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| 常温溶融塩 |
| 【技術分類】 |
| ５−Ａ 液体電解質系 |
| 【技術の名称】 |
| ５−Ａ−２ 常温溶融塩 |
| 【技術内容】 |
| 1,3-dialkyl-1H-imidazolium化合物と撥水性陰イオンととからなる低融点撥水イオン性液体を合成し、その特性を解析した。親水性陰イオンと対比しつつ、密度、融点、粘度、電動度、屈折率、電気化学窓、熱安定性、水・有機溶媒との混和性などの特性を測定した。 |
| 【図】 |
| 図１ 比電導度、動粘度と温度との相関 |
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| 出典：「Hydrophobic, Highly Conductive Ambient-Temperature Molten Salts.」、「Inorganic Chemistry VOL.35」、（1996年）、Bonhote, Pierre、Dias, Ana-Paula、Papageorgiou, Nicholas、Kalyanasundaram, Kuppuswamy、Graetzel, Michael著、American Chemical Society発行、1173頁 Fig.５ Specific conductivity (σ) and dynamic viscosity (η) of MeEtIm+Tf2N- as a function of temperature (℃). Reprinted with permission from American Chemical Society. |
| 図１の説明：MeEtIm+Tf2N-の比電導度、動粘度と温度との相関を示した。 |
| 図２ イオン性液体の比電導度と絶対温度の逆数との相関 |
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| 出典：「Hydrophobic, Highly Conductive Ambient-Temperature Molten Salts.」、「Inorganic Chemistry VOL.35」、（1996年）、Bonhote, Pierre、Dias, Ana-Paula、Papageorgiou, Nicholas、Kalyanasundaram, Kuppuswamy、Graetzel, Michael著、American Chemical Society発行、1173頁 Fig.６ Specific conductivity (σ) of some ionic liquids as a function of the reciprocal absolute temperature (T-1). Reprinted with permission from American Chemical Society. |
| 図２の説明：各種イオン性液体の比電導度と絶対温度の逆数との相関を示した。 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「Hydrophobic, Highly Conductive Ambient-Temperature Molten Salts.」、「Inorganic Chemistry VOL.35」、（1996年）、Bonhote, Pierre、Dias, Ana-Paula、Papageorgiou, Nicholas、Kalyanasundaram, Kuppuswamy、Graetzel, Michael著、American Chemical Society発行、1168頁〜1178頁 「Acidic 1-ethyl-3-methylimidazolium fluoride: a new room temperature ionic liquid.」、「Journal of Fluorine Chemistry VOL.99」、（1999年）、Rika Hagiwara、Takayuki Hirashige、Tetsuya Tsuda、Yasuhiko Ito著、Elsevier B.V.発行、１頁〜３頁 「Room temperature ionic liquids of alkylimidazolium cations and fluoroanions.」、「Journal of Fluorine Chemistry VOL.105」、（2000年）、Rika Hagiwara、Yasuhiko Ito著、Elsevier B.V.発行、221頁〜227頁 「色素増感太陽電池に及ぼす種々のイオン性液体の溶媒効果」、「電気化学会平成15年度秋季大会要旨集」、（2003年）、川野竜司、片伯部貫、松山千鶴、佐藤彰洋、渡邉正義、松井浩志、田邊信夫著、電気化学会発行、273頁 |
| 【技術分類】 |
| ５−Ａ 液体電解質系 |
| 【技術の名称】 |
| ５−Ａ−２ 常温溶融塩 |
| 【技術内容】 |
| 常温溶融塩は不揮発性、難燃性などの特徴を有し、色素増感型太陽電池の電解質に使用することによって長期安定性が期待できる。不揮発性溶媒としての利用と、沃素レドックスのみからなる常温溶融塩の利用について検討した。 |
| 【図】 |
| 図１ 沃素レドックスの溶媒として溶融塩を使用したケースと沃素レドックス溶融塩を使用したケースのN3色素増感TiO2電池の光電特性 |
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| 出典：「常温溶融塩を用いた色素増感太陽電池の不揮発化」、「電気化学秋季大会講演要旨集」、（2000年）、松本一、松田敏彦、小池伸二、宮崎義憲、澤田吉裕著、電気化学会発行、59頁 Figure１ Current-Voltage curve for illuminated N3 sensitized TiO2 film with various thickness. |
