權(quán)利要求書： 1.一種固體電解質(zhì)，其包括：

含有選自用下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元X、及用下述式(2)表示的結(jié)構(gòu)單元Y之中的至少

1種的高分子化合物，和

支持鹽；

[化學(xué)式1]

在所述式(1)中，R1為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且36以下的烴基、羥基、?；ⅤＱ趸?、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基；

在所述式(2)中，R2及R3各自獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且

6以下的烴基、酰基、烷氧羰基、酰胺基或氰基，R2及R3也可以相互鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體電解質(zhì)，其中，所述支持鹽包含雙(氟磺酰)亞胺鋰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體電解質(zhì)，其中，所述結(jié)構(gòu)單元X用下述式(3)來表示，[化學(xué)式2]在所述式(3)中，R4～R8分別獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且

6以下的烴基、羥基、?；ⅤＱ趸?、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體電解質(zhì)，其中，選自所述R4～所述R8之中的至少1種為羥基、酰基、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基或烷氧基。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體電解質(zhì)，其中，所述結(jié)構(gòu)單元X用下述式(4)來表示，[化學(xué)式3]在所述式(4)中，R9為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、酰基、烷氧羰基、酰胺基或氰基。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)，其中，所述結(jié)構(gòu)單元Y用下述式(5)來表示，[化學(xué)式4]

7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)，其中，所述支持鹽的摩爾數(shù)相對(duì)于所述結(jié)構(gòu)單元X的總摩爾數(shù)和所述結(jié)構(gòu)單元Y的總摩爾數(shù)的合計(jì)值之比為0.5以上且2以下。

8.一種電池，其具備正極、負(fù)極及電解質(zhì)層，其中，選自所述正極、所述負(fù)極及所述電解質(zhì)層之中的至少1種含有權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)所述的固體電解質(zhì)。

9.一種固體電解質(zhì)的制造方法，其包括：

從包含含有選自用下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元X和用下述式(2)表示的結(jié)構(gòu)單元Y之中的至少1種的高分子化合物、支持鹽以及溶劑的混合液中除去所述溶劑，[化學(xué)式5]

在所述式(1)中，R1為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且36以下的烴基、羥基、?；?、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基；

在上述式(2)中，R2及R3各自獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且

6以下的烴基、?；⑼檠豸驶?、酰胺基或氰基，R2及R3也可以相互鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。

