CN110301063A - 电解液及电化学装置 - Google Patents

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Abstract

一种电化学装置，具备由镁系材料形成的负极，该电化学装置还具备电解液，该电解液包含由直链醚形成的溶剂、以及溶解于溶剂中的镁盐，镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。

Description

电解液及电化学装置
技术领域
本公开涉及电解液及电化学装置。
背景技术
在镁电池中使用的镁与锂相比资源丰富且远比其廉价，通过氧化还原反应能够取出的每单位体积的电量大，并且在用于电池的情况下安全性也高。因此，镁电池作为替代锂离子电池的下一代二次电池而备受关注。但是，在镁电池中存在循环特性差的技术问题。循环特性的劣化考虑是由如下原因引起：硫或伴随电池的放电生成的硫的还原体扩散至构成负极的镁系材料的界面，由于产生腐蚀反应而消耗硫，作为正极中的活性物质的硫减少。
在美国专利公开公报US2013/252112A1中公开了一种如下的镁电池：为了提高循环特性，其使用MgCl2及Mg(TFSI)2作为构成电解液的镁盐，并使用二甲氧基乙烷(DME)作为溶剂。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利公开公报US2013/252112A1
发明内容
发明要解决的技术问题
可是，根据该美国专利公开公报中所公开的技术，Mg的摩尔浓度为0.1M至2M。然而，本发明的发明人们的研究结果发现，当Mg的摩尔浓度为0.1M至2M时，循环特性的提高不充分。
因此，本公开的目的在于，提供可进一步提高循环特性的电化学装置、以及适合在这样的电化学装置中使用的电解液。
用于解决技术问题的方案
为达到上述目的的本公开的电解液用于具备由镁系材料形成的负极的电化学装置，该电解液包含由直链醚形成的溶剂以及溶解于溶剂中的镁盐，镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。
为达到上述目的的电化学装置具备由镁系材料形成的负极，该电化学装置还具备电解液，该电解液包含由直链醚形成的溶剂以及溶解于溶剂中的镁盐，镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。
发明效果
根据本公开的电解液或者本公开的电化学装置，由于构成电解液的镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上，即，通过使用以往未知的超高浓度电解液，可以实现循环特性的飞跃性提高。需要指出，本说明书中描述的效果仅是举例说明而并非限定，此外，也可以具有附加的效果。
附图说明
图1是实施例1的电化学装置(电池)的示意性分解图。
图2A是对采用表2所示组成的电解液的实施例1的镁-硫二次电池中充放电循环次数与放电容量(单位：mAh/g)之间的关系进行绘制所得的图，图2B是对采用表2所示组成的电解液的实施例1的镁-硫二次电池中第五次充放电循环的放电容量(单位：mAh/g)与Mg盐总浓度之间的关系进行绘制所得的图，图2C是对采用表2所示组成的电解液的实施例1的镁-硫二次电池中第十次充放电循环的放电容量(单位：mAh/g)与Mg盐总浓度之间的关系进行绘制所得的图。
图3是示出硫相对于Mg盐总浓度的溶解度的图。
图4是实施例2的电化学装置(电容器)的示意性剖视图。
图5是实施例2的电化学装置(空气电池)的概念图。
图6是实施例2的电化学装置(燃料电池)的概念图。
图7是本公开的电化学装置(电池)的概念图。
