活性炭およびその製造方法
【課題】電気二重層キャパシタに高い静電容量を与える、レゾルシノール類およびアルデヒド化合物の重合物に由来する炭化物を提供する。
【解決手段】式（１）で表される化合物の炭化物をアルカリ金属水酸化物で賦活させてなる活性炭。
（式中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。Ｒ’は水素原子又はメチル基を表す。ｎは３、５又は７を表す。）
【解決手段】式（１）で表される化合物の炭化物をアルカリ金属水酸化物で賦活させてなる活性炭。
（式中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。Ｒ’は水素原子又はメチル基を表す。ｎは３、５又は７を表す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタに好適な電極用の活性炭に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、深夜電力貯蔵、停電対策用補助電源などの分野では多くの電気エネルギーを貯蔵することのできる電気エネルギー貯蔵デバイスが求められており、電気自動車、ハイブリッド自動車などの充電式の輸送機器の分野や、携帯パソコン、携帯電話、携帯オーディオ機器などの携帯電子端末の分野などでは、小さな体積でも長時間稼動するように、単位体積あたりに貯蔵される電気エネルギーが大きい電気エネルギー貯蔵デバイスが求められている。
電気二重層キャパシタは、電極、セパレータ、及び電解液からなり、電解液に溶解している電解質が電極に吸着され、電解質と電極との間に形成される界面（電気二重層）に電気エネルギーを貯蔵するデバイスとして期待されている。貯蔵されるエネルギーは、（１／２）・Ｃ・Ｖ２（但し、Ｃは静電容量（Ｆ）、Ｖは電位）で表され、多くのエネルギーを貯蔵するためには、電気エネルギー貯蔵デバイスの静電容量を大きくする必要があり、コンパクトで多くの電気エネルギーを貯蔵するためには、単位体積あたりの静電容量を向上させることが求められている。
電気二重層キャパシタの電極としては、活性炭が汎用され、具体的には、ヤシ殻などの原料を炭化、賦活することにより得られるミクロ孔（細孔直径２０Å以下）主体の細孔を有する活性炭が用いられる。静電容量を向上させるため、新たな活性炭を電極とする電気二重層キャパシタが求められるに至った。
近年、レゾルシノールとホルムアルデヒドを塩基性触媒の存在下に、直鎖状に重合して、メソ孔（細孔直径２０Å以上）を均一に有する有機エアロゲルを得、次いで炭化及び賦活することにより得られるメソ孔主体の活性炭が単位体積あたりの静電容量の大きい電気二重層キャパシタの電極として使用し得ることが特許文献１に提案されている。
ところで、レゾルシノールとホルムアルデヒド以外のアルデヒド化合物との重合物は環状構造を有し、該環状構造体は炭化できることが非特許文献１に報告されている。しかしながら、かかる炭化物が電極材料となることについては開示されておらず、もちろん、該炭化物からなる電極を含む電気二重層キャパシタ及びその静電容量については開示されていない。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４８７３２１８号公報
【非特許文献１】村田和久、増田隆志、上田寿, Chemistry Express, Vol.5,No.8, pp.606-608(1990)．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らが検討したところ、レゾルシノールおよびアルデヒド化合物から得られる環状構造体から得られる炭化物を電極とする電気二重層キャパシタは十分な静電容量を示さないことが明らかになった。
本発明の目的は、電気二重層キャパシタに高い静電容量を与える、レゾルシノール類およびアルデヒド化合物の重合物に由来する炭化物、並びにその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
炭化物にかかわる本発明は、式（１）で表される化合物の炭化物をアルカリ金属水酸化物で賦活させてなる活性炭である。
（式中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。Ｒ’は水素原子又はメチル基を表す。ｎは３、５又は７を表す。）
【０００６】
製造方法に係る発明は、式（１）で表される化合物とアルカリ金属水酸化物との混合物を加熱して炭化、賦活する活性炭の製造方法、並びに
式（１）で表される化合物を不活性ガス雰囲気下で炭化した後、アルカリ金属水酸化物を混合し、不活性ガス雰囲気下で加熱して賦活する活性炭の製造方法
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の活性炭は、電気二重層キャパシタとして用いると、有機エアロゲルを炭化及び賦活して得られる活性炭、レゾルシノールとアルデヒド化合物との環状４量体炭化物のいずれよりも、単位体積あたりの静電容量もしくは単位重量あたりの静電容量が著しく向上する。また、急速充放電を繰り返しても貯蔵電気量はほとんど低下しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
式（１）で表される化合物中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。
Ｒとしては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基などのアルキル基、例えば、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、例えば、フェニル基、ナフチル基などの芳香族基が挙げられる。また、前記置換基を有する炭化水素基としては、例えば、２−トリル基、３−トリル基、４−トリル基などのアルキル基が結合した芳香族基、例えば、２−ヒドロキシベンジル基、３−ヒドロキシベンジル基、４−ヒドロキシベンジル基などの水酸基が結合した芳香族基などが挙げられる。中でも、炭化の際の収率の観点から、前記置換基が結合していてもよい芳香族基が好ましく、とりわけ、水酸基、アルキル基が結合していてもよい芳香族基が好ましい。
【０００９】
式（１）中のＲ’は、水素原子又はメチル基を表わし、中でも、水素原子であると、製造が容易なことから好ましい。
式（１）中のｎは３、５又は７であるが、製造の容易さの観点からｎは３であることが好ましい。
Ｒ’とともに式（１）のベンゼン環に結合する水酸基は、通常、-CH(R)-のオルト位及びパラ位に結合している。
化合物（１）は立体異性体を有するが、いずれか一方のみの立体異性体であっても立体異性体の混合物であってもよい。化合物（１）を後述するように酸触媒を用いて製造すれば、通常、立体異性体の混合物が得られる。
【００１０】
化合物（１）の具体例を示せば、下記式の化合物が挙げられる。ここで、Ｒ”は右に示した基が例示される。
【００１１】
化合物（１）の製造方法としては、例えば、P.Timmermanら、Tetrahedron,52,(1996) p2663-2704 に記載のように、水系溶媒存在下、メチル基を有していてもよいレゾルシノール（以下、レゾルシノール類という場合がある。）とアルデヒドとを酸触媒を用いて、脱水縮重合する方法などが挙げられる。
化合物（１）の製造に用いられるレゾルシノール類としては、例えば、レゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノールなどが挙げられ、入手の容易さの観点としては、好ましくは、レゾルシノールである。
【００１２】
化合物（１）の製造に用いられるアルデヒドとしては、例えば、アセトアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｎ−ヘキシルアルデヒド、ｎ−ドデシルアルデヒド、３−フェニルプロピオンアルデヒド、５−ヒドロキシペンタナール、などの脂肪族アルデヒド、例えば、ベンズアルデヒド、１−ナフトアルデヒド、２−メチルベンズアルデヒド、３−メチルベンズアルデヒド、４−メチルベンズアルデヒド、２−ヒドロキシベンズアルデヒド、３−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ｔ−ブチルベンズアルデヒド、４−フェニルベンズアルデヒド、２−メトキシベンズアルデヒド、３−メトキシベンズアルデヒド、４−メトキシベンズアルデヒド、２−クロロベンズアルデヒド、３−クロロベンズアルデヒド、４−クロロベンズアルデヒド、２−ブロモベンズアルデヒド、３−ブロモベンズアルデヒド、４−ブロモベンズアルデヒド、２−フルオロベンズアルデヒド、３−フルオロベンズアルデヒド、４−フルオロベンズアルデヒド、２−メチルチオベンズアルデヒド、３−メチルチオベンズアルデヒド、４−メチルチオベンズアルデヒド、２−カルボキシベンズアルデヒド、３−カルボキシベンズアルデヒド、４−カルボキシベンズアルデヒド、３−ニトロベンズアルデヒド、４−アミノベンズアルデヒド、４−アセチルアミノベンズアルデヒド、４−シアノベンズアルデヒド、などの芳香族アルデヒドなどが挙げられる。
アルデヒドの使用量は、通常、レゾルシノール類１モルに対し、１〜３モル程度であり、好ましくは１．２〜２．５モル程度である。
【００１３】
化合物（１）の製造に用いられる酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、酢酸などが挙げられ、中でも塩酸、硫酸が好ましい。酸触媒の使用量は、通常、レゾルシノール類１モルに対し、０．００１〜３モル程度である。
【００１４】
化合物（１）の製造に用いられる水系溶媒とは、水と任意の割合で混合し得る有機溶媒との混合溶媒または水であり、具体的には、メタノール、エタノール、ｉ−プロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒などが挙げられる。これらの溶媒を用いる場合には、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
水系溶媒としては、炭素数３以下のアルコール溶媒又は水と炭素数３以下のアルコールとの混合溶媒が好ましく、とりわけ炭素数３以下のアルコール溶媒が好ましい。
水系溶媒とレゾルシノール類との使用量の比は、水系溶媒１重量部あたり、通常、レゾルシノール類０．５〜５重量部であり、好ましくは１〜２重量部である。
【００１５】
化合物（１）の製造方法としては、例えば、レゾルシノール類、アルデヒド、酸触媒及び水系溶媒を一括で混合し、０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて攪拌し、化合物（１）を析出させて濾別する方法；レゾルシノール類、酸触媒及び水系溶媒からなる混合物にアルデヒドを０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて混合させ、化合物（１）を析出させて濾別する方法；アルデヒド、酸触媒及び水系溶媒からなる混合物にレゾルシノール類を０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて混合させ、化合物（１）を析出させて濾別する方法；レゾルシノール類、アルデヒド及び水系溶媒からなる混合物に酸触媒を０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて混合させ、化合物（１）を析出させて濾別する方法などが挙げられる。
これらの製造方法において、化合物（１）を濾別する前に水などの貧溶媒を加えてもよい。
【００１６】
濾別された化合物（１）は、通常、１０〜１００℃程度で通風乾燥、減圧乾燥などの方法で乾燥する。また、濾別された化合物（１）を親水性有機溶媒で置換した後で乾燥してもよい。ここで、親水性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール及びｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；アセトニトリル等の脂肪族ニトリル類；アセトン等の脂肪族ケトン類；ジメチルスルホキシド等の脂肪族スルホキシド類；酢酸等の脂肪族カルボン酸類が挙げられる。
【００１７】
本発明の活性炭はアルカリ金属水酸化物で賦活してなるものである。アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。中でも、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが好ましく、とりわけ、水酸化カリウムが、活性炭の比表面積を増加させる傾向や、単位体積あたりの静電容量を増加させる傾向があることから好ましい。
アルカリ金属水酸化物は固体で用いてもよいが、分散性や取扱いの観点から、水溶液で用いることが好ましい。水溶液として用いる場合、アルカリ金属水酸化物の固形分の濃度は、通常、１０〜２０重量％である。
アルカリ金属水酸化物（固形分）は、炭化する前の化合物（１）に対し、０．５〜５重量倍、好ましくは１〜２倍用いられる。アルカリ金属水酸化物（固形分）が化合物（１）の０．５重量倍以上であると活性炭の比表面積を増加させる傾向があることから好ましく、５重量倍以下であると単位体積あたりの静電容量を増加させる傾向があることから好ましい。
【００１８】
本発明の活性炭の製造方法としては、例えば、（i）式（１）で表される化合物とアルカリ金属水酸化物との混合物を、He、Ne、Aｒ、Kｒ、Xe等の希ガス、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で加熱して炭化、賦活する方法、例えば、（ii）式（１）で表される化合物を不活性ガス雰囲気下で加熱して炭化した後、アルカリ金属水酸化物を混合し、不活性ガス雰囲気下で加熱して賦活する方法、などが挙げられる。
（i）について、さらに詳しく例示すると、乾燥して得られた化合物（１）に対してアルカリ金属水酸化物の水溶液を混合し、６０〜１００℃程度に調整された真空乾燥機にて４〜２４時間程度で水分を蒸発させた後、不活性ガス雰囲気下で、４００℃〜１０００℃、好ましくは４５０℃〜９００℃に加熱して炭化および賦活する方法などが挙げられる。
炭化および賦活の加熱時間は、通常、１分〜１０時間程度、好ましくは３０分〜３時間程度である。加熱時間は１０時間以下であると、炭化および賦活が十分に進行する。
次に、賦活されたものは冷却したのち、水洗後、乾燥して、本発明の活性炭を得ることができる。
【００１９】
（ii）について例示すると、乾燥して得られた化合物（１）を不活性ガス雰囲気下で、４００℃〜１０００℃、好ましくは４５０℃〜９００℃に加熱して炭化物を得る。
炭化物を得るための加熱時間は、重量の減少が終わる点から３０分〜３時間程度まで実施すればよく、通常、１分〜１０時間程度、好ましくは３０分〜３時間程度である。
続いて、該炭化物に、１０〜３０重量％程度に調製したアルカリ金属水酸化物の水溶液を混合し、次に、水溶液ごと８０℃の真空乾燥機にて約１２時間で水分を蒸発させ、その後、該混合物は、不活性ガス雰囲気下で、４００℃〜１０００℃、好ましくは４５０℃〜９００℃に加熱して賦活される。
次に、賦活されたものは冷却したのち、水洗後、乾燥して本発明の活性炭を得ることができる。
【００２０】
（i）及び（ii）などの方法で賦活されたものは、水のみで洗浄して本発明の活性炭としてもよいが、通常、０．０５〜１ｍｏｌ／Ｌの濃度に調節した鉱酸により１〜２回程度洗浄し、その後、イオン交換水により５〜１０回程度、洗液のｐＨが７付近になるまで繰り返し水洗して、本発明の活性炭を得る方法が推奨される。酸を使用して洗浄すると、アルカリ金属水酸化物を効率的に除去することができることから好ましい。洗浄に用いる酸は塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの鉱酸が挙げられ、好ましくは、塩酸である。
【００２１】
本発明の活性炭の製造方法において、アルカリ金属水酸化物による賦活以外にも、例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウムなどのアルカリ金属ハロゲン化物、例えば、塩化亜鉛塩化アルミニウムなどのアルカリ土類金属ハロゲン化物、例えば、水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物、例えば、空気、酸素、水蒸気、二酸化炭素などの酸化性ガス等のアルカリ金属水酸化物以外の賦活化剤によって賦活が進行してもよいが、静電容量の観点から、アルカリ金属水酸化物および酸化性ガス以外の賦活化剤を使用する場合には、アルカリ金属水酸化物の１重量％以下、好ましくは、０．１〜０．８重量％以下で賦活することが好ましい。また、酸化性ガスを賦活化剤として使用する場合には、同様の理由により、賦活する空間を占める容量が８０容量％以下、好ましくは２５容量％以下に調整し他は不活性ガスが占める空間で賦活することが好ましい。
【００２２】
本発明の活性炭の全細孔容積は、通常、１．１ｍｌ／ｇ未満、好ましくは、０．６〜１．０ｍｌ／ｇである。全細孔容積が１．１ｍｌ／ｇ未満であると単位体積あたりの静電容量が向上することから好ましい。
かかる全細孔容積を与えるためには、賦活時間、賦活温度を適宜設定すればよい。
ここで、全細孔容積は、ユアサアイオニクス社製、ＡＵＴＯＳＯＲＢを用い、液体窒素温度での窒素吸着等温線における相対圧０．９５付近の窒素吸着量から算出される。
【００２３】
かくして得られた活性炭は、例えば、乾電池、レドックスキャパシタ、ハイブリッドキャパシタ、電気二重層キャパシタなどの電極、防腐剤、脱臭剤、吸着剤、触媒、担体、充填材、着色剤、帯電防止剤などに用いられる。中でも、電極用として著しく優れた効果を奏する。
【００２４】
電極として用いる場合、得られた活性炭の平均粒径は、通常、５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下、とりわけ好ましくは１０μｍ以下に粉砕される。活性炭を微細に粉砕することにより電極の嵩密度が向上し、内部抵抗が低減することができる。
ここで平均粒径とは、活性炭を中性洗剤含有水溶液で分散させ、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ２０００Ｊ（登録商標、島津製作所製）を用いて測定された体積平均粒径を意味する。
粉砕方法としては、例えば、衝撃摩擦粉砕機、遠心力粉砕機、ボールミル（チューブミル、コンパウンドミル、円錐形ボールミル、ロッドミル）、振動ミル、コロイドミル、摩擦円盤ミル、ジェットミルなどの微粉砕用の粉砕機を用いて粉砕する方法が好適である。
粉砕機としては、通常、ボールミルが使用されるが、その場合、金属粉の混入を避けるために、ボールや粉砕容器は、アルミナ、メノウなどの非金属製であることが好ましい。
【００２５】
本発明の活性炭の充填密度は、通常、０．５〜０．８ g/ml、好ましくは、０．５５〜０．７８ g/ml、とりわけ好ましくは、０．６〜０．７５ g/ml である。ここで、本発明における充填密度は、メスシリンダーとして５ｍｌのものを用い、ＪＩＳ Ｋ１４７４ ５．７．１（活性炭の充填密度）に記載された手動充填法に準じて測定した値である。
【００２６】
本発明の活性炭を含む電極は、通常、電極として成形しやすいように、結合剤、導電剤などを原料として用いる。
電極の製造方法としては、通常、集電体の上に活性炭、結合剤、導電剤等を含む混合物を成形する。具体的には、例えば、活性炭、結合剤、導電剤等に溶剤を添加した混合スラリーを集電体に、ドクターブレード法などで塗布または浸漬し乾燥する方法、例えば、活性炭、結合剤、導電剤等に溶剤を添加して混練、成形し、乾燥して得たシートを集電体表面に導電性接着剤等を介して接合した後にプレスおよび熱処理乾燥する方法、例えば、活性炭、結合剤、導電剤及び液状潤滑剤等からなる混合物を集電体上に成形した後、液状潤滑剤を除去し、次いで、得られたシート状の成形物を一軸又は多軸方向に延伸処理する方法などが挙げられる。
電極をシート状とする場合、その厚みは、通常、５０〜１０００μｍ程度である。
【００２７】
集電体の材料としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、チタン、銅、金、銀、白金、アルミニウム合金、ステンレス等の金属、例えば、炭素素材、活性炭繊維にニッケル、アルミニウム、亜鉛、銅、スズ、鉛またはこれらの合金をプラズマ溶射、アーク溶射することによって形成されたもの、例えば、ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）など樹脂に導電剤を分散させた導電性フィルムなどが挙げられる。特に軽量で導電性に優れ、電気化学的に安定なアルミニウムが好ましい。
集電体の形状としては、例えば、箔、平板状、メッシュ状、ネット状、ラス状、パンチング状またはエンボス状であるもの、あるいは、これらを組み合わせたもの（例えば、メッシュ状平板など）等が挙げられる。
集電体表面にエッチング処理により凹凸を形成させてもよい。
【００２８】
導電剤としては、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、本発明とは異なる活性炭等の導電性カーボン；天然黒鉛、熱膨張黒鉛、鱗状黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛系導電剤；気相成長炭素繊維等の炭素繊維；アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、白金等の金属微粒子あるいは金属繊維；酸化ルテニウムあるいは酸化チタン等の導電性金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等の導電性高分子が挙げられる。
少量で効果的に導電性が向上する点で、カーボンブラック、アセチレンブラック及びケッチェンブラックが特に好ましい。
電極における導電剤の配合量は、本発明の活性炭１００重量部に対し、通常、５〜５０重量部程度、好ましくは、１０〜３０重量部程度である。
【００２９】
結合剤としては、例えば、フッ素化合物の重合体が挙げられ、フッ素化合物としては、例えば、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）（メタ）アクリレート、パーフルオロアルキル（メタ）アクリレート［例えば、パーフルオロドデシル（メタ）アクリレート、パーフルオロｎ−オクチル（メタ）アクリレート、パーフルオロｎ−ブチル（メタ）アクリレート］、パーフルオロアルキル置換アルキル（メタ）アクリレート［例えばパーフルオロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート］、パーフルオロオキシアルキル（メタ）アクリレート［例えば、パーフルオロドデシルオキシエチル（メタ）アクリレートおよびパーフルオロデシルオキシエチル（メタ）アクリレートなど］、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）クロトネート、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）マレートおよびフマレート、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）イタコネート、フッ素化アルキル置換オレフィン（炭素数２〜１０程度、フッ素原子数１〜１７程度）、例えばパーフロオロヘキシルエチレン、炭素数２〜１０程度、およびフッ素原子の数１〜２０程度の二重結合炭素にフッ素原子が結合したフッ素化オレフィン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンなどが挙げられる。
【００３０】
結合剤のその他の例示としては、フッ素原子を含まないエチレン性二重結合を含む単量体の付加重合体が挙げられ、かかる単量体としては、例えば、（シクロ）アルキル（炭素数１〜２２）（メタ）アクリレート［例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、iso−ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート等］；芳香環含有（メタ）アクリレート［例えば、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニルエチル（メタ）アクリレート等］；アルキレングリコールもしくはジアルキレングリコール（アルキレン基の炭素数２〜４）のモノ（メタ）アクリレート［例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート］；（ポリ）グリセリン（重合度１〜４）モノ（メタ）アクリレート；多官能（メタ）アクリレート［例えば、（ポリ）エチレングリコール（重合度１〜１００）ジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコール（重合度１〜１００）ジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−ヒドロキシエチルフェニル）プロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等］などの（メタ）アクリル酸エステル系単量体；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミド系誘導体［例えば、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等］などの（メタ）アクリルアミド系単量体；（メタ）アクリロニトリル、２−シアノエチル（メタ）アクリレート、２−シアノエチルアクリルアミド等のシアノ基含有単量体；スチレンおよび炭素数７〜１８のスチレン誘導体［例えば、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−ヒドロキシスチレンおよびジビニルベンゼン等］などのスチレン系単量体；炭素数４〜１２のアルカジエン［例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等］などのジエン系単量体；カルボン酸（炭素数２〜１２）ビニルエステル［例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルおよびオクタン酸ビニル等］、カルボン酸（炭素数２〜１２）（メタ）アリルエステル［例えば、酢酸（メタ）アリル、プロピオン酸（メタ）アリルおよびオクタン酸（メタ）アリル等］などのアルケニルエステル系単量体；グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有単量体；炭素数２〜１２のモノオレフィン［例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−オクテンおよび１−ドデセン等］のモノオレフィン類；塩素、臭素またはヨウ素原子含有単量体、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどのフッ素以外のハロゲン原子含有単量体；アクリル酸、メタクリル酸などの（メタ）アクリル酸；ブタジエン、イソプレンなどの共役二重結合含有単量体などが挙げられる。
また、付加重合体として、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体などの複数種の単量体からなる共重合体でもよい。また、カルボン酸ビニルエステル重合体は、ポリビニルアルコールなどのように、部分的又は完全にケン化されていてもよい。
