CN102842737A - 非水电解液以及锂离子二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供非水电解液以及锂离子二次电池，所述非水电解液能够提高锂离子二次电池的充放电特性，所述锂离子二次电池充放电特性优良。非水电解液用于锂离子二次电池，其中，包含电解质盐和由下述式(1)表示的化合物，式中，R1、R2以及R3相同或不同，表示氢原子、或者可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级烯基、可具有取代基的低级烷氧基、可具有取代基的低级烷氧羰基、可具有取代基的低级烷基羰基、可具有取代基的低级环烷基或可具有取代基的芳基。

Description

非水电解液以及锂离子二次电池
技术领域
本发明涉及非水电解液以及锂离子二次电池。
背景技术
锂离子二次电池由于能量密度高，因此，作为进行小型、轻量化的摄像机、手机、笔记本型个人电脑、迷你光碟等便携电子设备的电源广泛使用。
另外，锂离子二次电池在充放电中的能量效率(电力效率)与铅蓄电池和镍氢电池相比更高，因此，也能够用于电动汽车和蓄电用途，积极进行向中型、大型化的开发。
作为锂离子二次电池，包含由锂的吸藏和释放性优良的石墨等结晶性碳材料构成的负极、由锂与过渡金属的复合氧化物构成的正极以及非水电解液的电池成为主流。作为非水电解液，例如，广泛使用在碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯等高介电性环状碳酸酯、与碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯等低粘性链状碳酸酯的混合溶剂(非水溶剂)中添加LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2等锂盐的非水电解液。但是，环状碳酸酯、特别是碳酸亚丙酯在电活性的负极表面上发生还原分解，从而阻碍利用石墨的锂的吸藏和释放。其结果是，电池的内部电阻增加，电压变动增大，电池的充放电特性降低，电池寿命缩短。另外，包含碳酸亚乙酯的电解液在低温下固化，其离子传导性降低。电解液的离子传导性的降低会引起电池的内部电阻的增加、进而导致充放电特性的降低。
鉴于这样的问题，在包含高介电性环状碳酸酯和低粘性链状碳酸酯的非水电解液中添加例如碳酸亚乙烯酯、亚硫酸亚乙酯等。这些添加剂通过在负极表面形成离子传导性保护膜，防止环状碳酸酯发生分解，从而使电池的充放电特性提高。另外，作为非水溶剂，提出了含有具有烷基的焦碳酸酯的非水电解液(例如，参照日本特开平6-333594号公报)。
但是，在期望进一步延长锂离子二次电池的每一次充电的使用时间的现状下，需要一种锂离子二次电池，其在低温(例如约-10℃~约20℃)至高温(例如约60℃)的宽温度范围内，由充放电循环引起的非水电解液的劣化、内部电阻的增加以及电压变动少，能够稳定地发挥高水平的充放电特性。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供能够提高锂离子二次电池的充放电特性的非水电解液、以及充放电特性优良的锂离子二次电池。
本发明为一种非水电解液，用于锂离子二次电池，其特征在于，包含电解质盐和由下述式(1)表示的胺衍生物，
Figure BDA00001795927000021
[式中，R1、R2以及R3相同或不同，表示氢原子、或者可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级烯基、可具有取代基的低级烷氧基、可具有取代基的低级烷氧羰基、可具有取代基的低级烷基羰基、可具有取代基的低级环烷基或可具有取代基的芳基]。
另外，本发明的非水电解液中，上述胺衍生物优选为式(1)中的R1、R2以及R3选自可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级环烷基以及可具有取代基的芳基的化合物。
另外，本发明为一种锂离子二次电池，其特征在于，具备：
具备具有正极活性物质的集流体的正极、
具备具有负极活性物质的集流体的负极、和
含有电解质盐以及由下述式(1)表示的胺衍生物的非水电解液，
Figure BDA00001795927000031
[式中，R1、R2以及R3相同或不同，表示氢原子、或者可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级烯基、可具有取代基的低级烷氧基、可具有取代基的低级烷氧羰基、可具有取代基的低级烷基羰基、可具有取代基的低级环烷基或可具有取代基的芳基]。
另外，本发明的锂离子二次电池中，上述胺衍生物优选为式(1)中的R1、R2以及R3选自可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级环烷基以及可具有取代基的芳基的化合物。
另外，本发明中，上述低级烷基优选为碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
另外，本发明中，上述低级烷基优选选自由甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基以及异己基组成的组。
另外，本发明中，上述低级烯基优选为碳原子数1~6的直链状或支链状的烯基。
另外，本发明中，上述低级烯基优选选自由乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基以及3-丁烯基组成的组。
