[发明专利]离子性固体

说明书

本发明提供能够在二次电池中使用的显示高的离子电导率的新型离子性固体和含有它的离子导体。该离子性固体是阴离子性异种金属配合物集聚而形成晶格且阳离子种存在于晶格的间隙的离子性固体，上述阴离子性异种金属配合物由选自Ir、Rh、Co、Os、Ru、Fe、Ni、Cr或者Mn中的1种金属M¹和选自Zn、Cd、Hg、Au、Ag或者Cu中的1种金属M²(其中，M¹为Rh时，M²不为Zn)及配体构成。

技术领域

本发明涉及离子性固体以及使用离子性固体的离子导体和阳离子分离剂。

背景技术

作为可充放电的二次电池，以往铅蓄电池为主流，但随着移动电话、笔记本电脑等的开发，现在使用锂离子二次电池作为高容量且小型轻型的二次电池。现在广泛使用的锂离子二次电池的正极使用锂过渡金属复合物，负极使用碳材料，电解质使用溶于有机溶剂的锂盐。该锂离子二次电池在快速或者过度充电时，在正极侧因电解液的氧化、晶体结构的破坏而发热，在负极侧金属锂析出。其结果，两极直接连接，电路发生短路，最差的情况下发生破裂、起火。

因此，近年来，开发出使用固体电解质作为电解质的全固体二次电池。作为以往报告的固体电解质，已知有锂硫化物系电解质(专利文献1、2)、锂氧化物系电解质(专利文献3、4)等。

最近，也进行了关于金属配合物的新功能的研究，例如研究了普鲁士蓝型配合物(AxM^AM^B〔(CN)₆〕y·zH₂O)作为发色控制、离子导体等(专利文献5、6)。另外，本发明人合成并发表了显示离子传导性的部分金属配合物(非专利文献1～3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005－228570号公报

专利文献2：日本特开2008－4459号公报

专利文献3：日本特开2015－176854号公报

专利文献4：日本特开2016－110792号公报

专利文献5：国际公开第2008/081923号

专利文献6：日本特开2016－50133号公报

非专利文献

非专利文献1：配合物化学会第65次讨论会(2015年9月，奈良女子大学)3Aa-03Ionic Conductivities of Alkaline Metal Salts of a RhIII4ZnII4 OctanuclearComplex with L-cysteinate

非专利文献2：Inorg.Chem.,1994,33,538.

非专利文献3：Cryst.Eng.Comm.,2013,15,10016-10019

发明内容

然而，上述锂硫化物系电解质因产生硫化氢而无法实用化。另一方面，由于锂氧化物系电解质为陶瓷系，所以为了成型需要接近1000℃的高温处理，不适合制作电池设备。另外，普鲁士蓝型金属配合物如专利文献6所述显示质子传导性，但由于不显示金属离子传导性而无法用于二次电池。另外，非专利文献1～3中记载的金属配合物在制成用于电池等的成型体时不显示充分的离子电导率。

因此，本发明的课题在于提供能够在二次电池中使用的显示高的离子电导率的新型离子性固体和含有该离子性固体的离子导体。