 2 and the like are preferable.
  • spirobipyrrolidinium tetrafluoroborate triethylmethylammonium tetrafluoroborate or tetraethylammonium tetrafluoroborate is preferable from the viewpoint of maintaining low temperature characteristics.
  • the concentration of the electrolyte salt varies depending on the required current density, application, type of electrolyte salt, etc., but 0.3 mol / liter or more, further 0.5 mol / liter or more, particularly 0.8 mol / liter or more, It is preferably 3.6 mol / liter or less, more preferably 2.0 mol / liter or less, and particularly preferably 1.6 mol / liter or less.
  • the electrolytic solution used in the present invention is prepared by dissolving an electrolyte salt in a non-aqueous solvent.
  • the electrolytic solution may be a gel (plasticized) gel electrolytic solution in combination with a polymer material that dissolves or swells in the solvent used in the nonaqueous electrolytic solution of the present invention.
  • Examples of such a polymer material include conventionally known polyethylene oxide and polypropylene oxide, modified products thereof (JP-A-8-222270 and JP-A-2002-1000040); polyacrylate polymers, polyacrylonitrile, and polyvinylidene fluoride.
  • Fluorine resins such as vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (JP-A-4-506726, JP-A-8-507407, JP-A-10-294131); Examples thereof include composites with resins (Japanese Patent Laid-Open Nos. 11-35765 and 11-86630).
  • ion conductive compounds described in JP-A-2006-114401 can also be used.
  • This ion conductive compound has the formula (1-1): P- (D) -Q (1-1) [Wherein D represents the formula (2-1): -(D1) n- (FAE) m- (AE) p- (Y) q- (2-1) (In the formula, D1 represents the formula (2a):
  • Rf is a fluorine-containing ether group optionally having a crosslinkable functional group
  • R 1b is a group or bond that bonds Rf to the main chain
  • FAE is represented by formula (2b):
  • Rfa is hydrogen atom, a crosslinkable functional group which may have a fluorine-containing alkyl group; R 2b is a group or a bond that binds the Rfa main chain) a fluorine-containing alkyl group in its side chain represented by Ether units having: AE is the formula (2c):
  • R 4b has a hydrogen atom, an alkyl group which may have a crosslinkable functional group, an aliphatic cyclic hydrocarbon group which may have a crosslinkable functional group, or a crosslinkable functional group.
  • An aromatic hydrocarbon group which may be present R 3b is an ether unit represented by R 4b or a group or a bond that bonds the main chain;
  • Y represents the formulas (2d-1) to (2d-3):
  • a unit comprising at least one of n is an integer from 0 to 200; m is an integer from 0 to 200; p is an integer from 0 to 10000; q is an integer from 1 to 100; provided that n + m is not 0, and the bonding order of D1, FAE, AE, and Y is Not specified); P and Q are the same or different and are an alkyl group which may contain a fluorine atom and / or a crosslinkable functional group, a phenyl group which may contain a fluorine atom and / or a crosslinkable functional group, a —COOH group, — OR 3 (R 3 is a fluorine atom and / or an alkyl group optionally containing a crosslinkable functional group), an ester group or a carbonate group (provided that when D is terminated with an oxygen atom, a —COOH group, —OR 3 , An amorphous fluorine-containing polyether compound having a fluorine-containing group
  • the electrolytic solution used in the present invention does not freeze at low temperatures (for example, 0 ° C. or ⁇ 20 ° C.) and the electrolyte salt does not precipitate.
  • the viscosity at 0 ° C. is preferably 100 mPa ⁇ sec or less, more preferably 30 mPa ⁇ sec or less, and particularly preferably 15 mPa ⁇ sec or less.
  • the viscosity at ⁇ 20 ° C. is preferably 100 mPa ⁇ sec or less, more preferably 40 mPa ⁇ sec or less, and particularly preferably 15 mPa ⁇ sec or less.
  • At least one of the positive electrode and the negative electrode is a polarizable electrode, and the following electrodes described in detail in JP-A-9-7896 are used as the polarizable electrode and the nonpolarizable electrode. it can.
  • the polarizable electrode mainly composed of activated carbon used in the present invention preferably contains a non-activated carbon having a large specific surface area and a conductive agent such as carbon black imparting electron conductivity.
  • the polarizable electrode can be formed by various methods.
  • a polarizable electrode composed of activated carbon and carbon black can be formed by mixing activated carbon powder, carbon black, and a phenolic resin, and firing and activating in an inert gas atmosphere and a water vapor atmosphere after press molding.
  • the polarizable electrode is joined to the current collector with a conductive adhesive or the like.
  • activated carbon powder, carbon black, and a binder can be kneaded in the presence of alcohol, formed into a sheet, and dried to form a polarizable electrode.
  • a polarizable electrode For example, polytetrafluoroethylene is used as the binder.
  • activated carbon powder, carbon black, binder and solvent are mixed to form a slurry, and this slurry is coated on the metal foil of the current collector and dried to obtain a polarizable electrode integrated with the current collector. it can.
  • An electric double layer capacitor may be formed by using a polarizable electrode mainly composed of activated carbon for both electrodes, but a configuration using a non-polarizable electrode on one side, for example, a positive electrode mainly composed of a battery active material such as a metal oxide, and activated carbon It is also possible to have a configuration in which a negative electrode of a polarizable electrode mainly composed of is combined with a negative electrode mainly composed of a carbon material capable of reversibly inserting and extracting lithium ions.
  • carbonaceous materials such as carbon black, graphite, expanded graphite, porous carbon, carbon nanotube, carbon nanohorn, and ketjen black may be used instead of or in combination with activated carbon.
  • the non-polarizable electrode is preferably composed mainly of a carbon material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions, and an electrode obtained by occluding lithium ions in this carbon material is used for the electrode.
  • a lithium salt is used as the electrolyte. According to the electric double layer capacitor having this configuration, a higher withstand voltage exceeding 4 V can be obtained.
  • Solvents used to prepare the slurry for electrode preparation are preferably those that dissolve the binder.
  • Dimethyl acid, ethanol, methanol, butanol or water is appropriately selected.
  • Examples of the activated carbon used for the polarizable electrode include phenol resin-based activated carbon, coconut-based activated carbon, and petroleum coke-based activated carbon. Among these, it is preferable to use petroleum coke activated carbon or phenol resin activated carbon in that a large capacity can be obtained.
  • Activated carbon activation treatment methods include a steam activation treatment method, a molten KOH activation treatment method, and the like, and it is preferable to use activated carbon obtained by a molten KOH activation treatment method in terms of obtaining a larger capacity.
  • Preferred conductive agents used for the polarizable electrode include carbon black, ketjen black, acetylene black, natural graphite, artificial graphite, metal fiber, conductive titanium oxide, and ruthenium oxide.
  • the mixing amount of the conductive agent such as carbon black used for the polarizable electrode is so as to obtain good conductivity (low internal resistance), and if it is too large, the product capacity is reduced. It is preferably 50% by weight.
  • activated carbon As the activated carbon used for the polarizable electrode, activated carbon having an average particle size of 20 ⁇ m or less and a specific surface area of 1500 to 3000 m 2 / g is used so that an electric double layer capacitor having a large capacity and a low internal resistance can be obtained. Is preferred.
  • a preferable carbon material for constituting an electrode mainly composed of a carbon material capable of reversibly inserting and extracting lithium ions natural graphite, artificial graphite, graphitized mesocarbon spherule, graphitized whisker, gas layer Examples thereof include a grown carbon fiber, a fired product of furfuryl alcohol resin, and a fired product of novolac resin.
  • the current collector is only required to be chemically and electrochemically corrosion resistant.
  • As the current collector of the polarizable electrode mainly composed of activated carbon stainless steel, aluminum, titanium or tantalum can be preferably used. Of these, stainless steel or aluminum is a particularly preferable material in terms of both characteristics and cost of the obtained electric double layer capacitor.
  • As the current collector of the electrode mainly composed of a carbon material capable of reversibly inserting and extracting lithium ions stainless steel, copper or nickel is preferably used.
  • lithium ions in order to preliminarily store lithium ions in a carbon material capable of reversibly inserting and extracting lithium ions, (1) mixing powdered lithium with a carbon material capable of reversibly inserting and extracting lithium ions. (2) A lithium foil is placed on an electrode formed of a carbon material capable of reversibly occluding and releasing lithium ions and a binder, and the electrode is in contact with the lithium salt.
  • the electric double layer capacitor As the electric double layer capacitor, a wound type electric double layer capacitor, a laminate type electric double layer capacitor, a coin type electric double layer capacitor, etc. are generally known, and the electric double layer capacitor of the present invention is also in these types. Can do.
  • a positive electrode and a negative electrode composed of a laminate (electrode) of a current collector and an electrode layer are wound through a separator to produce a wound element, and this wound element is made of aluminum. And then filled with an electrolytic solution, preferably a non-aqueous electrolytic solution, and then sealed and sealed with a rubber sealing body.
  • separator conventionally known materials and structures can be used in the present invention.
  • a polyethylene porous membrane, polypropylene fiber, glass fiber, cellulose fiber non-woven fabric and the like can be mentioned.
  • a laminate type electric double layer capacitor in which a sheet-like positive electrode and a negative electrode are laminated via an electrolytic solution and a separator, and a positive electrode and a negative electrode are formed into a coin shape by fixing with a gasket and the electrolytic solution and the separator.
  • a configured coin type electric double layer capacitor can also be used.
  • the present invention is a non-aqueous electrolyte for an electric double layer capacitor containing a non-aqueous solvent and an electrolyte salt
  • the non-aqueous solvent is represented by the general formula (1): Rf 1 -O-Rf 2 (1) (Wherein Rf 1 and Rf 2 are the same or different and are an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms; provided that at least one of Rf 1 and Rf 2 is a fluoroalkyl group) Containing the indicated fluorine-containing ether, and
  • the present invention relates to a non-aqueous electrolyte for an electric double layer capacitor characterized by containing a total of 5000 ppm or less of the compounds represented by the following (I) and (II) with respect to the fluorine-containing ether.
  • (I) Fluorine-containing unsaturated compound (II)
  • the non-aqueous solvent, the electrolyte salt, and the addition amount of each used in the non-aqueous electrolyte for electric double layer capacitors of the present invention are the same as described above.
  • the water content of the non-aqueous electrolyte for electric double layer capacitors of the present invention is preferably 20 ppm or less.
  • ppm is based on weight, and indicates that water is 0.002 part by weight or less in 100 parts by weight of the non-aqueous electrolyte used in the present invention.
  • the method for controlling the water content of the non-aqueous electrolyte for electric double layer capacitors to 20 ppm or less is not particularly limited, and examples thereof include a method of dehumidification by contact with a desiccant and a method of removing water by distillation. Among these, from the viewpoint of maintaining the component ratio of the electrolytic solution, a dehumidifying method using a desiccant is preferable.
  • the desiccant is not particularly limited as long as it does not react with each component of the electrolytic solution (solvent, electrolyte salt, various additives, etc.) and does not remove (adsorb).
  • Specific examples include zeolite and silica gel.
  • a desiccant such as zeolite or silica gel is added in an amount of 3 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the electrolytic solution, and is allowed to stand for 12 hours or more, whereby the water content can be reduced to 20 ppm or less.
  • This drying treatment is preferably performed in an atmosphere having a dew point of ⁇ 50 ° C. to ⁇ 80 ° C. (water content is about 39 ppm to about 0.5 ppm) in order to prevent moisture from entering from the surroundings.
  • the temperature may be room temperature.
  • the positive electrode and the negative electrode before assembling the electric double layer capacitor from the viewpoint of suppressing an increase in the water content of the electrolytic solution after encapsulation.