結合体はフッ素化合物とフッ素原子を含まないエチレン性二重結合を含む単量体との共重合体であってもよい。
【００３１】
結合剤のその他の例示としては、例えば、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロースなどの多糖類及びその誘導体；フェノール樹脂；メラミン樹脂；ポリウレタン樹脂；尿素樹脂：ポリイミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；石油ピッチ；石炭ピッチなどが挙げられる。
結合剤としては、中でも、フッ素化合物の重合体が好ましく、とりわけ、テトラフルオロエチレンの重合体であるポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
【００３２】
結合剤としては複数種の結合剤を使用してもよい。
電極における結合剤の配合量としては、活性炭１００重量部に対し、通常、０．５〜３０重量部程度、好ましくは２〜３０重量部程度である。
結合剤に用いられる溶剤としては、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、エタノール、メタノールなどのアルコール類の他、エーテル類、ケトン類などが挙げられる。 結合剤が増粘する場合には、集電体への塗布を容易にするために、可塑剤を使用してもよい。
【００３３】
導電性接着剤とは、前記導電剤と前記結合剤との混合物であり、中でも、カーボンブラックとポリビニルアルコールとの混合物が有機溶媒を用いる必要もなく、調製が容易であり、さらに保存性にも優れることから好適である。
【００３４】
電極は、例えば、乾電池、レドックスキャパシタ、ハイブリッドキャパシタ、電気二重層キャパシタなどの電極に用いられ、中でも、静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適である。
ここでレドックスキャパシタとは、例えば「大容量電気二重層キャパシタの最前線（監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス）」の第３章（ｐ１４１〜）に記載があるように、電極に活物質を含有させ、酸化還元反応により蓄電するデバイスである。２枚の電極の間に、後述する電気二重層キャパシタに用いられるのと同様のセパレータを挟み、電解液を満たす構成となっている。本発明においては、電解液とは電解質と溶媒との混合物を意味する。
レドックスキャパシタに用いられる活物質としては、ルテニウム等の遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、導電性高分子等が挙げられる。電極には、本発明の活性炭単独、又は本発明の活性炭と上記に例示された導電剤との混合物を１〜６０重量％、上記に例示された結合剤を２〜３０重量％含有させる。
レドックスキャパシタ用の電解液としては、ルテニウム等の遷移金属酸化物または遷移金属水酸化物を活物質として使用する場合では、硫酸水溶液を例えば、特開２００２−３５９１５５号公報に記載の条件などが挙げられる。また、電解質として有機酸を用い、有機系溶媒に溶解した電解液を使用する場合には、例えば、特開２００２−２６７８６０号公報に記載の条件などが挙げられる。導電性高分子を活物質として使用する場合には、電解質としては、有機溶媒に溶解し、かつ解離するものを用いればよく、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４等のリチウム塩等が挙げられる。特に、電離度が大きく、溶解性も良好であるという理由からＬｉＰＦ６を用いることが望ましい。なお、これらの電解質は、それぞれ単独で用いてもよく、また、これらのもののうち２種以上のものを併用することもできる。なお、電解液中の電解質の濃度はイオン伝導度が良好であるという理由から、０．５〜１．５ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。電解質の濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であると、静電容量が向上する傾向があることから好ましく、１．５ｍｏｌ／Ｌ以下であると電解液の粘度が低下してイオン伝導度が向上する傾向があることから好ましい。
レドックスキャパシタ用の電解液に含まれる溶媒は、後述する電気二重層キャパシタで例示される有機極性溶媒が好ましく使用される。中でも、非プロトン性の有機溶媒を用いることが望ましく、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状エステル等の１種または２種以上からなる混合溶媒を用いることができる。環状炭酸エステルとしてはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が、鎖状炭酸エステルとしてはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等が、環状エステルとしてはγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等がそれぞれ挙げられる。これらのもののうちいずれか１種を単独で用いることも、また２種以上を混合して用いることもできる。なお、電解液は、電解質の解離を助長するために高誘電率であって、かつ、イオンの移動を妨げないために低粘度であること、さらに、電気化学的な耐酸化還元性が高いことが要求される。したがって、特に、炭酸エステル類が溶媒として好適であり、例えば、高誘電率溶媒としてエチレンカーボネート等を、低粘性溶媒としてジエチルカーボネート等をそれぞれ混合して用いることが望ましい。
【００３５】
ハイブリッドキャパシタとは、充電時に、負極においてリチウムイオンが黒鉛等のカーボンの層間に挿入され、正極では電極表面に電解質のアニオンが引き寄せられて電気二重層を構成することにより、蓄電されるデバイスである。負極にはリチウムイオン二次電池の負極と同様の電極を使用し、正極は上記に記載された電極を使用し、正極と負極の間に後述する電気二重層キャパシタと同様のセパレータを挟み、電解液を満たす構成となっている。負極は、具体的には「次世代型リチウム二次電池（監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス）」の第１章第３節（ｐ２５〜）に記載があるようなものが使用できる。
ハイブリッドキャパシタ用の電解質として、通常、無機アニオンとリチウムカチオンとの組み合わせが用いられ、とりわけ、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣｌＯ４−からなる群から選ばれる少なくとも１種の無機アニオンとリチウムカチオンとの組み合わせが好ましい。
ハイブリッドキャパシタの電解液に含まれる有機極性溶媒としては、通常、カーボネート類及びラクトン類からなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒が用いられる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、γ−ブチロラクトン等の溶媒が例示され、好ましくは、エチレンカーボネートと１種以上の鎖状カーボネート類との混合溶媒、γ−ブチロラクトン単独、γ−ブチロラクトンと１種以上の鎖状カーボネート類との混合溶媒等の溶媒である。
添加剤として、電気二重層キャパシタの項で例示された添加剤を用いてもよい。
【００３６】
本発明の活性炭を含む電極は、静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適である。以下、電気二重層キャパシタについて、詳細に説明する。
本発明の活性炭を含む電極からなる電気二重層キャパシタは、前記電極を含むことを特徴とするキャパシタであり、具体的には、例えば、前記電極である正極と負極の２つの間に、独立してセパレータがあり、セパレータと電極の間に電解液が充填されたキャパシタ、例えば、前記電極である正極と負極の２つの間に固体電解質（ゲル電解質）が充填されたキャパシタなどが挙げられる。
充電することによって、正極は＋に帯電し、正極の界面に負の電解質が電気二重層を形成し、同時に負極が−に帯電し、負極の界面に正の電解質が電気二重層を形成することによって電気エネルギーが蓄えられる。充電を中止しても電気二重層は保持されるが、放電させると、電気二重層は解消されて電気エネルギーが放出される。
電気二重層キャパシタは、正極及び負極を含む１つのセルでもよいが、さらに複数のセルを組み合わせたキャパシタであってもよい。
【００３７】
固体電解質とは、樹脂に後述する電解質を分散させたものであり、後述する有機極性溶媒をさらに分散されてもよい。具体的には「大容量電気二重層キャパシタの最前線（監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス）」のｐ７９に記載のあるゲル電解質、特開２００４−１７２３４６号公報及びその引用文献、特開２００４−３０３５６７号及びその引用文献、特開２００３−６８５８０号公報及びその引用文献、特開２００３−２５７２４０号公報等に記載の固体電解質が挙げられる。
本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、本発明の活性炭を含む電極である正極と負極の２つの間に、独立してセパレータがあり、セパレータと電極の間に電解液が充填された電気二重層キャパシタが好適であることから、以下はこの電気二重層キャパシタについて詳細に説明する。
【００３８】
電気二重層キャパシタの形状としては、例えば、コイン型、捲回型、積層型、蛇腹型等が挙げられる。
コイン型の製造例としては、図１に示したように、ステンレスなどの金属製容器（１１）に、集電体（１２）、電極（１３）、セパレータ（１４）、電極（１３）及び集電体（１２）を順次積層し、電解液で充填したのち金属製蓋（１５）及びガスケット（１６）で封止する方法などが挙げられる。
捲回型の製造例としては、図２に示したように、集電体（２２）に前記活性炭を含む混合スラリーを塗布、乾燥し、集電体（２２）及び電極（２３）の積層シートを調製し、このシート２枚をセパレータ（２４）を介して捲回し、円筒型のアルミニウム、ステンレス等の金属製容器（２１）に電極封口板（２５）とともにハウジングする方法などが挙げられる。
尚、集電体には予めリードが具備されており、一方の積層シートのリード（２６）が正極とし、他方の積層シートのリード（２６）を負極として電気を充電及び放電される。
積層型としては、図３に示したように、集電体（３２）及び電極（３３）の積層シートとセパレータ（３４）を交互に積層したのち、アルミニウム、ステンレス等の金属製容器（３１）に入れ、電解液を充填し、集電体は交互にリード（３５）と接続され、封止する方法；図４のように、集電体（４２）及び電極（４３）の積層シート並びにセパレータ（４４）を交互に圧接し、外層をゴム材料等でシーリングし、電解液を充填したのち、封止する方法などが挙げられる。また。ガスケット（４６）を適宜含むパイポーラ構造として、使用電圧を任意に設定できる構造であってもよい。
本発明の実施例は図５に示したように加圧板（５１）の間に、シート状に成形した電極（５３）、セパレータ（５４）、電極（５３）、集電体（５２）及び絶縁材料（５５）を積層し、セパレータ（５４）と電極（５３）の間に電解液を充填し、外層をフッ素樹脂でシーリングし、ボルトで圧締めした電気二重層キャパシタで実施した。尚、ボルトは２つの集電体からいずれも絶縁されている。
蛇腹型は、電極及び集電体のシート２枚をセパレータを介して蛇腹状に折り返しながら積層したのち、積層型と同様に調製する方法である。
【００３９】
電気二重層キャパシタに用いられるセパレータは、正極と負極とを分離し、電解液を保持する役割を担うもので、大きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度を持ち絶縁性の膜が用いられる。
セパレータとしては、例えば、ビスコースレーヨンまたは天然セルロースなどの抄紙、セルロースやポリエステル等の繊維を抄紙して得られる混抄紙、電解紙、クラフト紙、マニラ紙、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、ガラス繊維、多孔質ポリエチレン、多孔質ポリプロピレン、多孔質ポリエステル、アラミド繊維、ポリブチレンテレフタレート不織布、パラ系全芳香族ポリアミド、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂などの不織布または多孔質膜等が挙げられる。
セパレータとしては、シリカなどのセラミック粉末粒子と前記結合剤とからなる成形物であってもよい。該成形物は通常、正極及び負極と一体成形される。また、ポリエチレンやポリプロピレンなどを用いたセパレータについては、親水性を向上させるために界面活性剤やシリカ粒子を混合させてもよい。さらに、セパレータには、アセトン等の有機溶媒、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）等の可塑剤等が含有されていてもよい。
【００４０】
セパレータとして、プロトン伝導型ポリマーを用いてもよい。
セパレータとしては、中でも、電解紙、ビスコースレーヨン又は天然セルロースの抄紙、クラフト紙、マニラ紙、セルロース又はポリエステルの繊維を抄紙して得られる混抄紙、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、マニラ麻シート、ガラス繊維シート等が好ましい。
セパレータの孔径は、通常、０．０１〜１０μｍ程度である。セパレータの厚さは、通常、１〜３００μｍ程度、好ましくは５〜３０μｍ程度である。
セパレータは空孔率の異なるセパレータを積層したものであってもよい。
【００４１】
電気二重層キャパシタに用いられる電解質は、無機系電解質及び有機系電解質に大別され、無機系電解質としては、例えば、硫酸、塩酸、過塩素酸などの酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化テトラアルキルアンモニウムなどの塩基、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの塩などが挙げられる。無機系電解質としては、中でも、硫酸水溶液が、安定性に優れ、電気二重層キャパシタを構成する材料に対する腐食性が低いことから好ましい。
無機系電解質の濃度は、通常、０．２〜５ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）程度であり、好ましくは、１〜２ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）程度である。濃度が０．２〜５ｍｏｌ／Ｌであると、電解液中のイオン伝導性を確保することができる。
無機系電解質は、通常、水と混合して電解液として用いる。
【００４２】
有機系電解質としては、例えば、ＢＯ３３−、Ｆ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣｌＯ４−、ＡｌＦ４−、ＡｌＣｌ４−、ＴａＦ６−、ＮｂＦ６−、ＳｉＦ６２−、ＣＮ−、Ｆ（ＨＦ）ｎ−（当該式中、ｎは１以上４以下の数値を表す）などの無機アニオンと後述する有機カチオンとの組み合わせ、後述する有機アニオンと有機カチオンとの組み合わせ、有機アニオンとリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、水素イオンなどの無機カチオンとの組み合わせが挙げられる。
【００４３】
有機カチオンとは、カチオン性有機化合物であり、例えば、有機４級アンモニウムカチオン、有機４級ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。
有機４級アンモニウムカチオンとは、アルキル基（炭素数１〜２０）、シクロアルキル基（炭素数６〜２０）、アリール基（炭素数６〜２０）及びアラルキル基（炭素数７〜２０）からなる群から選ばれる炭化水素基が窒素原子に置換された４級のアンモニウムカチオンであり、有機第４級ホスホニウムカチオンとは前記と同様の炭化水素基がリン原子に置換された４級のホスホニウムカチオンである。
置換される炭化水素基には、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基などが結合されていてもよい。
主な有機４級アンモニウムカチオン、有機４級ホスホニウムカチオンとして以下の化合物が例示される。
【００４４】
（テトラアルキルアンモニウムカチオン）
テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラｎ−プロピルアンモニウム、テトラｎ−ブチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、メチルトリ−ｎ−プロピルアンモニウム、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム、エチルトリ−ｎ−ブチルアンモニウム、トリ−ｎ−オクチルメチルアンモニウム、エチルトリ−ｎ−オクチルアンモニウム、ジエチルメチル−ｉ−プロピルアンモニウム、ジエチルメチル−ｎ−プロピルアンモニウム、エチルジメチル−ｉ−プロピルアンモニウム、エチルジメチル−ｎ−プロピルアンモニウム、ジエチルメチルメトキシエチルアンモニウム、ジメチルエチルメトキシエチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、（ＣＦ３ＣＨ２）（ＣＨ３）３Ｎ＋、（ＣＦ３ＣＨ２）２（ＣＨ３）２Ｎ＋など
【００４５】
（エチレンジアンモニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’−ヘキサメチルエチレンジアンモニウム、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアンモニウムなど
（下記式で表されるビシクロ型アンモニウムカチオン）
（式中、Ｘは窒素原子又はリン原子を表し、ｄ、ｅはそれぞれ独立に、４〜６の整数を表す。）
【００４６】
（イミダゾリニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−１２Ｈ−０イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウムなど。
【００４７】
（イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウムなど。
【００４８】
（テトラヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウムなど。
【００４９】
（ジヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウムなど。
【００５０】
（ピロリジニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウムなど。
（ピペリジニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピペリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−ｎ−ブチルピペリジニウムなど。
（ヘキサメチレンイミニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサメチレンイミニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルヘキサメチルンイミニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルヘキサメチレンイミニウムなど。
（モルホリニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルモルホリニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルモルホリニウム、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルモルホリニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−ブチルモルホリニウムなど。
（ピペラジニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルピペラジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリメチルピペラジニウム、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジニウム、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリエチル−Ｎ’−メチルピペラジニウム、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルピペラジニウムなど。
【００５１】
（テトラヒドロピリミジニウムカチオン）
１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−３，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−３，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−エチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、５−エチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネニウム、８−エチル−１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセニウム、５−エチル−１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［５．４．０］−５−ウンデセニウム、５−エチル−１，５−ジアザビシクロ［５．４．０］−５−ウンデセニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３，６−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−エチル−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−エチル−１，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，３，６−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、５−エチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、５−エチル−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２−ジエチル−３，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２−ジエチル−３，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２−ジエチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３−ジエチル−２，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３−ジエチル−２，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，４−ジエチル−２，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，４−ジエチル−３，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，４−ジエチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，５−ジエチル−２，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，５−ジエチル−３，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，５−ジエチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２，４−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２，５−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４，５−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４，６−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４，５−ペンタメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４，６−ペンタメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４，５，６−ヘキサメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウムなど。
【００５２】
（ジヒドロピリミジニウムカチオン）
１，３−ジメチル−１，４−もしくは−１，６−ジヒドロピリミジニウム、［これらを１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウムと表記し、以下同様の表現を用いる。］１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７，９（１０）−ウンデカジエニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５，７（８）−ノナジエニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ヒドロピリミジニウム、及び上記ジヒドロピリミジニウム系カチオンの２位の水素原子をフッ素原子で置換したカチオンなど。
【００５３】
１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム
【００５４】
（ピリジニウムカチオン）
Ｎ−メチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチルピリジニウム、Ｎ−メチル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−メチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−メチル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−メチル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−エチル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−メチル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−エチル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−メチル−４−ジメチルアミノピリジニウム、Ｎ−エチル−４−ジメチルアミノピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−４−ジメチルアミノピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−４−ジメチルアミノピリジニウムなど。