說明書： 固體電解質(zhì)、電池及固體電解質(zhì)的制造方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本公開涉及固體電解質(zhì)、電池及固體電解質(zhì)的制造方法。背景技術(shù)[0002] 近年來，在研究開發(fā)正方興未艾的鋰二次電池中，電解質(zhì)不僅對(duì)充放電速率、充放電循環(huán)的壽命特性、保存特性等電池特性、而且對(duì)安全性產(chǎn)生很大的影響。以前，研究了通過電解質(zhì)的改善來提高電池特性。[0003] 液狀電解質(zhì)例如由溶劑和含有鋰的支持鹽構(gòu)成。在本說明書中，有時(shí)將液狀電解質(zhì)簡(jiǎn)稱為電解液。作為電解液的溶劑，從提高電池的能量密度的觀點(diǎn)出發(fā)，具有比水更寬的電位窗的非水溶劑得到了廣泛的應(yīng)用。但是，電解液有時(shí)從電池單元泄漏。這樣一來，電解液在安全方面存在課題。為解決該課題，提高電池的安全性，固體電解質(zhì)的研究正在推進(jìn)。[0004] 特別地，包含高分子化合物的固體電解質(zhì)能夠成形為薄膜狀及薄膜化。因此，通過這樣的固體電解質(zhì)可以期待編入電子設(shè)備中的性能的提高及電子器件中的設(shè)計(jì)的自由度的提高。[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0006] 專利文獻(xiàn)[0007] 專利文獻(xiàn)1：日本特開2012?234673號(hào)公報(bào)[0008] 專利文獻(xiàn)2：日本特開平10?334945號(hào)公報(bào)[0009] 非專利文獻(xiàn)[0010] 非專利文獻(xiàn)1：Y.S.Zhuetal“,Anewsingle?ionpolymerelectrolytebasedonpolyvinylalcoholforlithiumionbatteries”,ElectrochimicaActa,2013,ol.87,p.113?118.發(fā)明內(nèi)容[0011] 發(fā)明所要解決的課題[0012] 在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于包含高分子化合物的固體電解質(zhì)，要求提高離子傳導(dǎo)性。[0013] 用于解決課題的手段[0014] 本公開的固體電解質(zhì)包括：[0015] 含有選自用下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元X、及用下述式(2)表示的結(jié)構(gòu)單元Y之中的至少1種的高分子化合物，和[0016] 支持鹽。[0017] [化學(xué)式1][0018][0019] 在上述式(1)中，R1為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且36以下的烴基、羥基、?；?、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基。[0020] 在上述式(2)中，R2及R3各自獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、?；?、烷氧羰基、酰胺基或氰基。R2及R3也可以相互鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。[0021] 發(fā)明的效果[0022] 根據(jù)本公開，對(duì)于包含高分子化合物的固體電解質(zhì)，可以提高離子傳導(dǎo)性。附圖說明[0023] 圖1是表示本公開的實(shí)施方式的電池的概略構(gòu)成的剖視圖。[0024] 圖2是對(duì)于具有比較例1的固體電解質(zhì)的試驗(yàn)單元電池及具有實(shí)施例3的固體電解質(zhì)的試驗(yàn)單元電池，分別表示進(jìn)行阻抗測(cè)定的結(jié)果的曲線圖。具體實(shí)施方式[0025] (成為本公開基礎(chǔ)的見解)[0026] 以前，已經(jīng)報(bào)告了將高分子化合物與溶劑、離子液體等液體成分混合而成的電解質(zhì)(例如專利文獻(xiàn)1、2及非專利文獻(xiàn)1)。在該電解質(zhì)中，液體成分作為增塑劑、或離子的載流子發(fā)揮作用。如果將高分子化合物與液體成分混合，則所得到的電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性具有提高的傾向。但是，與電解液同樣，電解質(zhì)中含有的液體成分有時(shí)從電池單元泄漏。[0027] 關(guān)于電解質(zhì)中含有的高分子化合物，以離子的遷移數(shù)的提高及氧化電位的上升為目的，正在進(jìn)行導(dǎo)入具有空的p軌道的硼原子的研究。在導(dǎo)入了硼原子的高分子化合物中，也具有難以產(chǎn)生電化學(xué)氧化的優(yōu)點(diǎn)。例如，作為電解質(zhì)的材料，專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn)1公開了含有硼原子的高分子化合物。[0028] 但是，如上所述，在專利文獻(xiàn)1及非專利文獻(xiàn)1中，高分子化合物與液體成分混合。例如，在專利文獻(xiàn)1中，對(duì)于包含高分子化合物和大量的離子液體的電解質(zhì)，測(cè)定了離子傳導(dǎo)率(實(shí)驗(yàn)例1～6)。在非專利文獻(xiàn)1中，對(duì)于通過將高分子化合物浸漬于碳酸亞丙酯中而得到的電解質(zhì)，測(cè)定了離子傳導(dǎo)率。以前，可以認(rèn)為不與液體成分混合而提高高分子化合物的離子傳導(dǎo)性是困難的。