  • the drying method is not particularly limited as long as it does not cause deterioration of the constituent members of the winding element such as the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the current collector. Specifically, a method of evaporating moisture by heating, a method of evaporating moisture by placing under reduced pressure, a method of heating under reduced pressure, and the like can be mentioned.
  • the method of heating under reduced pressure is preferable from the point which can reduce a water content in a comparatively short time.
  • the condition of heating to 90 to 150 ° C. under a reduced pressure of 10 Pa or less can be exemplified.
  • cooling dry air having a moisture content of 10 ppm or less, more preferably 2.5 ppm or less.
  • members that may come into contact with the electrolyte are also dried to reduce the moisture content, which increases the moisture content of the electrolyte after encapsulation. This is preferable because it can be suppressed.
  • the case is preferably dried by the same method and conditions as the winding element.
  • the heating temperature may be relatively low, for example, set to about 70 to 90 ° C. and dried.
  • the ambient atmosphere is in a dry state, preferably the dew point is ⁇ 40 ° C. (water content about 127 ppm) to ⁇ 60 ° C. (water content about 10 ppm), more preferably the dew point ⁇ 50 It is desirable that the atmosphere be from 0 ° C. (water content about 39 ppm) to ⁇ 60 ° C. (water content about 10 ppm).
  • the temperature is preferably room temperature, and the pressure may be normal pressure.
  • the nonaqueous electrolytic solution of the present invention is for an electric double layer capacitor, but is also useful as an electrolytic solution for electrochemical devices including various electrolytic solutions.
  • Electrochemical devices include lithium secondary batteries, radical batteries, solar cells (especially dye-sensitized solar cells), fuel cells, various electrochemical sensors, electrochromic elements, electrochemical switching elements, aluminum electrolytic capacitors, tantalum electrolytic capacitors
  • a lithium secondary battery is particularly suitable. In addition, it can be used as an ionic conductor of an antistatic coating material.
  • the measurement method employed in the present invention is as follows.
  • the lower layer fluorine-containing ether of the product liquid is HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H (boiling point 92 ° C., specific gravity 1.52), and the composition of the lower layer fluorine-containing ether product liquid analyzed by GC is fluorine-containing.
  • the ether concentration is 98.7%
  • Compound (II-1) HCF 2 CF 2 CH 2 OH is 1.02%
  • Compound (I-2) HCF 2 CF ⁇ CHOCF 2 CF 2 H was 0.23%.
  • Synthesis Example 2 Synthesis of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3
  • the inside of a 3 L autoclave made of stainless steel was evacuated, and 84 g (1.35 mol) of potassium hydroxide, 800 ml of water, fluorine-containing alkyl alcohol, After injecting 600 g (4.5 mol) of 2,3,3-tetrafluoro-1-propanol: HCF 2 CF 2 CH 2 OH (boiling point 109 ° C., specific gravity 1.4), vacuum-nitrogen replacement 20 times at room temperature went.
  • the lower layer fluorine-containing ether of the product liquid is HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3 (boiling point 108 ° C., specific gravity 1.61), and the composition of the lower layer fluorine-containing ether generation liquid analyzed by GC is fluorine-containing ether.
  • Example 1 100 parts by weight of activated carbon particles (manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd., RP20), 3 parts by weight of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Denka Black FX-35) as a conductive additive, Ketjen Black (Lion Corporation) ), Carbon ECP600JD) 12 parts by weight, PVdF binder (Kureha Co., Ltd., KF-7200) 8 parts by weight, organosol (dispersed solvent of PTFE and PVdF) 2 parts by weight corresponding to the solid content is mixed and used for electrodes A slurry was prepared.
  • activated carbon particles manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd., RP20
  • acetylene black manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Denka Black FX-35
  • Ketjen Black Lion Corporation
  • Carbon ECP600JD 12 parts by weight
  • PVdF binder K
  • Edged aluminum (20CB manufactured by Nihon Densetsu Kogyo Co., Ltd., thickness of about 20 ⁇ m) is prepared as a current collector, and a conductive paint (manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd.) is used on both sides of the current collector using a coating device.
  • a bunny height T602 was applied to form a conductive layer (thickness: 7 ⁇ m).
  • the electrode slurry prepared above was applied to the conductive layer formed on both sides of the current collector using a coating apparatus to form an electrode layer (positive electrode thickness: 103 ⁇ m, negative electrode thickness: 83 ⁇ m) on both sides, An electrode was produced.
  • the current collector, the conductive layer, and the activated carbon layer are collectively referred to as an electrode.
  • a nonaqueous solvent for dissolving an electrolyte salt was prepared by mixing acetonitrile and rectified liquid C of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H at a volume ratio of 80/20. It was added the electrolyte salt dissolved for a non-aqueous tetrafluoroboric acid triethylmethylammonium solvent (TEMA) BF 4 as a 1.2 mole / liter concentration, was uniformly dissolved. A 5% by weight molecular sieve was added to the obtained non-aqueous electrolyte and left for 10 hours. Thereafter, the molecular sieve was removed by filtration. The water content of the non-aqueous electrolyte after drying was 20 ppm.
  • TEMA non-aqueous tetrafluoroboric acid triethylmethylammonium solvent
  • the electrode is cut to a predetermined size (20 ⁇ 72 mm), and an electrode lead is bonded to the aluminum surface of the current collector by welding to form a laminate container (part number: D-EL40H, manufacturer: Dai Nippon Printing Co., Ltd.) ), And injecting and impregnating the electrolyte 1 in a dry chamber with a separator made by cutting TF45-30 manufactured by Nippon Kogyo Paper Industry Co., Ltd. into a predetermined size (30 ⁇ 82 mm), Thereafter, sealing was performed to produce a laminate cell.
  • Example 2 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 2 was used.
  • a solvent for dissolving an electrolyte salt was prepared by mixing acetonitrile and rectified liquid B of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H at a volume ratio of 80/20.
  • TMA triethylmethylammonium tetrafluoroborate
  • the obtained nonaqueous electrolytic solution was dried by the same method as in Example 1. The water content of the non-aqueous electrolyte after drying was 20 ppm.
  • Comparative Example 1 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 3 was used.
  • a solvent for dissolving the electrolyte salt was prepared by mixing acetonitrile and fluorinated ether crude liquid 1 (crude HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H) at a volume ratio of 80/20.
  • fluorinated ether crude liquid 1 crude liquid 1 (crude HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H)
  • triethylmethylammonium tetrafluoroborate (TEMA) BF 4 was added to the electrolyte salt dissolving solvent so as to have a concentration of 1.2 mol / liter, it was uniformly dissolved.
  • the obtained nonaqueous electrolytic solution was dried by the same method as in Example 1. The water content of the non-aqueous electrolyte after drying was 20 ppm.
  • Comparative Example 2 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 4 was used.
  • a solvent for dissolving the electrolyte salt was prepared by mixing acetonitrile and rectified liquid A of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H at a volume ratio of 80/20.
  • TMA triethylmethylammonium tetrafluoroborate
  • the obtained nonaqueous electrolytic solution was dried by the same method as in Example 1. The water content of the non-aqueous electrolyte after drying was 20 ppm.
  • Comparative Example 3 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 5 was used.
  • Comparative Example 4 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 6 was used.
  • Capacitor characteristics evaluation The obtained electric double layer capacitor was measured for long-term reliability characteristics (capacitance retention rate, internal resistance increase ratio, expansion rate).
  • Capacitance retention rate and internal resistance increase ratio A laminated capacitor was placed in a thermostatic chamber at a temperature of 60 ° C., and a voltage of 3.0 V was applied for 500 hours to measure the capacitance and internal resistance. The measurement time was initial (0 hour), 294 hours, 356 hours, and 500 hours. From the measured values obtained, the capacitance retention rate (%) and the internal resistance increase ratio were calculated according to the following calculation formula. The results are shown in Tables 3 and 4.
  • the capacitance retention after 500 hours is 70% or more and the internal resistance increase ratio is 2 times or less, which is excellent in load characteristics at 60 ° C. It has excellent cycle characteristics and rate performance, and has long-term reliability.
  • Example 3 100 parts by weight of activated carbon particles (manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd., RP20), 3 parts by weight of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Denka Black FX-35) as a conductive additive, Ketjen Black (Lion Corporation) ), Carbon ECP600JD) 12 parts by weight, PVdF binder (Kureha Co., Ltd., KF-7200) 8 parts by weight, organosol (dispersed solvent of PTFE and PVdF) 2 parts by weight corresponding to the solid content is mixed and used for electrodes A slurry was prepared.
  • activated carbon particles manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd., RP20
  • acetylene black manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., Denka Black FX-35
  • Ketjen Black Lion Corporation
  • Carbon ECP600JD 12 parts by weight
  • PVdF binder K
  • Edged aluminum (20CB manufactured by Nihon Densetsu Kogyo Co., Ltd., thickness of about 20 ⁇ m) is prepared as a current collector, and a conductive paint (manufactured by Nippon Graphite Industry Co., Ltd.) is used on both sides of the current collector using a coating device.
  • a bunny height T602 was applied to form a conductive layer (thickness: 7 ⁇ m).
  • the electrode slurry prepared above was applied to the conductive layer formed on both sides of the current collector using a coating apparatus to form an electrode layer (positive electrode thickness: 103 ⁇ m, negative electrode thickness: 83 ⁇ m) on both sides, An electrode was produced.
  • the current collector, the conductive layer, and the activated carbon layer are collectively referred to as an electrode.
  • a nonaqueous solvent for dissolving the electrolyte salt was prepared by mixing acetonitrile and rectified liquid F of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3 at a volume ratio of 80/20. It was added the electrolyte salt dissolved for a non-aqueous tetrafluoroboric acid triethylmethylammonium solvent (TEMA) BF 4 as a 1.2 mole / liter concentration, was uniformly dissolved.
  • the obtained nonaqueous electrolytic solution was dried by the same method as in Example 1. The water content of the non-aqueous electrolyte after drying was 20 ppm.
  • the electrode is cut to a predetermined size (20 ⁇ 72 mm), and an electrode lead is bonded to the aluminum surface of the current collector by welding to form a laminate container (part number: D-EL40H, manufacturer: Dai Nippon Printing Co., Ltd.) ), And injecting and impregnating the electrolyte 1 in a dry chamber with a separator made by cutting TF45-30 manufactured by Nippon Kogyo Paper Industry Co., Ltd. into a predetermined size (30 ⁇ 82 mm), Thereafter, sealing was performed to produce a laminate cell.
  • Example 4 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 8 was used.
  • a solvent for dissolving the electrolyte salt was prepared by mixing acetonitrile and rectified liquid E of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3 at a volume ratio of 80/20.
  • TMA triethylmethylammonium tetrafluoroborate
  • the obtained nonaqueous electrolytic solution was dried by the same method as in Example 1. The water content of the non-aqueous electrolyte after drying was 20 ppm.
  • Comparative Example 5 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 3 except that the electrolytic solution 9 was used.
  • Comparative Example 6 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 10 was used.
  • a solvent for dissolving electrolyte salt was prepared by mixing acetonitrile and rectified liquid D of HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3 at a volume ratio of 80/20.
  • TMA triethylmethylammonium tetrafluoroborate
  • the obtained nonaqueous electrolytic solution was dried by the same method as in Example 1. The water content of the non-aqueous electrolyte after drying was 20 ppm.
  • Comparative Example 7 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 11 was used.
  • Comparative Example 8 A laminated cell electric double layer capacitor was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution 12 was used.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本発明は、長期信頼性、特に電気二重層キャパシタの膨張抑制効果に優れた電気二重層キャパシタ及び該電気二重層キャパシタ用非水電解液を提供することを課題とする。 本発明は、正極、負極、並びに、非水溶媒及び電解質塩を含む非水電解液を備える電気二重層キャパシタであって、 前記非水溶媒が、一般式（１）： Ｒｆ１－Ｏ－Ｒｆ２　（１） （式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフルオロアルキル基；ただし、Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくとも一方はフルオロアルキル基）で示される含フッ素エーテルを含有し、かつ、 下記（Ｉ）、（ＩＩ）で示される化合物を、前記含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下含有することを特徴とする、電気二重層キャパシタである。 （Ｉ）含フッ素不飽和化合物 （ＩＩ）一般式（２）： Ｒｆ１ＯＨ　（２） （式中、Ｒｆ１は前記同様） で示される水酸基含有化合物である。