另外，本发明中，上述低级烷氧基优选为碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基。
另外，本发明中，上述低级烷氧基优选选自由甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、正己氧基以及异己氧基组成的组。
另外，本发明中，上述低级烷氧羰基优选为由低级脂肪酸衍生的、从低级脂肪酸中除去羟基后的基团。
另外，本发明中，上述低级烷氧羰基优选选自由甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基以及新戊酰氧基组成的组。
另外，本发明中，上述低级烷基羰基优选为由低级脂肪酸衍生的酰基。
另外，本发明中，上述低级烷基羰基优选选自由甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基以及新戊酰基组成的组。
另外，本发明中，上述低级环烷基优选为碳原子数3~6的环烷基。
另外，本发明中，上述低级环烷基优选选自由环丙基、环丁基、环戊基以及环己基组成的组。
另外，本发明中，上述芳基优选为碳原子数6~10的芳基。
另外，本发明中，上述芳基优选选自由苯基、1-萘基以及2-萘基组成的组。
根据本发明，非水电解液用于锂离子二次电池，包含电解质盐和由上述式(1)表示的化合物。作为由式(1)表示的化合物的胺衍生物，具有两个羰基通过氮原子键合、并且组合有酯键的结构。通过形成含有具有这样的结构的胺衍生物的非水电解液，能够提高锂离子二次电池的充放电特性。
根据本发明，锂离子二次电池具备：具备具有正极活性物质的集流体的正极、具备具有负极活性物质的集流体的负极、和非水电解液。非水电解液中含有电解质盐和由上述式(1)表示的胺衍生物。通过使用含有胺衍生物的非水电解液，能够得到充放电特性优良的锂离子二次电池。
本发明的目的、特色及优点通过下述详细说明和附图进一步明确。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的锂离子二次电池的截面图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的优选实施方式进行详细说明。
[非水电解液]
本发明的一个实施方式的非水电解液，用于锂离子二次电池，是包含电解质盐、由下述式(1)表示的胺衍生物和任选的其他添加剂的组合物。
Figure BDA00001795927000061
式(1)中，R1、R2以及R3相同或不同，为氢原子、或者可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级烯基、可具有取代基的低级烷氧基、可具有取代基的低级烷氧羰基、可具有取代基的低级烷基羰基、可具有取代基的低级环烷基或可具有取代基的芳基。
本实施方式中，“低级”是指例如碳原子数为1~6。其中，环烷基的情况下，是指例如碳原子数为3~6。
作为低级烷基，可以列举碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。具体而言，可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基、异己基等。其中，优选碳原子数1~4的烷基，特别优选甲基、叔丁基。
作为低级烯基，可以列举碳原子数1~6的直链状或支链状的烯基，优选碳原子数1~4的直链状的烯基。具体而言，可以列举乙烯基、1-丙烯基、烯丙基(2-丙烯基)、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基等。其中，特别优选乙烯基。
作为低级烷氧基，可以列举碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基。具体而言，可以列举甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、正己氧基、异己氧基等。其中，优选碳原子数1~4的烷氧基，特别优选甲氧基。
低级烷氧羰基可以列举由低级脂肪酸衍生的、从低级脂肪酸中除去羟基后的基团。具体而言，可以列举甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基、新戊酰氧基等。其中，优选碳原子数1~4的烷氧羰基，特别优选乙酰氧基。
低级烷基羰基，可以列举由低级脂肪酸衍生的酰基、即低级脂肪酸酰基。具体而言，可以列举甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基、新戊酰基等。其中，优选碳原子数1~4的烷基羰基，特别优选乙酰基。
作为低级环烷基，可以列举碳原子数3~6的环烷基。具体而言，可以列举环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。其中，优选碳原子数为3或4的环烷基，特别优选环丙基、环丁基。
作为芳基，可以列举碳原子数6~10的芳基。具体而言，可以列举苯基、1-萘基、2-萘基等。其中，特别优选苯基、2-萘基。
作为R1~R3上的取代基，可以列举氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子、甲基、乙基等烷基、甲氧基、乙氧基等烷氧基、苯基这样的芳基等。
本实施方式的非水电解液中，由上述式(1)表示的胺衍生物优选为式(1)中的R1、R2以及R3选自可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级环烷基以及可具有取代基的芳基的化合物。