【００５５】
（ピコリニウムカチオン）
Ｎ−メチルピコリニウム、Ｎ−エチルピコリニウムなど
（イミダゾリニウム系カチオン）
１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−ヘプチルイミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−（２’−ヘプチル）イミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−（３’−ヘプチル）イミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−（４’−ヘプチル）イミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−ドデシルイミダゾリニウム、１，１−ジメチルイミダゾリニウム、１，１，２−トリメチルイミダゾリニウム、１，１，２，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，１，２，５−テトラメチルイミダゾリニウム、１，１，２，４，５−ペンタメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，２，３，５−ペンタメチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３，５−ジメチルイミダゾリニウム、４−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２−ジエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，４−ジエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，５−ジエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，３−ジエチル−２−メチルイミダゾリニウム、１，３−ジエチル−４−メチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３，５−トリメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３，４，５−トリメチルイミダゾリニウム、２−エチル−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、４−エチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２−ジエチル−３，４−ジメチルイミダゾリニウム、１，３−ジエチル−２，４−ジメチルイミダゾリニウム、１，４−ジエチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、２，４−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、４，５−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、３，４−ジエチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチル−４−メチルイミダゾリニウム、１，２，４−トリエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，２，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリエチル−２−メチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリエチル−５−メチルイミダゾリニウム、１，４，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリニウム、２，３，４−トリエチル−１−メチルイミダゾリニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、及び上記イミダゾリニウム系カチオンの２位の水素原子をフッ素原子で置換した化合物など。
【００５６】
（イミダゾリウムカチオン）
１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ｎ−プロピル−３−メチルイミダゾリウム、１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ｎ−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ｎ−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−ヘプチルイミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（２’−ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（３’−ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（４’−ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−ドデシルイミダゾリウム、１，１−ジメチルイミダゾリウム、１，１，２−トリメチルイミダゾリウム、１，１，２，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，１，２，５−テトラメチルイミダゾリウム、１，１，２，４，５−ペンタメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，５−ジメチルイミダゾリウム、２−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、４−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，２−ジエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，４−ジエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，５−ジエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−４−メチルイミダゾリウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，３，４−トリエチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３，４−トリメチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３，５−トリメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，４，５−トリメチルイミダゾリウム、２−エチル−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、４−エチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，２−ジエチル−３，４−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２，４−ジメチルイミダゾリウム、１，４−ジエチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１，４−ジエチル−２，５−ジメチルイミダゾリウム、２，４−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、４，５−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、３，４−ジエチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、２，３，４−トリエチル−１−メチル−イミダゾリウム、１，２，３−トリエチル−４−メチルイミダゾリウム、１，２，４−トリエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，２，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３，４−トリエチル−２−メチルイミダゾリウム、１，３，４−トリエチル−５−メチルイミダゾリウム、１，４，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，２，３，４，５−ペンタメチルイミダゾリウム、１−フェニル−３−メチルイミダゾリウム、１−フェニル−３−エチルイミダゾリウム、１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、１−ベンジル−３−エチルイミダぞりウム、１−フェニル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−フェニル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−フェニル−２−メチル−３−エチルイミダゾリウム、１−フェニル−２−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ベンジル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ベンジル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−ベンジル−２−メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−フェニルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−フェニルイミダゾリウム、１−メチル−２−フェニル−３−エメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−ベンジルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−ベンジルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エトキシメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−エトキシメチルイミダゾリウム、１−メチル−２−エトキシメチル−３−エチルイミダゾリウム、１−エトキシメチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エトキシメチル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エトキシメチル−２―メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−メトキシメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−メトキシメチルイミダゾリウム、１−メチル−２−メトキシメチル−３−エチルイミダゾリウム、１−メトキシメチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−メトキシメチル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−メトキシメチル−２―メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−メトキシエチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−メトキシエチルイミダゾリウム、１−メチル−２−メトキシエチル−３−エチルイミダゾリウム、１−メトキシエチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−メトキエメチル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−メトキシエチル−２―メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルベンゾイミダゾリウム、１，３−ジエチルベンゾイミダゾリウム、１−メチル−３−エチルベンゾイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルベンゾイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−エチルベンゾイミダゾリウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、及び上記イミダゾリウム系カチオンの２位の水素原子をフッ素原子で置換したカチオンなど。
【００５７】
（キノリニウムカチオン）
Ｎ−メチルキノリニウム、Ｎ−エチルキノリニウムなど。
（ビピリジニウムカチオン）
Ｎ−メチル−２，２’−ビピリジニウム、Ｎ−エチル−２，２’−ビピリジニウムなどイオンを表す。）
【００５８】
（その他のアンモニウムカチオン）
N-メチルチアゾリウム、N-エチルチアゾリウム、N-メチルオキサゾリウム、N-エチルオキサゾリウム、N-メチル−４−メチルチアゾリウム、N-エチル−４−メチルチアゾリウム、N-エチル−イソチアゾリウム、１，４−ジメチル−１，２，４−トリアゾリウム、１，４−ジエチル−１，２，４−トリアゾリウム、１−メチル−４−エチルー１，２，４−トリアゾリウム、１−エチル−４−メチルー１，２，４−トリアゾリウム、１，２−ジメチルピラゾリウム、１，２−ジエチルピラゾリウム、１−メチル−２−エチルピラゾリウム、Ｎ−メチルピラジニウム、Ｎ−エチルピラジニウム、Ｎ−メチルピリダジニウム、Ｎ−エチルピリダジニウムなどが挙げられる。
【００５９】
（テトラアルキルホスホニウムカチオン）
テトラメチルホスホニウム、エチルトリメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、ジエチルジメチルホスホニウム、トリメチル−ｎ−プロピルホスホニウム、トリメチルイソプロピルホスホニウム、エチルジメチル−ｎ−プロピルホスホニウム、エチルジメチルイソプロピルホスホニウム、ジエチルメチル−ｎ−プロピルホスホニウム、ジエチルメチルイソプロピルホスホニウム、ジメチルジ−ｎ−プロピルホスホニウム、ジメチル−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、ジメチルジイソプロピルホスホニウム、トリエチル−ｎ−プロピルホスホニウム、ｎ−ブチルトリメチルホスホニウム、イソブチルトリメチルホスホニウム、ｔ−ブチルトリメチルホスホニウム、トリエチルイソプロピルホスホニウム、エチルメチルジ−ｎ−プロピルホスホニウム、エチルメチル−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、エチルメチルジイソプロピルホスホニウム、ｎ−ブチルエチルジメチルホスホニウム、イソブチルエチルジメチルホスホニウム、ｔ−ブチルエチルジメチルホスホニウム、ジエチルジ−ｎ−プロピルホスホニウム、ジエチル−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、ジエチルジイソプロピルイソプロピルホスホニウム、メチルトリ−ｎ−プロピルホスホニウム、メチルジ−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、メチル−ｎ−プロピルジイソプロピルホスホニウム、ｎ−ブチルトリエチルホスホニウム、イソブチルトリエチルホスホニウム、ｔ−ブチルトリエチルホスホニウム、ジ−ｎ−ブチルジメチルホスホニウム、ジイソブチルジメチルホスホニウム、ジ−ｔ−ブチルジメチルホスホニウム、ｎ−ブチルイソブチルジメチルホスホニウム、ｎ−ブチル−ｔ−ブチルジメチルホスホニウム、イソブチル−ｔ−ブチルジメチルホスホニウム、トリ−ｎ−オクチルメチルホスホニウム、エチルトリ−ｎ−オクチルホスホニウムなど。
【００６０】
有機カチオンとしては、中でも、有機４級アンモニウムカチオンが好ましく、中でも、イミダゾリウムカチオンが好ましく、とりわけ、式（４）
で表される１−エチル−３−メチルイミダゾリウム（ＥＭＩ＋）であると、単位体積あたりの静電容量が増加する傾向があることから好ましい。
【００６１】
有機アニオンとは、置換基を有していてもよい炭化水素基を含むアニオンであり、例えば、Ｎ（ＳＯ２Ｒｆ）２−、Ｃ（ＳＯ２Ｒｆ）３−、ＲｆＣＯＯ−、およびＲｆＳＯ３−（Ｒｆは炭素数１〜１２のパーフルオロアルキル基を表す）からなる群より選ばれたアニオン、及び、次に示す有機酸（カルボン酸、有機スルホン酸、有機リン酸）又はフェノールから活性水素原子を除いたアニオンなどが挙げられる。
【００６２】
（カルボン酸）
・炭素数２〜１５の２〜４価のポリカルボン酸：脂肪族ポリカルボン酸［飽和ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、セバチン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、プロピルマロン酸、ブチルマロン酸、ペンチルマロン酸、ヘキシルマロン酸、ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、メチルプロピルマロン酸、メチルブチルマロン酸、エチルプロピルマロン酸、ジプロピルマロン酸、メチルコハク酸、エチルコハク酸、２，２−ジメチルコハク酸、２，３−ジメチルコハク酸、２−メチルグルタル酸、３−メチルグルタル酸、３−メチル−３−エチルグルタル酸、３，３−ジエチルグルタル酸、メチルコハク酸、２−メチルグルタル酸、３−メチルグルタル酸、３，３−ジメチルグルタル酸、３−メチルアジピン酸など）、不飽和ポリカルボン酸（シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、１−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、６−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、１−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、６−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、フラン−２，３−ジカルボン酸、５−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−フラン−２，３−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−４−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−５−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、２，５−ジヒドロキシ−フラン−３，４−ジカルボン酸、２，５−ジヒドロキシ−２−メチル−フラン−３，４−ジカルボン酸など。これらのうち好ましいものは、シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、フラン−２，３−ジカルボン酸、５−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、５−メチル−２，３−フラン−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−フラン−２，３−ジカルボン酸、２，５−ジヒドロキシ−フラン−３，４−ジカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、１，２−シクロヘキサジエン−１，２−ジカルボン酸、６−メチル−１，２−シクロヘキサジエン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−１，２−シクロヘキサジエン−１，２−ジカルボン酸、フラン−３，４−ジカルボン酸、２−メチル−フラン−３，４−ジカルボン酸など。これらのうち好ましいものは、１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、フラン−３，４−ジカルボン酸、２−メチル−３，４−フラン−ジカルボン酸など）］、芳香族ポリカルボン酸［フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など］、Ｓ含有ポリカルボン酸［チオジブロピオン酸など］；
【００６３】
・炭素数２〜２０のオキシカルボン酸：脂肪族オキシカルボン酸［グリコール酸、乳酸、酒石酸、ひまし油脂肪酸など］；芳香族オキシカルボン酸［サリチル酸、マンデル酸、４−ヒドロキシ安息香酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸など］；
・炭素数１〜３０のモノカルボン酸：脂肪族モノカルボン酸［飽和モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ウンデンカン酸など）、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、スクアリン酸、４，５−ジヒドロキシ−４−シクロペンテン−１，３−ジオン、２，３−ジヒドロキシ−２−シクロヘキセン−１，４−ジオンなど）］；芳香族モノカルボン酸［安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸、トルイル酸、エチル安息香酸、プロピル安息香酸、イソプロピル安息香酸、ブチル安息香酸、イソブチル安息香酸、第２ブチル安息香酸、第３ブチル安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、エトキシ安息香酸、プロポキシ安息香酸、イソプロポキシ安息香酸、ブトキシ安息香酸、イソブトキシ安息香酸、第２ブトキシ安息香酸、第３ブトキシ安息香酸、アミノ安息香酸、Ｎ−メチルアミノ安息香酸、Ｎ−エチルアミノ安息香酸、Ｎ−プロピルアミノ安息香酸、Ｎ−イソプロピルアミノ安息香酸、Ｎ−ブチルアミノ安息香酸、Ｎ−イソブチルアミノ安息香酸、Ｎ−第２ブチルアミノ安息香酸、Ｎ−第３ブチルアミノ安息香酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ安息香酸、ニトロ安息香酸、フロロ安息香酸など］
【００６４】
（フェノール）
・１価フェノール（フェノール類、ナフトール類を含む）：フェノール、アルキル（炭素数１〜１５）フェノール類（クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、ｎ−もしくはイソプロピルフェノール、イソドデシルフェノールなど）、メトキシフェノール類（オイゲノール、グアヤコールなど）、α−ナフトール、β−ナフトール、シクロヘキシルフェノールなど；
・多価フェノール：カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、フロログルシン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど。
【００６５】
（分子内に炭素数１〜１５であるアルキル基を１ないし２個有するリン酸エステル）
モノおよびジメチルリン酸エステル、モノおよびジイソプロピルリン酸エステル、モノおよびジブチルリン酸エステル、モノおよびジ−（２−エチルヘキシル）リン酸エステル、モノおよびジイソデシルリン酸エステルなど。
【００６６】
（有機スルホン酸）
アルキル（炭素数１〜１５）ベンゼンスルホン酸（ｐ−トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸など）、スルホサリチル酸、メタンスルホン酸、三フッ化メタンスルホン酸など。
（トリアゾール、テトラゾール骨格を有する有機酸）
１−Ｈ−１，２，４−トリアゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、１，２，３−トリアゾール−４，５−ジカルボン酸、３−メルカプト−５−メチル−１，２，４−トリアゾール、１，２，３，４−テトラゾールなど
【００６７】
（ホウ素含有有機酸）
ボロジシュウ酸、ボロジグリコール酸、ボロジ（２−ヒドロキシイソ酪酸）、アルカンホウ酸、アリールホウ酸、メタンホウ酸、エタンホウ酸、フェニルホウ酸など
【００６８】
下記式で表されるアニオン
［（Ｒｆ）ｋＢＦ４−ｋ］−
（式中、ｋは１〜４の整数を表す。Ｒｆは前記と同じ意味を表す）
【００６９】
トリフルオロメチルトリフルオロボレート、ビス（トリフルオロメチル）ジフルオロボレート、トリス（トリフルオロメチル）フルオロボレート、テトラキス（トリフルオロメチル）ボレート、ペンタフルオロエチルトリフルオロボレート、ビス（ペンタフルオロエチル）ジフルオロボレート、トリス（ペンタフルオロエチル）フルオロボレート、テトラキス（ペンタフルオロエチル）ボレートなど。
【００７０】
下記式で表されるアニオン
（式中、Ｒ’は、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、クロル基、フルオロ基、ホルミル基もしくはエーテル結合を有する基を有していてもよい炭素数１〜１０の炭化水素基または水素原子かフッ素原子である。Ｒ’は、互いに同一でも異なっていてもよい。Ｒ’の相互がアルキレン基として結合して環を形成してもよい。）
【００７１】
下記式で表されるアニオン
（式中、Ｒ”はＲ’と同じ意味を表す。Ｒ”は、互いに同一でも異なっていてもよい。Ｒ”の相互が炭化水素基として結合して環を形成してもよい。）
【００７２】
下記式で表されるアニオン
（式中、Ｒ１及びＲ２は炭素数１〜４でフッ素を含有する１価の有機基である。Ｒ１及びＲ２は互いに同一でも異なっていてもよい。Ｒ３は炭素数２〜８でフッ素を含有する２価の有機基である。）
【００７３】
アニオンとしては、無機アニオンが好ましく、とりわけ、ＢＦ４−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−が好ましく、中でもとりわけ、ＢＦ４−が、静電容量が向上する傾向があることから好ましい。
【００７４】
電解質を含む電解液に用いられる溶媒としては、水及び／又は有機極性溶媒が挙げられる。無機系電解質を含む電解液は、通常、水を主成分とする溶媒が用いられ、水とともに前記に例示された親水性有機溶媒を用いてもよい。有機系電解質を含む電解液は、有機極性溶媒を主成分とする溶媒が用いられ、有機極性溶媒を含む電解液中に含まれる水分の含有量としては、通常、２００ｐｐｍ以下、好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下である。有機極性溶媒を含む電解液における水分の含有量を抑制することにより、水の電気分解による電極への影響、特に耐電圧の低下を抑制することができる。
【００７５】
ここで、有機極性溶媒の具体例としては、以下のものが例示される。