Description

電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタ用非水電解液
本発明は、特定の化合物の含有量を低下させた非水溶媒、及び、電解質塩を含む非水電解液を備える電気二重層キャパシタに関する。また、本発明は、電気二重層キャパシタに用いる非水電解液に関する。
正極又は負極の少なくとも一方が分極性電極である電気二重層キャパシタの電解質塩溶解用溶媒は、耐電圧が３Ｖ以上で安定して使用できることが望ましく、その観点からエチレンカーボネートと酸化電位（耐電圧）の高い環状カーボネートであるプロピレンカーボネートとの併用が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、その耐電圧の限界は２．７Ｖ付近に止まっている。
また、その他にも、耐電圧の向上を目的として、スルホラン又はその誘導体と特定の鎖状炭酸エステル（鎖状カーボネート）を含む非水系溶媒を用いることや（例えば、特許文献２参照）、安全性の改良を目的として、特定の電解質と含フッ素有機溶媒を組み合わせた電解液が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
しかしながら、これらの従来技術においては、高耐電圧と長寿命という電気二重層キャパシタに求められる特性が、必ずしもバランスよく達成されているとは言えないものであった。特に、特許文献２の電解液では、キャパシタの内部抵抗が高く長期信頼性の点でさらなる改善の余地があった。
また、非水系電解液電池の高耐電圧化、及び、安全性を向上させる方法として、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ等の含フッ素エーテルを電解液として使用する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかしながら、特許文献４の電解液を用いた電気二重層キャパシタでは、長期信頼性、特に膨張抑制効果の点で問題がある場合があった。
このように、従来技術においては、電気二重層キャパシタ用電解液を用いた電気二重層キャパシタの長期信頼性、特に膨張抑制効果の点については十分な検討がなされていないのが現状である。
特開２０００－２０８３７２号公報 特開平０８－３０６５９１号公報 特開２００１－１４３７５０号公報 特許第３８０７４５９号明細書
本発明は、長期信頼性、特に電気二重層キャパシタの膨張抑制効果に優れた電気二重層キャパシタ、及び、該電気二重層キャパシタ用非水電解液を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために種々の検討を重ねた結果、特定の化合物含有量を低下させた非水溶媒を用いることにより、上記課題を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、正極、負極、並びに、非水溶媒及び電解質塩を含む非水電解液を備える電気二重層キャパシタであって、
前記非水溶媒が、一般式（１）：
Ｒｆ１－Ｏ－Ｒｆ２　　　　　（１）
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフルオロアルキル基；ただし、Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくとも一方はフルオロアルキル基）で示される含フッ素エーテルを含有し、かつ、
下記（Ｉ）、（ＩＩ）で示される化合物を、前記含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下含有することを特徴とする、電気二重層キャパシタに関する。
（Ｉ）含フッ素不飽和化合物
（ＩＩ）一般式（２）：
Ｒｆ１ＯＨ　　　　　　　　　（２）
（式中、Ｒｆ１は前記同様）
で示される水酸基含有化合物。
一般式（１）で示される含フッ素エーテルが、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈであり、
含フッ素不飽和化合物（Ｉ）が、
（Ｉ－１）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、及び、
（Ｉ－２）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ
であり、
水酸基含有化合物（ＩＩ）が、
（ＩＩ－１）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ
であることが好ましい。
一般式（１）で示される含フッ素エーテルが、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３であり、
含フッ素不飽和化合物（Ｉ）が、
（Ｉ－３）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、
（Ｉ－４）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ＝ＣＦＣＦ３、
（Ｉ－５）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２、及び、
（Ｉ－６）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３
であり、
水酸基含有化合物（ＩＩ）が、
（ＩＩ－１）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ
であることが好ましい。
一般式（１）で示される含フッ素エーテルの含有量が、非水溶媒中０．０１～９０重量％であることが好ましい。
更に、本発明は、非水溶媒、及び、電解質塩を含む電気二重層キャパシタ用非水電解液であって、
前記非水溶媒が、一般式（１）：
Ｒｆ１－Ｏ－Ｒｆ２　　　　　（１）
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフルオロアルキル基；ただし、Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくとも一方はフルオロアルキル基）で示される含フッ素エーテルを含有し、かつ、
下記（Ｉ）、（ＩＩ）で示される化合物を、前記含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下含有することを特徴とする、電気二重層キャパシタ用非水電解液に関する。
（Ｉ）含フッ素不飽和化合物
（ＩＩ）一般式（２）：
Ｒｆ１ＯＨ　　　　　　　　　（２）
（式中、Ｒｆ１は前記同様）
で示される水酸基含有化合物。
上記非水電解液は、水分含有量が２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。
本発明は、長期信頼性、特に電気二重層キャパシタの膨張抑制効果に優れた電気二重層キャパシタ、及び、該電気二重層キャパシタ用非水電解液を提供することができる。
本発明の電気二重層キャパシタは、正極、負極、並びに、非水溶媒及び電解質塩を含む非水電解液を備え、
前記非水溶媒が、一般式（１）：
Ｒｆ１－Ｏ－Ｒｆ２　　　　　（１）
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフルオロアルキル基；ただし、Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくとも一方はフルオロアルキル基）で示される含フッ素エーテルを含有し、かつ、
下記（Ｉ）、（ＩＩ）で示される化合物を、前記含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下含有することを特徴とする。
（Ｉ）含フッ素不飽和化合物　（以下、化合物（Ｉ）ということもある）
（ＩＩ）一般式（２）：
Ｒｆ１ＯＨ　　　　　　　　　（２）
（式中、Ｒｆ１は前記同様）
で示される水酸基含有化合物（以下、化合物（ＩＩ）ということもある）。
前記一般式（１）で示される含フッ素エーテルの具体例としては、例えば、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、Ｃ６Ｆ１３ＯＣＨ３、Ｃ６Ｆ１３ＯＣ２Ｈ５、Ｃ８Ｆ１７ＯＣＨ３、Ｃ８Ｆ１７ＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＣＨ（ＣＨ３）ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ（Ｃ２Ｈ５）２、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣ４Ｈ９、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）２、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２などがあげられる。これらの中でも、長期信頼性の点から、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、及び、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３からなる群から選ばれる１種以上の化合物であることが好ましく、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈがより好ましい。
また、本発明で用いる含フッ素エーテルのフッ素含有率は５０重量％以上であることが、耐酸化性、安全性が良好な点から好ましい。特に好ましいフッ素含有率は５５～６６重量％である。フッ素含有率は構造式から算出したものである。
前記一般式（１）で示される含フッ素エーテルの含有量は、非水溶媒中０．０１～９０重量％であることが好ましい。含フッ素エーテルの含有量が、０．０１重量％未満では安全性及び高電圧化の向上がほとんど見られない傾向があり、９０重量％を超えると電解液が二層分離したり粘度が高くなりすぎて低温での負荷特性が悪くなる傾向がある。下限値としては、０．１重量％がより好ましく、０．５重量％が更に好ましい。上限値としては、６０重量％がより好ましく、５０重量％が更に好ましい。
含フッ素不飽和化合物（Ｉ）は、一般式（１）で示される含フッ素エーテルを合成する際に発生する副生成物に由来するものである。具体的には、一般式（１）で示される含フッ素エーテルからフッ化水素（ＨＦ）が脱離して不飽和結合が生じたものである。更に具体的には、例えば、（Ｉ－１）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、（Ｉ－２）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、（Ｉ－３）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、（Ｉ－４）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ＝ＣＦＣＦ３、（Ｉ－５）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２、（Ｉ－６）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３を挙げることができる。
また、水酸基含有化合物（ＩＩ）としては、一般式（１）で示される含フッ素エーテルを合成する際の原料に由来するものであり、一般式（２）：
Ｒｆ１ＯＨ　　　　　　　　　（２）
で示されるものである。ここで、Ｒｆ１としては、一般式（１）と同様のものを挙げることができ、水酸基含有化合物（ＩＩ）として具体的には、（ＩＩ－１）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨを挙げることができる。
本明細書においては、（Ｉ）含フッ素不飽和化合物、（ＩＩ）水酸基含有化合物、上記特定の化合物（Ｉ－１）～（Ｉ－６）、（ＩＩ－１）を、単に、化合物（Ｉ）、化合物（ＩＩ）、化合物（Ｉ－１）～（Ｉ－６）、化合物（ＩＩ－１）ということがある。
本発明においては、化合物（Ｉ）が、化合物（Ｉ－１）及び化合物（Ｉ－２）であり、化合物（ＩＩ）が、化合物（ＩＩ－１）である組み合わせ、又は、化合物（Ｉ）が、化合物（Ｉ－３）、化合物（Ｉ－４）、化合物（Ｉ－５）及び化合物（Ｉ－６）であり、化合物（ＩＩ）が、化合物（ＩＩ－１）である組み合わせが好ましい。
前述の通り、化合物（Ｉ）、（ＩＩ）は、含フッ素エーテルに含まれる不純物である。従って、本発明で用いる含フッ素エーテルを予め精製して用いることにより、非水溶媒中の化合物（Ｉ）、（ＩＩ）の含有量を前記範囲内（含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下）とすることができる。ここで、ｐｐｍは、重量基準であり、含フッ素エーテルに対して５０００ｐｐｍ以下とは、含フッ素エーテル１００重量部に対して、０．５重量部以下であることを示す。
化合物（Ｉ）、（ＩＩ）の合計量が５０００ｐｐｍより多いと、高温耐久試験を実施した際に、電気二重層キャパシタが膨張してしまうため、好ましくない。化合物（Ｉ）、（ＩＩ）の中でも、水酸基含有化合物（ＩＩ）は、Ｌｉや無機アニオンと容易に反応をしてしまうため、水酸基含有化合物（ＩＩ）が残っている場合は高温耐久試験での容量劣化が大きい傾向がある。また、含フッ素不飽和化合物（Ｉ）は二重結合を有するため、これらが多く残っている場合、容易に電解液中の水分等と反応し分解してしまう傾向がある。化合物（Ｉ）、（ＩＩ）の含有量の上限値としては、前記含フッ素エーテルに対して合計で３５００ｐｐｍであることが好ましく、２０００ｐｐｍであることがより好ましい。化合物（Ｉ）、（ＩＩ）の合計量の下限値としては、低ければ低いほど好ましい。例えば、２０ｐｐｍであってよい。
更に、分子起動計算により求めた化合物（Ｉ）、（ＩＩ）のＨＯＭＯエネルギーは、一般式（１）で示される含フッ素エーテルよりも高いため、耐酸化性が弱い。そのため、高電圧化した場合に分解してしまい、劣化の要因になると考えられる。このことから含フッ素エーテル中の化合物（Ｉ）、（ＩＩ）の含有量が少ないほど、電気二重層キャパシタの膨張を抑制することができると考えられる。
一般式（１）で示される含フッ素エーテルの精製方法としては、例えば、理論段数５段以上の蒸留塔を用いて精留する方法が挙げられる。具体的には、例えば、不純物を含む含フッ素エーテル（以下、含フッ素エーテル粗液ということもある）に、含フッ素アルキルアルコールの抽出溶媒（分離剤）として水を用いて向流抽出を施す方法が挙げられる。
向流抽出法は、液－液抽出法の一種であり、抽出に縦型の抽出装置を用い、比重の大きな含フッ素エーテル（例えば、比重１．５程度）粗液を抽出装置の上部から注入し、下部から水（比重１．０）を注入し、要すれば攪拌しながら、水滴として装置上方に浮かび上がらせ、その間に含フッ素エーテル粗液と水を十分に接触させることで含フッ素アルキルアルコールの抽出を個々の水滴で行う方法である。抽出に供された水は装置上方から抜き取られる。
向流抽出装置としては、攪拌機を多段に設けたミキサー－セトラー型抽出装置が代表的なものである。
ここで、一般式（１）で示される含フッ素エーテルの中でも、より好ましい具体例である、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２ＨとＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３について説明をする。
ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈは、通常、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（化合物（ＩＩ－１））とＣＦ２＝ＣＦ２とを反応させることにより合成される。そのため、精製の仕方によっては原料物質であるＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（化合物（ＩＩ－１））や副生成物であるＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（化合物（Ｉ－１））やＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（化合物（Ｉ－２））が残る場合がある。
