多価イオン伝導性材料、多価イオン伝導性電解質、多価イオン伝導性電解質−電極接合体、及び多価イオン電池
【課題】マグネシウムを用いた多価電荷輸送ができ、かつイオン伝導性が高く、供給安定性及び安全性に優れた多価イオン伝導性電解質、その製造に好適な多価イオン伝導性材料、それを使用した多価イオン伝導性電解質−電極接合体、及びそれを備えた多価イオン電池の提供。
【解決手段】不飽和結合型窒素原子含有塩[Ｒ１Ｒ２Ｘ１Ｎ＋](Ｚ1)−、[Ｒ３Ｒ４（Ｘ２−Ｌ１＝）Ｎ＋](Ｚ２)−、及び[Ｒ３Ｒ４Ｘ３Ｘ４Ｎ＋](Ｚ３)−から１種以上と、窒素原子含有塩[Ｒ１４Ｒ１５Ｗ１Ｎ＋] (Ｚ４)−、及び[Ｒ１６Ｒ１７（Ｗ２−Ｌ２＝）Ｎ＋](Ｚ５)−から１種以上と、多価イオン塩Ｍｇ２＋（（Ｙ１ＳＯ２）Ｎ−（Ｙ２））２と、金属−酸素結合による架橋構造を含む金属−酸素結合型構造体と、が配合されてなることを特徴とする多価イオン伝導性材料。
【解決手段】不飽和結合型窒素原子含有塩[Ｒ１Ｒ２Ｘ１Ｎ＋](Ｚ1)−、[Ｒ３Ｒ４（Ｘ２−Ｌ１＝）Ｎ＋](Ｚ２)−、及び[Ｒ３Ｒ４Ｘ３Ｘ４Ｎ＋](Ｚ３)−から１種以上と、窒素原子含有塩[Ｒ１４Ｒ１５Ｗ１Ｎ＋] (Ｚ４)−、及び[Ｒ１６Ｒ１７（Ｗ２−Ｌ２＝）Ｎ＋](Ｚ５)−から１種以上と、多価イオン塩Ｍｇ２＋（（Ｙ１ＳＯ２）Ｎ−（Ｙ２））２と、金属−酸素結合による架橋構造を含む金属−酸素結合型構造体と、が配合されてなることを特徴とする多価イオン伝導性材料。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ａ１−ａ１）、（Ａ１−ａ２）、及び（Ａ１−ｂ）からなる群から選ばれる１種以上の不飽和結合型窒素原子含有塩（Ａ１）と、下記一般式（Ａ２−ａ１）及び（Ａ２−ａ２）からなる群から選ばれる１種以上の窒素原子含有塩（Ａ２）と、下記一般式（Ｂ）で表される多価イオン塩（Ｂ）と、下記一般式（Ｃ）で表される金属−酸素結合による架橋構造を含む金属−酸素結合型構造体（Ｃ）と、が配合されてなることを特徴とする多価イオン伝導性材料。
【化１】
［一般式（Ａ１−ａ１）中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキリデン基又は炭素数２〜１０のアルケニリデン基であり、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ１とＲ２とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に炭素数１〜６の炭化水素基が官能基として結合していても良く、前記環を構成する炭素原子に結合している一部又は全部の水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基で置換されていても良い。一般式（Ａ１−ａ１）中、Ｘ１は、炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい、ビニル基、アリル基、アクリロイルイミノ基、アクリロイルオキシ基、又はメタクリロイルオキシ基であり、(Ｚ１)−は、炭素数１〜１０の、アルキルスルホン酸イオン、フルオロアルキルスルホン酸イオン、アルコキシスルホン酸イオン、フルオロアルコキシスルホン酸イオン、アルコキシアルキレンスルホン酸イオン、フルオロアルコキシアルキレンスルホン酸イオン、ビス（アルキルスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、フルオロアルキルスルホニル（フルオロスルホニル）イミドイオン、酢酸イオン、フルオロアルキルカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラシアノホウ酸イオン、フルオロアルキル（トリフルオロ）ホウ酸イオン、フルオロアルコキシ（トリフルオロ）ホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである。
一般式（Ａ１−ａ２）中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ３とＲ４とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に結合している水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基によって置換されていても良い。一般式（Ａ１−ａ２）中、Ｌ１は炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｘ２は前記一般式（Ａ１−ａ１）におけるＸ１と同じであり、 (Ｚ２)−は前記一般式（Ａ１−ａ１）における (Ｚ１)−と同じである。
一般式（Ａ１−ｂ）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数４〜７のシクロアルキル基であり、前記Ｒ５とＲ６とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に結合している水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基によって置換されていても良い。一般式（Ａ１−ｂ）中、Ｘ３は前記一般式（Ａ１−ａ１）におけるＸ１と同じであり、Ｘ４は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数４〜７のシクロアルキル基又は前記一般式（Ａ１−ａ１）におけるＸ１と同じであり、 (Ｚ３)−は前記一般式（Ａ１−ａ１）における (Ｚ１)−と同じである。］