图8是实施例3中的镁二次电池(圆筒型的镁二次电池)的示意性剖视图。
图9是实施例3中的镁二次电池(平板型的层压膜型镁二次电池)的示意性剖视图。
图10是示出将在实施例1中说明的本公开中的镁二次电池应用于电池组时的实施例3中的电路构成例的框图。
图11A、图11B及图11C分别是表示实施例3中的本公开的应用例(电动车辆)的构成的框图、表示实施例3中的本公开的应用例(电力储存系统)的构成的框图、表示实施例3中的本公开的应用例(电动工具)的构成的框图。
具体实施方式
下面，参照附图，基于实施例对本公开进行说明，但本公开并不限定于实施例，实施例中的各种数值、材料是举例说明。需要指出，按照以下的顺序进行说明。
1.本公开的电解液及本公开的电化学装置的总体相关的说明
2.实施例1(本公开的电解液及本公开的电化学装置)
3.实施例2(实施例1的变形)
4.实施例3(实施例1的镁-硫二次电池的应用例)
5.其它
〈本公开的电解液及本公开的电化学装置的总体相关的说明〉
本公开的电解液可以是如下方式：其是用于还具备由硫形成的正极的电化学装置的电解液，并且硫的溶解度为每1毫升电解液在0.5毫克以下。另外，本公开的电化学装置可以是如下方式：其还具备由硫形成的正极，并且硫的溶解度为每1毫升电解液在0.5毫克以下。这里，硫在电解液中的溶解度可以通过以下方法求出。即，在电解液中加入过量的粉末状的硫。然后，在室温下搅拌1天后，用孔径为0.45μm的过滤器过滤电解液，除去未溶解的硫粒子。接下来，通过高效液相色谱法对溶解在电解液中的硫进行定量。硫的溶解度越低越好，硫的溶解度的下限值无法特别指定。
在包括上述优选方式的本公开的电解液或者本公开的电化学装置中，镁盐可以是为MgCl2及Mg(TFSI)2的方式，但不限于此，除此之外，镁盐可以构成为由MgXn(其中，n是1或2，X是一价或二价的阴离子)形成，其中，X可以构成为由包含卤素的分子、-SO4、-NO3或六烷基二硅氮烷基形成。具体地说，包含卤素的分子(卤化物)可以构成为由MgX2(X＝F、Cl、Br、I)形成，更具体地说，可以列举氟化镁(MgF2)、氯化镁(MgCl2)、溴化镁(MgBr2)、碘化镁(MgI2)。
可选地，镁盐可以是如下方式：其为从由高氯酸镁(Mg(ClO4)2)、硝酸镁(Mg(NO3)2)、硫酸镁(MgSO4)、乙酸镁(Mg(CH3COO)2)、三氟乙酸镁(Mg(CF3COO)2)、四氟硼酸镁(Mg(BF4)2)、四苯基硼酸镁(Mg(B(C6H5)4)2)、六氟磷酸镁(Mg(PF6)2)、六氟砷酸镁(Mg(AsF6)2)、全氟烷基磺酸镁((Mg(Rf1SO3)2)，其中，Rf1是全氟烷基)、全氟烷基磺酰亚胺镁(Mg((Rf2SO2)2N)2，其中，Rf2是全氟烷基)和六烷基二硅氮烷镁盐((Mg(HRDS)2)，其中，R是烷基)组成的组中选择的至少一种镁盐。
进而，在包括上述优选方式的本公开的电解液或本公开的电化学装置中，溶剂优选由直链醚构成。作为直链醚的具体例，可以列举：乙二醇二甲醚(二甲氧基乙烷)、二乙二醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、五甘醇二甲醚、六甘醇二甲醚、聚乙二醇二甲醚、三甘醇丁基甲基醚，其中，优选使用乙二醇二甲醚(二甲氧基乙烷、DME)。
包括上述各种优选方式的本公开的电化学装置可以是如下方式：其为由电解液构成电解质层的电池(具体地，一次电池或二次电池)。
当使本公开的电化学装置为由本公开的电解液构成电解质层的电池(具体地，一次电池或二次电池)时，作为电池，可列举具有由镁系材料形成的负极、具体地说由镁、镁合金或镁化合物形成的负极(具体地，负极活性物质)的电池，作为更具体的二次电池，可列举镁电池、空气电池、燃料电池。可选地，作为本公开的电化学装置，可列举电容器、传感器、镁离子过滤器等。电容器具备正极、负极和隔膜，该隔膜被夹在正极和负极之间并用电解液浸渍。