また、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３は、通常、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（化合物（ＩＩ－１））とＣＦ３ＣＦ＝ＣＦ２とを反応させることにより合成される。そのため、精製の仕方によっては原料物質であるＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（化合物（ＩＩ－１））や副生成物であるＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３（化合物（Ｉ－３））、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ＝ＣＦＣＦ３（化合物（Ｉ－４））、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２（化合物（Ｉ－５））、ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３（化合物（Ｉ－６））が残る場合がある。
従って、前記一般式（１）で示される含フッ素エーテルが、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈである場合、化合物（Ｉ）が、化合物（Ｉ－１）及び化合物（Ｉ－２）であり、化合物（ＩＩ）が、化合物（ＩＩ－１）である組み合わせであることが好ましく、また、前記一般式（１）で示される含フッ素エーテルが、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３である場合、化合物（Ｉ）が、化合物（Ｉ－３）、化合物（Ｉ－４）、化合物（Ｉ－５）及び化合物（Ｉ－６）であり、化合物（ＩＩ）が、化合物（ＩＩ－１）である組み合わせが好ましい。
本発明においては、非水溶媒中に、一般式（３）：
Ｒ１－（ＣＮ）ｎ　　　　　　（３）
（Ｒ１は炭素数が１～１０のアルキル基、又は、炭素数１～１０のアルキレン基であり、ｎは１又は２である）
で示されるニトリル化合物を含有させると、高温耐久性を維持したまま、出力特性を向上できるため好ましい。
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数が１～１０のアルキル基があげられ、これらの中でも、メチル基、エチル基が好ましい。
また、アルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基等の炭素原子数１～１０のアルキレン基があげられ、これらの中でも、プロピレン基、エチレン基が好ましい。
ニトリル化合物の具体例としては、例えば、アセトニトリル（ＣＨ３－ＣＮ）、プロピオニトリル（ＣＨ３－ＣＨ２－ＣＮ）、グルタロニトリル（ＮＣ－（ＣＨ２）３－ＣＮ）等をあげることができ、これらの中でも、アセトニトリル、プロピオニトリルが低抵抗の点から好ましい。前記ニトリル化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記ニトリル化合物を添加する場合、一般式（１）で示される含フッ素エーテルとニトリル化合物の体積比が、９０／１０～１／９９であることが好ましく、４０／６０～１／９９であることがより好ましく、３０／７０～１／９９であることが更に好ましい。体積比がこの範囲にあるときに、耐電圧を保持し、内部抵抗の低減効果が優れ、かつ、膨張抑制効果を向上することができるため、好ましい。
非水溶媒中、一般式（１）で示される含フッ素エーテルとニトリル化合物の合計の割合は、５０～１００体積％であることが好ましく、６０～１００体積％であることがより好ましく、７０～１００体積％が更に好ましい。
非水溶媒中に、一般式（１）で示される含フッ素エーテルとニトリル化合物以外の他の溶媒を含む場合、その配合量は、非水溶媒中５０体積％未満であることが好ましく、４０体積％未満であることがより好ましく、３０体積％未満であることが更に好ましい。
本発明においては、電気二重層キャパシタに用いる非水溶媒中の化合物（Ｉ）、（ＩＩ）の含有量を低下させることで、キャパシタの耐電圧向上、内部抵抗を低減させることができ、更に、長期信頼性、特に、キャパシタの膨張抑制効果を向上させることができるものである。更に長期信頼性特性を向上させる点から、非水溶媒中にスルホラン化合物を添加してもよい。
前記スルホラン化合物としては、非フッ素スルホラン化合物でも含フッ素スルホラン化合物であってもよい。
非フッ素スルホラン化合物としては、スルホランのほか、例えば、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 （式中、Ｒ２は炭素数１～４のアルキル基であり、ｍは１又は２の整数である）で示される非フッ素系スルホラン誘導体などがあげられる。
これらの中でも、スルホランと、以下のスルホラン誘導体が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
含フッ素スルホラン化合物としては、特開２００３－１３２９４４号公報に記載された含フッ素スルホラン化合物が例示でき、これらの中でも、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 が好ましくあげられる。
これらの中でも、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が好ましく、特にスルホランが好ましい。
前記スルホラン化合物は、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
非水溶媒に前記スルホラン化合物を添加する場合、その配合量は、非水溶媒中５０体積％未満であることが好ましい。スルホラン化合物を上記範囲内で添加することにより、長期信頼性特性を向上することができる点で好ましい。
また、必要に応じて、環状カーボネート、鎖状カーボネートなどの他の溶媒を配合してもよい。
非フッ素環状カーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ビニレンカーボネートなどが例示できる。なかでも、内部抵抗の低減効果及び低温特性の維持の点からプロピレンカーボネート（ＰＣ）が好ましい。前記非フッ素環状カーボネートは、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
つぎに本発明で用いる電解質塩について説明する。
本発明で使用可能な電解質塩は、従来公知のアンモニウム塩、金属塩のほか、液体状の塩（イオン性液体）、無機高分子型の塩、有機高分子型の塩などがあげられる。これらの中でも、本発明においては、アンモニウム塩が好ましい。
電解質塩として好適なアンモニウム塩を例示する。
（Ａ）テトラアルキル４級アンモニウム塩
一般式（４）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 （式中、Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａ及びＲ４ａは同じか又は異なり、いずれも炭素数１～６のエーテル結合を含んでいてもよいアルキル基；Ｘはアニオン）で示されるテトラアルキル４級アンモニウム塩が好ましく例示できる。また、このアンモニウム塩の水素原子の一部又は全部がフッ素原子及び／又は炭素数１～４の含フッ素アルキル基で置換されているものも、耐酸化性が向上する点から好ましい。
具体例としては、一般式（４－１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 （式中、Ｒ１ａ、Ｒ２ａ及びＸは前記と同じ；ｘ及びｙは同じか又は異なり０～４の整数で、かつｘ＋ｙ＝４）で示されるテトラアルキル４級アンモニウム塩、一般式（４－２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 （式中、Ｒ５ａは炭素数１～６のアルキル基；Ｒ６ａは炭素数１～６の２価の炭化水素基；Ｒ７ａは炭素数１～４のアルキル基；ｚは１又は２；Ｘはアニオン）で示されるアルキルエーテル基含有トリアルキルアンモニウム塩、
などがあげられる。アルキルエーテル基を導入することにより、粘性の低下が図れる。
アニオンＸ－としては、無機アニオンでも有機アニオンでもよい。無機アニオンとしては、たとえばＡｌＣｌ４ －、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＡｓＦ６ －、ＴａＦ６ －、Ｉ－、ＳｂＦ６ －があげられる。有機アニオンとしては、たとえばＣＦ３ＣＯＯ－、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ－などがあげられる。
これらのうち、耐酸化性やイオン解離性が良好な点から、ＢＦ４ －、ＰＦ６ －、ＡｓＦ６ －、ＳｂＦ６ －が好ましい。
テトラアルキル４級アンモニウム塩の好適な具体例としては、Ｅｔ４ＮＢＦ４、Ｅｔ４ＮＣｌＯ４、Ｅｔ４ＮＰＦ６、Ｅｔ４ＮＡｓＦ６、Ｅｔ４ＮＳｂＦ６、Ｅｔ４ＮＣＦ３ＳＯ３、Ｅｔ４Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｅｔ４ＮＣ４Ｆ９ＳＯ３、Ｅｔ３ＭｅＮＢＦ４、Ｅｔ３ＭｅＮＣｌＯ４、Ｅｔ３ＭｅＮＰＦ６、Ｅｔ３ＭｅＮＡｓＦ６、Ｅｔ３ＭｅＮＳｂＦ６、Ｅｔ３ＭｅＮＣＦ３ＳＯ３、Ｅｔ３ＭｅＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｅｔ３ＭｅＮＣ４Ｆ９ＳＯ３を用いればよく、特に、Ｅｔ４ＮＢＦ４、Ｅｔ４ＮＰＦ６、Ｅｔ４ＮＳｂＦ６、Ｅｔ４ＮＡｓＦ６、Ｅｔ３ＭｅＮＢＦ４、Ｎ，Ｎ－ジエチル－Ｎ－メチル－Ｎ－（２－メトキシエチル）アンモニウム塩などがあげられる。なお、上記Ｅｔはエチル基を表し、Ｍｅはメチル基を表す。
（Ｂ）スピロビピロリジニウム塩
一般式（５）:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （式中、Ｒ８ａ及びＲ９ａは同じか又は異なり、いずれも炭素数１～４のアルキル基；Ｘはアニオン；ｎ１は０～５の整数；ｎ２は０～５の整数）で示されるスピロビピロリジニウム塩が好ましく例示できる。また、このスピロビピロリジニウム塩の水素原子の一部又は全部がフッ素原子及び／又は炭素数１～４の含フッ素アルキル基で置換されているものも、耐酸化性が向上する点から好ましい。
アニオンＸ－の好ましい具体例は、テトラアルキル４級アンモニウム塩（Ａ）の場合と同じである。
好ましい具体例としては、たとえば
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 などがあげられる。
このスピロビピロリジニウム塩は溶解性、耐酸化性、イオン伝導性の点で優れている。
（Ｃ）：イミダゾリウム塩
一般式（６）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 （式中、Ｒ１０ａ及びＲ１１ａは同じか又は異なり、いずれも炭素数１～６のアルキル基；Ｘはアニオン）で示されるイミダゾリウム塩が好ましく例示できる。また、このイミダゾリウム塩の水素原子の一部又は全部がフッ素原子及び／又は炭素数１～４の含フッ素アルキル基で置換されているものも、耐酸化性が向上する点から好ましい。
アニオンＸ－の好ましい具体例は、テトラアルキル４級アンモニウム塩（Ａ）の場合と同じである。
好ましい具体例としては、たとえば
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （式中、Ｘはアニオン）などがあげられる。
このイミダゾリウム塩は粘性が低く、また溶解性が良好な点で優れている。
（Ｄ）：Ｎ－アルキルピリジニウム塩
一般式（７）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 （式中、Ｒ１２ａは炭素数１～６のアルキル基；Ｘはアニオン）で示されるＮ－アルキルピリジニウム塩が好ましく例示できる。また、このＮ－アルキルピリジニウム塩の水素原子の一部又は全部がフッ素原子及び／又は炭素数１～４の含フッ素アルキル基で置換されているものも、耐酸化性が向上する点から好ましい。
アニオンＸ－の好ましい具体例は、テトラアルキル４級アンモニウム塩（Ａ）の場合と同じである。
好ましい具体例としては、たとえば
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 などがあげられる。
このＮ－アルキルピリジニウム塩は粘性が低く、また溶解性が良好な点で優れている。
（Ｅ）Ｎ，Ｎ－ジアルキルピロリジニウム塩
一般式（８）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 （式中、Ｒ１３ａ及びＲ１４ａは同じか又は異なり、いずれも炭素数１～６のアルキル基；Ｘはアニオン）で示されるＮ，Ｎ－ジアルキルピロリジニウム塩が好ましく例示できる。また、このＮ，Ｎ－ジアルキルピロリジニウム塩の水素原子の一部又は全部がフッ素原子及び／又は炭素数１～４の含フッ素アルキル基で置換されているものも、耐酸化性が向上する点から好ましい。
アニオンＸ－の好ましい具体例は、テトラアルキル４級アンモニウム塩（Ａ）の場合と同じである。
好ましい具体例としては、たとえば
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 などがあげられる。
このＮ，Ｎ－ジアルキルピロリジニウム塩は粘性が低く、また溶解性が良好な点で優れている。
これらのアンモニウム塩のうち、テトラアルキル４級アンモニウム塩（Ａ）、スピロビピペロジニウム塩（Ｂ）及びイミダゾリウム塩（Ｃ）が溶解性、耐酸化性、イオン伝導性が良好な点で好ましく、更には
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 （式中、Ｍｅはメチル基；Ｅｔはエチル基；Ｘ、ｘ、ｙは一般式（４－１）と同じ）
が好ましい。
また、電解質塩としてリチウム塩を用いてもよい。リチウム塩としては、たとえばＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｈ５）２が好ましい。
更に容量を向上させるためにマグネシウム塩を用いてもよい。マグネシウム塩としては、たとえばＭｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＯＯＣＣ２Ｈ５）２などが好ましい。
これらのなかでも、低温特性の維持の点から、スピロビピロリジニウムテトラフルオロボレート、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボレート又はテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレートが好ましい。
電解質塩の濃度は要求される電流密度、用途、電解質塩の種類などによって異なるが、０．３モル／リットル以上、更には０．５モル／リットル以上、特に０．８モル／リットル以上で、３．６モル／リットル以下、更には２．０モル／リットル以下、特に１．６モル／リットル以下とすることが好ましい。
本発明で用いる電解液は、電解質塩を非水溶媒に溶解させることで調製される。
また、本発明において電解液は、本発明の非水電解液に使用する溶媒に溶解又は膨潤する高分子材料と組み合わせてゲル状（可塑化された）のゲル電解液としてもよい。
かかる高分子材料としては、従来公知のポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド、それらの変性体（特開平８－２２２２７０号公報、特開２００２－１００４０５号公報）；ポリアクリレート系ポリマー、ポリアクリロニトリルや、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂（特表平４－５０６７２６号公報、特表平８－５０７４０７号公報、特開平１０－２９４１３１号公報）；それらフッ素樹脂と炭化水素系樹脂との複合体（特開平１１－３５７６５号公報、特開平１１－８６６３０号公報）などがあげられる。特には、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体をゲル電解液用高分子材料として用いることが望ましい。