本实施方式的非水电解液中，由上述式(1)表示的胺衍生物，能够作为非水溶剂起作用。因此，如果仅通过由上述式(1)表示的胺衍生物就能够得到充分特性的非水电解液，则也可以不使用其他有机溶剂。但是，从提高锂离子二次电池的充放电特性、耐低温性等的观点出发，非水溶剂优选设为由上述式(1)表示的胺衍生物与其他有机溶剂的混合溶剂。
作为其他有机溶剂，通常，可以使用非质子性有机溶剂。作为非质子性有机溶剂，没有特别限制，但如果考虑到电化学方面的氧化还原稳定性、化学稳定性等，则优选酯类。作为酯类，可以列举例如环状酯、链状酯等。
作为环状酯的具体例，可以列举例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚丁酯、氟代碳酸亚乙酯、三氟代碳酸亚乙酯等环状碳酸酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯等环状羧酸酯等。
作为链状酯的具体例，可以列举例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸乙基甲酯、碳酸甲基丙酯、甲基三氟乙基碳酸酯、二(三氟乙基)碳酸酯、碳酸二丁酯、甲基辛基碳酸酯等链状碳酸酯、甲酸甲酯、乙酸甲基、丙酸甲酯、五氟丙基乙酸酯、三氟乙酸甲酯等链状羧酸酯等。
如果考虑在低温下的使用中也稳定地发挥高水平的充放电特性等，则优选并用环状酯和链状酯。而且，如果考虑电池的负荷特性、低温特性等的提高、以及非水电解液的电化学稳定性等，则在环状酯与链状酯的并用系统中，优选使用环状碳酸酯作为环状酯、并且使用链状碳酸酯作为链状酯。
作为上述的环状酯以及链状酯以外的有机溶剂，可以列举例如四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1,3-二氧戊环、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、乙醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、二
Figure BDA00001795927000081
烷、环丁砜、甲基环丁砜等。
在使由上述式(1)表示的胺衍生物作为非水溶剂发挥作用的情况下，优选将上述的环状酯(优选环状碳酸酯)与胺衍生物组合而形成非水溶剂。
胺衍生物的配合比例，在非水电解液中，以体积百分率计通常为0.09~80%(体积/体积)的范围。低于0.09%时，有时没有充分地显示出由含有胺衍生物带来的效果。超过80%时，有时在低温环境中非水系二次电池的性能降低。更优选的配合比例为0.47~40%的范围，进一步优选的配合比例为0.95~20%的范围。
作为电解质盐，通常使用锂盐。作为锂盐，只要在非水溶剂中溶解，则没有特别限定。例如，可以列举LiClO4、LiCl、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)2、低级脂肪族羧酸、氯硼烷锂、4-苯基硼酸锂等。这些锂盐可以使用一种或者也可以组合两种以上使用。电解质盐的优选的添加量，相对于非水溶剂1kg，优选为0.1~3摩尔，更优选0.5~2摩尔。
作为其他添加剂，可以列举例如现有公知的脱水剂、脱氧剂等。具体而言，可以列举碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙酯、三氟代碳酸亚丙酯、碳酸苯基亚乙酯、琥珀酸酐、戊二酸酐、马来酸酐、亚硫酸亚乙酯、1,3-丙磺酸内酯、1,4-丁磺酸内酯、甲磺酸甲酯、二丁基硫醚、庚烷、辛烷、环庚烷等。在非水溶剂中通常以0.1重量%以上且5重量%以下的浓度含有这些添加剂时，能够提高高温保存后的容量维持特性和循环特性。
[锂离子二次电池]
图1是表示本发明的一个实施方式的锂离子二次电池1的截面图。本实施方式的锂离子二次电池1包含具备具有正极活性物质的正极集流体的正极2、具备具有负极活性物质的负极集流体的负极3、和非水电解液而构成。锂离子二次电池1具备的非水电解液为上述实施方式的非水电解液。
正极2例如可以通过将含有正极活性物质、导电材料、粘合剂以及有机溶剂的糊涂布到正极集流体上、并进行干燥、加压来制作。对于正极活性物质、导电材料、粘合剂以及有机溶剂的配合量而言，在将正极活性物质设定为100重量份时，可以使导电材料为1~20重量份、粘合剂为1~15重量份、有机溶剂为30~60重量份。
作为正极活性物质，可以使用例如LiNiO2、LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等锂复合氧化物、以及将这些氧化物中的一部分元素用其他元素(例如，Fe、Si、Mo、Cu以及Zn等)置换后的化合物。
作为导电材料，可以列举例如乙炔黑、科琴黑等碳质材料。
作为粘合剂，可以列举例如聚偏氟乙烯(PVdF)、聚乙烯基吡啶、和聚四氟乙烯等。
作为有机溶剂，可以列举例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等。
作为正极集流体，可以列举例如不锈钢(SUS)、铝等导电性金属的箔或薄板。
另外，负极3例如可以通过将含有负极活性物质、导电材料、粘合剂以及有机溶剂的糊涂布到负极集流体上、并进行干燥、加压来制作。对于负极活性物质、导电材料、粘合剂以及有机溶剂的配合量而言，在将负极活性物质设定为100重量份时，可以使导电材料为1~15重量份、粘合剂为1~10重量份、有机溶剂为40~70重量份。