另外，当使本公开的电化学装置为由本公开的电解液构成电解质层的电池时，例如可以使用如下正极，但并不限定于此：除了S8、聚合物状的硫等硫(S)以外，该正极还将氟化石墨((CF)n)、各种金属[例如，钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、硅(Si)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)等]的氧化物、卤化物、硫化物、硒化物等用作正极活性物质。正极例如可以为在正极集电体的表面形成有正极活性物质层的结构。不过，正极也可以是不具备正极集电体而仅由正极活性物质层形成的结构。正极集电体例如由铝箔等金属箔形成。正极活性物质层根据需要也可以包含导电助剂和粘合剂中的至少一种。
作为导电助剂，例如可以列举石墨、碳纤维、炭黑、碳纳米管等碳材料，可以使用上述一种或混合两种以上来使用。作为碳纤维，例如可以使用气相生长碳纤维(Vapor GrowthCarbon Fiber：VGCF)等。作为炭黑，例如可以使用乙炔黑、科琴黑等。作为碳纳米管，例如可以使用单壁碳纳米管(SWCNT)、双壁碳纳米管(DWCNT)等多壁碳纳米管(MWCNT)等。如果是导电性良好的材料，则也可以使用碳材料以外的材料，例如也可以使用Ni粉末那样的金属材料、导电性高分子材料等。作为粘合剂，例如可以使用聚偏二氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯(PTFE)等氟系树脂、聚乙烯醇(PVA)系树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶(SBR)系树脂等高分子树脂。此外，也可以使用导电性高分子作为粘合剂。作为导电性高分子，例如可以使用置换或无置换的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和由从它们中选择的一种或两种形成的(共)聚合物等。
作为构成负极的材料(具体地，负极活性物质)，例如如上所述，可以列举镁金属单质、镁合金或镁化合物。负极例如由板状材料或箔状材料制成，但并不限定于此，也可以使用粉末形成(赋形)。
可选地，可以为在负极的表面附近形成有负极活性物质层的结构。作为负极活性物质层，可以列举包含镁(Mg)、并且还至少包含碳(C)、氧(O)、硫(S)和卤素中任一种的具有镁离子传导性的层。这样的负极活性物质层优选在40eV以上60eV以下的范围内具有镁衍生单峰。作为卤素，例如可以列举从由氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)组成的组中选择的至少一种。另外，在这种情况下，更优选的是，从负极活性物质层的表面直到2×10-7m的深度，在40eV以上60eV以下的范围内具有镁衍生单峰。这是因为负极活性物质层从其表面直到内部表现出良好的电化学活性。此外，根据同样的理由，优选的是，镁的氧化状态从负极活性物质层的表面沿深度方向直到2×10-7nm大体为一定。在此，负极活性物质层的表面是指负极活性物质层的两面中构成电极表面的一侧的面，背面是指与该表面相反侧的面、即构成集电体和负极活性物质层的界面的一侧的面。可以基于XPS(X-ray PhotoelectronSpectroscopy，X射线光电子能谱)法来确认负极活性物质层是否包含上述元素。此外，基于XPS法，也可以同样确认负极活性物质层具有上述峰和具有镁的氧化状态。
