イオン輸送理論と分子設計論のクロスオーバーによるシングルイオン伝導電解液の創製

イオン輸送の詳細を明瞭及び平易にする目的から、イオンのみからなる物質である溶融塩とリチウムイオン液体に着目し、リチウムイオン輸率を始めとした輸送特性の評価を行った。溶融塩 lihtium (fluorosulfonyl)(trifluorosulfonyl)amide やオリゴエーテルカルボキシレート系リチウムイオン液体 lithium 2,5,8,11-tetraoxatridecan-13-oateではリチウムイオン輸率（アニオンブロッキング条件下）が1となり、濃度分極が生じずリチウムイオンのみが輸送する事を確認した。しかしながら、4価のホウ酸エステルをアニオンとするホウ酸エステル系リチウムイオン液体 Li[B(mPEG3)2(OHFIP)2]及びLi[B(mPEG3)2(OTFA)2]では、0.25、0.77であり濃度分極が生じてしまう事を確認した。温度可変NMR及びFAB-MS測定により、ホウ酸エステルアニオン中のB-O結合で側鎖交換が生じている事に加え、リチウムイオン液体中で3価のホウ酸エステル（溶媒）とリチウム塩が生じる事を確認し、ホウ酸エステル系リチウムイオン液体は溶媒とリチウム塩が生じる平衡反応を有する事が明らかとなった。従って、イオンのみからなる溶融塩及びリチウムイオン液体系において、溶媒とリチウム塩が生じる平衡反応を有する場合、濃度分極が生じ輸率が1とならない事が明らかとなった。

イオン輸送の詳細を明瞭及び平易にする目的から、イオンのみからなる物質である溶融塩とリチウムイオン液体に着目し、リチウムイオン輸率を始めとした輸送特性の評価を行った。溶融塩 lihtium (fluorosulfonyl)(trifluorosulfonyl)amide やオリゴエーテルカルボキシレート系リチウムイオン液体 lithium 2,5,8,11-tetraoxatridecan-13-oateではリチウムイオン輸率（アニオンブロッキング条件下）が1となり、濃度分極が生じずリチウムイオンのみが輸送する事を確認した。しかしながら、4価のホウ酸エステルをアニオンとするホウ酸エステル系リチウムイオン液体 Li[B(mPEG3)2(OHFIP)2]及びLi[B(mPEG3)2(OTFA)2]では、0.25、0.77であり濃度分極が生じてしまう事を確認した。温度可変NMR及びFAB-MS測定により、ホウ酸エステルアニオン中のB-O結合で側鎖交換が生じている事に加え、リチウムイオン液体中で3価のホウ酸エステル（溶媒）とリチウム塩が生じる事を確認し、ホウ酸エステル系リチウムイオン液体は溶媒とリチウム塩が生じる平衡反応を有する事が明らかとなった。従って、イオンのみからなる溶融塩及びリチウムイオン液体系において、溶媒とリチウム塩が生じる平衡反応を有する場合、濃度分極が生じ輸率が1とならない事が明らかとなった。