作为负极活性物质，可以列举例如热分解碳类、焦炭类、石墨类、玻璃状碳类、有机高分子化合物烧结体、碳纤维、活性炭等。
作为导电材料，可以列举例如乙炔黑、科琴黑等碳质材料。
作为粘合剂，可以列举例如聚偏氟乙烯、聚乙烯基吡啶或聚四氟乙烯等。
作为有机溶剂，可以列举例如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)等。
作为负极集流体，可以列举例如铜这样的金属的箔。
通常隔膜4介于负极3与正极2之间。隔膜4是使正极2与负极3电绝缘、并且使锂离子透过的膜，可以使用多孔膜、无纺布等。隔膜4考虑耐溶剂性和耐还原性来选定材质。优选例如由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂构成的多孔膜或者无纺布。对于隔膜4而言，可以使由这样的材质构成的膜为单层或多层来使用。在多层的情况下，从循环特性、低温性能、负荷特性等的观点出发，优选至少一层使用无纺布。
在负极3与正极1之间任意地夹持隔膜4，注入非水电解液，由此，得到锂离子二次电池1。另外，可以将该锂离子二次电池1作为一个单元，层叠多个单元。
作为锂离子二次电池1的其他构成构件，可以使用通常使用的公知的构件。
另外，作为锂离子二次电池1的形式，没有特别限定，可以列举钮扣型、硬币型、方型、螺旋结构的圆筒型、层叠型电池等各种形式，这些可以根据其用途制成薄型、大型等各种尺寸。
本实施方式的锂离子二次电池1，具备含有由上述式(1)表示的胺衍生物的非水电解液，因此，能够得到在低温(例如约-10℃~约20℃)至高温(例如约60℃)的宽温度范围内由充放电循环导致的非水电解液的劣化少、充放电特性优良的锂离子二次电池1。
实施例
以下，示出实施例，对本发明具体地进行说明，但本发明不受下述实施例的任何限定。
(实施例1)
在碳酸亚乙酯(EC)与碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂(混合比(体积比)；碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯=1/2)(非质子性有机溶剂)99.5g中添加作为胺衍生物的由下述式(2)表示的N,N,O-三乙酰基羟胺(东京化成工业株式会社制)(胺衍生物A)0.5g。在所得到的混合溶剂中，以1.0摩尔/kg的浓度使作为锂盐的LiPF6溶解，制备非水电解液。
Figure BDA00001795927000121
通过行星式搅拌机对100重量份作为正极活性物质的LiMn2O4、5重量份作为导电材料的乙炔黑、5重量份作为粘合剂的PVdF、40重量份作为有机溶剂的NMP进行混炼，使其分散，制作正极形成用糊。将制作的糊用涂布装置在作为正极集流体的厚度20μm的带状铝箔的双面上均匀地涂布。需要说明的是，在铝箔的端部设定端子连接用的未涂布部。将涂膜在130℃下减压干燥8小时而除去溶剂后，使用油压机进行加压，由此，形成正极板。所得到的正极板裁剪成预定的尺寸来使用。
通过行星式搅拌机对100重量份作为负极活性物质的中国产的天然粉末石墨(平均粒径15μm)、2重量份作为导电材料的气相生长石墨纤维(VGCF)粉末(昭和电工公司制VGCF高膨松品)、2重量份作为粘合剂的PVdF、50重量份作为有机溶剂的NMP进行混炼，使其分散，制作负极形成用的糊。将制作的糊用涂布装置在作为负极集流体的厚度10μm的铜箔的双面上均匀地涂布。需要说明的是，在铜箔的端部设定端子连接用的未涂布部。并且，将涂膜在100℃下减压干燥8小时而除去溶剂后，使用油压机进行加压，由此，形成负极板。所得到的负极板剪裁成预定的尺寸来使用。
将所得到的正极板与负极板隔着作为隔膜的聚丙烯的多孔膜进行层叠，接着，在层叠体中注入上述非水电解液，由此，制作锂离子二次电池。
(实施例2)
将碳酸亚乙酯(EC)与碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂的使用量设为97g，将由上述式(2)表示的N,N,O-三乙酰基羟胺(东京化成工业株式会社制)(胺衍生物A)的使用量设为3g，除此以外，与实施例1同样操作，制作锂离子二次电池。
(实施例3)
将碳酸亚乙酯(EC)与碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂的使用量设为99.5g，使用0.5g的由下述式(3)表示的N,N-二乙酰基-O-苯甲酰羟胺(胺衍生物B)，除此以外，与实施例1同样操作，制作锂离子二次电池。
Figure BDA00001795927000131
(实施例4)
将碳酸亚乙酯(EC)与碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂的使用量设为99.5g，使用0.5g的由下述式(4)表示的N,N-二乙酰基-O-环己基羰基羟胺(胺衍生物C)，除此以外，与实施例1同样操作，制作锂离子二次电池。
Figure BDA00001795927000141
(实施例5)
将碳酸亚乙酯(EC)20ml、与由上述式(2)表示的N,N,O-三乙酰基羟胺(东京化成工业株式会社制)(胺衍生物A)80ml混合，制备混合溶剂(混合比(体积比)；碳酸亚乙酯/胺衍生物A=1/4)。在所得到的混合溶剂中，以1.0摩尔/kg的浓度使作为锂盐的LiPF6溶解，制备非水电解液。除了上述以外，与实施例1同样操作，制作锂离子二次电池。
(比较例1)
除了不使用胺衍生物A以外，与实施例1同样操作，制作锂离子二次电池。