【化２】
［一般式（Ａ２−ａ１）中、Ｒ１４は炭素数１〜１０のアルキリデン基又は炭素数２〜１０のアルケニリデン基であり、Ｒ１５は炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ１４とＲ１５とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に炭素数１〜６の炭化水素基が官能基として結合していても良く、前記環を構成する炭素原子に結合している一部又は全部の水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基で置換されていても良い。一般式（Ａ２−ａ１）中、Ｗ１は、水素原子、或いは炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい炭素数１〜１０の、アルキル基、フルオロアルキル基、アルコキシ基若しくはフルオロアルコキシ基、又は前記連結基を介していてもよい炭素数２〜１０のアルケニル基であり、(Ｚ４)−は、炭素数１〜１０の、アルキルスルホン酸イオン、フルオロアルキルスルホン酸イオン、アルコキシスルホン酸イオン、フルオロアルコキシスルホン酸イオン、アルコキシアルキレンスルホン酸イオン、フルオロアルコキシアルキレンスルホン酸イオン、ビス（アルキルスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、フルオロアルキルスルホニル（フルオロスルホニル）イミドイオン、酢酸イオン、フルオロアルキルカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラシアノホウ酸イオン、フルオロアルキル（トリフルオロ）ホウ酸イオン、フルオロアルコキシ（トリフルオロ）ホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである。
一般式（Ａ２−ａ２）中、Ｒ１６及びＲ１７はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ１６とＲ１７とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に結合している水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基によって置換されていても良い。一般式（Ａ２−ａ２）中、Ｌ２は炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｗ２は前記一般式（Ａ２−ａ１）におけるＷ１と同じであり、(Ｚ５)−は前記一般式（Ａ２−ａ１）における(Ｚ４)−と同じである。］
【化３】
［一般式（Ｂ）中、Ｙ１はフッ素原子、又は炭素数１〜１０の、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基若しくはフルオロアルコキシアルキレン基であり、Ｙ２はフルオロスルホニル基、又は炭素数１〜１０の、フルオロアルキルスルホニル基、フルオロアルキルカルボニル基、フルオロアルコキシ基若しくはフルオロアルコキシアルキレン基である。］
【化４】
［一般式（Ｃ）中、Ｍはそれぞれ独立にケイ素原子、チタン原子、アルミニウム原子、バナジウム原子、ジルコニウム原子、スズ原子、又はクロム原子であり、
Ｒ７は炭素数１〜１００の二価の炭化水素基若しくはアルキレンオキシド又は酸素原子であり、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、アセトナート基、アセチルアセトナート基、アセテート基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシキ基、イソプロポキシキ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、式「−Ｏ−Ｍ−」で表される基、或いは炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基又はアリル基であり、少なくとも一つはメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシキ基、イソプロポキシキ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、水酸基若しくは式「−Ｏ−Ｍ−」で表される基、又は前記連結基を介していてもよい、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基若しくはアリル基で表される基であり、
ｎ８、ｎ９、ｎ１０及びｎ１１は０又は１であり、「ｎ８＋ｎ９＋２」及び「ｎ１０＋ｎ１１＋２」は各々のＭの原子価に一致し、
ｍ１は１以上の整数であり、ｍ１が２以上である場合には、複数のＭはそれぞれ互いに同一でも異なっていても良く、複数のＲ７、Ｒ８及びＲ９はそれぞれ互いに同一でも異なっていても良く、複数のｎ８及びｎ９はそれぞれ互いに同一でも異なっていても良い。］
【請求項２】
下記一般式（Ａ３）で表される四級アンモニウム塩（Ａ３）を更に配合してなることを特徴とする請求項１に記載の多価イオン伝導性材料。
【化５】
［一般式（Ａ３）中、Ｒ１８及びＲ１９はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数４〜７のシクロアルキル基であり、Ｒ１８とＲ１９とが結合して環を形成していてもよく、