| 図１の説明：沃素レドックスの溶媒として溶融塩を使用したケースと沃素レドックス溶融塩を使用したケースのN3色素増感TiO2電池の光電特性を示す。 a)溶媒系では光電特性は溶媒の粘度の影響を受け、溶液中の電解質拡散の影響が大きいことが推察されるが、常温溶融塩は粘度が大きく、短絡電流などの値が小さいとされてきた。一方、b)EMImI(1-ethyl-3-methyl-imidazoliumiodide)にI2を４:１の割合で混合した系では粘度が大きいのにも拘らず、大きな短絡電流が得られており、沃素イオン種の拡散ではなく、レドックスホッピングによる効率的なイオン種の伝導が生じていることが推測される。 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「常温溶融塩を用いた色素増感太陽電池の不揮発化」、「電気化学秋季大会講演要旨集」、（2000年）、松本一、松田敏彦、小池伸二、宮崎義憲、澤田吉裕著、電気化学会発行、59頁 「Acidic 1-ethyl-3-methylimidazolium fluoride: a new room temperature ionic liquid.」、「Journal of Fluorine Chemistry VOL.99」、（1999年）、Rika Hagiwara、Takayuki Hirashige、Tetsuya Tsuda、Yasuhiko Ito著、Elsevier B.V.発行、１頁〜３頁 「Room temperature ionic liquids of alkylimidazolium cations and fluoroanions.」、「Journal of Fluorine Chemistry VOL.105」、（2000年）、Rika Hagiwara、Yasuhiko Ito著、Elsevier B.V.発行、221頁〜227頁 「色素増感太陽電池に及ぼす種々のイオン性液体の溶媒効果」、「電気化学会平成15年度秋季大会要旨集」、（2003年）、川野竜司、片伯部貫、松山千鶴、佐藤彰洋、渡邉正義、松井浩志、田邊信夫著、電気化学会発行、273頁 |
| 【技術分類】 |
| ５−Ａ 液体電解質系 |
| 【技術の名称】 |
| ５−Ａ−２ 常温溶融塩 |
| 【技術内容】 |
| 色素増感型太陽電池の特性に与える常温溶融塩の粘度の影響について研究した。通常の電解液においては、常温溶融塩の粘度の減少と共に、短絡電流値、変換効率とも向上する。EMIm-F.2.3HF(1-ethyl-3-methyl-imidazoliumfluoride･2HFor3HF)のセルの変換効率が2.1％で最良であった。 |
| 【図】 |
| 図１ EMIm-F.2.3HFの光電流-電圧特性 |
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| 出典：「The application of room temperature molten salt with low viscosity to the electrolyte for dye-sensitized solar cell.」、「Chemistry Letters Vol.30 No.１」、（2001年）、Matsumoto, Hajime、Matsuda, Toshihiko、Tsuda, Tetsuya、Hagiwara, Rika、Ito, Yasuhiko、Miyazaki, Yoshinori著、日本化学会発行、27頁 Fig.２ Photocurrent-voltage characteristics of a cell using room temp. molten salt |
| 図１の説明：常温溶融塩型太陽電池で最良の変換効率を示したEMIm-F.2.3HF(1-ethyl-3-methyl-imidazoliumfluoride･2HFor3HF)の光電流-電圧特性を示した。 |
| 表１ 各種常温溶融塩型太陽電池特性のアセトニトリル太陽電池(液系)との比較 |
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| 出典：「The application of room temperature molten salt with low viscosity to the electrolyte for dye-sensitized solar cell.」、「Chemistry Letters Vol.30 No.１」、（2001年）、Matsumoto, Hajime、Matsuda, Toshihiko、Tsuda, Tetsuya、Hagiwara, Rika、Ito, Yasuhiko、Miyazaki, Yoshinori著、日本化学会発行、27頁 Table１ Cell performance in various electrolyte at 25℃. |
| 表１の説明：各種常温溶融塩型太陽電池の下記特性をアセトニトリル太陽電池(液系)と対比して表示した。溶媒の粘度、[RI]=[DMHImI]、[I2]、短絡電流、開回路電圧、フィルファクター、変換効率、I3の拡散係数を列記した。常温溶融塩系電解質の中で、粘度の最も小さいEMIm-F.2.3HF(1-ethyl-3-methyl-imidazoliumfluoride･2HFor3HF)が最良の変換効率を示した。 |
| 【出典／参考資料】 |
| 「The application of room temperature molten salt with low viscosity to the electrolyte for dye-sensitized solar cell.」、「Chemistry Letters Vol.30 No.１」、（2001年）、Matsumoto, Hajime、Matsuda, Toshihiko、Tsuda, Tetsuya、Hagiwara, Rika、Ito, Yasuhiko、Miyazaki, Yoshinori著、日本化学会発行、26頁〜27頁 「Acidic 1-ethyl-3-methylimidazolium fluoride: a new room temperature ionic liquid.」、「Journal of Fluorine Chemistry VOL.99」、（1999年）、Rika Hagiwara、Takayuki Hirashige、Tetsuya Tsuda、Yasuhiko Ito著、Elsevier B.V.発行、１頁〜３頁 「Room temperature ionic liquids of alkylimidazolium cations and fluoroanions.」、「Journal of Fluorine Chemistry VOL.105」、（2000年）、Rika Hagiwara、Yasuhiko Ito著、Elsevier B.V.発行、221頁〜227頁 「色素増感太陽電池に及ぼす種々のイオン性液体の溶媒効果」、「電気化学会平成15年度秋季大会要旨集」、（2003年）、川野竜司、片伯部貫、松山千鶴、佐藤彰洋、渡邉正義、松井浩志、田邊信夫著、電気化学会発行、273頁 |
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