(比较例2)
将碳酸亚乙酯(EC)与碳酸二乙酯(DEC)的混合溶剂的使用量设为99.5g，使用0.5g的日本特开平6-333594号公报中记载的二碳酸二甲酯(东京化成工业株式会社制)(焦碳酸酯A)来代替胺衍生物A，除此以外，与实施例1同样操作，制作锂离子二次电池。
(锂离子二次电池的性能的试验方法)
关于实施例1~5、以及比较例1、2中得到的锂离子二次电池，根据如下步骤进行20℃以及60℃下的初次放电容量的测定、放电容量维持率的测定。
<20℃下的初次放电容量的测定>
以0.1CmA的速率对锂离子二次电池进行充电，直至达到4.2V，然后，以0.1CmA的速率放电，将放电至电压达到3.0V时的容量设定为初次放电容量(mAh/g)。需要说明的是，测定在恒定为20℃的恒温器中实施。
<20℃下的放电容量维持率的测定>
以1CmA的速率对锂离子二次电池进行充电，直至达到4.2V，然后，以1CmA速率放电至电压达到3.0V，将其作为1个循环，进行99次该循环，作为第100次，在与初次放电容量相同的充放电条件下，进行1个循环的充放电，求出此时的容量。
第100次测定结束后，以1CmA的速率对锂离子二次电池进行充电，直至达到4.2V后，以1CmA的速率进行放电，直至电压达到3.0V，将上述作为一个循环，进行399次该循环，作为总充放电循环第500次，求出在与初次放电容量相同的充放电条件下进行1个循环的充放电时的容量。
第100次以及第500次的放电容量维持率(%)，分别设定为第100次的放电容量相对于初次放电容量的比例、以及第500次的放电容量相对于初次放电容量的比例。需要说明的是，测定在恒定为20℃的恒温器中实施。
<60℃下的初次放电容量以及放电容量维持率>
60℃下的初次放电容量(mAh/g)以及放电容量维持率(%)，除了将恒温器的温度设定为恒定的60℃以外，设为与20℃下的初次放电容量以及放电容量维持率同样操作而测定的值。
(评价结果)
将评价结果示于表1。
表1
Figure BDA00001795927000161
由表1可知，具备含有胺衍生物作为添加剂的非水电解液的实施例1~4的锂离子二次电池、以及具备含有胺衍生物作为非水溶剂的非水电解液的实施例5的锂离子二次电池，在从低温(20℃)至高温(60℃)的宽温度范围内由充放电循环引起的非水电解液的劣化少，放电容量维持在高水平，能够稳定地发挥充放电特性。
本发明在不脱离其精神或主要的特征的情况下，能够以其他各种形式实施。因此，上述实施方式在所有方面不过是简单的例示，本发明的范围在权利要求书中示出，不受说明书的任何约束。另外，属于权利要求书的范围的变形或变更全部在本发明的范围内。

Claims (32)

1.一种非水电解液，用于锂离子二次电池，其特征在于，包含电解质盐和由下述式(1)表示的胺衍生物，
Figure FDA00001795926900011
式中，R1、R2以及R3相同或不同，表示氢原子、或者可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级烯基、可具有取代基的低级烷氧基、可具有取代基的低级烷氧羰基、可具有取代基的低级烷基羰基、可具有取代基的低级环烷基或可具有取代基的芳基。
2.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述胺衍生物为式(1)中的R1、R2以及R3选自可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级环烷基以及可具有取代基的芳基的化合物。
3.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷基为碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
4.如权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷基选自由甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基以及异己基组成的组。
5.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烯基为碳原子数1~6的直链状或支链状的烯基。
6.如权利要求5所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烯基选自由乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基以及3-丁烯基组成的组。
7.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷氧基为碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基。
8.如权利要求7所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷氧基选自由甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、正己氧基以及异己氧基组成的组。
9.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷氧羰基为由低级脂肪酸衍生的、从低级脂肪酸中除去羟基后的基团。