（エーテル）
モノエーテル（エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフランなど）、ジエーテル（エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルイソプロピルエーテルなど）、トリエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、環状エーテル［炭素数２〜４（テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、２−メチル−１，３−ジオキソランなど）；４−ブチルジオキソラン、炭素数５〜１８のクラウンエーテル］など。
（フッ素化されたジオキソラン）
２，２−ジ（トリフルオロメチル）−１，３−ジオキソラン、２，２−ジ（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン、２，２−ジ（トリフルオロメチル）−４，４，５，５−テトラフルオロ−１，３−ジオキソラン、２，２−ジメチル−４，４，５，５−テトラフルオロ−１，３−ジオキソラン又は２，２−ジメチル−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン
【００７６】
（アミド）
ホルムアミド類（Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなど）、アセトアミド類（Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなど）、プロピオンアミド類（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドなど）、ヘキサメチルホスホリルアミドなど。オキサゾリジノン類；Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノン、３，５−ジメチル−２−オキサゾリジノンなど、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドンなど。
（ニトリル）
アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、アクリロニトリル、プロピオニトリルの水素原子１個以上をフッ素原子に置換した含フッ素プロピオニトリルなど。
【００７７】
（カルボン酸エステル）
蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、吉草酸メチル、プロピオン酸エチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチルなど、無水マレイン酸およびその誘導体、
（ラクトン）
γ−ブチロラクトン、３−メチル−γ−ブチロラクトン、２−メチル−γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、３−メチル−γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなど。
【００７８】
（カーボネート）
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジエチルカーボネート、４−アリルオキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−（１'−プロペニルオキシメチル）−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−アリルオキシメチル−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−（１'−プロペニルオキシメチル）−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−アクリロイルオキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メタクリロイルオキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メタクリロイルオキシメチル−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、4−メトキシカルボニルオキシメチル−１，３−ジオキソランー2−オン、4−アリルオキシカルボニルオキシメチル−１，３−ジオキソランー2−オン、４−（１’−プロペニルオキシカルボニルオキシメチル）−１，３−ジオキソランー2−オン、4-ビニルエチレンカーボネート、4,5-ジビニルエチレンカーボネート、4,4,5,5-テトラメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4,4,5,5-テトラエチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、ビニレンカーボネート、4-メチルビニレンカーボネート、4,5-ジメチルビニレンカーボネート、５，５-ジメチル-１，３-ジオキサン-２-オンおよび５，５-ジエチル-1,3-ジオキサン-2-オン、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチルプロピルカーボネート、及び、上記化合物の水素原子１個以上をフッ素原子に置換した化合物など。
【００７９】
（スルホキシド）
ジメチルスルホキシド、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、及び、スルホランの水素原子１以上をフッ素原子に置換した含フッ素スルホランなど。
１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、および１つ以上水素原子をフッ素原子で置換した化合物など
（スルホン）
ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジｎ−プロピルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジ−ｎ−ブチルスルホン、ジ−ｓｅｃ−ブチルスルホン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルスルホンなど。
【００８０】
（ニトロ化合物）
ニトロメタン、ニトロエタンなど
（その他の複素環式化合物）
Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノン、３，５−ジメチル−２−オキサゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリジノンなど。
【００８１】
（１価アルコール）
炭素数１〜６の１価アルコール（メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコールなど）、炭素数７以上の１価アルコール（ベンジルアルコール、オクチルアルコールなど）
（多価アルコール）
炭素数１〜６の２価アルコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコールなど）、炭素数７以上の２価アルコール（オクチレングリコールなど）、３価のアルコール（グリセリンなど）、６価のアルコール（ヘキシトールなど）など。
【００８２】
（炭化水素）
芳香族系溶剤（トルエン、キシレン、エチルフルオロベンゼン、ベンゼンの水素原子がフッ素原子に１〜６個置換されたフルオロベンゼンなど）、パラフィン系溶剤（ノルマルパラフィン、イソパラフィンなど）など。
【００８３】
（ケイ素化合物）
ケイ素原子を分子内に有する ３−トリメチルシリル−２−オキサゾリジノン、３−トリメチルシリル−４−トリフルオロメチル−２−オキサゾリジノン、３−トリエチルシリル−２−オキサゾリジノンなどオキサゾリジノン化合物、Ｎ−トリメチルシリルイミダゾール、Ｎ−トリメチルシリル−４−メチル−イミダゾール、Ｎ−トリエチルシリルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリス（トリメチルシリル）ホスフェート、トリス（トリエチルシリル）ホスフェート、トリメチルシリルジメチルホスフェート、トリメチルシリルジアリルホスフェート等のホスフェート化合物、４−トリメチルシリル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−トリメチルシリル−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−トリメチルシリルメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン等の環状カーボネート化合物、フェニルトリメチルシラン、フェニルトリエチルシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルチオトリメチルシラン、フェニルチオトリエチルシラン等のフェニル化合物、メチル−Ｎ−トリメチルシリルカーバメート、メチル−Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリルカーバメート、エチル−Ｎ−トリメチルシリルカーバメート、メチル−Ｎ−トリエチルシリルカーバメート、ビニル−Ｎ−トリメチルシリルカーバメート等のカーバメート化合物、メチルトリメチルシリルカーボネート、アリルトリメチルシリルカーボネート、エチルトリメチルシリルカーボネート等のカーボネート化合物、メトキシトリメチルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ペンタメチルジシロキサン、メトキシメチルトリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、ブチルジフェニルクロロシラン、トリフルオロメチルトリメチルシラン、アセチルトリメチルシラン、３−トリメチルシリルシクロペンテン、アリルトリメチルシラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラザンなど。
【００８４】
電解質を溶解する有機極性溶媒としては、異なる２種類以上の溶媒の混合物であってもよい。
電解液に含まれる有機極性溶媒としては、中でも、カーボネート類、ラクトン類およびスルホキシド類からなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒であり、好ましくは、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、スルホラン、３−メチルスルホラン、アセトニトリル、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、エチレングリコールおよびジエチルカーボネートからなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒であり、とりわけ好ましくは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホランからなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒である。ここで「主成分とする」とは、溶媒のうち、５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、当該化合物が占めることをいい、このように有機極性溶媒の含有量が高いほどキャパシタの長期耐久性や作動電圧を向上させることができる。
【００８５】
電解液には必要により、種々の添加剤を添加することができる。具体的には、ガス発生抑制、耐電圧向上のためのリン酸エステル（リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリアリルなど）、ホスホン酸類など］、高容量高出力化のために下記式で表される含フッ素有機ケイ素化合物などが挙げられる。
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）３
（ＣＨ３）３Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２）−Ｓｉ（ＣＨ３）
【００８６】
リン酸エステルの添加量は、通常、電解質の電気伝導度と電解液溶剤への溶解度の観点から電解質の１０重量％以下程度であり、含フッ素有機ケイ素化合物の添加量としては、電解液中に０．１〜５重量％程度である。
【００８７】
有機極性溶媒の１種である安息香酸類［例えば、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピルなど安息香酸アルキルエステル、安息香酸など］は集電体からの金属溶出防止の添加剤として使用してもよい。添加剤として安息香酸類を用いる場合には、通常、電解質の０．００１〜１０．０重量％程度であり、好ましくは０．００５〜５重量％、より好ましくは０．１〜１重量％である。
【００８８】
有機系電解質を含む電解液における有機系電解質の濃度は、通常、０．５〜５．０ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）、好ましくは、０．７〜３．０ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）程度の濃度である。電解質が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上溶解すると、静電容量が増加する傾向があることから好ましく、５．０ｍｏｌ／Ｌ以下であると粘度が低くなる傾向があることから好ましい。
【００８９】
電気二重層キャパシタには、通常、５ｍＡ／ｇ〜１０Ａ／ｇ、好ましくは１０ｍＡ／ｇ〜５Ａ／ｇ程度の電流を印加して充電される。５ｍＡ／ｇ以上印加すると充電速度が向上する傾向があることから好ましく、１０Ａ／ｇ以下であると静電容量の低下が抑制される傾向があることから好ましい。
また、本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、１Ａ／ｇ以上の急速充放電を繰り返しても、静電容量の低下は少ない。
【００９０】
本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、活性炭の単位体積あたりの静電容量が、通常、２５Ｆ／ｍｌ以上、好ましくは、３０Ｆ／ｍｌ以上である、静電容量が優れた電気二重層キャパシタである。また、活性炭の単位重量あたりの静電容量も、通常、２５Ｆ／ｇ以上、好ましくは３０Ｆ／ｇ以上という優れた電気特性を有する。
なお、活性炭の静電容量は、活性炭８０重量部、ポリテトラフルオロエチレン１０重量部（固形分）の混合物を混錬した後、直径１３ｍｍの容器に入れて、１６２ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧して成型し、成型品の密度（ｇ／ｃｃ）を求め、東洋システム（株） ＴＯＳＣＡＴ−３１００充放電評価装置にて、該成型品について３００ｍＡ／ｇの定電流で２．８Ｖまで充電し、次いで放電する際の放電曲線から単位重量あたりの静電容量を求め、単位体積あたりの静電容量は、得られた単位重量あたりの静電容量に前記で得られた密度を乗じて算出することによって求めることができる。
【００９１】
さらに、本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、定電流（３００ｍＡ、０〜２．３Ｖ）の充放電時における静電容量を１００とした場合、急速充放電しても静電容量の低下は少なく、電解液が３ｍｏｌ／Ｌの１−エチル−３−メチルイミダゾリウムＢＦ４塩のプロピレンカーボネート溶液にすれば、４０００ｍＡ／ｇの急速充放電しても静電容量の低下が、通常、５％未満、好ましくは３％以下にとどまるという優れた電気特性を有する。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００９３】
（化合物（１）の合成例１）
テトラメチルカリックス[４]レゾルシナレーン（化合物（１）：ＭＣＲＡ）の製造
四つ口フラスコに、窒素気流下でレゾルシノール３０．０ｇ、エタノール１２０ｍｌ、アセトアルデヒド１２．１ｇを入れ氷冷し、攪拌しながら３６％塩酸５３．７ｇを滴下した。滴下終了後６５℃に昇温し、その後同温度で５時間保温した。得られた反応混合物に水３２０ｇを加え、生成した沈殿を濾取し、濾液が中性になるまで水で洗浄し、乾燥後、水−エタノールの混合溶媒から再結晶してテトラメチルカリックス[４]レゾルシナレーン（ＭＣＲＡ）１３．１ｇを得た。
【００９４】
ＭＣＲＡの質量分析値（ＦＤ−ＭＳ） ｍ／ｚ ５４４
ＭＣＲＡの１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ１．２９（ｓ，１２Ｈ）、４．４５（ｑ，４Ｈ）、６．１４（ｓ，４Ｈ）、６．７７（ｓ，４Ｈ）、８．５３（ｓ，８Ｈ）
【００９５】
（実施例１）
（活性炭の調製）
ＭＣＲＡ１重量部に対して水酸化カリウム（固形分）が１．５重量部となるように１０重量％の水酸化カリウム水溶液とＭＣＲＡとを混合し、真空乾燥機にて水分を除去し、続いて、アルゴン雰囲気下にて８００℃で４時間賦活処理を行った後、常温まで放冷した。次に、０．１ mol/L の希塩酸を加えて洗浄した後、ろ過して活性炭を分離し、さらにイオン交換水を加えて洗浄、ろ過、乾燥を順次、行って活性炭を得た。乾燥後の活性炭を次いで、ボールミル（メノウ製ボール、２８ｒｐｍ、５分間）で粉砕した。
得られた活性炭の全細孔容積は０．８９ｍｌ／ｇ、ミクロ孔容積は０．８４ｍｌ／ｇであり、メソ孔容積は０．０５ｍｌ／ｇであることが算出された。
ここで、全細孔容積は、ユアサアイオニクス社製、ＡＵＴＯＳＯＲＢを用い、液体窒素温度での窒素吸着等温線における相対圧０．９５付近の窒素吸着量から算出され、ミクロ孔容積は相対圧０．３０付近から算出される。
【００９６】
（電極及び電気二重層キャパシタの製造例）
上記活性炭８０重量部、アセチレンブラック（電気化学（株） デンカブラック５０％ プレス品）１０重量部、及びポリテトラフルオロエチレン（約６０重量％含有水性ディスパージョン）１０重量部（固形分）の混合物を混錬した後、０．２８ｍｍのシート状に成形、乾燥して電極を得た。得られた電極２枚の間に、コンデンサー用セルロース（厚さ５０μｍ）をセパレータとして入れた後、１ｍｏｌ／ＬのテトラエチルアンモニウムＢＦ４塩（有機系電解質）のプロピレンカーボネート溶液を充填した２極式電気二重層キャパシタ（図５）を作成した。
該キャパシタを用いた定電流充放電測定（３００ｍＡ／ｇ、０〜２．８Ｖ）により活性炭の単位体積あたりの静電容量が２８．１Ｆ／ｃｃ、活性炭の単位重量あたりの静電容量が４３．０Ｆ／ｇであった。
なお、活性炭の静電容量は、用いた活性炭８０重量部、ポリテトラフルオロエチレン（約６０重量％含有水性ディスパージョン）１０重量部（固形分）の混合物を混錬した後、直径１３ｍｍの容器に入れて、１６２ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧して成型し、成型品の密度（ｇ／ｃｃ）を求め、続いて、東洋システム（株） ＴＯＳＣＡＴ−３１００充放電評価装置にて、該成型品について３００ｍＡ／ｇの定電流で２．８Ｖまで充電し、次いで放電する際の放電曲線から単位重量あたりの静電容量を求め、単位体積あたりの静電容量は単位重量あたりの静電容量に前記に得られた密度を乗じて算出した。以下、同様である。
【００９７】
（実施例２〜８）
化合物（１）の種類を表１に記載にする以外は実施例１に準じて実施した。結果を実施例１とともに表１に示した。
【００９８】
【表１】
【００９９】
（実施例９：水酸化ナトリウムを賦活剤として用いた製造例）
化合物（１）の種類を実施例２に記載する化合物に変え、アルカリ金属水酸化物を水酸化ナトリウムに変える以外は実施例１に準拠して実施した。
該キャパシタを用いた定電流充放電測定（３００ｍＡ／ｇ、０〜２．８Ｖ）により活性炭の嵩密度が０．７０ｇ／ｍｌ、活性炭の単位体積あたりの静電容量が２６．２Ｆ／ｃｃ、活性炭の単位重量あたりの静電容量が３７．２Ｆ／ｇであった。
【０１００】
（実施例１０：化合物（１）の炭化物に対して水酸化カリウムを賦活剤として用いた製造例）
実施例２に記載の化合物を窒素雰囲気下７００℃まで加熱して得られた炭化物に対し水酸化カリウムを水酸化カリウム（固形分）／炭化物の重量比が４．０となるように３０重量％の水酸化カリウム水溶液とＭＣＲＡとを混合させる以外は実施例１に準拠して実施した。
該キャパシタを用いた定電流充放電測定（３００ｍＡ／ｇ、０〜２．８Ｖ）により活性炭の嵩密度が０．６５ｇ／ｍｌ、活性炭の単位体積あたりの静電容量が２７．１Ｆ／ｃｃ、活性炭の単位重量あたりの静電容量が４１．４Ｆ／ｇであった。
【０１０１】
（比較例１及び２）
比較例１は化合物（１）の種類を実施例２に記載のものを用い、水酸化カリウムを混合しない以外は実施例１に準じて実施した。結果を表２に示した。
比較例２は水酸化カルウムの代わりに塩化亜鉛を用い、塩化亜鉛／炭化物の重量比が２となる１５重量％の塩化亜鉛水溶液と混合させる以外は実施例１に準拠して実施した。結果を表２に示した。
【０１０２】
（比較例３）
比較例３は、特許文献１に記載されている実施例３より、下記計算にて算出したものを比較とした。特許文献１による円盤状の電極は直径１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍであることより、電極の体積はπ×５ｍｍ×５ｍｍ×０．５ｍｍ＝３９.２５ｍｍ３。特許文献１の実施例３より電極重量は３９．２５ｍｍ３×０．４６ｇ／ｍｌ＝１８．０６ｍｇ。１ｍA時の容量は０．４３Ｆであることから、重量当たりの静電容量は０．４３Ｆ／１８．０６×１０３＝２３．８Ｆ／ｇ。単位体積当たりの静電容量は２３．８Ｆ／ｇ×０．４６ｇ／ｍｌ＝１０．９Ｆ／ｍｌとなる。
【０１０３】
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明の活性炭は、例えば、乾電池用電極、圧電素子用センサー、触媒を担持するための担体、クロマトグラフ用材料、吸着剤、電気二重層キャパシタの電極などに用いることが可能であり、単位体積あたりの静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適に用いられる。
本発明の電気二重層キャパシタは、単位体積あたりの静電容量に優れることから、エネルギー源の吸着、貯蔵に利用することが可能となる。特に低温下における静電容量に優れることから、携帯電子端末分野や充電機能を有する輸送機器分野におけるエネルギー源の貯蔵が、寒冷地においても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】コイン型電気二重層の一例（概略図）
【図２】捲回型電気二重層の一例（概略図）
【図３】積層型電気二重層の一例（概略図）
【図４】図３とは異なる積層型電気二重層の一例（概略図）
【図５】本発明の実施例及び比較例で用いられた積層型電気二重層の一例（概略図）
【符号の説明】
【０１０６】
１１：金属製容器
１２：集電体
１３：電極
１４：セパレータ
１５：金属製蓋
１６：ガスケット
２１：金属製容器
２２：集電体
２３：電極
２４：セパレータ
２５：電極封口板
２６：リード
３１：金属製容器
３２：集電体
３３：電極
３４：セパレータ
３５：リード
３６：端子
３７：安全弁
４１：加圧板及び端子
４２：集電体
４３；電極
４４：セパレータ
４６：ガスケット
５１：加圧板
５２：集電体
５３；電極
５４：セパレータ
５５：絶縁材料
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気二重層キャパシタに好適な電極用の活性炭に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、深夜電力貯蔵、停電対策用補助電源などの分野では多くの電気エネルギーを貯蔵することのできる電気エネルギー貯蔵デバイスが求められており、電気自動車、ハイブリッド自動車などの充電式の輸送機器の分野や、携帯パソコン、携帯電話、携帯オーディオ機器などの携帯電子端末の分野などでは、小さな体積でも長時間稼動するように、単位体積あたりに貯蔵される電気エネルギーが大きい電気エネルギー貯蔵デバイスが求められている。
電気二重層キャパシタは、電極、セパレータ、及び電解液からなり、電解液に溶解している電解質が電極に吸着され、電解質と電極との間に形成される界面（電気二重層）に電気エネルギーを貯蔵するデバイスとして期待されている。貯蔵されるエネルギーは、（１／２）・Ｃ・Ｖ２（但し、Ｃは静電容量（Ｆ）、Ｖは電位）で表され、多くのエネルギーを貯蔵するためには、電気エネルギー貯蔵デバイスの静電容量を大きくする必要があり、コンパクトで多くの電気エネルギーを貯蔵するためには、単位体積あたりの静電容量を向上させることが求められている。
電気二重層キャパシタの電極としては、活性炭が汎用され、具体的には、ヤシ殻などの原料を炭化、賦活することにより得られるミクロ孔（細孔直径２０Å以下）主体の細孔を有する活性炭が用いられる。静電容量を向上させるため、新たな活性炭を電極とする電気二重層キャパシタが求められるに至った。
近年、レゾルシノールとホルムアルデヒドを塩基性触媒の存在下に、直鎖状に重合して、メソ孔（細孔直径２０Å以上）を均一に有する有機エアロゲルを得、次いで炭化及び賦活することにより得られるメソ孔主体の活性炭が単位体積あたりの静電容量の大きい電気二重層キャパシタの電極として使用し得ることが特許文献１に提案されている。
ところで、レゾルシノールとホルムアルデヒド以外のアルデヒド化合物との重合物は環状構造を有し、該環状構造体は炭化できることが非特許文献１に報告されている。しかしながら、かかる炭化物が電極材料となることについては開示されておらず、もちろん、該炭化物からなる電極を含む電気二重層キャパシタ及びその静電容量については開示されていない。
【０００３】
【特許文献１】米国特許第４８７３２１８号公報
【非特許文献１】村田和久、増田隆志、上田寿, Chemistry Express, Vol.5,No.8, pp.606-608(1990)．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らが検討したところ、レゾルシノールおよびアルデヒド化合物から得られる環状構造体から得られる炭化物を電極とする電気二重層キャパシタは十分な静電容量を示さないことが明らかになった。
本発明の目的は、電気二重層キャパシタに高い静電容量を与える、レゾルシノール類およびアルデヒド化合物の重合物に由来する炭化物、並びにその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
炭化物にかかわる本発明は、式（１）で表される化合物の炭化物をアルカリ金属水酸化物で賦活させてなる活性炭である。
（式中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。Ｒ’は水素原子又はメチル基を表す。ｎは３、５又は７を表す。）
【０００６】
製造方法に係る発明は、式（１）で表される化合物とアルカリ金属水酸化物との混合物を加熱して炭化、賦活する活性炭の製造方法、並びに
式（１）で表される化合物を不活性ガス雰囲気下で炭化した後、アルカリ金属水酸化物を混合し、不活性ガス雰囲気下で加熱して賦活する活性炭の製造方法