[0029] 本發(fā)明人進(jìn)行了潛心的研究，結(jié)果新近發(fā)現(xiàn)：通過組合特定的高分子化合物和支持鹽，可以幾乎不需要液體成分而提高電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性。[0030] (本公開的一方式的概要)[0031] 本公開的第1方式的固體電解質(zhì)包括：[0032] 含有選自用下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元X、及用下述式(2)表示的結(jié)構(gòu)單元Y之中的至少1種的高分子化合物，和[0033] 支持鹽。[0034] [化學(xué)式2][0035][0036] 在上述式(1)中，R1為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且36以下的烴基、羥基、酰基、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基。[0037] 在上述式(2)中，R2及R3各自獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、?；?、烷氧羰基、酰胺基或氰基。R2及R3也可以相互鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。[0038] 根據(jù)第1方式，在高分子化合物的結(jié)構(gòu)單元X中，硼原子具有空的p軌道。經(jīng)由該p軌道，支持鹽中含有的陰離子可以與硼原子配位。由此，支持鹽中含有的陽離子充分離解。起因于離解的陽離子，可以容易地提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性。再者，根據(jù)結(jié)構(gòu)單元Y，在固體電解質(zhì)中，可以容易地增加來源于支持鹽的陽離子的濃度。通過增加陽離子的濃度，可以容易地提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性。[0039] 在本公開的第2方式中，例如在第1方式的固體電解質(zhì)中，上述支持鹽也可以包含雙(氟磺酰)亞胺鋰。根據(jù)這樣的構(gòu)成，由于雙(氟磺酰)亞胺鋰的離解性高，因而具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0040] 在本公開的第3方式中，例如在第1或第2方式的固體電解質(zhì)中，上述結(jié)構(gòu)單元X也可以用下述式(3)來表示。[0041] [化學(xué)式3][0042][0043] 在上述式(3)中，R4～R8分別獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、羥基、酰基、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基。[0044] 根據(jù)以上的構(gòu)成，具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0045] 在本公開的第4方式中，例如在第3方式的固體電解質(zhì)中，選自上述R4～上述R8之中的至少1種也可以是羥基、?；?、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基或烷氧基。根據(jù)這樣的構(gòu)成，在與硼原子鍵合的苯基上導(dǎo)入了含有氧原子的取代基。根據(jù)該取代基，具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0046] 在本公開的第5方式中，例如在第1或第2方式的固體電解質(zhì)中，上述結(jié)構(gòu)單元X也可以用下述式(4)來表示。[0047] [化學(xué)式4][0048][0049] 在上述式(4)中，R9為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、?；?、烷氧羰基、酰胺基或氰基。[0050] 根據(jù)以上的構(gòu)成，具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0051] 在本公開的第6方式中，例如在第1～第5方式中任一項(xiàng)的固體電解質(zhì)中，上述結(jié)構(gòu)單元Y也可以用下述式(5)來表示。[0052] [化學(xué)式5][0053][0054] 根據(jù)以上的構(gòu)成，具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0055] 在本公開的第7方式中，例如在第1～第6方式中任一項(xiàng)的固體電解質(zhì)中，上述支持鹽的摩爾數(shù)相對(duì)于上述結(jié)構(gòu)單元X的總摩爾數(shù)和上述結(jié)構(gòu)單元Y的總摩爾數(shù)的合計(jì)值之比也可以為0.5以上且2以下。根據(jù)這樣的構(gòu)成，具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0056] 本公開的第8方式的電池具備正極、負(fù)極及電解質(zhì)層，其中，[0057] 選自上述正極、上述負(fù)極及上述電解質(zhì)層之中的至少1種含有第1～第7方式中的任一項(xiàng)的固體電解質(zhì)。[0058] 根據(jù)以上的構(gòu)成，由于電池包含固體電解質(zhì)，因而幾乎沒有液體成分從電池的泄漏，電池的安全性較高。本實(shí)施方式的包含固體電解質(zhì)的電池也存在具有良好的輸出特性的傾向。[0059] 本公開的第9方式的固體電解質(zhì)的制造方法包括：[0060] 從包含含有選自用下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元X和用下述式(2)表示的結(jié)構(gòu)單元Y之中的至少1種的高分子化合物、支持鹽以及溶劑的混合液中除去上述溶劑。[0061] [化學(xué)式6][0062][0063] 在上述式(1)中，R1為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且36以下的烴基、羥基、?；ⅤＱ趸?、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基。[0064] 在上述式(2)中，R2及R3各自獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、?；?、烷氧羰基、酰胺基或氰基。R2及R3也可以相互鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。[0065] 根據(jù)以上的構(gòu)成，可以得到提高了離子傳導(dǎo)性的固體電解質(zhì)。[0066] 下面參照附圖，就本公開的實(shí)施方式進(jìn)行說明。[0067] (固體電解質(zhì))[0068] 本實(shí)施方式的固體電解質(zhì)包含高分子化合物P及支持鹽。在本說明書中，固體電解質(zhì)意味著實(shí)質(zhì)上不含有液體成分的電解質(zhì)。固體電解質(zhì)中的液體成分的含有率例如為0.1wt％以下，也可以為0.01wt％以下。換句話說，固體電解質(zhì)實(shí)質(zhì)上僅由固體成分構(gòu)成。此外，在本說明書中，液體成分意味著在常溫下為液體的成分。固體成分意味著在常溫下為固體的成分。常溫意味著20℃。作為液體成分的具體例子，可以列舉出非水溶劑、離子液體等。

[0069] 高分子化合物P含有選自用下述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元X、及用下述式(2)表示的結(jié)構(gòu)單元Y之中的至少1種。[0070] [化學(xué)式7][0071][0072] 首先，就結(jié)構(gòu)單元X進(jìn)行說明。在式(1)中，R1為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且36以下的烴基、羥基、酰基、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基。[0073] 在R1中，烴基的碳原子數(shù)可以為18以下，也可以為12以下，還可以為6以下。烴基的碳原子數(shù)也可以為2以上。烴基可以是直鏈狀，也可以是支鏈狀，還可以是環(huán)狀。作為烴基，例如可以列舉出鏈狀飽和烴基、鏈狀不飽和烴基、環(huán)狀飽和烴基、環(huán)狀不飽和烴基及它們的組合。[0074] 作為鏈狀飽和烴基，可以列舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等。作為環(huán)狀飽和烴基，可以列舉出環(huán)戊基、環(huán)己基等。[0075] 鏈狀不飽和烴基及環(huán)狀不飽和烴基包含碳?碳雙鍵、碳?碳三鍵等不飽和鍵。作為鏈狀不飽和烴基，可以列舉出乙烯基、乙炔基等。作為環(huán)狀不飽和烴基，可以列舉出苯基等。[0076] 烴基可以具有取代基，也可以沒有取代基。作為烴基所具有的取代基，可以列舉出羥基、?；?、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基、碘基等。烴基也可以具有包含羥基、?；ⅤＱ趸?、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基等含有氧原子的取代基。在含有氧原子的取代基中，在氧原子和來源于支持鹽的陽離子之間有時(shí)產(chǎn)生相互作用。根據(jù)該相互作用，具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0077] ?；缬?CORa來表示。酰氧基例如用?OCORb來表示。烷氧羰基例如用?COORc來表示。碳酸酯基例如用?OCOORd來表示。酰胺基例如用?CONReRf來表示。氨基甲酸酯基例如用?OCONRgRh來表示。烷氧基例如用?ORi來表示。[0078] 上述的Ra～Ri相互獨(dú)立地為碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基。作為該烴基，可以列舉出上述的烴基。Ra～Ri的烴基也可以是鏈狀飽和烴基。Ra～Ri的烴基的碳原子數(shù)也可以在4以下。Ra～Ri的烴基的碳原子數(shù)越小，固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性越具有提高的傾向。Ra～Ri的烴基也可以進(jìn)一步具有上述的取代基。此外，酰胺基的Re和Rf、以及氨基甲酸酯基的Rg和Rh也可以相互獨(dú)立地為氫原子。

