[发明专利]常温熔融盐、电极、电池、电荷耗散剂以及试料的观察方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。

背景技术

常温熔融盐为，在常温（室温）附近以液体状态存在的盐的总称，作为阳离子部的种类，已知咪唑鎓类、非那吡啶类、脂环族胺类、脂肪族胺类、脂肪族磷类等。此外，已知由于常温熔融盐具有优异的不挥发性和耐电压性，因此作为电化学设备的电解质而使用。例如，专利文献1中公开了一种二次电池，其具有将导电性聚合物作为至少一个电极的正负极、和由常温熔融盐构成的电解液。

此外，专利文献2中公开了一种全固体锂二次电池，所述全固体锂二次电池在固体电解质层的小孔中，存在阳离子部为1-乙基-3-甲基咪唑鎓的离子性液体（常温熔融盐）。该技术的目的在于，通过使固体电解质层的小孔中存在离子性液体，从而防止电池的内部短路。

另一方面，已知在通过电子显微镜进行测定时，将常温熔融盐作为防止电荷在测定对象中积累的电荷耗散剂而使用。例如，在专利文献3中公开了一种使用离子液体（常温熔融盐）的电子显微镜用电荷耗散剂。另外，电荷积累是指，一般情况下在使用了电子射线等的测定的测定过程中测定对象（例如，绝缘物）带电，从而无法得到适当的结果的现象。例如，在利用扫描型电子显微镜（SEM）的测定中，在与一次电子入射量相比二次电子放出量较多的情况下，有时会存在测定过程中测定对象带正电，而所得到的SEM图像整体呈现白色的现象。

在先技术文献

专利文献1：日本特开昭62-165879号公报

专利文献2：日本特开2009-218005号公报

专利文献3：WO2007/083756

发明内容

发明所要解决的课题

由于常温熔融盐具有预定的离子导电性，因此，如上所述，例如作为电化学设备的电解质是有用的。然而，现有的常温熔融盐虽然具有离子导电性，但基本上不具有电子导电性。反之而言，由于现有的常温熔融盐基本上不具有电子导电性，而仅具有离子导电性，因此能够作为电化学设备的电解质而使用。另一方面，如果常温熔融盐在具有离子导电性的基础上还具有电子导电性，则将成为例如作为电极中添加的材料而非常有用的材料。但是，目前还尚未发现兼具离子导电性和电子导电性的常温熔融盐。

此外，在将现有的常温熔融盐作为电子显微镜用的电荷耗散剂而使用时，由于常温熔融盐的离子浓度较高且具有离子导电性，因此能够在某种程度上防止电荷积累。但是，由于现有的常温熔融盐基本上不具有电子导电性，因此存在电荷积累防止效果较低的问题。因此，例如在进行长时间的连续测定时，存在电荷在测定对象中积累从而发生电荷积累的问题。

本发明为鉴于上述的实际情况而完成的发明，其主要目的在于，提供一种在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。

用于解决课题的方法

为了实现上述目的，在本发明中提供了一种常温熔融盐，其特征在于，含有：第一咪唑鎓盐，其具有下述通式(1)所表示的阳离子部、以及作为MX₄的阴离子部，其中，M为过渡金属、X为卤素；第二盐，其具有作为一价的阳离子的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。

[化学式1]

另外，在通式(1)中，R₁以及R₂分别为碳原子数1～10的烷基。

根据本发明，通过使用第一咪唑鎓盐和第二盐，能够得到在具有离子导电性的基础上还具有优异的电子导电性的常温熔融盐。此外，由于本发明的常温熔融盐具有优异的电子导电性，因此，例如还能够作为现有的电极中所含有的导电性材料（例如，碳材料）的替代品来进行使用。

在所述发明中，优选为，所述M为选自Fe、Cr以及V中的至少一种。这是由于，能够得到具有优异的电子导电性的常温熔融盐。

在所述发明中，优选为，所述R₁为乙基，所述R₂为甲基。这是由于，能够得到电子导电性更加良好的常温熔融盐。

在所述发明中，优选为，所述第二盐为第二咪唑鎓盐，所述第二咪唑鎓盐具有下述通式(2)所表示的阳离子部、以及作为卤素的阴离子部。这是由于，虽然第二咪唑鎓盐通常单独不具有电子导电性，而通过与同样单独不具有电子导电性的第一咪唑鎓盐组合，能够提高电子导电性。

[化学式2]

另外，在通式(2)中，R₃以及R₄分别为碳原子数1～10的烷基。