正极和负极被无机隔膜或有机隔膜分离，上述无机隔膜或有机隔膜一面防止因两极的接触产生的短路，一面使镁离子通过。作为无机隔膜，例如可以列举玻璃滤膜、玻璃纤维。作为有机隔膜，例如可以列举由聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯等形成的合成树脂制的多孔质膜，也可以是层叠上述两种以上的多孔质膜而得的结构。其中，聚烯烃制的多孔质膜防短路效果优异且能够实现由关断效应来提高电池的安全性，因而优选。
可以由本公开的电解液和高分子化合物构成电解质层，该高分子化合物由保持电解液的保持体形成。高分子化合物也可以是被电解液溶胀的高分子化合物。在这种情况下，被电解液溶胀的高分子化合物也可以是凝胶状。作为高分子化合物，例如可以列举聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁腈橡胶、聚苯乙烯、聚碳酸酯。特别是从电化学稳定性的角度出发，优选聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯或聚环氧乙烷。也可以使电解质层为固体电解质层。
在具有上述结构的镁二次电池中，电化学装置(电池)的概念图如图7所示，充电时，镁离子(Mg2+)从正极10通过电解质层12向负极11移动，由此将电能转换为化学能进行蓄电。放电时，镁离子从负极11通过电解质层12而回到正极10，由此产生电能。
当使本公开的电化学装置为由本公开的电解液构成电解质层的电池(一次电池或二次电池)时，该电池例如可以用作笔记本个人电脑、PDA(便携信息终端)、移动电话、智能手机、无绳电话的子母机、摄录机、数码相机、电子书、电子词典、便携式音乐播放器、收音机、耳机、游戏机、导航系统、存储卡、心脏起搏器、助听器、电动工具、电动剃须刀、冰箱、空调、电视接收器、立体声音响、热水器、微波炉、洗碗机、洗衣机、烘干机、照明设备、玩具、医疗设备、机器人、负载调节器、信号器、铁道车辆、高尔夫球车、电动推车、电动汽车(包括混合动力汽车)等的驱动用电源或辅助用电源。此外，可以搭载于以住宅为代表的建筑物或发电设备用的电力储存用电源等，或者用于向它们供电。在电动汽车中，通过供电而将电力转换为驱动力的转换装置通常是电动机。作为进行与车辆控制相关的信息处理的控制装置(控制部)，包括基于与电池余量相关的信息进行电池余量显示的控制装置等。此外，也可以在所谓的智能电网中的蓄电装置中使用电池。这样的蓄电装置不仅能够供电，而且还能够通过从其它电力源接受供电而进行蓄电。作为其它电力源，例如可以使用火力发电、原子能发电、水力发电、太阳能电池、风力发电、地热发电、燃料电池(包括生物燃料电池)等。
可以将包括上述各种优选方式、构成的本公开的电化学装置(或二次电池)应用于具有二次电池、进行与二次电池相关的控制的控制单元(控制部)以及内含二次电池的外包装的电池组中的二次电池。在该电池组中，控制单元例如进行与二次电池相关的充放电、过放电或过充电的控制。
可以将包括上述各种优选方式、构成的本公开的电化学装置(或二次电池)应用于从二次电池接受供电的电子设备中的二次电池。
可以将包括上述各种优选方式、构成的本公开的电化学装置(或二次电池)应用于电动车辆中的二次电池，该电动车辆具有：转换装置，从二次电池接受供电并转换为车辆的驱动力；以及控制装置(控制部)，基于与二次电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理。在该电动车辆中，转换装置一般来说从二次电池接受供电来驱动电动机而产生驱动力。电动机的驱动也可以利用再生能量。此外，控制装置(控制部)例如基于二次电池的电池余量进行与车辆控制相关的信息处理。该电动车辆例如除了包括电动汽车、电动摩托车、电动自行车、铁道车辆等以外，还包括所谓的混合动力车。