[0079] 結(jié)構(gòu)單元X也可以用下述式(3)來表示。[0080] [化學(xué)式8][0081][0082] 在式(3)中，R4～R8分別獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、羥基、?；?、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基、烷氧基、氰基、溴基、氟基、氯基或碘基。作為這些取代基，可以列舉出關(guān)于R1的上述取代基。

[0083] 選自R4～R8之中的至少1種可以是羥基、?；?、酰氧基、烷氧羰基、碳酸酯基、酰胺基、氨基甲酸酯基或烷氧基，也可以是烷氧羰基或烷氧基，還可以是烷氧基。關(guān)于R4～R8，作為烷氧羰基的具體例子，可以列舉出甲氧羰基。作為烷氧基的具體例子，可以列舉出甲氧基。根據(jù)具有在苯基上導(dǎo)入含有氧原子的取代基的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元X，具有可以更加提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0084] 在式(3)中，在苯基上導(dǎo)入的取代基的數(shù)量可以為1以上，也可以為2以上。當(dāng)在苯基上導(dǎo)入多個(gè)取代基時(shí)，該多個(gè)取代基也可以是互為相鄰的。作為一個(gè)例子，在式(3)中，R4及R5兩者也可以是含有氧原子的取代基，R5及R6兩者也可以是含有氧原子的取代基。[0085] 結(jié)構(gòu)單元X也可以用下述式(4)來表示。[0086] [化學(xué)式9][0087][0088] 在式(4)中，R9為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、?；?、烷氧羰基、酰胺基或氰基。作為這些取代基，可以列舉出關(guān)于R1的上述取代基。[0089] R9例如為具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基。作為一個(gè)例子，R9也可以用下述式(6)來表示。[0090] [化學(xué)式10][0091][0092] 在式(6)中，R10為碳原子數(shù)為1以上且6以下的2價(jià)的烴基。作為2價(jià)的烴基，例如可以列舉出亞甲基、亞乙基、丙烷?1,3?二基、丁烷?1,4?二基、戊烷?1,5?二基及己烷?1,6?二基。R10可以是亞甲基，也可以是丙烷?1,3?二基。R10的烴基也可以進(jìn)一步具有關(guān)于R1的上述取代基。作為R10的烴基所具有的取代基的具體例子，可以列舉出烷氧羰基。作為一個(gè)例子，R10也可以是1?乙氧羰基丙烷?1,3?二基。[0093] R11是碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基。作為該烴基，例如可以列舉出關(guān)于R1的上述烴基。作為R11的具體例子，可以列舉出乙基、丁基等。[0094] 接著，就結(jié)構(gòu)單元Y進(jìn)行說明。在式(2)中，R2及R3各自獨(dú)立地為氫原子、也可以具有取代基的碳原子數(shù)為1以上且6以下的烴基、?；?、烷氧羰基、酰胺基或氰基。作為這些取代基，可以列舉出關(guān)于R1的上述取代基。[0095] R2及R3也可以相互鍵合而形成環(huán)結(jié)構(gòu)。例如，結(jié)構(gòu)單元Y也可以用下述式(5)來表示。[0096] [化學(xué)式11][0097][0098] 在本實(shí)施方式中，高分子化合物P在結(jié)構(gòu)單元X及Y中，可以僅含有結(jié)構(gòu)單元X，也可以僅含有結(jié)構(gòu)單元Y。高分子化合物P中的結(jié)構(gòu)單元X的含有率可以為30摩爾％以上，也可以為50摩爾％以上，也可以為70摩爾％以上，還可以為90摩爾％以上。高分子化合物P例如實(shí)質(zhì)上僅由結(jié)構(gòu)單元X構(gòu)成。[0099] 高分子化合物P中的結(jié)構(gòu)單元Y的含有率可以為30摩爾％以上，也可以為50摩爾％以上，也可以為70摩爾％以上，還可以為90摩爾％以上。高分子化合物P例如實(shí)質(zhì)上僅由結(jié)構(gòu)單元Y構(gòu)成。[0100] 高分子化合物P中的結(jié)構(gòu)單元X的含有率和結(jié)構(gòu)單元Y的含有率的合計(jì)值可以為30摩爾％以上，也可以為50摩爾％以上，也可以為70摩爾％以上，還可以為90摩爾％以上。高分子化合物P例如實(shí)質(zhì)上僅由結(jié)構(gòu)單元X及Y構(gòu)成。[0101] 高分子化合物P的聚合度只要大于0，就沒有特別的限定，可以為10以上，也可以為50以上，也可以為100以上，也可以為500以上，還可以為1000以上。高分子化合物P的聚合度的上限值例如為10000。