である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の活性炭は、電気二重層キャパシタとして用いると、有機エアロゲルを炭化及び賦活して得られる活性炭、レゾルシノールとアルデヒド化合物との環状４量体炭化物のいずれよりも、単位体積あたりの静電容量もしくは単位重量あたりの静電容量が著しく向上する。また、急速充放電を繰り返しても貯蔵電気量はほとんど低下しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明について詳細に説明する。
式（１）で表される化合物中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。
Ｒとしては、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基などのアルキル基、例えば、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、例えば、フェニル基、ナフチル基などの芳香族基が挙げられる。また、前記置換基を有する炭化水素基としては、例えば、２−トリル基、３−トリル基、４−トリル基などのアルキル基が結合した芳香族基、例えば、２−ヒドロキシベンジル基、３−ヒドロキシベンジル基、４−ヒドロキシベンジル基などの水酸基が結合した芳香族基などが挙げられる。中でも、炭化の際の収率の観点から、前記置換基が結合していてもよい芳香族基が好ましく、とりわけ、水酸基、アルキル基が結合していてもよい芳香族基が好ましい。
【０００９】
式（１）中のＲ’は、水素原子又はメチル基を表わし、中でも、水素原子であると、製造が容易なことから好ましい。
式（１）中のｎは３、５又は７であるが、製造の容易さの観点からｎは３であることが好ましい。
Ｒ’とともに式（１）のベンゼン環に結合する水酸基は、通常、-CH(R)-のオルト位及びパラ位に結合している。
化合物（１）は立体異性体を有するが、いずれか一方のみの立体異性体であっても立体異性体の混合物であってもよい。化合物（１）を後述するように酸触媒を用いて製造すれば、通常、立体異性体の混合物が得られる。
【００１０】
化合物（１）の具体例を示せば、下記式の化合物が挙げられる。ここで、Ｒ”は右に示した基が例示される。
【００１１】
化合物（１）の製造方法としては、例えば、P.Timmermanら、Tetrahedron,52,(1996) p2663-2704 に記載のように、水系溶媒存在下、メチル基を有していてもよいレゾルシノール（以下、レゾルシノール類という場合がある。）とアルデヒドとを酸触媒を用いて、脱水縮重合する方法などが挙げられる。
化合物（１）の製造に用いられるレゾルシノール類としては、例えば、レゾルシノール、２−メチルレゾルシノール、５−メチルレゾルシノールなどが挙げられ、入手の容易さの観点としては、好ましくは、レゾルシノールである。
【００１２】
化合物（１）の製造に用いられるアルデヒドとしては、例えば、アセトアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、ｎ−ヘキシルアルデヒド、ｎ−ドデシルアルデヒド、３−フェニルプロピオンアルデヒド、５−ヒドロキシペンタナール、などの脂肪族アルデヒド、例えば、ベンズアルデヒド、１−ナフトアルデヒド、２−メチルベンズアルデヒド、３−メチルベンズアルデヒド、４−メチルベンズアルデヒド、２−ヒドロキシベンズアルデヒド、３−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ヒドロキシベンズアルデヒド、４−ｔ−ブチルベンズアルデヒド、４−フェニルベンズアルデヒド、２−メトキシベンズアルデヒド、３−メトキシベンズアルデヒド、４−メトキシベンズアルデヒド、２−クロロベンズアルデヒド、３−クロロベンズアルデヒド、４−クロロベンズアルデヒド、２−ブロモベンズアルデヒド、３−ブロモベンズアルデヒド、４−ブロモベンズアルデヒド、２−フルオロベンズアルデヒド、３−フルオロベンズアルデヒド、４−フルオロベンズアルデヒド、２−メチルチオベンズアルデヒド、３−メチルチオベンズアルデヒド、４−メチルチオベンズアルデヒド、２−カルボキシベンズアルデヒド、３−カルボキシベンズアルデヒド、４−カルボキシベンズアルデヒド、３−ニトロベンズアルデヒド、４−アミノベンズアルデヒド、４−アセチルアミノベンズアルデヒド、４−シアノベンズアルデヒド、などの芳香族アルデヒドなどが挙げられる。
アルデヒドの使用量は、通常、レゾルシノール類１モルに対し、１〜３モル程度であり、好ましくは１．２〜２．５モル程度である。
【００１３】
化合物（１）の製造に用いられる酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸、酢酸などが挙げられ、中でも塩酸、硫酸が好ましい。酸触媒の使用量は、通常、レゾルシノール類１モルに対し、０．００１〜３モル程度である。
【００１４】
化合物（１）の製造に用いられる水系溶媒とは、水と任意の割合で混合し得る有機溶媒との混合溶媒または水であり、具体的には、メタノール、エタノール、ｉ−プロピルアルコールなどのアルコール系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒などが挙げられる。これらの溶媒を用いる場合には、単独で又は２種以上を混合して用いることができる。
水系溶媒としては、炭素数３以下のアルコール溶媒又は水と炭素数３以下のアルコールとの混合溶媒が好ましく、とりわけ炭素数３以下のアルコール溶媒が好ましい。
水系溶媒とレゾルシノール類との使用量の比は、水系溶媒１重量部あたり、通常、レゾルシノール類０．５〜５重量部であり、好ましくは１〜２重量部である。
【００１５】
化合物（１）の製造方法としては、例えば、レゾルシノール類、アルデヒド、酸触媒及び水系溶媒を一括で混合し、０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて攪拌し、化合物（１）を析出させて濾別する方法；レゾルシノール類、酸触媒及び水系溶媒からなる混合物にアルデヒドを０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて混合させ、化合物（１）を析出させて濾別する方法；アルデヒド、酸触媒及び水系溶媒からなる混合物にレゾルシノール類を０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて混合させ、化合物（１）を析出させて濾別する方法；レゾルシノール類、アルデヒド及び水系溶媒からなる混合物に酸触媒を０〜１００℃、好ましくは３０〜９０℃にて混合させ、化合物（１）を析出させて濾別する方法などが挙げられる。
これらの製造方法において、化合物（１）を濾別する前に水などの貧溶媒を加えてもよい。
【００１６】
濾別された化合物（１）は、通常、１０〜１００℃程度で通風乾燥、減圧乾燥などの方法で乾燥する。また、濾別された化合物（１）を親水性有機溶媒で置換した後で乾燥してもよい。ここで、親水性有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール及びｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；アセトニトリル等の脂肪族ニトリル類；アセトン等の脂肪族ケトン類；ジメチルスルホキシド等の脂肪族スルホキシド類；酢酸等の脂肪族カルボン酸類が挙げられる。
【００１７】
本発明の活性炭はアルカリ金属水酸化物で賦活してなるものである。アルカリ金属水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが挙げられる。中でも、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムが好ましく、とりわけ、水酸化カリウムが、活性炭の比表面積を増加させる傾向や、単位体積あたりの静電容量を増加させる傾向があることから好ましい。
アルカリ金属水酸化物は固体で用いてもよいが、分散性や取扱いの観点から、水溶液で用いることが好ましい。水溶液として用いる場合、アルカリ金属水酸化物の固形分の濃度は、通常、１０〜２０重量％である。
アルカリ金属水酸化物（固形分）は、炭化する前の化合物（１）に対し、０．５〜５重量倍、好ましくは１〜２倍用いられる。アルカリ金属水酸化物（固形分）が化合物（１）の０．５重量倍以上であると活性炭の比表面積を増加させる傾向があることから好ましく、５重量倍以下であると単位体積あたりの静電容量を増加させる傾向があることから好ましい。
【００１８】
本発明の活性炭の製造方法としては、例えば、（i）式（１）で表される化合物とアルカリ金属水酸化物との混合物を、He、Ne、Aｒ、Kｒ、Xe等の希ガス、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で加熱して炭化、賦活する方法、例えば、（ii）式（１）で表される化合物を不活性ガス雰囲気下で加熱して炭化した後、アルカリ金属水酸化物を混合し、不活性ガス雰囲気下で加熱して賦活する方法、などが挙げられる。
（i）について、さらに詳しく例示すると、乾燥して得られた化合物（１）に対してアルカリ金属水酸化物の水溶液を混合し、６０〜１００℃程度に調整された真空乾燥機にて４〜２４時間程度で水分を蒸発させた後、不活性ガス雰囲気下で、４００℃〜１０００℃、好ましくは４５０℃〜９００℃に加熱して炭化および賦活する方法などが挙げられる。
炭化および賦活の加熱時間は、通常、１分〜１０時間程度、好ましくは３０分〜３時間程度である。加熱時間は１０時間以下であると、炭化および賦活が十分に進行する。
次に、賦活されたものは冷却したのち、水洗後、乾燥して、本発明の活性炭を得ることができる。
【００１９】
（ii）について例示すると、乾燥して得られた化合物（１）を不活性ガス雰囲気下で、４００℃〜１０００℃、好ましくは４５０℃〜９００℃に加熱して炭化物を得る。
炭化物を得るための加熱時間は、重量の減少が終わる点から３０分〜３時間程度まで実施すればよく、通常、１分〜１０時間程度、好ましくは３０分〜３時間程度である。
続いて、該炭化物に、１０〜３０重量％程度に調製したアルカリ金属水酸化物の水溶液を混合し、次に、水溶液ごと８０℃の真空乾燥機にて約１２時間で水分を蒸発させ、その後、該混合物は、不活性ガス雰囲気下で、４００℃〜１０００℃、好ましくは４５０℃〜９００℃に加熱して賦活される。
次に、賦活されたものは冷却したのち、水洗後、乾燥して本発明の活性炭を得ることができる。
【００２０】
（i）及び（ii）などの方法で賦活されたものは、水のみで洗浄して本発明の活性炭としてもよいが、通常、０．０５〜１ｍｏｌ／Ｌの濃度に調節した鉱酸により１〜２回程度洗浄し、その後、イオン交換水により５〜１０回程度、洗液のｐＨが７付近になるまで繰り返し水洗して、本発明の活性炭を得る方法が推奨される。酸を使用して洗浄すると、アルカリ金属水酸化物を効率的に除去することができることから好ましい。洗浄に用いる酸は塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの鉱酸が挙げられ、好ましくは、塩酸である。
【００２１】
本発明の活性炭の製造方法において、アルカリ金属水酸化物による賦活以外にも、例えば、塩化カリウム、塩化ナトリウムなどのアルカリ金属ハロゲン化物、例えば、塩化亜鉛塩化アルミニウムなどのアルカリ土類金属ハロゲン化物、例えば、水酸化カルシウムなどのアルカリ土類金属水酸化物、例えば、空気、酸素、水蒸気、二酸化炭素などの酸化性ガス等のアルカリ金属水酸化物以外の賦活化剤によって賦活が進行してもよいが、静電容量の観点から、アルカリ金属水酸化物および酸化性ガス以外の賦活化剤を使用する場合には、アルカリ金属水酸化物の１重量％以下、好ましくは、０．１〜０．８重量％以下で賦活することが好ましい。また、酸化性ガスを賦活化剤として使用する場合には、同様の理由により、賦活する空間を占める容量が８０容量％以下、好ましくは２５容量％以下に調整し他は不活性ガスが占める空間で賦活することが好ましい。
【００２２】
本発明の活性炭の全細孔容積は、通常、１．１ｍｌ／ｇ未満、好ましくは、０．６〜１．０ｍｌ／ｇである。全細孔容積が１．１ｍｌ／ｇ未満であると単位体積あたりの静電容量が向上することから好ましい。
かかる全細孔容積を与えるためには、賦活時間、賦活温度を適宜設定すればよい。
ここで、全細孔容積は、ユアサアイオニクス社製、ＡＵＴＯＳＯＲＢを用い、液体窒素温度での窒素吸着等温線における相対圧０．９５付近の窒素吸着量から算出される。
【００２３】
かくして得られた活性炭は、例えば、乾電池、レドックスキャパシタ、ハイブリッドキャパシタ、電気二重層キャパシタなどの電極、防腐剤、脱臭剤、吸着剤、触媒、担体、充填材、着色剤、帯電防止剤などに用いられる。中でも、電極用として著しく優れた効果を奏する。
【００２４】
電極として用いる場合、得られた活性炭の平均粒径は、通常、５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下、とりわけ好ましくは１０μｍ以下に粉砕される。活性炭を微細に粉砕することにより電極の嵩密度が向上し、内部抵抗が低減することができる。
ここで平均粒径とは、活性炭を中性洗剤含有水溶液で分散させ、レーザー回折式粒度分布測定装置ＳＡＬＤ２０００Ｊ（登録商標、島津製作所製）を用いて測定された体積平均粒径を意味する。
粉砕方法としては、例えば、衝撃摩擦粉砕機、遠心力粉砕機、ボールミル（チューブミル、コンパウンドミル、円錐形ボールミル、ロッドミル）、振動ミル、コロイドミル、摩擦円盤ミル、ジェットミルなどの微粉砕用の粉砕機を用いて粉砕する方法が好適である。
粉砕機としては、通常、ボールミルが使用されるが、その場合、金属粉の混入を避けるために、ボールや粉砕容器は、アルミナ、メノウなどの非金属製であることが好ましい。
【００２５】
本発明の活性炭の充填密度は、通常、０．５〜０．８ g/ml、好ましくは、０．５５〜０．７８ g/ml、とりわけ好ましくは、０．６〜０．７５ g/ml である。ここで、本発明における充填密度は、メスシリンダーとして５ｍｌのものを用い、ＪＩＳ Ｋ１４７４ ５．７．１（活性炭の充填密度）に記載された手動充填法に準じて測定した値である。
【００２６】
本発明の活性炭を含む電極は、通常、電極として成形しやすいように、結合剤、導電剤などを原料として用いる。
電極の製造方法としては、通常、集電体の上に活性炭、結合剤、導電剤等を含む混合物を成形する。具体的には、例えば、活性炭、結合剤、導電剤等に溶剤を添加した混合スラリーを集電体に、ドクターブレード法などで塗布または浸漬し乾燥する方法、例えば、活性炭、結合剤、導電剤等に溶剤を添加して混練、成形し、乾燥して得たシートを集電体表面に導電性接着剤等を介して接合した後にプレスおよび熱処理乾燥する方法、例えば、活性炭、結合剤、導電剤及び液状潤滑剤等からなる混合物を集電体上に成形した後、液状潤滑剤を除去し、次いで、得られたシート状の成形物を一軸又は多軸方向に延伸処理する方法などが挙げられる。
電極をシート状とする場合、その厚みは、通常、５０〜１０００μｍ程度である。
【００２７】
集電体の材料としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、チタン、銅、金、銀、白金、アルミニウム合金、ステンレス等の金属、例えば、炭素素材、活性炭繊維にニッケル、アルミニウム、亜鉛、銅、スズ、鉛またはこれらの合金をプラズマ溶射、アーク溶射することによって形成されたもの、例えば、ゴム、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体（ＳＥＢＳ）など樹脂に導電剤を分散させた導電性フィルムなどが挙げられる。特に軽量で導電性に優れ、電気化学的に安定なアルミニウムが好ましい。
集電体の形状としては、例えば、箔、平板状、メッシュ状、ネット状、ラス状、パンチング状またはエンボス状であるもの、あるいは、これらを組み合わせたもの（例えば、メッシュ状平板など）等が挙げられる。
集電体表面にエッチング処理により凹凸を形成させてもよい。
【００２８】
導電剤としては、例えば、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、本発明とは異なる活性炭等の導電性カーボン；天然黒鉛、熱膨張黒鉛、鱗状黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛系導電剤；気相成長炭素繊維等の炭素繊維；アルミニウム、ニッケル、銅、銀、金、白金等の金属微粒子あるいは金属繊維；酸化ルテニウムあるいは酸化チタン等の導電性金属酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリアセン等の導電性高分子が挙げられる。
少量で効果的に導電性が向上する点で、カーボンブラック、アセチレンブラック及びケッチェンブラックが特に好ましい。
電極における導電剤の配合量は、本発明の活性炭１００重量部に対し、通常、５〜５０重量部程度、好ましくは、１０〜３０重量部程度である。
【００２９】
結合剤としては、例えば、フッ素化合物の重合体が挙げられ、フッ素化合物としては、例えば、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）（メタ）アクリレート、パーフルオロアルキル（メタ）アクリレート［例えば、パーフルオロドデシル（メタ）アクリレート、パーフルオロｎ−オクチル（メタ）アクリレート、パーフルオロｎ−ブチル（メタ）アクリレート］、パーフルオロアルキル置換アルキル（メタ）アクリレート［例えばパーフルオロヘキシルエチル（メタ）アクリレート、パーフルオロオクチルエチル（メタ）アクリレート］、パーフルオロオキシアルキル（メタ）アクリレート［例えば、パーフルオロドデシルオキシエチル（メタ）アクリレートおよびパーフルオロデシルオキシエチル（メタ）アクリレートなど］、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）クロトネート、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）マレートおよびフマレート、フッ素化アルキル（炭素数１〜１８）イタコネート、フッ素化アルキル置換オレフィン（炭素数２〜１０程度、フッ素原子数１〜１７程度）、例えばパーフロオロヘキシルエチレン、炭素数２〜１０程度、およびフッ素原子の数１〜２０程度の二重結合炭素にフッ素原子が結合したフッ素化オレフィン、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンなどが挙げられる。
【００３０】
結合剤のその他の例示としては、フッ素原子を含まないエチレン性二重結合を含む単量体の付加重合体が挙げられ、かかる単量体としては、例えば、（シクロ）アルキル（炭素数１〜２２）（メタ）アクリレート［例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、iso−ブチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート等］；芳香環含有（メタ）アクリレート［例えば、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニルエチル（メタ）アクリレート等］；アルキレングリコールもしくはジアルキレングリコール（アルキレン基の炭素数２〜４）のモノ（メタ）アクリレート［例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート］；（ポリ）グリセリン（重合度１〜４）モノ（メタ）アクリレート；多官能（メタ）アクリレート［例えば、（ポリ）エチレングリコール（重合度１〜１００）ジ（メタ）アクリレート、（ポリ）プロピレングリコール（重合度１〜１００）ジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−ヒドロキシエチルフェニル）プロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等］などの（メタ）アクリル酸エステル系単量体；（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミド系誘導体［例えば、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド等］などの（メタ）アクリルアミド系単量体；（メタ）アクリロニトリル、２−シアノエチル（メタ）アクリレート、２−シアノエチルアクリルアミド等のシアノ基含有単量体；スチレンおよび炭素数７〜１８のスチレン誘導体［例えば、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｐ−ヒドロキシスチレンおよびジビニルベンゼン等］などのスチレン系単量体；炭素数４〜１２のアルカジエン［例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等］などのジエン系単量体；カルボン酸（炭素数２〜１２）ビニルエステル［例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルおよびオクタン酸ビニル等］、カルボン酸（炭素数２〜１２）（メタ）アリルエステル［例えば、酢酸（メタ）アリル、プロピオン酸（メタ）アリルおよびオクタン酸（メタ）アリル等］などのアルケニルエステル系単量体；グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有単量体；炭素数２〜１２のモノオレフィン［例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−オクテンおよび１−ドデセン等］のモノオレフィン類；塩素、臭素またはヨウ素原子含有単量体、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどのフッ素以外のハロゲン原子含有単量体；アクリル酸、メタクリル酸などの（メタ）アクリル酸；ブタジエン、イソプレンなどの共役二重結合含有単量体などが挙げられる。
また、付加重合体として、例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合体、スチレン・ブタジエン共重合体、エチレン・プロピレン共重合体などの複数種の単量体からなる共重合体でもよい。また、カルボン酸ビニルエステル重合体は、ポリビニルアルコールなどのように、部分的又は完全にケン化されていてもよい。
結合体はフッ素化合物とフッ素原子を含まないエチレン性二重結合を含む単量体との共重合体であってもよい。
【００３１】
結合剤のその他の例示としては、例えば、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロースなどの多糖類及びその誘導体；フェノール樹脂；メラミン樹脂；ポリウレタン樹脂；尿素樹脂：ポリイミド樹脂；ポリアミドイミド樹脂；石油ピッチ；石炭ピッチなどが挙げられる。
結合剤としては、中でも、フッ素化合物の重合体が好ましく、とりわけ、テトラフルオロエチレンの重合体であるポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
【００３２】
結合剤としては複数種の結合剤を使用してもよい。
電極における結合剤の配合量としては、活性炭１００重量部に対し、通常、０．５〜３０重量部程度、好ましくは２〜３０重量部程度である。
結合剤に用いられる溶剤としては、例えば、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、エタノール、メタノールなどのアルコール類の他、エーテル類、ケトン類などが挙げられる。 結合剤が増粘する場合には、集電体への塗布を容易にするために、可塑剤を使用してもよい。
【００３３】
導電性接着剤とは、前記導電剤と前記結合剤との混合物であり、中でも、カーボンブラックとポリビニルアルコールとの混合物が有機溶媒を用いる必要もなく、調製が容易であり、さらに保存性にも優れることから好適である。
【００３４】
電極は、例えば、乾電池、レドックスキャパシタ、ハイブリッドキャパシタ、電気二重層キャパシタなどの電極に用いられ、中でも、静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適である。
ここでレドックスキャパシタとは、例えば「大容量電気二重層キャパシタの最前線（監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス）」の第３章（ｐ１４１〜）に記載があるように、電極に活物質を含有させ、酸化還元反応により蓄電するデバイスである。２枚の電極の間に、後述する電気二重層キャパシタに用いられるのと同様のセパレータを挟み、電解液を満たす構成となっている。本発明においては、電解液とは電解質と溶媒との混合物を意味する。
レドックスキャパシタに用いられる活物質としては、ルテニウム等の遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、導電性高分子等が挙げられる。電極には、本発明の活性炭単独、又は本発明の活性炭と上記に例示された導電剤との混合物を１〜６０重量％、上記に例示された結合剤を２〜３０重量％含有させる。
レドックスキャパシタ用の電解液としては、ルテニウム等の遷移金属酸化物または遷移金属水酸化物を活物質として使用する場合では、硫酸水溶液を例えば、特開２００２−３５９１５５号公報に記載の条件などが挙げられる。また、電解質として有機酸を用い、有機系溶媒に溶解した電解液を使用する場合には、例えば、特開２００２−２６７８６０号公報に記載の条件などが挙げられる。導電性高分子を活物質として使用する場合には、電解質としては、有機溶媒に溶解し、かつ解離するものを用いればよく、例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４等のリチウム塩等が挙げられる。特に、電離度が大きく、溶解性も良好であるという理由からＬｉＰＦ６を用いることが望ましい。なお、これらの電解質は、それぞれ単独で用いてもよく、また、これらのもののうち２種以上のものを併用することもできる。なお、電解液中の電解質の濃度はイオン伝導度が良好であるという理由から、０．５〜１．５ｍｏｌ／Ｌとすることが望ましい。電解質の濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であると、静電容量が向上する傾向があることから好ましく、１．５ｍｏｌ／Ｌ以下であると電解液の粘度が低下してイオン伝導度が向上する傾向があることから好ましい。
レドックスキャパシタ用の電解液に含まれる溶媒は、後述する電気二重層キャパシタで例示される有機極性溶媒が好ましく使用される。中でも、非プロトン性の有機溶媒を用いることが望ましく、例えば、環状炭酸エステル、鎖状炭酸エステル、環状エステル等の１種または２種以上からなる混合溶媒を用いることができる。環状炭酸エステルとしてはエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が、鎖状炭酸エステルとしてはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート等が、環状エステルとしてはγ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等がそれぞれ挙げられる。これらのもののうちいずれか１種を単独で用いることも、また２種以上を混合して用いることもできる。なお、電解液は、電解質の解離を助長するために高誘電率であって、かつ、イオンの移動を妨げないために低粘度であること、さらに、電気化学的な耐酸化還元性が高いことが要求される。したがって、特に、炭酸エステル類が溶媒として好適であり、例えば、高誘電率溶媒としてエチレンカーボネート等を、低粘性溶媒としてジエチルカーボネート等をそれぞれ混合して用いることが望ましい。