Ｗ３及びＷ４は、それぞれ独立に、水素原子、或いは炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基若しくはフルオロアルキル基、前記連結基を介していてもよい炭素数２〜１０のアルケニル基、又は前記連結基を介していてもよい炭素数１〜６のフルオロアルコキシ基若しくはアルコキシ基であり、
(Ｚ６)−は、炭素数１〜１０の、アルキルスルホン酸イオン、フルオロアルキルスルホン酸イオン、アルコキシスルホン酸イオン、フルオロアルコキシスルホン酸イオン、アルコキシアルキレンスルホン酸イオン、フルオロアルコキシアルキレンスルホン酸イオン、ビス（アルキルスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、フルオロアルキルスルホニル（フルオロスルホニル）イミドイオン、酢酸イオン、フルオロアルキルカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラシアノホウ酸イオン、フルオロアルキル（トリフルオロ）ホウ酸イオン、フルオロアルコキシ（トリフルオロ）ホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである。］
【請求項３】
請求項１又は２に記載の多価イオン伝導性材料中の少なくとも一部の前記X１、X２、X３又はX４が重合されたものであることを特徴とする多価イオン伝導性電解質。
【請求項４】
前記X１、X２、X３又はX４の一部が重合され、さらに残りの少なくとも一部が前記金属−酸素結合型構造体（Ｃ）と結合しているものであることを特徴とする請求項３に記載の多価イオン伝導性電解質。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の多価イオン伝導性材料が、多孔質基材（Ｇ）に含浸されたことを特徴とする多価イオン伝導性電解質。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の多価イオン伝導性材料を電極上に配し、乾燥、加熱、又は紫外線照射によって仮硬化させ、多価イオン伝導性電解質を形成した後、該多価イオン伝導性電解質上に対電極を配置して、加熱によって本硬化させることにより、該多価イオン伝導性電解質が前記電極及び対電極と接合されたものであることを特徴とする多価イオン伝導性電解質−電極接合体。
【請求項７】
請求項３、４又は５に記載の多価イオン伝導性電解質が膜状に成形され、該膜の一方の面に正極が、他方の面に負極がそれぞれ接合されたことを特徴とする多価イオン伝導性電解質−電極接合体。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の多価イオン電解質を使用したことを特徴とする多価イオン電池。
【請求項９】
請求項６又は７に記載の多価イオン伝導性電解質−電極接合体を備えたことを特徴とする多価イオン電池。
【請求項１０】
前記多価イオン伝導性電解質−電極接合体をラミネートセルに組んでなる複数の単位セルが、積層及び連結されたことを特徴とする請求項９に記載の多価イオン電池。
【請求項１】
下記一般式（Ａ１−ａ１）、（Ａ１−ａ２）、及び（Ａ１−ｂ）からなる群から選ばれる１種以上の不飽和結合型窒素原子含有塩（Ａ１）と、下記一般式（Ａ２−ａ１）及び（Ａ２−ａ２）からなる群から選ばれる１種以上の窒素原子含有塩（Ａ２）と、下記一般式（Ｂ）で表される多価イオン塩（Ｂ）と、下記一般式（Ｃ）で表される金属−酸素結合による架橋構造を含む金属−酸素結合型構造体（Ｃ）と、が配合されてなることを特徴とする多価イオン伝導性材料。
【化１】
［一般式（Ａ１−ａ１）中、Ｒ１は炭素数１〜１０のアルキリデン基又は炭素数２〜１０のアルケニリデン基であり、Ｒ２は炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ１とＲ２とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に炭素数１〜６の炭化水素基が官能基として結合していても良く、前記環を構成する炭素原子に結合している一部又は全部の水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基で置換されていても良い。一般式（Ａ１−ａ１）中、Ｘ１は、炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい、ビニル基、アリル基、アクリロイルイミノ基、アクリロイルオキシ基、又はメタクリロイルオキシ基であり、(Ｚ１)−は、炭素数１〜１０の、アルキルスルホン酸イオン、フルオロアルキルスルホン酸イオン、アルコキシスルホン酸イオン、フルオロアルコキシスルホン酸イオン、アルコキシアルキレンスルホン酸イオン、フルオロアルコキシアルキレンスルホン酸イオン、ビス（アルキルスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、フルオロアルキルスルホニル（フルオロスルホニル）イミドイオン、酢酸イオン、フルオロアルキルカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラシアノホウ酸イオン、フルオロアルキル（トリフルオロ）ホウ酸イオン、フルオロアルコキシ（トリフルオロ）ホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである。