そのほか、特開２００６－１１４４０１号公報に記載されているイオン伝導性化合物も使用できる。
このイオン伝導性化合物は、式（１－１）：
　　Ｐ－（Ｄ）－Ｑ　　　（１－１）
［式中、Ｄは式（２－１）：
　　－（Ｄ１）ｎ－（ＦＡＥ）ｍ－（ＡＥ）ｐ－（Ｙ）ｑ－　　　　（２－１）
（式中、Ｄ１は、式（２ａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 （式中、Ｒｆは架橋性官能基を有していてもよい含フッ素エーテル基；Ｒ１ｂはＲｆと主鎖を結合する基又は結合手）で示される側鎖に含フッ素エーテル基を有するエーテル単位；
ＦＡＥは、式（２ｂ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 （式中、Ｒｆａは水素原子、架橋性官能基を有していてもよい含フッ素アルキル基；Ｒ２ｂはＲｆａと主鎖を結合する基又は結合手）で示される側鎖に含フッ素アルキル基を有するエーテル単位；
ＡＥは、式（２ｃ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 （式中、Ｒ４ｂは水素原子、架橋性官能基を有していてもよいアルキル基、架橋性官能基を有していてもよい脂肪族環式炭化水素基又は架橋性官能基を有していてもよい芳香族炭化水素基；Ｒ３ｂはＲ４ｂと主鎖を結合する基又は結合手）で示されるエーテル単位；
Ｙは、式（２ｄ－１）～（２ｄ－３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 の少なくとも１種を含む単位；
ｎは０～２００の整数；ｍは０～２００の整数；ｐは０～１００００の整数；ｑは１～１００の整数；ただしｎ＋ｍは０ではなく、Ｄ１、ＦＡＥ、ＡＥ及びＹの結合順序は特定されない）；
Ｐ及びＱは同じか又は異なり、フッ素原子及び／又は架橋性官能基を含んでいてもよいアルキル基、フッ素原子及び／又は架橋性官能基を含んでいてもよいフェニル基、－ＣＯＯＨ基、－ＯＲ３（Ｒ３はフッ素原子及び／又は架橋性官能基を含んでいてもよいアルキル基）、エステル基又はカーボネート基（ただし、Ｄの末端が酸素原子の場合は－ＣＯＯＨ基、－ＯＲ３、エステル基及びカーボネート基ではない）］で表される側鎖に含フッ素基を有する非晶性含フッ素ポリエーテル化合物である。
本発明で用いる電解液には必要に応じて、他の添加剤を配合してもよい。他の添加剤としては、たとえば金属酸化物、ガラスなどがあげられ、これらを本発明の効果を損なわない範囲で添加することができる。
なお、本発明で用いる電解液は低温（たとえば０℃や－２０℃）で凍ったり、電解質塩が析出しないことが好ましい。具体的には、０℃での粘度が１００ｍＰａ・秒以下であることが好ましく、３０ｍＰａ・秒以下であることがより好ましく、１５ｍＰａ・秒以下であることが特に好ましい。更にまた、具体的には、－２０℃での粘度が１００ｍＰａ・秒以下であることが好ましく、４０ｍＰａ・秒以下であることがより好ましく、１５ｍＰａ・秒以下であることが特に好ましい。
本発明の電気二重層キャパシタでは、正極及び負極の少なくとも一方は分極性電極であり、分極性電極及び非分極性電極としては特開平９－７８９６号公報に詳しく記載されている以下の電極が使用できる。
本発明で用いる活性炭を主体とする分極性電極は、好ましくは大比表面積の不活性炭と電子伝導性を付与するカーボンブラック等の導電剤とを含むものである。分極性電極は種々の方法で形成することができる。たとえば、活性炭粉末とカーボンブラックとフェノール系樹脂を混合し、プレス成形後不活性ガス雰囲気中及び水蒸気雰囲気中で焼成、賦活することにより、活性炭とカーボンブラックからなる分極性電極を形成できる。好ましくは、この分極性電極は集電体と導電性接着剤などで接合する。
また、活性炭粉末、カーボンブラック及び結合剤をアルコールの存在下で混練してシート状に成形し、乾燥して分極性電極とすることもできる。この結合剤には、たとえばポリテトラフルオロエチレンが用いられる。また、活性炭粉末、カーボンブラック、結合剤及び溶媒を混合してスラリーとし、このスラリーを集電体の金属箔にコートし、乾燥して集電体と一体化された分極性電極とすることもできる。
活性炭を主体とする分極性電極を両極に用いて電気二重層キャパシタとしてもよいが、片側に非分極性電極を用いる構成、たとえば、金属酸化物等の電池活物質を主体とする正極と、活性炭を主体とする分極性電極の負極とを組合せた構成、又は、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料を主体とする負極とを組合せた構成も可能である。
また、活性炭に代えて又は併用して、カーボンブラック、グラファイト、膨張黒鉛、ポーラスカーボン、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、ケッチェンブラックなどの炭素質材料を用いてもよい。
非分極性電極としては、好ましくはリチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料を主体とするものとし、この炭素材料にリチウムイオンを吸蔵させたものを電極に使用する。この場合、電解質にはリチウム塩が使用される。この構成の電気二重層キャパシタによれば、更に高い４Ｖを超える耐電圧が得られる。
電極の作製におけるスラリーの調製に用いる溶媒は結合剤を溶解するものが好ましく、結合剤の種類に合わせ、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、トルエン、キシレン、イソホロン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、酢酸メチル、フタル酸ジメチル、エタノール、メタノール、ブタノール又は水が適宜選択される。
分極性電極に用いる活性炭としては、フェノール樹脂系活性炭、やしがら系活性炭、石油コークス系活性炭などがある。これらのうち大きい容量を得られる点で石油コークス系活性炭又はフェノール樹脂系活性炭を使用するのが好ましい。また、活性炭の賦活処理法には、水蒸気賦活処理法、溶融ＫＯＨ賦活処理法などがあり、より大きな容量が得られる点で溶融ＫＯＨ賦活処理法による活性炭を使用するのが好ましい。
分極性電極に用いる好ましい導電剤としては、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、天然黒鉛、人造黒鉛、金属ファイバ、導電性酸化チタン、酸化ルテニウムがあげられる。分極性電極に使用するカーボンブラック等の導電剤の混合量は、良好な導電性（低い内部抵抗）を得るように、また多すぎると製品の容量が減るため、活性炭との合計量中１～５０重量％とするのが好ましい。
また、分極性電極に用いる活性炭としては、大容量で低内部抵抗の電気二重層キャパシタが得られるように、平均粒径が２０μｍ以下で比表面積が１５００～３０００ｍ２／ｇの活性炭を使用するのが好ましい。また、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料を主体とする電極を構成するための好ましい炭素材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、黒鉛化メソカーボン小球体、黒鉛化ウィスカ、気層成長炭素繊維、フルフリルアルコール樹脂の焼成品又はノボラック樹脂の焼成品があげられる。
集電体は化学的、電気化学的に耐食性のあるものであればよい。活性炭を主体とする分極性電極の集電体としては、ステンレス、アルミニウム、チタン又はタンタルが好ましく使用できる。これらのうち、ステンレス又はアルミニウムが、得られる電気二重層キャパシタの特性と価格の両面において特に好ましい材料である。リチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料を主体とする電極の集電体としては、好ましくはステンレス、銅又はニッケルが使用される。
また、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料にあらかじめリチウムイオンを吸蔵させるには、（１）粉末状のリチウムを、リチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料に混ぜておく方法、（２）リチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料と結合剤により形成された電極上にリチウム箔を載せ、電極と電気的に接触させた状態で、この電極をリチウム塩を溶かした電解液中に浸漬することによりリチウムをイオン化させ、リチウムイオンを炭素材料中に取り込ませる方法、（３）リチウムイオンを可逆的に吸蔵、離脱しうる炭素材料と結合剤により形成された電極をマイナス側に置き、リチウム金属をプラス側に置いてリチウム塩を電解質とする非水系電解液中に浸漬し、電流を流して電気化学的に炭素材料中にリチウムをイオン化した状態で取り込ませる方法がある。
電気二重層キャパシタとしては、巻回型電気二重層キャパシタ、ラミネート型電気二重層キャパシタ、コイン型電気二重層キャパシタなどが一般に知られており、本発明の電気二重層キャパシタもこれらの形式とすることができる。
たとえば巻回型電気二重層キャパシタは、集電体と電極層の積層体（電極）からなる正極及び負極を、セパレータを介して巻回して巻回素子を作製し、この巻回素子をアルミニウム製などのケースに入れ、電解液、好ましくは非水系電解液を満たしたのち、ゴム製の封口体で封止して密封することにより組み立てられる。
セパレータとしては、従来公知の材料と構成のものが本発明においても使用できる。例えば、ポリエチレン多孔質膜、ポリプロピレン繊維やガラス繊維、セルロース繊維の不織布などがあげられる。
また、公知の方法により、電解液とセパレータを介してシート状の正極及び負極を積層したラミネート型電気二重層キャパシタや、ガスケットで固定して電解液とセパレータを介して正極及び負極をコイン型に構成したコイン型電気二重層キャパシタとすることもできる。
更に、本発明は、非水溶媒、及び、電解質塩を含む電気二重層キャパシタ用非水電解液であって、
前記非水溶媒が、一般式（１）：
Ｒｆ１－Ｏ－Ｒｆ２　　　　　（１）
（式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフルオロアルキル基；ただし、Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくとも一方はフルオロアルキル基）で示される含フッ素エーテルを含有し、かつ、
下記（Ｉ）、（ＩＩ）で示される化合物を、前記含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下含有することを特徴とする、電気二重層キャパシタ用非水電解液に関する。
（Ｉ）含フッ素不飽和化合物
（ＩＩ）一般式（２）：
Ｒｆ１ＯＨ　　　　　　　　　（２）
（式中、Ｒｆ１は前記同様）
で示される水酸基含有化合物。
本発明の電気二重層キャパシタ用非水電解液に用いる非水溶媒、電解質塩、及び、それぞれの添加量については、前記と同様である。
本発明の電気二重層キャパシタ用非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍ以下であることが好ましい。水分含有量が前記範囲内であることにより、長期信頼性、特に膨張抑制効果の点で好ましい。ここで、ｐｐｍは、重量基準であり、本発明で用いる非水電解液１００重量部中に、水分が０．００２重量部以下であることを示す。
水分含有量の下限は、少なければ少ないほどよい。
電気二重層キャパシタ用非水電解液の水分含有量を２０ｐｐｍ以下に制御する方法は特に限定されないが、たとえば、乾燥剤に接触させて除湿する方法、蒸留による水分除去方法などがあげられる。なかでも電解液の成分比率を維持するという観点から、乾燥剤による除湿方法が好ましい。
乾燥剤としては電解液の各成分（溶媒、電解質塩、各種添加剤等）と反応せず、かつ、除去（吸着など）しないものであれば、特に制限されない。具体例としては、例えば、ゼオライト、シリカゲルなどが例示できる。
たとえば、ゼオライトやシリカゲルなどの乾燥剤は、電解液１００重量部に対して３～７重量部投入し、１２時間以上放置することで、水分含有量を２０ｐｐｍ以下にすることができる。
この乾燥処理は、周囲からの水分の混入を防ぐために、露点が－５０℃～－８０℃（水分含有量としては約３９ｐｐｍ～約０．５ｐｐｍ）の雰囲気下で行うことが好ましい。温度は室温でよい。
更に、電気二重層キャパシタを組み立てる前に、正極及び負極を充分に乾燥することが、封入後の電解液の水分含有量の増加を抑制することができる点から好ましい。
乾燥方法としては、正極、負極、セパレータ、集電体などの巻回素子の構成部材を変質劣化させない条件であれば特に制限されない。具体的には、加熱して水分を蒸散させる方法、減圧下に置いて水分を蒸散させる方法、減圧下に加熱する方法などがあげられる。
なかでも、比較的短時間に水分含有量を低減させることができる点から、減圧下に加熱する方法が好ましい。具体的には、１０Ｐａ以下の減圧下に９０～１５０℃に加熱するという条件が例示できる。
また、乾燥後に室温に戻すために冷却する場合は、冷却用の乾燥空気も水分含有量が１０ｐｐｍ以下、更には２．５ｐｐｍ以下のものを使用することが望ましい。
また、電解液に接する可能性のある部材、たとえば、電気二重層キャパシタのケース、封口体も乾燥して水分含有量を低減化しておくことが、封入後の電解液の水分含有量の増加を抑制することができる点から好ましい。
ケースの乾燥は巻回素子と同様の方法と条件が好ましい。また、封口体は通常ゴム製であるから、加熱温度を比較的低め、たとえば７０～９０℃程度に設定して乾燥すればよい。
また、電気二重層キャパシタの組み立て工程においても、周囲雰囲気を乾燥状態、好ましくは露点が－４０℃（水分含有量約１２７ｐｐｍ）～－６０℃（水分含有量約１０ｐｐｍ）、更に好ましくは露点－５０℃（水分含有量約３９ｐｐｍ）～－６０℃（水分含有量約１０ｐｐｍ）の雰囲気とすることが望ましい。温度は室温が好ましく、圧力も常圧でよい。
本発明の非水電解液は電気二重層キャパシタ用であるが、各種の電解液を備えた電気化学デバイスの電解液にも有用である。電気化学デバイスとしては、リチウム二次電池、ラジカル電池、太陽電池（特に色素増感型太陽電池）、燃料電池、各種電気化学センサー、エレクトロクロミック素子、電気化学スイッチング素子、アルミニウム電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、などがあげられ、特にリチウム二次電池が好適である。そのほか、帯電防止用コーティング材のイオン伝導体などとしても使用できる。
以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
本発明で採用した測定法は、以下のとおりである。
（１）組成分析
ＮＭＲ法：ＢＲＵＫＥＲ社製のＡＣ－３００を使用。
　１９Ｆ－ＮＭＲ：
　測定条件：２８２ＭＨｚ（トリクロロフルオロメタン＝０ｐｐｍ）
　１Ｈ－ＮＭＲ：
　測定条件：３００ＭＨｚ（テトラメチルシラン＝０ｐｐｍ）
（２）濃度（ＧＣ％）分析
ガスクロマトグラフィ（ＧＣ）法：（株）島津製作所製のＧＣ－１７Ａを使用。
　カラム：ＤＢ６２４（Ｌｅｎｇｔｈ　６０ｍ、Ｉ.Ｄ．　０．３２ｍｍ、Ｆｉｌｍ　１．８μｍ）
　測定限界：０．００１％
（３）水分含有量の測定
露点－５０～－８０℃に水分調整された雰囲気中で、作製した電解液を、１０Ｐａ以下の減圧下において７０℃で１２時間以上乾燥した注射器により、吸引して試料とした。この試料をカールフィッシャー法による水分検出装置（京都電子工業（株）製のカールフィッシャー水分計）に供し、温度２５℃、露点－５０℃～－８０℃の測定条件で水分含有量を測定した。
合成例１　ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈの合成
