[发明专利]蓄电装置用水系电解液和含有该水系电解液的蓄电装置

说明书

本发明的课题在于提供一种能够构建即使在高电压下也能够稳定工作的水系蓄电装置的新型的水系电解液。该电解液是含有水作为溶剂的蓄电装置用电解液，其特征在于，上述电解液的组成是相对于碱金属盐1mol，溶剂量为4mol以下。

技术领域

本发明涉及蓄电装置用的水系电解液和含有该水系电解液的蓄电装置。

背景技术

锂离子二次电池与现有的二次电池相比具有大的理论能量密度，因此广泛用作便携设备、电动车用的电池。现有的锂离子二次电池中，为了实现高能量密度，使用了即使在约4V的电压下也不分解的有机溶剂系的电解液。作为这样的有机溶剂，典型的是主要使用碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯等(专利文献1)。

但是，有机溶剂一般为可燃性，特别是在汽车、电力储存用途的大型二次电池中确保安全性成为重要课题。另外，在有机溶剂溶液的离子传导率与水溶液相比极低，迅速的充电·放电特性不充分的方面也成为问题。另一方面，鉴于这样的问题，一直研究使用水溶液作为电解液的水系锂离子二次电池，但水在理论上在1.23V的电压下分解，因此目前为止尚没有实现例如在超过2V这样的高电压下仍能稳定工作的水系锂离子二次电池。

电容器是通过电解液中的离子对电极表面的吸附或脱离而储存电荷或释放电荷的蓄电装置。电容器大致分为在电解液中使用有机溶剂和季铵盐等的有机溶剂系电容器和在电解液的溶剂中使用水的水系电容器。

电容器中储存的电荷量由静电电容和电压的乘积表示。而且，对于水系电容器而言，由于水的耐电压的关系使得电压的上限受到限制，所以为了增大电荷量，一般研究增加静电电容。

实际上，在专利文献2中公开了通过使电容器的电极中使用的活性炭的细孔径和比表面积最佳化而增加静电电容的水系电容器的技术。

但是，如上所述，由于水的耐电压低，所以在高电压下稳定工作的水系电容器的实用化困难。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9-22722

专利文献2:日本特开2007-112704

发明内容

因此，本发明的课题在于提供一种锂离子二次电池等二次电池和电容器等蓄电装置中的新型的水系电解液，并且提供一种目前的水系蓄电装置无法实现的在高电压下也能稳定工作的使用水系电解液的蓄电装置。

本发明的发明人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果首次发现作为含有高浓度的碱金属盐的水溶液的电解液具有远超于纯水的理论电位窗(稳定电位区域)即1.23V的2V以上的电位窗，并且使用该电解液的水系蓄电装置在高电压下能够可逆地工作，从而完成了本发明。

即，本发明在一个方式中提供如下蓄电装置用电解液：

(1)一种蓄电装置用电解液，含有水作为溶剂，其特征在于，相对于碱金属盐1mol，溶剂的量为4mol以下；

(2)根据上述(1)所述的蓄电装置用电解液，其中，构成上述碱金属盐的阴离子是结构内含有碳原子的有机阴离子；

(3)根据上述(2)所述的蓄电装置用电解液，其中，上述有机阴离子是具有氟烷基的有机阴离子；