一般式（Ａ１−ａ２）中、Ｒ３及びＲ４はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ３とＲ４とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に結合している水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基によって置換されていても良い。一般式（Ａ１−ａ２）中、Ｌ１は炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｘ２は前記一般式（Ａ１−ａ１）におけるＸ１と同じであり、 (Ｚ２)−は前記一般式（Ａ１−ａ１）における (Ｚ１)−と同じである。
一般式（Ａ１−ｂ）中、Ｒ５及びＲ６はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数４〜７のシクロアルキル基であり、前記Ｒ５とＲ６とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に結合している水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基によって置換されていても良い。一般式（Ａ１−ｂ）中、Ｘ３は前記一般式（Ａ１−ａ１）におけるＸ１と同じであり、Ｘ４は炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数４〜７のシクロアルキル基又は前記一般式（Ａ１−ａ１）におけるＸ１と同じであり、 (Ｚ３)−は前記一般式（Ａ１−ａ１）における (Ｚ１)−と同じである。］
【化２】
［一般式（Ａ２−ａ１）中、Ｒ１４は炭素数１〜１０のアルキリデン基又は炭素数２〜１０のアルケニリデン基であり、Ｒ１５は炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ１４とＲ１５とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に炭素数１〜６の炭化水素基が官能基として結合していても良く、前記環を構成する炭素原子に結合している一部又は全部の水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基で置換されていても良い。一般式（Ａ２−ａ１）中、Ｗ１は、水素原子、或いは炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい炭素数１〜１０の、アルキル基、フルオロアルキル基、アルコキシ基若しくはフルオロアルコキシ基、又は前記連結基を介していてもよい炭素数２〜１０のアルケニル基であり、(Ｚ４)−は、炭素数１〜１０の、アルキルスルホン酸イオン、フルオロアルキルスルホン酸イオン、アルコキシスルホン酸イオン、フルオロアルコキシスルホン酸イオン、アルコキシアルキレンスルホン酸イオン、フルオロアルコキシアルキレンスルホン酸イオン、ビス（アルキルスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、フルオロアルキルスルホニル（フルオロスルホニル）イミドイオン、酢酸イオン、フルオロアルキルカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラシアノホウ酸イオン、フルオロアルキル（トリフルオロ）ホウ酸イオン、フルオロアルコキシ（トリフルオロ）ホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである。
一般式（Ａ２−ａ２）中、Ｒ１６及びＲ１７はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基であり、前記Ｒ１６とＲ１７とが結合して環を形成していても良く、該環を構成する炭素原子がヘテロ原子によって置換されていても良く、該ヘテロ原子に結合している水素原子が炭素数１〜６の炭化水素基によって置換されていても良い。一般式（Ａ２−ａ２）中、Ｌ２は炭素数１〜６の炭化水素基であり、Ｗ２は前記一般式（Ａ２−ａ１）におけるＷ１と同じであり、(Ｚ５)−は前記一般式（Ａ２−ａ１）における(Ｚ４)−と同じである。］
【化３】
［一般式（Ｂ）中、Ｙ１はフッ素原子、又は炭素数１〜１０の、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基若しくはフルオロアルコキシアルキレン基であり、Ｙ２はフルオロスルホニル基、又は炭素数１〜１０の、フルオロアルキルスルホニル基、フルオロアルキルカルボニル基、フルオロアルコキシ基若しくはフルオロアルコキシアルキレン基である。］
【化４】
［一般式（Ｃ）中、Ｍはそれぞれ独立にケイ素原子、チタン原子、アルミニウム原子、バナジウム原子、ジルコニウム原子、スズ原子、又はクロム原子であり、
