2017 Fiscal Year Annual Research Report
Preparation of POSS ionic liquids with low flow temperature and low viscosity and development of ionic conductor with high thermostability
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15K13711
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
金子 芳郎 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (80404474)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シルセスキオキサン / イオン液体 / POSS / 超強酸 / 環状シロキサン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロキサンなどの無機成分を含むイオン液体は、耐熱性や難燃性の向上が予想され、より安全な電解質やグリーンソルベントなどへの利用が期待される。本研究では、かご型オリゴシルセスキオキサン（POSS）などのシロキサン骨格材料を含むイオン液体の創製を目的に検討してきた。
前年度は、POSS骨格を含むイミダゾリウム塩型イオン液体の合成と物性について検討してきた。今年度は、電池用電解質としての利用も指向し、電気化学的により安定なアンモニウム塩型POSSイオン液体の合成を目的に検討した。そこでまず、POSSの結晶性を低下あるいは非晶質化するための条件を確立した。2種の側鎖置換基含有POSSの構造と物性(結晶性・非晶性など)の相関性を明らかにするために、種々のアミノ(アンモニウム)基含有有機トリアルコキシシランから、様々な組み合わせで2種ずつ原料に用いて、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(HNTf2)の水/DMSO混合溶液中で加水分解/縮合反応を行った。その結果、１級と２級、２級と３級、および３級と４級のアンモニウム塩の組み合わせのPOSSは結晶性であり、１級と３級、１級と４級、および２級と４級のアンモニウム塩の組み合わせのPOSSは非晶質であることが分かった。すなわち、メチル基の数の差が２つ以上の置換基の組み合わせのPOSSが非晶質になることが明らかとなった。さらに、これらの非晶質のPOSSは、比較的低温で流動性を示すプロトン性イオン液体の性質を示すことを見出した。
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