可以将包括上述各种优选方式、构成的本公开的电化学装置(或二次电池)应用于电力系统中的二次电池，该电力系统构成为从二次电池接受供电和/或从电力源向二次电池供电。该电力系统只要大体上使用电力，可以是任意的电力系统，也包括单纯的电力装置。该电力系统例如包括智能电网、家用能量管理系统(HEMS)、车辆等，还能够蓄电。
可以将包括上述各种优选方式、构成的本公开的电化学装置(或二次电池)应用于构成为具有二次电池且与被供电的电子设备连接的电力储存用电源中的二次电池。该电力储存用电源的用途不限，基本上可以用于任意的电力系统或电力装置，例如可以用于智能电网。
实施例1
实施例1涉及本公开的电解液及本公开的电化学装置。
实施例1的电解液是用于具备由镁系材料形成的负极的电化学装置中的电解液。此外，其包含由直链醚形成的溶剂、以及溶解于溶剂中的镁盐，并且镁盐在1升溶剂中溶解3摩尔以上。
另外，实施例1的电化学装置是具备由镁系材料形成的负极的电化学装置，其具备包含由直链醚形成的溶剂、以及溶解于溶剂中的镁盐的电解液，并且镁盐在1升溶剂中溶解3摩尔以上。
即，实施例1的电化学装置具体为由实施例1的电解液构成电解质层的电池(更具体地，为二次电池，为负极(具体地，负极活性物质)由镁系材料构成的二次电池)。进而，实施例1的电化学装置具备由含硫(S)的材料形成的正极。即，实施例1的电化学装置具体为镁-硫二次电池。
此外，在实施例1的电解液或电化学装置中，镁盐具体为MgCl2和Mg(TFSI)2[双三氟甲磺酰亚胺镁]的混合体系。另外，溶剂由直链醚、具体为乙二醇二甲醚(二甲氧基乙烷、DME)构成。
实施例1的电解液及镁-硫二次电池由以下的表1所示的材料构成。
〈表1〉
正极：含有10质量％由和光纯药工业株式会社制造的硫(S)
负极：理化材株式会社制造的镁板
(纯度99.9％、厚度0.2mm)
导电助剂：狮王株式会社制造的科琴黑(KB)ECP600JD
粘合剂：AGC旭硝子株式会社制造的聚四氟乙烯
隔膜：研华东洋株式会社制造的玻璃纤维GC50
MgCl2酐：日本西格玛奥德里奇公司制造
Mg(TFSI)2：富山药品工业株式会社制造(电池用脱水规格)
二甲氧基乙烷：富山药品工业株式会社制造(电池用脱水规格)
作为电解液，将以下的表2所示的规定浓度的MgCl2和Mg(TFSI)2溶解在作为溶剂的DME中。
〈表2〉
需要指出，MgCl2(摩尔)/Mg(TFSI)2(摩尔)的比例不限于2.0，优选满足1.5≤[MgCl2(摩尔)]/[Mg(TFSI)2(摩尔)]≤2.5。
然后，制得在正极中包含硫(S)(即，具备使用硫作为正极活性物质的正极)、在阴极中包含镁的镁-硫二次电池(硬币电池CR2016型)。具体地，以镁(Mg)为负极，以硫(S)为正极，制得硬币电池。然后，调查了电解液中的Mg盐总浓度与循环特性之间的关系。试验条件在以下的表3中示出。
〈表3〉
放电条件：恒流放电0.1mA/截止电压0.4V
充电条件：CC-CV充电0.1mA/2.2V-1600
mAh/g截止
温度：25゜C
需要指出，对于正极23，使用玛瑙制的研钵混合10质量％的硫(S8)、60质量％的科琴黑作为导电助剂、30质量％的聚四氟乙烯(PTFE)作为粘合剂。然后，边用丙酮调匀，边使用碾压机轧制成型10次左右。之后，通过70゜C的真空干燥干燥12个小时。这样，可以获得正极23。
图1的示意图中示出了该硬币电池20的分解状态，将垫圈22放置在硬币电池壳21上，将由硫形成的正极23、由玻璃纤维制成的隔膜24、由直径1.5mm、厚度0.2mm的Mg板形成的负极25、由厚度0.5mm的不锈钢板形成的垫片26、硬币电池盖27依次层叠之后，将硬币电池壳21卷边密封。垫片26预先点焊在硬币电池盖27上。在各试验用硬币电池20中，隔膜24包含表2所示组成的电解液。