ステンレススチール製の６Ｌオートクレーブの系内を真空状態にし、水酸化カリウム　４０１ｇ（７．１５ｍｏｌ）、水　１６０４ｍＬ、含フッ素アルキルアルコールとして、２，２，３，３－テトラフルオロ－１－プロパノール：ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（沸点１０９℃、比重１.４）１７１６ｇ（１３ｍｏｌ）を注入した後、室温で真空－窒素置換を２０回行った。系内を真空にした後、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を０．１ＭＰａとなるように満たし、反応系内が８５℃になるよう加熱した。内温が８５℃に達してから、反応圧が０．５～０．８ＭＰａを保つようにＴＦＥを少しずつ加えていった。系内温は７５～９５℃を保つように調節した。
ＴＦＥの添加量が、含フッ素アルキルアルコール１モルに対する比率として０．５モル量になった時点で供給を止め、攪拌しながら反応を継続した。オートクレーブ内の圧力低下が見られなくなった時点でオートクレーブの内温を室温に戻し、未反応のＴＦＥを放出して反応を終了した。時間は５時間を要した。
生成液の下層の含フッ素エーテルは、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（沸点９２℃、比重１．５２）であり、ＧＣで分析した下層の含フッ素エーテル生成液の組成は含フッ素エーテル濃度が９８．７％、化合物（ＩＩ－１）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨが１．０２％、化合物（Ｉ－１）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈが０．０５％、化合物（Ｉ－２）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦ２Ｈが０．２３％であった。
上記合成例１で得た含フッ素エーテル生成液１５００ｇを含フッ素エーテル粗液１とし、ミキサー－セトラー型抽出装置を用いて、以下の条件で向流抽出処理を行った。
ミキサー－セトラー型抽出装置：（塔高３３００ｍｍ、内径２００ｍｍ）
段数：２４段
撹拌速度：２８５ｒｐｍ
重液供給速度：１６０ｋｇ/ｈｒ
軽液：純水
軽液供給速度：１００ｋｇ/ｈｒ
処理温度：２７℃
処理時間：０．０１時間
初期留出分約５％を廃棄し、留出順にほぼ等量をサンプリングすることにより、化合物（Ｉ－１）、（Ｉ－２）、（ＩＩ－１）の含有量の異なる含フッ素エーテル（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ）の精留液Ａ、Ｂ、Ｃを得た（表１）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
合成例２　ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の合成
ステンレススチール製の３Ｌオートクレーブの系内を真空状態にし、水酸化カリウム　８４ｇ（１．３５ｍｏｌ）、水８００ｍｌ、含フッ素アルキルアルコールとして、２，２，３，３－テトラフルオロ－１－プロパノール：ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ（沸点１０９℃、比重１.４）６００ｇ（４．５ｍｏｌ）を注入した後、室温で真空－窒素置換を２０回行った。系内を真空にした後、ヘキサフルオロプロペン：ＣＦ２＝ＣＦＣＦ３　６８１ｇ（４．５ｍｏｌ）を０．１ＭＰａとなるように満たし、反応系内が８５℃になるよう加熱した。内温が８５℃に達してから、反応圧が０．５～０．８ＭＰａを保つようにＣＦ２＝ＣＦＣＦ３を少しずつ加えていった。系内温は９１～１１１℃を保つように調節した。
ＣＦ２＝ＣＦＣＦ３の添加量が、含フッ素アルキルアルコール１モルに対する比率として０．５モル量になった時点で供給を止め、攪拌しながら反応を継続した。オートクレーブ内の圧力低下が見られなくなった時点でオートクレーブの内温を室温に戻し、未反応のＣＦ２＝ＣＦＣＦ３を放出して反応を終了した。時間は６時間を要した。
生成液の下層の含フッ素エーテルは、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３（沸点１０８℃、比重１．６１）であり、ＧＣで分析した下層の含フッ素エーテル生成液の組成は含フッ素エーテル濃度が９８．４％、化合物（ＩＩ－１）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨが０．９２％、化合物（Ｉ－３）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３が０．０５％、化合物（Ｉ－４）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ＝ＣＦＣＦ３が０．２４％、化合物（Ｉ－５）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２が０．２７％、化合物（Ｉ－６）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３が０．１２％であった。
上記合成例２で得た含フッ素エーテル生成液７２５ｇを含フッ素エーテル粗液２とし、ミキサー－セトラー型抽出装置を用いて、以下の条件で向流抽出処理を行った。
ミキサー－セトラー型抽出装置：（塔高３３００ｍｍ、内径２００ｍｍ）
段数：２４段
撹拌速度：２８５ｒｐｍ
重液供給速度：１６０ｋｇ/ｈｒ
軽液：純水
軽液供給速度：１００ｋｇ/ｈｒ
処理温度：２７℃
処理時間：０．０１時間
初留約５％を廃棄し、留出順にほぼ等量をサンプリングすることにより、化合物（Ｉ－３）、（Ｉ－４）、（Ｉ－５）、（Ｉ－６）、（ＩＩ－１）の含有量の異なる含フッ素エーテル（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３）の精留液Ｄ、Ｅ、Ｆを得た（表２）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
実施例１
（電極の作製）
活性炭粒子（クラレケミカル（株）製、ＲＰ２０）を１００重量部、導電助剤としてアセチレンブラック（電気化学工業（株）製、デンカブラックＦＸ－３５）を３重量部、ケッチェンブラック（ライオン（株）製、カーボンＥＣＰ６００ＪＤ）を１２重量部、ＰＶｄＦバインダー（クレハ（株）製、ＫＦ－７２００）を８重量部、オルガノゾル(ＰＴＦＥとＰＶｄＦの分散溶剤)を固形分相当２重量部混合して電極用スラリーを調製した。
集電体としてエッジドアルミニウム（日本蓄電器工業（株）製の２０ＣＢ、厚さ約２０μｍ）を用意し、この集電体の両面に塗装装置を用いて導電塗料（日本黒鉛工業（株）製のバニーハイトＴ６０２）を塗布し、導電層（厚さ：７μｍ）を形成した。
ついで、前記で調製した電極用スラリーを集電体の両面に形成した導電層に塗装装置を用いて塗布し、電極層（正極厚さ：１０３μｍ、負極厚さ：８３μｍ）を両面に形成し、電極を作製した。
なお、以下、集電体、導電層及び活性炭層をまとめて電極と称する。
（電解液１の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈの精留液Ｃと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用非水溶媒を調製した。この電解質塩溶解用非水溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液に対して５重量％のモレキュラーシーブを投入し、１０時間放置した。その後、ろ過によりモレキュラーシーブを取り除いた。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
（ラミネートセル電気二重層キャパシタの作製）
上記電極を所定の大きさ（２０×７２ｍｍ）に切断して、集電体のアルミ面に電極引出しリードを溶接で接着してラミネート容器（品番：Ｄ－ＥＬ４０Ｈ、製造元：大日本印刷（株））に収納し、ニッポン高度紙工業（株）製のＴＦ４５－３０を所定の大きさ(３０×８２ｍｍ)に切断して作製したセパレータを挟んでドライチャンバー中で電解液１を注入・含浸させ、その後封止してラミネートセルを作製した。
実施例２
電解液２を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液２の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈの精留液Ｂと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例１
電解液３を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液３の調製）
アセトニトリルと、含フッ素エーテル粗液１（粗ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ）と、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例２
電解液４を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液４の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈの精留液Ａと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例３
電解液５を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液５の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈの精留液Ｃに化合物（Ｉ－１）を７０００ｐｐｍの割合で添加したものと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例４
電解液６を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液６の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈの精留液Ｃに化合物（ＩＩ－１）を７０００ｐｐｍの割合で添加したものと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
（キャパシタの特性評価）
得られた電気二重層キャパシタについて、長期信頼性特性（静電容量保持率、内部抵抗上昇比率、膨張率）を測定した。
（１）静電容量保持率、内部抵抗上昇比率
ラミネート型キャパシタを温度６０℃の恒温槽中に入れ、電圧３．０Ｖを５００時間印加して静電容量と内部抵抗を測定した。測定時期は、初期（０時間）、２９４時間、３５６時間及び５００時間とした。得られた測定値から、次の計算式に従って静電容量保持率（％）及び内部抵抗上昇比率を算出した。結果を表３、４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000024
なお、５００時間後の静電容量保持率が７０％以上で、かつ、内部抵抗上昇比率が２倍以下のものが、６０℃での負荷特性に優れたものであり、常温での使用においてのサイクル特性やレート性能にも優れており、長期信頼性を有するものである。
（２）膨張の測定
長期信頼性試験前ラミネートセルの場合は厚み方向に測定し、その値に対して、どれだけ膨れるかを実測した。初期の厚みは０．５８±０．０２ｍｍであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
実施例３
（電極の作製）
活性炭粒子（クラレケミカル（株）製、ＲＰ２０）を１００重量部、導電助剤としてアセチレンブラック（電気化学工業（株）製、デンカブラックＦＸ－３５）を３重量部、ケッチェンブラック（ライオン（株）製、カーボンＥＣＰ６００ＪＤ）を１２重量部、ＰＶｄＦバインダー（クレハ（株）製、ＫＦ－７２００）を８重量部、オルガノゾル(ＰＴＦＥとＰＶｄＦの分散溶剤)を固形分相当２重量部混合して電極用スラリーを調製した。
集電体としてエッジドアルミニウム（日本蓄電器工業（株）製の２０ＣＢ、厚さ約２０μｍ）を用意し、この集電体の両面に塗装装置を用いて導電塗料（日本黒鉛工業（株）製のバニーハイトＴ６０２）を塗布し、導電層（厚さ：７μｍ）を形成した。
ついで、前記で調製した電極用スラリーを集電体の両面に形成した導電層に塗装装置を用いて塗布し、電極層（正極厚さ：１０３μｍ、負極厚さ：８３μｍ）を両面に形成し、電極を作製した。
なお、以下、集電体、導電層及び活性炭層をまとめて電極と称する。
（電解液７の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の精留液Ｆと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用非水溶媒を調製した。この電解質塩溶解用非水溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
（ラミネートセル電気二重層キャパシタの作製）
上記電極を所定の大きさ（２０×７２ｍｍ）に切断して、集電体のアルミ面に電極引出しリードを溶接で接着してラミネート容器（品番：Ｄ－ＥＬ４０Ｈ、製造元：大日本印刷（株））に収納し、ニッポン高度紙工業（株）製のＴＦ４５－３０を所定の大きさ(３０×８２ｍｍ)に切断して作製したセパレータを挟んでドライチャンバー中で電解液１を注入・含浸させ、その後封止してラミネートセルを作製した。
実施例４
電解液８を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液８の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の精留液Ｅと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例５
電解液９を用いた以外は、実施例３と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液９の調製）
アセトニトリルと、含フッ素エーテル粗液２（粗ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３）と、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例６
電解液１０を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液１０の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の精留液Ｄと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例７
電解液１１を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液１１の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の精留液Ｆに化合物（Ｉ－３）を７０００ｐｐｍの割合で添加したものと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
比較例８
電解液１２を用いた以外は、実施例１と同様にしてラミネートセル電気二重層キャパシタを作製した。
（電解液１２の調製）
アセトニトリルと、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３の精留液Ｃに化合物（ＩＩ－１）を７０００ｐｐｍの割合で添加したものと、を体積比８０／２０で混合して電解質塩溶解用溶媒を調製した。この電解質塩溶解用溶媒に４フッ化ホウ酸トリエチルメチルアンモニウム（ＴＥＭＡ）ＢＦ４を１．２モル／リットル濃度となるように加えたところ、均一に溶解した。得られた非水電解液を実施例１と同様の方法により乾燥した。乾燥後の非水電解液の水分含有量は、２０ｐｐｍであった。
（キャパシタの特性評価）
得られた電気二重層キャパシタについて、長期信頼性特性（静電容量保持率、内部抵抗上昇比率、膨張率）を上記方法により測定した。結果を表５、６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 　