[0102] 固體電解質(zhì)中含有的支持鹽例如是在常溫下為固體的鋰鹽。作為能夠作為支持鹽利用的鋰鹽，可以列舉出雙(氟磺酰)亞胺鋰(LiN(FSO2)2)、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3、LiSbF6、LiSiF6、LiAlF4、LiSCN、LiClO4、LiCl、LiF、LiBr、LiI、LiAlCl4等。支持鹽可以包含選自LiN(FSO2)2、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3及LiN(CF3SO2)2之中的至少1種，也可以包含LiN(FSO2)2。LiN(FSO2)2由于具有較高的離解性，因而通過與高分子化合物P組合，具有可以容易地提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性的傾向。[0103] 在本實(shí)施方式的固體電解質(zhì)中，高分子化合物P及支持鹽的比率并沒有特別的限定。作為一個(gè)例子，支持鹽的摩爾數(shù)相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元X的總摩爾數(shù)和結(jié)構(gòu)單元Y的總摩爾數(shù)的合計(jì)值之比R為0.5以上且2以下。結(jié)構(gòu)單元X的總摩爾數(shù)意味著固體電解質(zhì)中含有的所有高分子化合物P中的結(jié)構(gòu)單元X的摩爾數(shù)的合計(jì)值。結(jié)構(gòu)單元Y的總摩爾數(shù)意味著固體電解質(zhì)中含有的所有高分子化合物P中的結(jié)構(gòu)單元Y的摩爾數(shù)的合計(jì)值。比R可以為0.75以上，也可以為1以上。比R越大，固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性越具有提高的傾向。[0104] 固體電解質(zhì)中的高分子化合物P的含有率和支持鹽的含有率的合計(jì)值例如為90wt％以上，可以為95wt％以上，也可以為97wt％以上，還可以為99wt％以上。固體電解質(zhì)例如實(shí)質(zhì)上由高分子化合物P及支持鹽構(gòu)成。