10.如权利要求9所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷氧羰基选自由甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基以及新戊酰氧基组成的组。
11.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷基羰基为由低级脂肪酸衍生的酰基。
12.如权利要求11所述的非水电解液，其特征在于，所述低级烷基羰基选自由甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基以及新戊酰基组成的组。
13.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述低级环烷基为碳原子数3~6的环烷基。
14.如权利要求13所述的非水电解液，其特征在于，所述低级环烷基选自由环丙基、环丁基、环戊基以及环己基组成的组。
15.如权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，所述芳基为碳原子数6~10的芳基。
16.如权利要求15所述的非水电解液，其特征在于，所述芳基选自由苯基、1-萘基以及2-萘基组成的组。
17.一种锂离子二次电池，其特征在于，具备：
具备具有正极活性物质的集流体的正极、
具备具有负极活性物质的集流体的负极、和
含有电解质盐以及由下述式(1)表示的胺衍生物的非水电解液，
Figure FDA00001795926900031
式中，R1、R2以及R3相同或不同，表示氢原子、或者可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级烯基、可具有取代基的低级烷氧基、可具有取代基的低级烷氧羰基、可具有取代基的低级烷基羰基、可具有取代基的低级环烷基或可具有取代基的芳基。
18.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述胺衍生物为式(1)中的R1、R2以及R3选自可具有取代基的低级烷基、可具有取代基的低级环烷基以及可具有取代基的芳基的化合物。
19.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷基为碳原子数1~6的直链状或支链状的烷基。
20.如权利要求19所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷基选自由甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、正己基以及异己基组成的组。
21.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烯基为碳原子数1~6的直链状或支链状的烯基。
22.如权利要求21所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烯基选自由乙烯基、1-丙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基以及3-丁烯基组成的组。
23.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷氧基为碳原子数1~6的直链状或支链状的烷氧基。
24.如权利要求23所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷氧基选自由甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、正己氧基以及异己氧基组成的组。
25.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷氧羰基为由低级脂肪酸衍生的、从低级脂肪酸中除去羟基后的基团。
26.如权利要求25所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷氧羰基选自由甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基以及新戊酰氧基组成的组。
27.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷基羰基为由低级脂肪酸衍生的酰基。
28.如权利要求27所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级烷基羰基选自由甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、异戊酰基以及新戊酰基组成的组。
29.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级环烷基为碳原子数3~6的环烷基。
30.如权利要求29所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述低级环烷基选自由环丙基、环丁基、环戊基以及环己基组成的组。
31.如权利要求17所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述芳基为碳原子数6~10的芳基。
32.如权利要求31所述的锂离子二次电池，其特征在于，所述芳基选自由苯基、1-萘基以及2-萘基组成的组。
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