Claims (6)

  1. 正極、負極、並びに、非水溶媒及び電解質塩を含む非水電解液を備える電気二重層キャパシタであって、
    前記非水溶媒が、一般式（１）：
    Ｒｆ１－Ｏ－Ｒｆ２　　　　　（１）
    （式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフルオロアルキル基；ただし、Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくとも一方はフルオロアルキル基）で示される含フッ素エーテルを含有し、かつ、
    下記（Ｉ）、（ＩＩ）で示される化合物を、前記含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下含有することを特徴とする、電気二重層キャパシタ。
    （Ｉ）含フッ素不飽和化合物
    （ＩＩ）一般式（２）：
    Ｒｆ１ＯＨ　　　　　　　　　（２）
    （式中、Ｒｆ１は前記同様）
    で示される水酸基含有化合物。
  2. 一般式（１）で示される含フッ素エーテルが、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈであり、
    含フッ素不飽和化合物（Ｉ）が、
    （Ｉ－１）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、及び、
    （Ｉ－２）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ
    であり、
    水酸基含有化合物（ＩＩ）が、
    （ＩＩ－１）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ
    である請求項１記載の電気二重層キャパシタ。
  3. 一般式（１）で示される含フッ素エーテルが、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３であり、
    含フッ素不飽和化合物（Ｉ）が、
    （Ｉ－３）ＣＦ２＝ＣＦＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、
    （Ｉ－４）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ＝ＣＦＣＦ３、
    （Ｉ－５）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ＝ＣＦ２、及び、
    （Ｉ－６）ＨＣＦ２ＣＦ＝ＣＨＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３
    であり、
    水酸基含有化合物（ＩＩ）が、
    （ＩＩ－１）ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＨ
    である請求項１記載の電気二重層キャパシタ。
  4. 一般式（１）で示される含フッ素エーテルの含有量が、非水溶媒中０．０１～９０重量％である請求項１～３のいずれかに記載の電気二重層キャパシタ。
  5. 非水溶媒、及び、電解質塩を含む電気二重層キャパシタ用非水電解液であって、
    前記非水溶媒が、一般式（１）：
    Ｒｆ１－Ｏ－Ｒｆ２　　　　　（１）
    （式中、Ｒｆ１及びＲｆ２は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフルオロアルキル基；ただし、Ｒｆ１及びＲｆ２の少なくとも一方はフルオロアルキル基）で示される含フッ素エーテルを含有し、かつ、
    下記（Ｉ）、（ＩＩ）で示される化合物を、前記含フッ素エーテルに対して合計で５０００ｐｐｍ以下含有することを特徴とする、電気二重層キャパシタ用非水電解液。
    （Ｉ）含フッ素不飽和化合物
    （ＩＩ）一般式（２）：
    Ｒｆ１ＯＨ　　　　　　　　　（２）
    （式中、Ｒｆ１は前記同様）
    で示される水酸基含有化合物。
  6. 水分含有量が２０ｐｐｍ以下である請求項５記載の電気二重層キャパシタ用非水電解液。
PCT/JP2012/058474 2011-03-31 2012-03-29 電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタ用非水電解液 Ceased WO2012133701A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/008,466 US20140029165A1 (en) 2011-03-31 2012-03-29 Electric double-layer capacitor and non-aqueous electrolyte for electric double-layer capacitor
CN201280015803.3A CN103443892B (zh) 2011-03-31 2012-03-29 双电层电容器和双电层电容器用非水电解液
EP12763500.1A EP2693455A4 (en) 2011-03-31 2012-03-29 ELECTRIC DOUBLE-LAYER CAPACITOR AND NON-AQUEOUS ELECTROLYTIC FOR ELECTRIC DOUBLE-LAYER CAPACITOR