[0105] 固體電解質(zhì)的形狀并沒有特別的限定，例如為薄膜狀。[0106] 本實(shí)施方式的固體電解質(zhì)例如可以采用如下的方法進(jìn)行制作。首先，合成高分子化合物P。高分子化合物P的合成方法并沒有特別的限定，可以利用公知的方法。[0107] 例如，包含結(jié)構(gòu)單元X的高分子化合物P可以采用如下的方法進(jìn)行合成。首先，準(zhǔn)備包含用下述式(7)表示的結(jié)構(gòu)單元Z1的高分子化合物P1。高分子化合物P1的具體例子為聚乙烯醇。[0108] [化學(xué)式12][0109][0110] 接著，制作包含高分子化合物P1的溶液。該溶液的溶劑并沒有特別的限定，例如可以使用二甲亞砜等有機(jī)溶劑。接著，在該溶液中加入用下述式(8)表示的硼化合物C1。在式(8)中，R1與式(1)相同。[0111] [化學(xué)式13][0112][0113] 接著，在溶液中，使高分子化合物P1和硼化合物C1反應(yīng)。高分子化合物P1和硼化合物C1的反應(yīng)也可以通過加熱處理溶液來進(jìn)行。加熱處理的溫度例如為60℃以上。加熱處理的時(shí)間例如為1小時(shí)以上。通過高分子化合物P1和硼化合物C1的反應(yīng)，便可以合成包含結(jié)構(gòu)單元X的高分子化合物P。[0114] 此外，包含結(jié)構(gòu)單元X的高分子化合物P的合成方法并不限定于上述的方法。例如，在結(jié)構(gòu)單元X用式(4)表示的情況下，也可以采用如下的方法合成高分子化合物P。首先，代替硼化合物C1，使硼酸(B(OH)3)與上述高分子化合物P1反應(yīng)。由此，可以得到包含用下述式(9)表示的結(jié)構(gòu)單元Z2的高分子化合物P2。[0115] [化學(xué)式14][0116][0117] 接著，向溶液中加入用下述式(10)表示的異氰酸酯化合物C2。在式(10)中，R9與式(4)相同。[0118] [化學(xué)式15][0119][0120] 接著，在溶液中，使高分子化合物P2和異氰酸酯化合物C2反應(yīng)。高分子化合物P2和異氰酸酯化合物C2的反應(yīng)也可以通過加熱處理溶液來進(jìn)行。加熱處理的溫度例如為60℃以上。加熱處理的時(shí)間例如為1小時(shí)以上。通過高分子化合物P2和異氰酸酯化合物C2的反應(yīng)，便可以合成出包含用式(4)表示的結(jié)構(gòu)單元X的高分子化合物P。[0121] 包含用式(5)表示的結(jié)構(gòu)單元Y的高分子化合物P例如可以采用如下的方法進(jìn)行合成。首先，采用上述的方法，合成出包含用式(9)表示的結(jié)構(gòu)單元Z2的高分子化合物P2。接著，在含有高分子化合物P2的溶液中加入草酸及鋰鹽。作為鋰鹽，例如可以使用碳酸鋰。在鋰鹽的存在下，使高分子化合物P2與草酸反應(yīng)。高分子化合物P2與草酸的反應(yīng)也可以通過加熱處理溶液來進(jìn)行。加熱處理的溫度例如為80℃以上。加熱處理的時(shí)間例如為10小時(shí)以上。通過高分子化合物P2和草酸的反應(yīng)，便可以合成出包含用式(5)表示的結(jié)構(gòu)單元Y的高分子化合物P。[0122] 接著，制作包含高分子化合物P、支持鹽及溶劑的混合液。混合液的溶劑可以與合成高分子化合物P時(shí)所用的溶劑相同，也可以不同。例如，在采用上述的方法合成高分子化合物P的情況下，可以得到含有高分子化合物P的溶液。也可以通過在該溶液中加入支持鹽來制作混合液。[0123] 接著，通過從混合液中除去溶劑，便可以制作出固體電解質(zhì)。也就是說，本實(shí)施方式的固體電解質(zhì)的制造方法包含從含有高分子化合物P、支持鹽及溶劑的混合液中除去溶劑。從混合液中除去溶劑的方法并沒有特別的限定。例如，也可以通過將混合液涂布于基材上、對(duì)所得到的涂布膜進(jìn)行加熱處理而除去溶劑。作為涂布混合液的基材，例如可以使用鈉玻璃。涂布膜的加熱處理?xiàng)l件可以根據(jù)溶劑的種類而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。加熱處理的溫度例如為50℃以上。加熱處理的時(shí)間例如為5小時(shí)以上。加熱處理可以在減壓氣氛下進(jìn)行，也可以在真空氣氛下進(jìn)行。[0124] 本實(shí)施方式的固體電解質(zhì)包含高分子化合物P及支持鹽。高分子化合物P的結(jié)構(gòu)單元X及結(jié)構(gòu)單元Y均具有在以直鏈狀的烷基鏈為主鏈的高分子化合物中導(dǎo)入包含硼原子的取代基的結(jié)構(gòu)。在高分子化合物的結(jié)構(gòu)單元X中，硼原子具有空的p軌道。經(jīng)由該p軌道，支持鹽中含有的陰離子可以與硼原子配位。由此，支持鹽中含有的陽離子充分離解。支持鹽中含有的陽離子典型地說為鋰離子。起因于離解的鋰離子，可以容易地提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性。[0125] 在高分子化合物P的結(jié)構(gòu)單元Y中，陰離子被高分子化合物P強(qiáng)烈地吸引。因此，結(jié)構(gòu)單元Y自身有時(shí)妨礙離子的輸送。但是，根據(jù)結(jié)構(gòu)單元Y，在固體電解質(zhì)中，可以容易地增加來源于支持鹽的陽離子的濃度。通過增加陽離子的濃度，可以提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性。換句話說，包含結(jié)構(gòu)單元Y的高分子化合物P通過與支持鹽組合，便可以容易地提高固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性。[0126] 再者，本實(shí)施方式的固體電解質(zhì)盡管實(shí)質(zhì)上不含有溶劑、離子液體等液體成分，但?仍具有較高的離子傳導(dǎo)性。固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)率并沒有特別的限定，例如為1.00×10

7 ?6 ?5

S/cm以上，可以為1.00×10 S/cm以上，也可以為1.00×10 S/cm以上，還可以為1.00×10?4 ?1

S/cm以上。固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)率的上限值例如為1.00×10 S/cm。