【００３５】
ハイブリッドキャパシタとは、充電時に、負極においてリチウムイオンが黒鉛等のカーボンの層間に挿入され、正極では電極表面に電解質のアニオンが引き寄せられて電気二重層を構成することにより、蓄電されるデバイスである。負極にはリチウムイオン二次電池の負極と同様の電極を使用し、正極は上記に記載された電極を使用し、正極と負極の間に後述する電気二重層キャパシタと同様のセパレータを挟み、電解液を満たす構成となっている。負極は、具体的には「次世代型リチウム二次電池（監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス）」の第１章第３節（ｐ２５〜）に記載があるようなものが使用できる。
ハイブリッドキャパシタ用の電解質として、通常、無機アニオンとリチウムカチオンとの組み合わせが用いられ、とりわけ、ＢＦ４−、ＰＦ６−、ＣｌＯ４−からなる群から選ばれる少なくとも１種の無機アニオンとリチウムカチオンとの組み合わせが好ましい。
ハイブリッドキャパシタの電解液に含まれる有機極性溶媒としては、通常、カーボネート類及びラクトン類からなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒が用いられる。具体的には、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、γ−ブチロラクトン等の溶媒が例示され、好ましくは、エチレンカーボネートと１種以上の鎖状カーボネート類との混合溶媒、γ−ブチロラクトン単独、γ−ブチロラクトンと１種以上の鎖状カーボネート類との混合溶媒等の溶媒である。
添加剤として、電気二重層キャパシタの項で例示された添加剤を用いてもよい。
【００３６】
本発明の活性炭を含む電極は、静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適である。以下、電気二重層キャパシタについて、詳細に説明する。
本発明の活性炭を含む電極からなる電気二重層キャパシタは、前記電極を含むことを特徴とするキャパシタであり、具体的には、例えば、前記電極である正極と負極の２つの間に、独立してセパレータがあり、セパレータと電極の間に電解液が充填されたキャパシタ、例えば、前記電極である正極と負極の２つの間に固体電解質（ゲル電解質）が充填されたキャパシタなどが挙げられる。
充電することによって、正極は＋に帯電し、正極の界面に負の電解質が電気二重層を形成し、同時に負極が−に帯電し、負極の界面に正の電解質が電気二重層を形成することによって電気エネルギーが蓄えられる。充電を中止しても電気二重層は保持されるが、放電させると、電気二重層は解消されて電気エネルギーが放出される。
電気二重層キャパシタは、正極及び負極を含む１つのセルでもよいが、さらに複数のセルを組み合わせたキャパシタであってもよい。
【００３７】
固体電解質とは、樹脂に後述する電解質を分散させたものであり、後述する有機極性溶媒をさらに分散されてもよい。具体的には「大容量電気二重層キャパシタの最前線（監修 田村 英雄、発行所 エヌ・ティー・エス）」のｐ７９に記載のあるゲル電解質、特開２００４−１７２３４６号公報及びその引用文献、特開２００４−３０３５６７号及びその引用文献、特開２００３−６８５８０号公報及びその引用文献、特開２００３−２５７２４０号公報等に記載の固体電解質が挙げられる。
本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、本発明の活性炭を含む電極である正極と負極の２つの間に、独立してセパレータがあり、セパレータと電極の間に電解液が充填された電気二重層キャパシタが好適であることから、以下はこの電気二重層キャパシタについて詳細に説明する。
【００３８】
電気二重層キャパシタの形状としては、例えば、コイン型、捲回型、積層型、蛇腹型等が挙げられる。
コイン型の製造例としては、図１に示したように、ステンレスなどの金属製容器（１１）に、集電体（１２）、電極（１３）、セパレータ（１４）、電極（１３）及び集電体（１２）を順次積層し、電解液で充填したのち金属製蓋（１５）及びガスケット（１６）で封止する方法などが挙げられる。
捲回型の製造例としては、図２に示したように、集電体（２２）に前記活性炭を含む混合スラリーを塗布、乾燥し、集電体（２２）及び電極（２３）の積層シートを調製し、このシート２枚をセパレータ（２４）を介して捲回し、円筒型のアルミニウム、ステンレス等の金属製容器（２１）に電極封口板（２５）とともにハウジングする方法などが挙げられる。
尚、集電体には予めリードが具備されており、一方の積層シートのリード（２６）が正極とし、他方の積層シートのリード（２６）を負極として電気を充電及び放電される。
積層型としては、図３に示したように、集電体（３２）及び電極（３３）の積層シートとセパレータ（３４）を交互に積層したのち、アルミニウム、ステンレス等の金属製容器（３１）に入れ、電解液を充填し、集電体は交互にリード（３５）と接続され、封止する方法；図４のように、集電体（４２）及び電極（４３）の積層シート並びにセパレータ（４４）を交互に圧接し、外層をゴム材料等でシーリングし、電解液を充填したのち、封止する方法などが挙げられる。また。ガスケット（４６）を適宜含むパイポーラ構造として、使用電圧を任意に設定できる構造であってもよい。
本発明の実施例は図５に示したように加圧板（５１）の間に、シート状に成形した電極（５３）、セパレータ（５４）、電極（５３）、集電体（５２）及び絶縁材料（５５）を積層し、セパレータ（５４）と電極（５３）の間に電解液を充填し、外層をフッ素樹脂でシーリングし、ボルトで圧締めした電気二重層キャパシタで実施した。尚、ボルトは２つの集電体からいずれも絶縁されている。
蛇腹型は、電極及び集電体のシート２枚をセパレータを介して蛇腹状に折り返しながら積層したのち、積層型と同様に調製する方法である。
【００３９】
電気二重層キャパシタに用いられるセパレータは、正極と負極とを分離し、電解液を保持する役割を担うもので、大きなイオン透過度を持ち、所定の機械的強度を持ち絶縁性の膜が用いられる。
セパレータとしては、例えば、ビスコースレーヨンまたは天然セルロースなどの抄紙、セルロースやポリエステル等の繊維を抄紙して得られる混抄紙、電解紙、クラフト紙、マニラ紙、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、ガラス繊維、多孔質ポリエチレン、多孔質ポリプロピレン、多孔質ポリエステル、アラミド繊維、ポリブチレンテレフタレート不織布、パラ系全芳香族ポリアミド、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデンと６フッ化プロピレンとの共重合体、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂などの不織布または多孔質膜等が挙げられる。
セパレータとしては、シリカなどのセラミック粉末粒子と前記結合剤とからなる成形物であってもよい。該成形物は通常、正極及び負極と一体成形される。また、ポリエチレンやポリプロピレンなどを用いたセパレータについては、親水性を向上させるために界面活性剤やシリカ粒子を混合させてもよい。さらに、セパレータには、アセトン等の有機溶媒、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）等の可塑剤等が含有されていてもよい。
【００４０】
セパレータとして、プロトン伝導型ポリマーを用いてもよい。
セパレータとしては、中でも、電解紙、ビスコースレーヨン又は天然セルロースの抄紙、クラフト紙、マニラ紙、セルロース又はポリエステルの繊維を抄紙して得られる混抄紙、ポリエチレン不織布、ポリプロピレン不織布、ポリエステル不織布、マニラ麻シート、ガラス繊維シート等が好ましい。
セパレータの孔径は、通常、０．０１〜１０μｍ程度である。セパレータの厚さは、通常、１〜３００μｍ程度、好ましくは５〜３０μｍ程度である。
セパレータは空孔率の異なるセパレータを積層したものであってもよい。
【００４１】
電気二重層キャパシタに用いられる電解質は、無機系電解質及び有機系電解質に大別され、無機系電解質としては、例えば、硫酸、塩酸、過塩素酸などの酸や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化テトラアルキルアンモニウムなどの塩基、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウムなどの塩などが挙げられる。無機系電解質としては、中でも、硫酸水溶液が、安定性に優れ、電気二重層キャパシタを構成する材料に対する腐食性が低いことから好ましい。
無機系電解質の濃度は、通常、０．２〜５ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）程度であり、好ましくは、１〜２ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）程度である。濃度が０．２〜５ｍｏｌ／Ｌであると、電解液中のイオン伝導性を確保することができる。
無機系電解質は、通常、水と混合して電解液として用いる。
【００４２】
有機系電解質としては、例えば、ＢＯ３３−、Ｆ−、ＰＦ６−、ＢＦ４−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−、ＣｌＯ４−、ＡｌＦ４−、ＡｌＣｌ４−、ＴａＦ６−、ＮｂＦ６−、ＳｉＦ６２−、ＣＮ−、Ｆ（ＨＦ）ｎ−（当該式中、ｎは１以上４以下の数値を表す）などの無機アニオンと後述する有機カチオンとの組み合わせ、後述する有機アニオンと有機カチオンとの組み合わせ、有機アニオンとリチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、水素イオンなどの無機カチオンとの組み合わせが挙げられる。
【００４３】
有機カチオンとは、カチオン性有機化合物であり、例えば、有機４級アンモニウムカチオン、有機４級ホスホニウムカチオンなどが挙げられる。
有機４級アンモニウムカチオンとは、アルキル基（炭素数１〜２０）、シクロアルキル基（炭素数６〜２０）、アリール基（炭素数６〜２０）及びアラルキル基（炭素数７〜２０）からなる群から選ばれる炭化水素基が窒素原子に置換された４級のアンモニウムカチオンであり、有機第４級ホスホニウムカチオンとは前記と同様の炭化水素基がリン原子に置換された４級のホスホニウムカチオンである。
置換される炭化水素基には、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、カルボキシル基、エーテル基、アルデヒド基などが結合されていてもよい。
主な有機４級アンモニウムカチオン、有機４級ホスホニウムカチオンとして以下の化合物が例示される。
【００４４】
（テトラアルキルアンモニウムカチオン）
テトラメチルアンモニウム、エチルトリメチルアンモニウム、トリエチルメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、テトラｎ−プロピルアンモニウム、テトラｎ−ブチルアンモニウム、ジエチルジメチルアンモニウム、メチルトリ−ｎ−プロピルアンモニウム、トリ−ｎ−ブチルメチルアンモニウム、エチルトリ−ｎ−ブチルアンモニウム、トリ−ｎ−オクチルメチルアンモニウム、エチルトリ−ｎ−オクチルアンモニウム、ジエチルメチル−ｉ−プロピルアンモニウム、ジエチルメチル−ｎ−プロピルアンモニウム、エチルジメチル−ｉ−プロピルアンモニウム、エチルジメチル−ｎ−プロピルアンモニウム、ジエチルメチルメトキシエチルアンモニウム、ジメチルエチルメトキシエチルアンモニウム、ベンジルトリメチルアンモニウム、（ＣＦ３ＣＨ２）（ＣＨ３）３Ｎ＋、（ＣＦ３ＣＨ２）２（ＣＨ３）２Ｎ＋など
【００４５】
（エチレンジアンモニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’−ヘキサメチルエチレンジアンモニウム、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアンモニウムなど
（下記式で表されるビシクロ型アンモニウムカチオン）
（式中、Ｘは窒素原子又はリン原子を表し、ｄ、ｅはそれぞれ独立に、４〜６の整数を表す。）
【００４６】
（イミダゾリニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−１２Ｈ−０イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウムなど。
【００４７】
（イミダゾリウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５，６，７−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、１，５−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］イミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチルイミダゾリウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチルイミダゾリウムなど。
【００４８】
（テトラヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，３，４，６−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウムなど。
【００４９】
（ジヒドロピリミジニウム骨格を有するグアニジニウムカチオン）
２−ジメチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−４−エチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１−メチル−３，４−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３，４−テトラエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−１−エチル−３−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジエチルアミノ−１，３−ジエチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−イミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６，７，８−テトラヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、１，６−ジヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−シアノ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−シアノメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−アセチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−アセチルメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メチルカルボオキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メチルカルボオキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−メトキシ−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−メトキシメチル−１−メチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ホルミル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ホルミルメチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−３−ヒドロキシエチル−１−メチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ジメチルアミノ−４−ヒドロキシメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウムなど。
【００５０】
（ピロリジニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピロリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピロリジニウムなど。
（ピペリジニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルピペリジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルピペリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−Ｎ−メチルピペリジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−ｎ−ブチルピペリジニウムなど。
（ヘキサメチレンイミニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルヘキサメチレンイミニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルヘキサメチルンイミニウム、Ｎ，Ｎ−ジエチルヘキサメチレンイミニウムなど。
（モルホリニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ−ジメチルモルホリニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルモルホリニウム、Ｎ−ブチル−Ｎ−メチルモルホリニウム、Ｎ−エチル−Ｎ−ブチルモルホリニウムなど。
（ピペラジニウムカチオン）
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルピペラジニウム、Ｎ−エチル−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリメチルピペラジニウム、Ｎ，Ｎ’−ジエチル−Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジニウム、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−トリエチル−Ｎ’−メチルピペラジニウム、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルピペラジニウムなど。
【００５１】
（テトラヒドロピリミジニウムカチオン）
１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−３，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−３，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−エチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、５−エチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネニウム、８−エチル−１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセニウム、５−エチル−１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］−５−ノネニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［５．４．０］−５−ウンデセニウム、５−エチル−１，５−ジアザビシクロ［５．４．０］−５−ウンデセニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１−エチル−２，３，６−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−エチル−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−エチル−１，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，３，５−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−エチル−１，３，６−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、５−エチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、５−エチル−１，３，４−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２−ジエチル−３，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２−ジエチル−３，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２−ジエチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３−ジエチル−２，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，３−ジエチル−２，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，４−ジエチル−２，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，４−ジエチル−３，５−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，４−ジエチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，５−ジエチル−２，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，５−ジエチル−３，４−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，５−ジエチル−３，６−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２，４−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２，５−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４，５−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４，６−ジエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４，５−ペンタメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４，６−ペンタメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、１，２，３，４，５，６−ヘキサメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４，５，６−テトラヒドロピリミジニウムなど。
【００５２】
（ジヒドロピリミジニウムカチオン）
１，３−ジメチル−１，４−もしくは−１，６−ジヒドロピリミジニウム、［これらを１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウムと表記し、以下同様の表現を用いる。］１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，４−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、１，２，３，５−テトラメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７，９（１０）−ウンデカジエニウム、５−メチル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５，７（８）−ノナジエニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチル−１，４（６）−ジヒドロピリミジニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチル−１，４（６）−ヒドロピリミジニウム、及び上記ジヒドロピリミジニウム系カチオンの２位の水素原子をフッ素原子で置換したカチオンなど。
【００５３】
１，３，４，６，７，８−ヘキサヒドロ−１，２−ジメチル−２Ｈ−ピリミド［１，２ａ］ピリミジニウム
【００５４】
（ピリジニウムカチオン）
Ｎ−メチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチルピリジニウム、Ｎ−メチル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−４−メチルピリジニウム、Ｎ−メチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−３−メチルピリジニウム、Ｎ−メチル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−エチル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−２−メチルピリジニウム、Ｎ−メチル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−エチル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−２，４−ジメチルピリジニウム、Ｎ−メチル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−エチル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−３，５−ジメチルピリジニウム、Ｎ−メチル−４−ジメチルアミノピリジニウム、Ｎ−エチル−４−ジメチルアミノピリジニウム、Ｎ−ｎ−プロピル−４−ジメチルアミノピリジニウム、Ｎ−ｎ−ブチル−４−ジメチルアミノピリジニウムなど。
【００５５】
（ピコリニウムカチオン）
Ｎ−メチルピコリニウム、Ｎ−エチルピコリニウムなど
（イミダゾリニウム系カチオン）