图2A中示出了对采用表2所示组成的电解液的镁-硫二次电池中充放电循环次数与放电容量(单位：mAh/g)之间的关系进行绘制所得的图。另外，图2B及图2C中示出了对第五次充放电循环和第十次充放电循环的放电容量(单位：mAh/g)与Mg盐总浓度之间的关系进行绘制所得的图。
从图2A可知，随着Mg盐总浓度的增加，即使在第十次充放电循环也表现出高放电容量。需要指出，在图2A中，Mg盐总浓度为3.3摩尔、3.0摩尔、2.7摩尔的数据在大多数循环次数中重叠。另外，从图2B及图2C可知，随着Mg盐总浓度的增加，保持高放电容量。在以往的上报例中，第十次循环的放电容量为200mAh/g左右，而在实施例1中，第十次循环的放电容量可以保持在1200mAh/g。即，从以上的图2A、图2B及图2C的结果可知，通过在1升溶剂中溶解有3摩尔以上(如果用两位有效数字表示，则为2.5摩尔以上)的镁盐，由此可以实现优异的循环特性。
另外，图3中示出了硫相对于Mg盐总浓度的溶解度。图3的横轴是相对于1升DME，溶解的Mg盐总浓度的摩尔数。随着镁浓度的增加，硫的溶解度降低。根据图2A、图2B、图2C及图3所示的结果推测，硫在溶解有Mg盐的溶剂中的溶解度的降低、即抑制硫从正极流出极大地影响着循环特性的提高。
如上所述，根据实施例1可知，通过使用非常高的Mg盐总浓度的醚类电解液，由此电化学装置(具体地，镁-硫二次电池)的循环特性显著提高。这推测是，由于Mg盐总浓度非常高，使得电解液中的大部分溶剂成为与Mg盐配位的状态，通过不配位硫，也就是说，抑制硫从正极中洗脱而使其停留在正极中，由此使循环特性稳定。另外，由于使用了所谓MgCl2/Mg(TFSI)2的高稳定性的Mg盐，因此即使是非常高的浓度，也可以获得高安全性，这与以往使用AlCl3、格氏试剂的电解液有很大不同。而且，MgCl2及Mg(TFSI)2由于具有低反应性，因此不会发生与硫的电化学反应以外的副反应，期待具有更高的容量。进而，由于镁的析出溶解的过电压低，因此充放电的滞后比以往的上报例窄，期望实现高能量密度。而且，由于Mg盐总浓度非常高，因此离子传导率高，可期待高率特性，而且凝固点变得更低、沸点变得更高，可期待温度范围广的电池。
实施例2
实施例2是实施例1的变形。实施例2的电化学装置的示意性剖视图如图4所示，其由电容器形成，正极31和负极32隔着用实施例1的电解液浸渍的隔膜33相对配置。需要指出，也可以在隔膜33、正极31和负极32的至少一个表面上配置用实施例1的电解液浸渍的凝胶电解质膜。附图标记35、36表示集电体，附图标记37表示垫圈。
可选地，如图5的概念图所示，实施例2的电化学装置由空气电池形成。该空气电池例如由以下部件构成：氧选择性透过膜47，使水蒸气难以透过而选择性地使氧透过；由导电性的多孔质材料形成的空气极侧集电体44；由导电性材料形成的多孔质的扩散层46，配置在该空气极侧集电体44与多孔质正极41之间；包含导电性材料和催化剂材料的多孔质正极41；水蒸气难以通过的隔膜和电解液(或者，包含电解液的固体电解质)43；释放镁离子的负极42；负极侧集电体45；以及收纳上述各层的外包装体48。
空气(大气)51中的氧52被氧选择性透过膜47选择性地透过，通过由多孔质材料形成的空气极侧集电体44而被扩散层46扩散，并供给到多孔质正极41。虽然透过氧选择性透过膜47的氧的行进被空气极侧集电体44部分遮挡，但通过空气极侧集电体44的氧被扩散层46扩散而扩展，因此高效地遍布整个多孔质正极41，向多孔质正极41的整个面的氧供给不会被空气极侧集电体44阻碍。此外，由于通过氧选择性透过膜47抑制水蒸气的透过，所以因空气中的水分影响产生的劣化少，由于高效地向整个多孔质正极41供给氧，所以能够提高电池输出，能够稳定地长期使用。