[0127] (電池)[0128] 圖1是表示本實(shí)施方式的電池100的概略構(gòu)成的剖視圖。如圖1所示，電池100具備正極10、負(fù)極30及電解質(zhì)層20。電解質(zhì)層20位于正極10和負(fù)極30之間。選自正極10、負(fù)極30及電解質(zhì)層20之中的至少1種含有上述的固體電解質(zhì)。[0129] 電池100例如為固體電池。作為電池100的形狀，可以列舉出硬幣形、圓筒形、方形、片材形、紐扣形、扁平形、層疊形等。[0130] 本實(shí)施方式的電池100含有上述的固體電解質(zhì)。因此，起因于固體電解質(zhì)，幾乎沒有液體成分從電池100的泄漏，電池100的安全性較高。電池100也存在具有良好的輸出特性的傾向。[0131] 實(shí)施例[0132] 下面使用實(shí)施例及比較例，就本公開的詳細(xì)情況進(jìn)行說明。本公開并不限定于以下的實(shí)施例。[0133] (比較例1)[0134] 首先，在不活性氣氛下，使聚乙烯醇(Aldrich公司生產(chǎn))溶解于二甲亞砜中。所得到的溶液中的聚乙烯醇的含有率為5wt％。聚乙烯醇由來源于乙烯醇的結(jié)構(gòu)單元Z構(gòu)成。此外，用上述式(7)表示的結(jié)構(gòu)單元Z1相當(dāng)于2個(gè)結(jié)構(gòu)單元Z排列的結(jié)構(gòu)單元。[0135] 接著，向溶液中加入相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量的硼酸(東京化成工業(yè)制)。結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)意味著溶液中含有的所有聚乙烯醇中的結(jié)構(gòu)單元Z的摩爾數(shù)的合計(jì)值。接著，在80℃下將溶液加熱5小時(shí)，從而使聚乙烯醇與硼酸反應(yīng)。[0136] 接著，向溶液中加入草酸(東京化成工業(yè)制)及碳酸鋰(東京化成工業(yè)制)。草酸及碳酸鋰的添加量各自相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量。接著，在100℃下將所得到的溶液加熱24小時(shí)。由此，便合成出包含用上述式(5)表示的結(jié)構(gòu)單元Y的高分子化合物P。[0137] 接著，將溶液冷卻至室溫。將該溶液涂布在鈉玻璃上，便得到涂布膜。對(duì)于該涂布膜，在70℃下加熱處理10小時(shí)，進(jìn)而在真空氣氛下，通過在70℃加熱處理48小時(shí)，從而使涂布膜干燥。由此，便得到比較例1的固體電解質(zhì)。比較例1的固體電解質(zhì)的形狀為薄膜狀。[0138] (實(shí)施例1)[0139] 在合成出高分子化合物P后，向溶液中加入相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.25摩爾當(dāng)量的雙(氟磺酰)亞胺鋰(キシダ化學(xué)公司生產(chǎn))，進(jìn)而在70℃下將所得到的溶液加熱2小時(shí)，除此以外，采用與比較例1相同的方法而得到實(shí)施例1的固體電解質(zhì)。[0140] (實(shí)施例2)[0141] 將雙(氟磺酰)亞胺鋰的添加量變更成相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.375摩爾當(dāng)量，除此以外，采用與實(shí)施例1相同的方法而得到實(shí)施例2的固體電解質(zhì)。[0142] (實(shí)施例3)[0143] 將雙(氟磺酰)亞胺鋰的添加量變更成相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量，除此以外，采用與實(shí)施例1相同的方法而得到實(shí)施例3的固體電解質(zhì)。[0144] (實(shí)施例4)[0145] 首先，在不活性氣氛下，使聚乙烯醇(Aldrich公司生產(chǎn))溶解于二甲亞砜中。所得到的溶液中的聚乙烯醇的含有率為5wt％。接著，向溶液中加入相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量的乙基硼酸(東京化成工業(yè)制)。接著，在80℃下將溶液加熱10小時(shí)，從而使聚乙烯醇與乙基硼酸反應(yīng)。由此，便合成出包含用上述式(1)表示的結(jié)構(gòu)單元X的高分子化合物P。[0146] 接著，向溶液中加入相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量的雙(氟磺酰)亞胺鋰(キシダ化學(xué)公司生產(chǎn))。在70℃下將所得到的溶液加熱2小時(shí)。接著，將溶液涂布在鈉玻璃上，從而得到涂布膜。對(duì)于該涂布膜，在70℃下加熱處理10小時(shí)，進(jìn)而在真空氣氛下，通過在70℃加熱處理48小時(shí)，從而使涂布膜干燥。由此，便得到實(shí)施例4的固體電解質(zhì)。實(shí)施例4的固體電解質(zhì)的形狀為薄膜狀。