１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリニウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリニウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−ヘプチルイミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−（２’−ヘプチル）イミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−（３’−ヘプチル）イミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−（４’−ヘプチル）イミダゾリニウム、１，１−ジメチル−２−ドデシルイミダゾリニウム、１，１−ジメチルイミダゾリニウム、１，１，２−トリメチルイミダゾリニウム、１，１，２，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，１，２，５−テトラメチルイミダゾリニウム、１，１，２，４，５−ペンタメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリニウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリニウム、１，２，３，５−ペンタメチルイミダゾリニウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３，５−ジメチルイミダゾリニウム、４−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、１，２−ジエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，４−ジエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，５−ジエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，３−ジエチル−２−メチルイミダゾリニウム、１，３−ジエチル−４−メチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、１−エチル−２，３，５−トリメチルイミダゾリニウム、１−エチル−３，４，５−トリメチルイミダゾリニウム、２−エチル−１，３，４−トリメチルイミダゾリニウム、４−エチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、１，２−ジエチル−３，４−ジメチルイミダゾリニウム、１，３−ジエチル−２，４−ジメチルイミダゾリニウム、１，４−ジエチル−２，３−ジメチルイミダゾリニウム、２，４−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、４，５−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、３，４−ジエチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、１，２，３−トリエチル−４−メチルイミダゾリニウム、１，２，４−トリエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，２，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリエチル−２−メチルイミダゾリニウム、１，３，４−トリエチル−５−メチルイミダゾリニウム、１，４，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリニウム、２，３，４−トリエチル−１−メチルイミダゾリニウム、４−シアノ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−シアノメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリニウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリニウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリニウム、及び上記イミダゾリニウム系カチオンの２位の水素原子をフッ素原子で置換した化合物など。
【００５６】
（イミダゾリウムカチオン）
１，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ｎ−プロピル−３−メチルイミダゾリウム、１−ｎ−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチルイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、１，３，４−トリメチル−２−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２，４−ジエチルイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３，４−ジエチルイミダゾリウム、１−メチル−２，３，４−トリエチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ｎ−プロピル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ｎ−ブチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−ヘプチルイミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（２’−ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（３’−ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−（４’−ヘプチル）イミダゾリウム、１，１−ジメチル−２−ドデシルイミダゾリウム、１，１−ジメチルイミダゾリウム、１，１，２−トリメチルイミダゾリウム、１，１，２，４−テトラメチルイミダゾリウム、１，１，２，５−テトラメチルイミダゾリウム、１，１，２，４，５−ペンタメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，４−ジメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，５−ジメチルイミダゾリウム、２−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、４−エチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、１，２−ジエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，４−ジエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，５−ジエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−メチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−４−メチルイミダゾリウム、１，２，３−トリエチルイミダゾリウム、１，３，４−トリエチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３，４−トリメチルイミダゾリウム、１−エチル−２，３，５−トリメチルイミダゾリウム、１−エチル−３，４，５−トリメチルイミダゾリウム、２−エチル−１，３，４−トリメチルイミダゾリウム、４−エチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、１，２−ジエチル−３，４−ジメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２，４−ジメチルイミダゾリウム、１，４−ジエチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１，４−ジエチル−２，５−ジメチルイミダゾリウム、２，４−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、４，５−ジエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、３，４−ジエチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、２，３，４−トリエチル−１−メチル−イミダゾリウム、１，２，３−トリエチル−４−メチルイミダゾリウム、１，２，４−トリエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，２，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，３，４−トリエチル−２−メチルイミダゾリウム、１，３，４−トリエチル−５−メチルイミダゾリウム、１，４，５−トリエチル−３−メチルイミダゾリウム、１，２，３，４−テトラエチルイミダゾリウム、１，２，３，４，５−ペンタメチルイミダゾリウム、１−フェニル−３−メチルイミダゾリウム、１−フェニル−３−エチルイミダゾリウム、１−ベンジル−３−メチルイミダゾリウム、１−ベンジル−３−エチルイミダぞりウム、１−フェニル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−フェニル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−フェニル−２−メチル−３−エチルイミダゾリウム、１−フェニル−２−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ベンジル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−ベンジル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−ベンジル−２−メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−フェニルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−フェニルイミダゾリウム、１−メチル−２−フェニル−３−エメチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−ベンジルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−ベンジルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−エトキシメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−エトキシメチルイミダゾリウム、１−メチル−２−エトキシメチル−３−エチルイミダゾリウム、１−エトキシメチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−エトキシメチル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−エトキシメチル−２―メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−メトキシメチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−メトキシメチルイミダゾリウム、１−メチル−２−メトキシメチル−３−エチルイミダゾリウム、１−メトキシメチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−メトキシメチル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−メトキシメチル−２―メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチル−２−メトキシエチルイミダゾリウム、１，３−ジエチル−２−メトキシエチルイミダゾリウム、１−メチル−２−メトキシエチル−３−エチルイミダゾリウム、１−メトキシエチル−２，３−ジメチルイミダゾリウム、１−メトキエメチル−２，３−ジエチルイミダゾリウム、１−メトキシエチル−２―メチル−３−エチルイミダゾリウム、１，３−ジメチルベンゾイミダゾリウム、１，３−ジエチルベンゾイミダゾリウム、１−メチル−３−エチルベンゾイミダゾリウム、１，２，３−トリメチルベンゾイミダゾリウム、１，２−ジメチル−３−エチルベンゾイミダゾリウム、２−シアノメチル−１，３−ジメチル−イミダゾリウム、４−アセチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−アセチルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メチルカルボオキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メチルカルボオキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−メトキシ−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−メトキシメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ホルミル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、３−ホルミルメチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、３−ヒドロキシエチル−１，２−ジメチルイミダゾリウム、４−ヒドロキシメチル−１，２，３−トリメチルイミダゾリウム、２−ヒドロキシエチル−１，３−ジメチルイミダゾリウム、及び上記イミダゾリウム系カチオンの２位の水素原子をフッ素原子で置換したカチオンなど。
【００５７】
（キノリニウムカチオン）
Ｎ−メチルキノリニウム、Ｎ−エチルキノリニウムなど。
（ビピリジニウムカチオン）
Ｎ−メチル−２，２’−ビピリジニウム、Ｎ−エチル−２，２’−ビピリジニウムなどイオンを表す。）
【００５８】
（その他のアンモニウムカチオン）
N-メチルチアゾリウム、N-エチルチアゾリウム、N-メチルオキサゾリウム、N-エチルオキサゾリウム、N-メチル−４−メチルチアゾリウム、N-エチル−４−メチルチアゾリウム、N-エチル−イソチアゾリウム、１，４−ジメチル−１，２，４−トリアゾリウム、１，４−ジエチル−１，２，４−トリアゾリウム、１−メチル−４−エチルー１，２，４−トリアゾリウム、１−エチル−４−メチルー１，２，４−トリアゾリウム、１，２−ジメチルピラゾリウム、１，２−ジエチルピラゾリウム、１−メチル−２−エチルピラゾリウム、Ｎ−メチルピラジニウム、Ｎ−エチルピラジニウム、Ｎ−メチルピリダジニウム、Ｎ−エチルピリダジニウムなどが挙げられる。
【００５９】
（テトラアルキルホスホニウムカチオン）
テトラメチルホスホニウム、エチルトリメチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、ジエチルジメチルホスホニウム、トリメチル−ｎ−プロピルホスホニウム、トリメチルイソプロピルホスホニウム、エチルジメチル−ｎ−プロピルホスホニウム、エチルジメチルイソプロピルホスホニウム、ジエチルメチル−ｎ−プロピルホスホニウム、ジエチルメチルイソプロピルホスホニウム、ジメチルジ−ｎ−プロピルホスホニウム、ジメチル−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、ジメチルジイソプロピルホスホニウム、トリエチル−ｎ−プロピルホスホニウム、ｎ−ブチルトリメチルホスホニウム、イソブチルトリメチルホスホニウム、ｔ−ブチルトリメチルホスホニウム、トリエチルイソプロピルホスホニウム、エチルメチルジ−ｎ−プロピルホスホニウム、エチルメチル−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、エチルメチルジイソプロピルホスホニウム、ｎ−ブチルエチルジメチルホスホニウム、イソブチルエチルジメチルホスホニウム、ｔ−ブチルエチルジメチルホスホニウム、ジエチルジ−ｎ−プロピルホスホニウム、ジエチル−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、ジエチルジイソプロピルイソプロピルホスホニウム、メチルトリ−ｎ−プロピルホスホニウム、メチルジ−ｎ−プロピルイソプロピルホスホニウム、メチル−ｎ−プロピルジイソプロピルホスホニウム、ｎ−ブチルトリエチルホスホニウム、イソブチルトリエチルホスホニウム、ｔ−ブチルトリエチルホスホニウム、ジ−ｎ−ブチルジメチルホスホニウム、ジイソブチルジメチルホスホニウム、ジ−ｔ−ブチルジメチルホスホニウム、ｎ−ブチルイソブチルジメチルホスホニウム、ｎ−ブチル−ｔ−ブチルジメチルホスホニウム、イソブチル−ｔ−ブチルジメチルホスホニウム、トリ−ｎ−オクチルメチルホスホニウム、エチルトリ−ｎ−オクチルホスホニウムなど。
【００６０】
有機カチオンとしては、中でも、有機４級アンモニウムカチオンが好ましく、中でも、イミダゾリウムカチオンが好ましく、とりわけ、式（４）
で表される１−エチル−３−メチルイミダゾリウム（ＥＭＩ＋）であると、単位体積あたりの静電容量が増加する傾向があることから好ましい。
【００６１】
有機アニオンとは、置換基を有していてもよい炭化水素基を含むアニオンであり、例えば、Ｎ（ＳＯ２Ｒｆ）２−、Ｃ（ＳＯ２Ｒｆ）３−、ＲｆＣＯＯ−、およびＲｆＳＯ３−（Ｒｆは炭素数１〜１２のパーフルオロアルキル基を表す）からなる群より選ばれたアニオン、及び、次に示す有機酸（カルボン酸、有機スルホン酸、有機リン酸）又はフェノールから活性水素原子を除いたアニオンなどが挙げられる。
【００６２】
（カルボン酸）
・炭素数２〜１５の２〜４価のポリカルボン酸：脂肪族ポリカルボン酸［飽和ポリカルボン酸（シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン
酸、アゼライン酸、セバチン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、プロピルマロン酸、ブチルマロン酸、ペンチルマロン酸、ヘキシルマロン酸、ジメチルマロン酸、ジエチルマロン酸、メチルプロピルマロン酸、メチルブチルマロン酸、エチルプロピルマロン酸、ジプロピルマロン酸、メチルコハク酸、エチルコハク酸、２，２−ジメチルコハク酸、２，３−ジメチルコハク酸、２−メチルグルタル酸、３−メチルグルタル酸、３−メチル−３−エチルグルタル酸、３，３−ジエチルグルタル酸、メチルコハク酸、２−メチルグルタル酸、３−メチルグルタル酸、３，３−ジメチルグルタル酸、３−メチルアジピン酸など）、不飽和ポリカルボン酸（シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、１−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、６−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、１−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、６−メチル−ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、フラン−２，３−ジカルボン酸、５−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−フラン−２，３−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−４−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−５−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、２，５−ジヒドロキシ−フラン−３，４−ジカルボン酸、２，５−ジヒドロキシ−２−メチル−フラン−３，４−ジカルボン酸など。これらのうち好ましいものは、シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−シクロブテン−１，２−ジカルボン酸、シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−シクロペンテン−１，２−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２−エン−２，３−ジカルボン酸、ビシクロ［２，２，１］ヘプタ−２，５−ジエン−２，３−ジカルボン酸、フラン−２，３−ジカルボン酸、５−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、４−メチル−フラン−２，３−ジカルボン酸、５−メチル−２，３−フラン−ジカルボン酸、４，５−ジヒドロキシ−フラン−２，３−ジカルボン酸、２，５−ジヒドロキシ−フラン−３，４−ジカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、１，２−シクロヘキサジエン−１，２−ジカルボン酸、６−メチル−１，２−シクロヘキサジエン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−１，２−シクロヘキサジエン−１，２−ジカルボン酸、フラン−３，４−ジカルボン酸、２−メチル−フラン−３，４−ジカルボン酸など。これらのうち好ましいものは、１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、４−メチル−１，２−シクロブタジエン−１，２−ジカルボン酸、１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、５−メチル−１，２−シクロペンタジエン−１，２−ジカルボン酸、フラン−３，４−ジカルボン酸、２−メチル−３，４−フラン−ジカルボン酸など）］、芳香族ポリカルボン酸［フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など］、Ｓ含有ポリカルボン酸［チオジブロピオン酸など］；
【００６３】
・炭素数２〜２０のオキシカルボン酸：脂肪族オキシカルボン酸［グリコール酸、乳酸、酒石酸、ひまし油脂肪酸など］；芳香族オキシカルボン酸［サリチル酸、マンデル酸、４−ヒドロキシ安息香酸、１−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、３−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸、６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸など］；
・炭素数１〜３０のモノカルボン酸：脂肪族モノカルボン酸［飽和モノカルボン酸（ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、ウラリル酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ウンデンカン酸など）、不飽和モノカルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、オレイン酸、スクアリン酸、４，５−ジヒドロキシ−４−シクロペンテン−１，３−ジオン、２，３−ジヒドロキシ−２−シクロヘキセン−１，４−ジオンなど）］；芳香族モノカルボン酸［安息香酸、ケイ皮酸、ナフトエ酸、トルイル酸、エチル安息香酸、プロピル安息香酸、イソプロピル安息香酸、ブチル安息香酸、イソブチル安息香酸、第２ブチル安息香酸、第３ブチル安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、エトキシ安息香酸、プロポキシ安息香酸、イソプロポキシ安息香酸、ブトキシ安息香酸、イソブトキシ安息香酸、第２ブトキシ安息香酸、第３ブトキシ安息香酸、アミノ安息香酸、Ｎ−メチルアミノ安息香酸、Ｎ−エチルアミノ安息香酸、Ｎ−プロピルアミノ安息香酸、Ｎ−イソプロピルアミノ安息香酸、Ｎ−ブチルアミノ安息香酸、Ｎ−イソブチルアミノ安息香酸、Ｎ−第２ブチルアミノ安息香酸、Ｎ−第３ブチルアミノ安息香酸、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノ安息香酸、ニトロ安息香酸、フロロ安息香酸など］
【００６４】
（フェノール）
・１価フェノール（フェノール類、ナフトール類を含む）：フェノール、アルキル（炭素数１〜１５）フェノール類（クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、ｎ−もしくはイソプロピルフェノール、イソドデシルフェノールなど）、メトキシフェノール類（オイゲノール、グアヤコールなど）、α−ナフトール、β−ナフトール、シクロヘキシルフェノールなど；
・多価フェノール：カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、フロログルシン、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど。
【００６５】
（分子内に炭素数１〜１５であるアルキル基を１ないし２個有するリン酸エステル）
モノおよびジメチルリン酸エステル、モノおよびジイソプロピルリン酸エステル、モノおよびジブチルリン酸エステル、モノおよびジ−（２−エチルヘキシル）リン酸エステル、モノおよびジイソデシルリン酸エステルなど。
【００６６】
（有機スルホン酸）
アルキル（炭素数１〜１５）ベンゼンスルホン酸（ｐ−トルエンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸など）、スルホサリチル酸、メタンスルホン酸、三フッ化メタンスルホン酸など。
（トリアゾール、テトラゾール骨格を有する有機酸）
１−Ｈ−１，２，４−トリアゾール、１，２，３−トリアゾール、１，２，３−ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、１，２，３−トリアゾール−４，５−ジカルボン酸、３−メルカプト−５−メチル−１，２，４−トリアゾール、１，２，３，４−テトラゾールなど
【００６７】
（ホウ素含有有機酸）
ボロジシュウ酸、ボロジグリコール酸、ボロジ（２−ヒドロキシイソ酪酸）、アルカンホウ酸、アリールホウ酸、メタンホウ酸、エタンホウ酸、フェニルホウ酸など
【００６８】
下記式で表されるアニオン
［（Ｒｆ）ｋＢＦ４−ｋ］−
（式中、ｋは１〜４の整数を表す。Ｒｆは前記と同じ意味を表す）
【００６９】
トリフルオロメチルトリフルオロボレート、ビス（トリフルオロメチル）ジフルオロボレート、トリス（トリフルオロメチル）フルオロボレート、テトラキス（トリフルオロメチル）ボレート、ペンタフルオロエチルトリフルオロボレート、ビス（ペンタフルオロエチル）ジフルオロボレート、トリス（ペンタフルオロエチル）フルオロボレート、テトラキス（ペンタフルオロエチル）ボレートなど。
【００７０】
下記式で表されるアニオン
（式中、Ｒ’は、水酸基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、クロル基、フルオロ基、ホルミル基もしくはエーテル結合を有する基を有していてもよい炭素数１〜１０の炭化水素基または水素原子かフッ素原子である。Ｒ’は、互いに同一でも異なっていてもよい。Ｒ’の相互がアルキレン基として結合して環を形成してもよい。）