Ｒ７は炭素数１〜１００の二価の炭化水素基若しくはアルキレンオキシド又は酸素原子であり、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０、Ｒ１１、Ｒ１２及びＲ１３はそれぞれ独立に水素原子、水酸基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フェニル基、アセトナート基、アセチルアセトナート基、アセテート基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシキ基、イソプロポキシキ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、式「−Ｏ−Ｍ−」で表される基、或いは炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基又はアリル基であり、少なくとも一つはメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシキ基、イソプロポキシキ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、水酸基若しくは式「−Ｏ−Ｍ−」で表される基、又は前記連結基を介していてもよい、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基若しくはアリル基で表される基であり、
ｎ８、ｎ９、ｎ１０及びｎ１１は０又は１であり、「ｎ８＋ｎ９＋２」及び「ｎ１０＋ｎ１１＋２」は各々のＭの原子価に一致し、
ｍ１は１以上の整数であり、ｍ１が２以上である場合には、複数のＭはそれぞれ互いに同一でも異なっていても良く、複数のＲ７、Ｒ８及びＲ９はそれぞれ互いに同一でも異なっていても良く、複数のｎ８及びｎ９はそれぞれ互いに同一でも異なっていても良い。］
【請求項２】
下記一般式（Ａ３）で表される四級アンモニウム塩（Ａ３）を更に配合してなることを特徴とする請求項１に記載の多価イオン伝導性材料。
【化５】
［一般式（Ａ３）中、Ｒ１８及びＲ１９はそれぞれ独立に炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数４〜７のシクロアルキル基であり、Ｒ１８とＲ１９とが結合して環を形成していてもよく、
Ｗ３及びＷ４は、それぞれ独立に、水素原子、或いは炭素数１〜３のアルキレン基若しくは炭素数２〜３のアルケニレン基を連結基として介していてもよい炭素数１〜１０のアルキル基若しくはフルオロアルキル基、前記連結基を介していてもよい炭素数２〜１０のアルケニル基、又は前記連結基を介していてもよい炭素数１〜６のフルオロアルコキシ基若しくはアルコキシ基であり、
(Ｚ６)−は、炭素数１〜１０の、アルキルスルホン酸イオン、フルオロアルキルスルホン酸イオン、アルコキシスルホン酸イオン、フルオロアルコキシスルホン酸イオン、アルコキシアルキレンスルホン酸イオン、フルオロアルコキシアルキレンスルホン酸イオン、ビス（アルキルスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドイオン、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、フルオロアルキルスルホニル（フルオロスルホニル）イミドイオン、酢酸イオン、フルオロアルキルカルボン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラシアノホウ酸イオン、フルオロアルキル（トリフルオロ）ホウ酸イオン、フルオロアルコキシ（トリフルオロ）ホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである。］
【請求項３】
請求項１又は２に記載の多価イオン伝導性材料中の少なくとも一部の前記X１、X２、X３又はX４が重合されたものであることを特徴とする多価イオン伝導性電解質。
【請求項４】
前記X１、X２、X３又はX４の一部が重合され、さらに残りの少なくとも一部が前記金属−酸素結合型構造体（Ｃ）と結合しているものであることを特徴とする請求項３に記載の多価イオン伝導性電解質。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の多価イオン伝導性材料が、多孔質基材（Ｇ）に含浸されたことを特徴とする多価イオン伝導性電解質。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の多価イオン伝導性材料を電極上に配し、乾燥、加熱、又は紫外線照射によって仮硬化させ、多価イオン伝導性電解質を形成した後、該多価イオン伝導性電解質上に対電極を配置して、加熱によって本硬化させることにより、該多価イオン伝導性電解質が前記電極及び対電極と接合されたものであることを特徴とする多価イオン伝導性電解質−電極接合体。
【請求項７】
請求項３、４又は５に記載の多価イオン伝導性電解質が膜状に成形され、該膜の一方の面に正極が、他方の面に負極がそれぞれ接合されたことを特徴とする多価イオン伝導性電解質−電極接合体。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の多価イオン電解質を使用したことを特徴とする多価イオン電池。
【請求項９】
請求項６又は７に記載の多価イオン伝導性電解質−電極接合体を備えたことを特徴とする多価イオン電池。
【請求項１０】
前記多価イオン伝導性電解質−電極接合体をラミネートセルに組んでなる複数の単位セルが、積層及び連結されたことを特徴とする請求項９に記載の多価イオン電池。
【公開番号】特開２０１２−１８１９６２（Ｐ２０１２−１８１９６２Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４２９２５（Ｐ２０１１−４２９２５）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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