[0147] (實(shí)施例5)[0148] 使用3?(甲氧羰基)苯基硼酸(東京化成工業(yè)制)以代替乙基硼酸，除此以外，采用與實(shí)施例4相同的方法而得到實(shí)施例5的固體電解質(zhì)。[0149] (實(shí)施例6)[0150] 使用3,4?二甲氧基苯基硼酸(東京化成工業(yè)制)以代替乙基硼酸，除此以外，采用與實(shí)施例4相同的方法而得到實(shí)施例6的固體電解質(zhì)。[0151] (實(shí)施例7)[0152] 使用2,3?二甲氧基苯基硼酸(東京化成工業(yè)制)以代替乙基硼酸，除此以外，采用與實(shí)施例4相同的方法而得到實(shí)施例7的固體電解質(zhì)。[0153] (實(shí)施例8)[0154] 首先，在不活性氣氛下，使聚乙烯醇(Aldrich公司生產(chǎn))溶解于二甲亞砜中。所得到的溶液中的聚乙烯醇的含有率為5wt％。接著，向溶液中加入相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量的硼酸(東京化成工業(yè)制)。接著，在80℃下將溶液加熱5小時(shí)，從而使聚乙烯醇與硼酸反應(yīng)。[0155] 接著，向溶液中加入相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量的異氰酸乙酸丁酯(東京化成工業(yè)制)。接著，在80℃下將所得到的溶液加熱10小時(shí)。由此，便合成出包含用上述式(4)表示的結(jié)構(gòu)單元X的高分子化合物P。[0156] 接著，向溶液中加入相對(duì)于結(jié)構(gòu)單元Z的總摩爾數(shù)為0.5摩爾當(dāng)量的雙(氟磺酰)亞胺鋰(キシダ化學(xué)公司生產(chǎn))。在70℃下將所得到的溶液加熱2小時(shí)。接著，將溶液涂布在鈉玻璃上，從而得到涂布膜。對(duì)于該涂布膜，在70℃下加熱處理10小時(shí)，進(jìn)而在真空氣氛下，通過在70℃加熱處理48小時(shí)，從而使涂布膜干燥。由此，便得到實(shí)施例8的固體電解質(zhì)。實(shí)施例8的固體電解質(zhì)的形狀為薄膜狀。

[0157] (實(shí)施例9)[0158] 使用(S)?(?)?2?異氰酸戊二酸二乙酯(東京化成工業(yè)制)以代替異氰酸乙酸丁酯，除此以外，采用與實(shí)施例8相同的方法而得到實(shí)施例9的固體電解質(zhì)。[0159] [離子傳導(dǎo)率的測(cè)定][0160] 對(duì)于實(shí)施例及比較例的固體電解質(zhì)，采用如下的方法，測(cè)定了離子傳導(dǎo)率。首先，將固體電解質(zhì)沖裁成直徑9mm的圓板狀。用工作電極及對(duì)電極夾持該固體電解質(zhì)，從而組裝出Swagelok單元電池。作為工作電極及對(duì)電極，分別使用Ni板。對(duì)于所得到的試驗(yàn)單元電池，使用SP?300(Biologic公司生產(chǎn))，在室溫下進(jìn)行了阻抗測(cè)定。此時(shí)，頻率的范圍調(diào)整為0.1MHz以上且7MHz以下。

[0161] 圖2是對(duì)于具有比較例1的固體電解質(zhì)的試驗(yàn)單元電池及具有實(shí)施例3的固體電解質(zhì)的試驗(yàn)單元電池，分別表示進(jìn)行阻抗測(cè)定的結(jié)果的曲線圖。由圖2可知：比較例1與實(shí)施例3不同，在曲線圖上沒有出現(xiàn)圓弧。

[0162] 接著，對(duì)于實(shí)施例及比較例的固體電解質(zhì)，以阻抗測(cè)定的結(jié)果為基礎(chǔ)而確定離子傳導(dǎo)率。結(jié)果如表1所示。[0163] 表1[0164][0165][0166] 由表1可知：包含高分子化合物P及支持鹽的固體電解質(zhì)盡管實(shí)質(zhì)上不含有溶劑、離子液體等液體成分，但作為離子傳導(dǎo)體，具有充分高的離子傳導(dǎo)性。再者，由實(shí)施例1～3的結(jié)果可知：固體電解質(zhì)中的支持鹽的濃度越高，固體電解質(zhì)的離子傳導(dǎo)性越得以提高。也就是說，可以推定固體電解質(zhì)中的載流子的濃度因支持鹽濃度的增加而增加。[0167] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性[0168] 本公開的固體電解質(zhì)例如可以應(yīng)用于鋰二次電池等。