【００７１】
下記式で表されるアニオン
（式中、Ｒ”はＲ’と同じ意味を表す。Ｒ”は、互いに同一でも異なっていてもよい。Ｒ”の相互が炭化水素基として結合して環を形成してもよい。）
【００７２】
下記式で表されるアニオン
（式中、Ｒ１及びＲ２は炭素数１〜４でフッ素を含有する１価の有機基である。Ｒ１及びＲ２は互いに同一でも異なっていてもよい。Ｒ３は炭素数２〜８でフッ素を含有する２価の有機基である。）
【００７３】
アニオンとしては、無機アニオンが好ましく、とりわけ、ＢＦ４−、ＡｓＦ６−、ＳｂＦ６−が好ましく、中でもとりわけ、ＢＦ４−が、静電容量が向上する傾向があることから好ましい。
【００７４】
電解質を含む電解液に用いられる溶媒としては、水及び／又は有機極性溶媒が挙げられる。無機系電解質を含む電解液は、通常、水を主成分とする溶媒が用いられ、水とともに前記に例示された親水性有機溶媒を用いてもよい。有機系電解質を含む電解液は、有機極性溶媒を主成分とする溶媒が用いられ、有機極性溶媒を含む電解液中に含まれる水分の含有量としては、通常、２００ｐｐｍ以下、好ましくは５０ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２０ｐｐｍ以下である。有機極性溶媒を含む電解液における水分の含有量を抑制することにより、水の電気分解による電極への影響、特に耐電圧の低下を抑制することができる。
【００７５】
ここで、有機極性溶媒の具体例としては、以下のものが例示される。
（エーテル）
モノエーテル（エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、テトラヒドロフラン、３−メチルテトラヒドロフランなど）、ジエーテル（エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルイソプロピルエーテルなど）、トリエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、環状エーテル［炭素数２〜４（テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン、１，４−ジオキサン、２−メチル−１，３−ジオキソランなど）；４−ブチルジオキソラン、炭素数５〜１８のクラウンエーテル］など。
（フッ素化されたジオキソラン）
２，２−ジ（トリフルオロメチル）−１，３−ジオキソラン、２，２−ジ（トリフルオロメチル）−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン、２，２−ジ（トリフルオロメチル）−４，４，５，５−テトラフルオロ−１，３−ジオキソラン、２，２−ジメチル−４，４，５，５−テトラフルオロ−１，３−ジオキソラン又は２，２−ジメチル−４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン
【００７６】
（アミド）
ホルムアミド類（Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミドなど）、アセトアミド類（Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミドなど）、プロピオンアミド類（Ｎ，Ｎ−ジメチルプロピオンアミドなど）、ヘキサメチルホスホリルアミドなど。オキサゾリジノン類；Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノン、３，５−ジメチル−２−オキサゾリジノンなど、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリドンなど。
（ニトリル）
アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル、アクリロニトリル、プロピオニトリルの水素原子１個以上をフッ素原子に置換した含フッ素プロピオニトリルなど。
【００７７】
（カルボン酸エステル）
蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、吉草酸メチル、プロピオン酸エチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチルなど、無水マレイン酸およびその誘導体、
（ラクトン）
γ−ブチロラクトン、３−メチル−γ−ブチロラクトン、２−メチル−γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、β−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、３−メチル−γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトンなど。
【００７８】
（カーボネート）
エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジエチルカーボネート、４−アリルオキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−（１'−プロペニルオキシメチル）−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−アリルオキシメチル−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−（１'−プロペニルオキシメチル）−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−アクリロイルオキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メタクリロイルオキシメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−メタクリロイルオキシメチル−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、4−メトキシカルボニルオキシメチル−１，３−ジオキソランー2−オン、4−アリルオキシカルボニルオキシメチル−１，３−ジオキソランー2−オン、４−（１’−プロペニルオキシカルボニルオキシメチル）−１，３−ジオキソランー2−オン、4-ビニルエチレンカーボネート、4,5-ジビニルエチレンカーボネート、4,4,5,5-テトラメチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、4,4,5,5-テトラエチル-1,3-ジオキソラン-2-オン、ビニレンカーボネート、4-メチルビニレンカーボネート、4,5-ジメチルビニレンカーボネート、５，５-ジメチル-１，３-ジオキサン-２-オンおよび５，５-ジエチル-1,3-ジオキサン-2-オン、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ブチルプロピルカーボネート、及び、上記化合物の水素原子１個以上をフッ素原子に置換した化合物など。
【００７９】
（スルホキシド）
ジメチルスルホキシド、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、及び、スルホランの水素原子１以上をフッ素原子に置換した含フッ素スルホランなど。
１，３−プロパンスルトン、１，４−ブタンスルトン、および１つ以上水素原子をフッ素原子で置換した化合物など
（スルホン）
ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジｎ−プロピルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ジ−ｎ−ブチルスルホン、ジ−ｓｅｃ−ブチルスルホン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルスルホンなど。
【００８０】
（ニトロ化合物）
ニトロメタン、ニトロエタンなど
（その他の複素環式化合物）
Ｎ−メチル−２−オキサゾリジノン、３，５−ジメチル−２−オキサゾリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−メチルピロリジノンなど。
【００８１】
（１価アルコール）
炭素数１〜６の１価アルコール（メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコールなど）、炭素数７以上の１価アルコール（ベンジルアルコール、オクチルアルコールなど）
（多価アルコール）
炭素数１〜６の２価アルコール（エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ヘキシレングリコールなど）、炭素数７以上の２価アルコール（オクチレングリコールなど）、３価のアルコール（グリセリンなど）、６価のアルコール（ヘキシトールなど）など。
【００８２】
（炭化水素）
芳香族系溶剤（トルエン、キシレン、エチルフルオロベンゼン、ベンゼンの水素原子がフッ素原子に１〜６個置換されたフルオロベンゼンなど）、パラフィン系溶剤（ノルマルパラフィン、イソパラフィンなど）など。
【００８３】
（ケイ素化合物）
ケイ素原子を分子内に有する ３−トリメチルシリル−２−オキサゾリジノン、３−トリメチルシリル−４−トリフルオロメチル−２−オキサゾリジノン、３−トリエチルシリル−２−オキサゾリジノンなどオキサゾリジノン化合物、Ｎ−トリメチルシリルイミダゾール、Ｎ−トリメチルシリル−４−メチル−イミダゾール、Ｎ−トリエチルシリルイミダゾール等のイミダゾール化合物、トリス（トリメチルシリル）ホスフェート、トリス（トリエチルシリル）ホスフェート、トリメチルシリルジメチルホスフェート、トリメチルシリルジアリルホスフェート等のホスフェート化合物、４−トリメチルシリル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−トリメチルシリル−５−ビニル−１，３−ジオキソラン−２−オン、４−トリメチルシリルメチル−１，３−ジオキソラン−２−オン等の環状カーボネート化合物、フェニルトリメチルシラン、フェニルトリエチルシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルチオトリメチルシラン、フェニルチオトリエチルシラン等のフェニル化合物、メチル−Ｎ−トリメチルシリルカーバメート、メチル−Ｎ，Ｎ−ビストリメチルシリルカーバメート、エチル−Ｎ−トリメチルシリルカーバメート、メチル−Ｎ−トリエチルシリルカーバメート、ビニル−Ｎ−トリメチルシリルカーバメート等のカーバメート化合物、メチルトリメチルシリルカーボネート、アリルトリメチルシリルカーボネート、エチルトリメチルシリルカーボネート等のカーボネート化合物、メトキシトリメチルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ペンタメチルジシロキサン、メトキシメチルトリメチルシラン、トリメチルクロロシラン、ブチルジフェニルクロロシラン、トリフルオロメチルトリメチルシラン、アセチルトリメチルシラン、３−トリメチルシリルシクロペンテン、アリルトリメチルシラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラザンなど。
【００８４】
電解質を溶解する有機極性溶媒としては、異なる２種類以上の溶媒の混合物であってもよい。
電解液に含まれる有機極性溶媒としては、中でも、カーボネート類、ラクトン類およびスルホキシド類からなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒であり、好ましくは、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチレンカーボネート、スルホラン、３−メチルスルホラン、アセトニトリル、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、エチレングリコールおよびジエチルカーボネートからなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒であり、とりわけ好ましくは、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、スルホランからなる群より選ばれた少なくとも１種を主成分とする溶媒である。ここで「主成分とする」とは、溶媒のうち、５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、当該化合物が占めることをいい、このように有機極性溶媒の含有量が高いほどキャパシタの長期耐久性や作動電圧を向上させることができる。
【００８５】
電解液には必要により、種々の添加剤を添加することができる。具体的には、ガス発生抑制、耐電圧向上のためのリン酸エステル（リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリアリルなど）、ホスホン酸類など］、高容量高出力化のために下記式で表される含フッ素有機ケイ素化合物などが挙げられる。
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＣＨ３）３
（ＣＨ３）３Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ（ＣＨ３）（ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２）−Ｓｉ（ＣＨ３）
【００８６】
リン酸エステルの添加量は、通常、電解質の電気伝導度と電解液溶剤への溶解度の観点から電解質の１０重量％以下程度であり、含フッ素有機ケイ素化合物の添加量としては、電解液中に０．１〜５重量％程度である。
【００８７】
有機極性溶媒の１種である安息香酸類［例えば、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピルなど安息香酸アルキルエステル、安息香酸など］は集電体からの金属溶出防止の添加剤として使用してもよい。添加剤として安息香酸類を用いる場合には、通常、電解質の０．００１〜１０．０重量％程度であり、好ましくは０．００５〜５重量％、より好ましくは０．１〜１重量％である。
【００８８】
有機系電解質を含む電解液における有機系電解質の濃度は、通常、０．５〜５．０ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）、好ましくは、０．７〜３．０ｍｏｌ（電解質）／Ｌ（電解液）程度の濃度である。電解質が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上溶解すると、静電容量が増加する傾向があることから好ましく、５．０ｍｏｌ／Ｌ以下であると粘度が低くなる傾向があることから好ましい。
【００８９】
電気二重層キャパシタには、通常、５ｍＡ／ｇ〜１０Ａ／ｇ、好ましくは１０ｍＡ／ｇ〜５Ａ／ｇ程度の電流を印加して充電される。５ｍＡ／ｇ以上印加すると充電速度が向上する傾向があることから好ましく、１０Ａ／ｇ以下であると静電容量の低下が抑制される傾向があることから好ましい。
また、本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、１Ａ／ｇ以上の急速充放電を繰り返しても、静電容量の低下は少ない。
【００９０】
本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、活性炭の単位体積あたりの静電容量が、通常、２５Ｆ／ｍｌ以上、好ましくは、３０Ｆ／ｍｌ以上である、静電容量が優れた電気二重層キャパシタである。また、活性炭の単位重量あたりの静電容量も、通常、２５Ｆ／ｇ以上、好ましくは３０Ｆ／ｇ以上という優れた電気特性を有する。
なお、活性炭の静電容量は、活性炭８０重量部、ポリテトラフルオロエチレン１０重量部（固形分）の混合物を混錬した後、直径１３ｍｍの容器に入れて、１６２ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧して成型し、成型品の密度（ｇ／ｃｃ）を求め、東洋システム（株） ＴＯＳＣＡＴ−３１００充放電評価装置にて、該成型品について３００ｍＡ／ｇの定電流で２．８Ｖまで充電し、次いで放電する際の放電曲線から単位重量あたりの静電容量を求め、単位体積あたりの静電容量は、得られた単位重量あたりの静電容量に前記で得られた密度を乗じて算出することによって求めることができる。
【００９１】
さらに、本発明の活性炭を含む電気二重層キャパシタは、定電流（３００ｍＡ、０〜２．３Ｖ）の充放電時における静電容量を１００とした場合、急速充放電しても静電容量の低下は少なく、電解液が３ｍｏｌ／Ｌの１−エチル−３−メチルイミダゾリウムＢＦ４塩のプロピレンカーボネート溶液にすれば、４０００ｍＡ／ｇの急速充放電しても静電容量の低下が、通常、５％未満、好ましくは３％以下にとどまるという優れた電気特性を有する。
【実施例】
【００９２】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００９３】
（化合物（１）の合成例１）
テトラメチルカリックス[４]レゾルシナレーン（化合物（１）：ＭＣＲＡ）の製造
四つ口フラスコに、窒素気流下でレゾルシノール３０．０ｇ、エタノール１２０ｍｌ、アセトアルデヒド１２．１ｇを入れ氷冷し、攪拌しながら３６％塩酸５３．７ｇを滴下した。滴下終了後６５℃に昇温し、その後同温度で５時間保温した。得られた反応混合物に水３２０ｇを加え、生成した沈殿を濾取し、濾液が中性になるまで水で洗浄し、乾燥後、水−エタノールの混合溶媒から再結晶してテトラメチルカリックス[４]レゾルシナレーン（ＭＣＲＡ）１３．１ｇを得た。
【００９４】
ＭＣＲＡの質量分析値（ＦＤ−ＭＳ） ｍ／ｚ ５４４
ＭＣＲＡの１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ１．２９（ｓ，１２Ｈ）、４．４５（ｑ，４Ｈ）、６．１４（ｓ，４Ｈ）、６．７７（ｓ，４Ｈ）、８．５３（ｓ，８Ｈ）
【００９５】
（実施例１）
（活性炭の調製）
ＭＣＲＡ１重量部に対して水酸化カリウム（固形分）が１．５重量部となるように１０重量％の水酸化カリウム水溶液とＭＣＲＡとを混合し、真空乾燥機にて水分を除去し、続いて、アルゴン雰囲気下にて８００℃で４時間賦活処理を行った後、常温まで放冷した。次に、０．１ mol/L の希塩酸を加えて洗浄した後、ろ過して活性炭を分離し、さらにイオン交換水を加えて洗浄、ろ過、乾燥を順次、行って活性炭を得た。乾燥後の活性炭を次いで、ボールミル（メノウ製ボール、２８ｒｐｍ、５分間）で粉砕した。
得られた活性炭の全細孔容積は０．８９ｍｌ／ｇ、ミクロ孔容積は０．８４ｍｌ／ｇであり、メソ孔容積は０．０５ｍｌ／ｇであることが算出された。
ここで、全細孔容積は、ユアサアイオニクス社製、ＡＵＴＯＳＯＲＢを用い、液体窒素温度での窒素吸着等温線における相対圧０．９５付近の窒素吸着量から算出され、ミクロ孔容積は相対圧０．３０付近から算出される。
【００９６】
（電極及び電気二重層キャパシタの製造例）
上記活性炭８０重量部、アセチレンブラック（電気化学（株） デンカブラック５０％ プレス品）１０重量部、及びポリテトラフルオロエチレン（約６０重量％含有水性ディスパージョン）１０重量部（固形分）の混合物を混錬した後、０．２８ｍｍのシート状に成形、乾燥して電極を得た。得られた電極２枚の間に、コンデンサー用セルロース（厚さ５０μｍ）をセパレータとして入れた後、１ｍｏｌ／ＬのテトラエチルアンモニウムＢＦ４塩（有機系電解質）のプロピレンカーボネート溶液を充填した２極式電気二重層キャパシタ（図５）を作成した。
該キャパシタを用いた定電流充放電測定（３００ｍＡ／ｇ、０〜２．８Ｖ）により活性炭の単位体積あたりの静電容量が２８．１Ｆ／ｃｃ、活性炭の単位重量あたりの静電容量が４３．０Ｆ／ｇであった。
なお、活性炭の静電容量は、用いた活性炭８０重量部、ポリテトラフルオロエチレン（約６０重量％含有水性ディスパージョン）１０重量部（固形分）の混合物を混錬した後、直径１３ｍｍの容器に入れて、１６２ｋｇｆ／ｃｍ２で加圧して成型し、成型品の密度（ｇ／ｃｃ）を求め、続いて、東洋システム（株） ＴＯＳＣＡＴ−３１００充放電評価装置にて、該成型品について３００ｍＡ／ｇの定電流で２．８Ｖまで充電し、次いで放電する際の放電曲線から単位重量あたりの静電容量を求め、単位体積あたりの静電容量は単位重量あたりの静電容量に前記に得られた密度を乗じて算出した。以下、同様である。
【００９７】
（実施例２〜８）
化合物（１）の種類を表１に記載にする以外は実施例１に準じて実施した。結果を実施例１とともに表１に示した。
【００９８】
【表１】
【００９９】
（実施例９：水酸化ナトリウムを賦活剤として用いた製造例）
化合物（１）の種類を実施例２に記載する化合物に変え、アルカリ金属水酸化物を水酸化ナトリウムに変える以外は実施例１に準拠して実施した。
該キャパシタを用いた定電流充放電測定（３００ｍＡ／ｇ、０〜２．８Ｖ）により活性炭の嵩密度が０．７０ｇ／ｍｌ、活性炭の単位体積あたりの静電容量が２６．２Ｆ／ｃｃ、活性炭の単位重量あたりの静電容量が３７．２Ｆ／ｇであった。
【０１００】
（実施例１０：化合物（１）の炭化物に対して水酸化カリウムを賦活剤として用いた製造例）
実施例２に記載の化合物を窒素雰囲気下７００℃まで加熱して得られた炭化物に対し水酸化カリウムを水酸化カリウム（固形分）／炭化物の重量比が４．０となるように３０重量％の水酸化カリウム水溶液とＭＣＲＡとを混合させる以外は実施例１に準拠して実施した。
該キャパシタを用いた定電流充放電測定（３００ｍＡ／ｇ、０〜２．８Ｖ）により活性炭の嵩密度が０．６５ｇ／ｍｌ、活性炭の単位体積あたりの静電容量が２７．１Ｆ／ｃｃ、活性炭の単位重量あたりの静電容量が４１．４Ｆ／ｇであった。
【０１０１】
（比較例１及び２）
比較例１は化合物（１）の種類を実施例２に記載のものを用い、水酸化カリウムを混合しない以外は実施例１に準じて実施した。結果を表２に示した。
比較例２は水酸化カルウムの代わりに塩化亜鉛を用い、塩化亜鉛／炭化物の重量比が２となる１５重量％の塩化亜鉛水溶液と混合させる以外は実施例１に準拠して実施した。結果を表２に示した。
【０１０２】
（比較例３）
比較例３は、特許文献１に記載されている実施例３より、下記計算にて算出したものを比較とした。特許文献１による円盤状の電極は直径１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍであることより、電極の体積はπ×５ｍｍ×５ｍｍ×０．５ｍｍ＝３９.２５ｍｍ３。特許文献１の実施例３より電極重量は３９．２５ｍｍ３×０．４６ｇ／ｍｌ＝１８．０６ｍｇ。１ｍA時の容量は０．４３Ｆであることから、重量当たりの静電容量は０．４３Ｆ／１８．０６×１０３＝２３．８Ｆ／ｇ。単位体積当たりの静電容量は２３．８Ｆ／ｇ×０．４６ｇ／ｍｌ＝１０．９Ｆ／ｍｌとなる。
【０１０３】
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明の活性炭は、例えば、乾電池用電極、圧電素子用センサー、触媒を担持するための担体、クロマトグラフ用材料、吸着剤、電気二重層キャパシタの電極などに用いることが可能であり、単位体積あたりの静電容量に優れることから電気二重層キャパシタの電極に好適に用いられる。
本発明の電気二重層キャパシタは、単位体積あたりの静電容量に優れることから、エネルギー源の吸着、貯蔵に利用することが可能となる。特に低温下における静電容量に優れることから、携帯電子端末分野や充電機能を有する輸送機器分野におけるエネルギー源の貯蔵が、寒冷地においても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】コイン型電気二重層の一例（概略図）
【図２】捲回型電気二重層の一例（概略図）
【図３】積層型電気二重層の一例（概略図）
【図４】図３とは異なる積層型電気二重層の一例（概略図）
【図５】本発明の実施例及び比較例で用いられた積層型電気二重層の一例（概略図）
【符号の説明】
【０１０６】
１１：金属製容器
１２：集電体
１３：電極
１４：セパレータ
１５：金属製蓋
１６：ガスケット
２１：金属製容器
２２：集電体
２３：電極
２４：セパレータ
２５：電極封口板
２６：リード
３１：金属製容器
３２：集電体
３３：電極
３４：セパレータ
３５：リード
３６：端子
３７：安全弁
４１：加圧板及び端子
４２：集電体
４３；電極
４４：セパレータ
４６：ガスケット
５１：加圧板
５２：集電体
５３；電極
５４：セパレータ
５５：絶縁材料
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）で表される化合物の炭化物をアルカリ金属水酸化物で賦活させてなる活性炭。
（式中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。Ｒ’は水素原子又はメチル基を表す。ｎは３、５又は７を表す。）
【請求項２】
前記式（１）におけるＲ’が水素である請求項１に記載の活性炭。
【請求項３】
該アルカリ金属水酸化物が水酸化カリウムおよび／または水酸化ナトリウムである請求項１または２に記載の活性炭。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の活性炭を含有する電極。
【請求項５】
請求項４に記載の電極を有する電気二重層キャパシタ。
【請求項６】
式（１）で表される化合物とアルカリ金属水酸化物との混合物を不活性ガス雰囲気下で加熱して炭化、賦活する活性炭の製造方法。
【請求項７】
式（１）で表される化合物を不活性ガス雰囲気下で炭化した後、アルカリ金属水酸化物を混合し、不活性ガス雰囲気下で加熱して賦活する活性炭の製造方法。
【請求項１】
式（１）で表される化合物の炭化物をアルカリ金属水酸化物で賦活させてなる活性炭。
（式中、Ｒは炭素数１〜１２の炭化水素基を表し、該炭化水素基は、水酸基、アルキル基、アルコキシル基、アリール基、アリールオキシ基、スルホニル基、ハロゲン原子、ニトロ基、チオアルキル基、シアノ基、カルボキシル基、アミノ基又はアミド基を有していてもよい。Ｒ’は水素原子又はメチル基を表す。ｎは３、５又は７を表す。）
【請求項２】
前記式（１）におけるＲ’が水素である請求項１に記載の活性炭。
【請求項３】
該アルカリ金属水酸化物が水酸化カリウムおよび／または水酸化ナトリウムである請求項１または２に記載の活性炭。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の活性炭を含有する電極。
【請求項５】
請求項４に記載の電極を有する電気二重層キャパシタ。
【請求項６】
式（１）で表される化合物とアルカリ金属水酸化物との混合物を不活性ガス雰囲気下で加熱して炭化、賦活する活性炭の製造方法。
【請求項７】
式（１）で表される化合物を不活性ガス雰囲気下で炭化した後、アルカリ金属水酸化物を混合し、不活性ガス雰囲気下で加熱して賦活する活性炭の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１２０６１０（Ｐ２００８−１２０６１０Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０３８１０（Ｐ２００６−３０３８１０）
【出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月９日（２００６．１１．９）
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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