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-080299 2011-03-31
JP2011080299 2011-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012133701A1 true WO2012133701A1 (ja) 2012-10-04

Family

ID=46931403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/058474 Ceased WO2012133701A1 (ja) 2011-03-31 2012-03-29 電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタ用非水電解液

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140029165A1 (ja)
EP (1) EP2693455A4 (ja)
JP (2) JP5328952B2 (ja)
CN (1) CN103443892B (ja)
TW (1) TW201303936A (ja)
WO (1) WO2012133701A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016029713A (ja) * 2014-06-30 2016-03-03 エイブイエックス コーポレイション 電気化学エネルギー貯蔵装置および製造方法
WO2017006629A1 (ja) * 2015-07-03 2017-01-12 ソニー株式会社 電解液及び電気化学デバイス
JPWO2022070646A1 (ja) * 2020-09-30 2022-04-07

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103460496B (zh) 2011-03-31 2016-11-16 大金工业株式会社 锂离子二次电池和锂离子二次电池用非水电解液
JP6308217B2 (ja) * 2013-06-26 2018-04-11 ダイキン工業株式会社 電解液、及び、電気化学デバイス
JPWO2015087963A1 (ja) * 2013-12-12 2017-03-16 ダイキン工業株式会社 電解液及び電気化学デバイス
EP3459094B1 (en) 2016-05-20 2022-08-17 KYOCERA AVX Components Corporation Ultracapacitor for use at high temperatures
JP7061971B2 (ja) 2016-05-20 2022-05-02 キョーセラ・エイブイエックス・コンポーネンツ・コーポレーション マルチセル・ウルトラキャパシタ
KR102386805B1 (ko) 2016-05-20 2022-04-14 교세라 에이브이엑스 컴포넌츠 코포레이션 울트라커패시터용 비수 전해질
EP3459096B1 (en) 2016-05-20 2023-11-01 KYOCERA AVX Components Corporation Electrode comprising whiskers and carbon particles for an ultracapacitor
CA3214832A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 South 8 Technologies, Inc. Electrolyte formulations for electrochemical device

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0450672A (ja) 1990-06-12 1992-02-19 Kansai Electric Power Co Inc:The 平行２回線電力系統用事故点標定方式
JPH08507407A (ja) 1993-03-05 1996-08-06 ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド ハイブリッド重合体電解質を用いた再充電可能リチウム挿入電池
JPH08222270A (ja) 1994-12-13 1996-08-30 Japan Energy Corp イオン伝導体
JPH097896A (ja) 1995-06-16 1997-01-10 Asahi Glass Co Ltd 電気二重層キャパシタ
JPH10294131A (ja) 1997-04-18 1998-11-04 Asahi Glass Co Ltd ポリマー電解質を有するリチウム電池
JPH1135765A (ja) 1997-07-24 1999-02-09 Sharp Corp 高分子固体電解質とその製造方法
JPH1186630A (ja) 1997-09-16 1999-03-30 Yuasa Corp ゲル電解質
JP2002100405A (ja) 2000-09-20 2002-04-05 Hitachi Chem Co Ltd ゲル状高分子固体電解質用樹脂組成物およびゲル状高分子固体電解質
JP2003132944A (ja) 2001-10-22 2003-05-09 Mitsubishi Chemicals Corp リチウム二次電池用非水系電解液及びそれを用いたリチウム二次電池
JP2006114401A (ja) 2004-10-15 2006-04-27 Daikin Ind Ltd イオン伝導体
WO2008078626A1 (ja) * 2006-12-22 2008-07-03 Daikin Industries, Ltd. 非水系電解液
JP2010135431A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Daikin Ind Ltd 電気二重層キャパシタ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3807459B2 (ja) * 1997-06-30 2006-08-09 ダイキン工業株式会社 非水電解液電池用電解液およびこれを用いた非水電解液電池
US6469888B1 (en) * 1999-11-25 2002-10-22 Bridgestone Corporation Non-aqueous electrolyte electric double-layer capacitor
CA2423842C (en) * 2000-09-07 2011-05-31 Bridgestone Corporation Additive for non-aqueous liquid electrolyte, non-aqueous liquid electrolyte secondary cell and non-aqueous liquid electrolyte electric double layer capacitor
JP3482488B2 (ja) * 2000-12-28 2003-12-22 独立行政法人産業技術総合研究所 含フッ素エーテル化合物の製造方法
JPWO2006123563A1 (ja) * 2005-05-17 2008-12-25 旭硝子株式会社 含フッ素アルキルエーテルの処理方法
US8236191B2 (en) * 2007-01-12 2012-08-07 Daikin Industries, Ltd. Electrical double layer capacitor
WO2009154135A1 (ja) * 2008-06-20 2009-12-23 ダイキン工業株式会社 含フッ素エーテルの製造方法
JP5637858B2 (ja) * 2008-11-14 2014-12-10 ダイキン工業株式会社 電気二重層キャパシタ
US20120083629A1 (en) * 2009-06-15 2012-04-05 Daikin Industries, Ltd. Method for producing fluorine-containing ether with high purity

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0450672A (ja) 1990-06-12 1992-02-19 Kansai Electric Power Co Inc:The 平行２回線電力系統用事故点標定方式
JPH08507407A (ja) 1993-03-05 1996-08-06 ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド ハイブリッド重合体電解質を用いた再充電可能リチウム挿入電池
JPH08222270A (ja) 1994-12-13 1996-08-30 Japan Energy Corp イオン伝導体
JPH097896A (ja) 1995-06-16 1997-01-10 Asahi Glass Co Ltd 電気二重層キャパシタ
JPH10294131A (ja) 1997-04-18 1998-11-04 Asahi Glass Co Ltd ポリマー電解質を有するリチウム電池
JPH1135765A (ja) 1997-07-24 1999-02-09 Sharp Corp 高分子固体電解質とその製造方法
JPH1186630A (ja) 1997-09-16 1999-03-30 Yuasa Corp ゲル電解質
JP2002100405A (ja) 2000-09-20 2002-04-05 Hitachi Chem Co Ltd ゲル状高分子固体電解質用樹脂組成物およびゲル状高分子固体電解質
JP2003132944A (ja) 2001-10-22 2003-05-09 Mitsubishi Chemicals Corp リチウム二次電池用非水系電解液及びそれを用いたリチウム二次電池
JP2006114401A (ja) 2004-10-15 2006-04-27 Daikin Ind Ltd イオン伝導体
WO2008078626A1 (ja) * 2006-12-22 2008-07-03 Daikin Industries, Ltd. 非水系電解液
JP2010135431A (ja) * 2008-12-02 2010-06-17 Daikin Ind Ltd 電気二重層キャパシタ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2693455A4

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016029713A (ja) * 2014-06-30 2016-03-03 エイブイエックス コーポレイション 電気化学エネルギー貯蔵装置および製造方法
JP2020010068A (ja) * 2014-06-30 2020-01-16 エイブイエックス コーポレイション 電気化学エネルギー貯蔵装置
CN112289590A (zh) * 2014-06-30 2021-01-29 阿维科斯公司 电化学能量存储器件及其制造方法
JP2021180341A (ja) * 2014-06-30 2021-11-18 エイブイエックス コーポレイション 電気化学エネルギー貯蔵装置
WO2017006629A1 (ja) * 2015-07-03 2017-01-12 ソニー株式会社 電解液及び電気化学デバイス
JPWO2022070646A1 (ja) * 2020-09-30 2022-04-07
WO2022070646A1 (ja) * 2020-09-30 2022-04-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 リチウム二次電池
JP7796334B2 (ja) 2020-09-30 2026-01-09 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 リチウム二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013118399A (ja) 2013-06-13
JP2012216833A (ja) 2012-11-08
CN103443892B (zh) 2016-09-07
CN103443892A (zh) 2013-12-11
US20140029165A1 (en) 2014-01-30
TW201303936A (zh) 2013-01-16
JP5328952B2 (ja) 2013-10-30
EP2693455A1 (en) 2014-02-05
EP2693455A4 (en) 2014-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5328952B2 (ja) 電気二重層キャパシタ及び電気二重層キャパシタ用非水電解液
JP5983751B2 (ja) 電解液及び電気化学デバイス
JP4802243B2 (ja) 電解液用添加剤及び電解液
JP5318175B2 (ja) 電気二重層キャパシタ用電解液
JP5392355B2 (ja) 電気二重層キャパシタ
JP6308217B2 (ja) 電解液、及び、電気化学デバイス
CN101578675A (zh) 双电层电容器
EP3188203A1 (en) Electrolyte solution and electrochemical device
JP6187688B2 (ja) 電解液、及び、電気化学デバイス
JP6314409B2 (ja) 電解液、及び、電気化学デバイス
JPWO2015087963A1 (ja) 電解液及び電気化学デバイス
JP7007830B2 (ja) 電解液用溶媒
JP2013026519A (ja) 電気二重層キャパシタ用電解液、電気二重層キャパシタ、及び、モジュール
JP2012146775A (ja) 電気化学デバイス用電極及び電気化学デバイス
KR20130093852A (ko) 전기 화학 캐패시터
JP2014011346A (ja) 電気化学デバイス
WO2011070924A1 (ja) 電気二重層キャパシタ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12763500

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14008466

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012763500

Country of ref document: EP