可选地，如图6的概念图所示，实施例2的电化学装置由燃料电池形成。该燃料电池例如由正极61、正极用电解液62、正极用电解液输送泵63、燃料流路64、正极用电解液储存容器65、负极71、负极用电解液72、负极用电解液输送泵73、燃料流路74、负极用电解液储存容器75、离子交换膜66构成。正极用电解液62经由正极用电解液储存容器65、正极用电解液输送泵63连续地或断续地在燃料流路64中流动(循环)，负极用电解液72经由负极用电解液储存容器75、负极用电解液输送泵73连续地或断续地在燃料流路74中流动(循环)，在正极61和负极71之间进行发电。作为正极用电解液62，可以使用在实施例1的电解液中添加有正极活性物质的电解液，作为负极用电解液72，可以使用在实施例1的电解液中添加有负极活性物质的电解液。
电化学装置中的负极也可以通过以下的方法制造。即，准备以MgCl2：EnPS＝1：8(摩尔比)的比例包含MgCl2和EnPS(乙基-n-丙基砜)的Mg电解液(Mg-EnPS)，使用该Mg电解液，基于电镀法使Mg金属析出到Cu箔上，在Cu箔上形成Mg镀层作为负极活性物质层。基于XPS法对这样得到的Mg镀层的表面进行分析，结果显示，在Mg镀层的表面存在Mg、C、O、S和Cl，此外，由表面分析观察到的Mg衍生峰未分裂，在40eV以上60eV以下的范围内观察到Mg衍生单峰。进而，基于Ar溅射法，在Mg镀层的表面沿深度方向掘进约200nm，基于XPS法对其表面进行分析，结果显示，Ar溅射后的Mg衍生峰的位置和形状与Ar溅射前的峰的位置和形状相比没有变化。
实施例3
在实施例3中，对本公开的电化学装置(具体地，镁二次电池)及其应用例进行说明。
实施例1中说明的本公开中的镁二次电池没有特别限定地可应用于能够将二次电池用作驱动用、工作用的电源或电力蓄积用的电力储存源的机械、设备、器具、装置、系统(多个设备等的集合体)。用作电源的镁二次电池(具体地，镁-硫二次电池)既可以是主电源(优先使用的电源)，也可以是辅助电源(代替主电源或从主电源切换使用的电源)。在将镁二次电池用作辅助电源的情况下，主电源并不限定于镁二次电池。
作为本公开中的镁二次电池(具体地，镁-硫二次电池)的用途，具体地，可例示出摄像机、摄录像机、数码相机、移动电话、个人计算机、电视接收器、各种显示装置、无绳电话、立体声耳机、音乐播放器、便携式收音机，电子书或电子报纸等电子纸、包括PDA的便携信息终端这样的各种电子设备、电气设备(包括便携式电子设备)；玩具；电动剃须刀等便携式生活器具；室内灯等照明器具；起搏器、助听器等医疗电子设备；存储卡等存储装置；作为可拆装的电源而用于个人计算机等的电池组；电钻、电锯等电动工具；为紧急情况等准备而蓄积电力的家用电池系统等电力储存系统、家庭能源服务器(家用蓄电装置)、供电系统；蓄电单元、备用电源；电动汽车、电动摩托车、电动自行车、赛格威(注册商标)等电动车辆；飞机、船舶的电力驱动力转换装置(具体地，例如为动力用电动机)的驱动，但并不限定于这些用途。
其中，本公开中的镁二次电池应用于电池组、电动车辆、电力储存系统、供电系统、电动工具、电子设备、电气设备等是有效的。电池组是使用本公开中的镁二次电池的电源，是所谓的组合电池等。电动车辆是将本公开中的镁二次电池作为驱动用电源进行工作(行驶)的车辆，也可以是一同具备除二次电池以外的驱动源的汽车(混合动力汽车等)。电力储存系统(供电系统)是将本公开中的镁二次电池用作电力储存源的系统。例如，在家用电力储存系统(供电系统)中，由于在作为电力储存源的本公开中的镁二次电池中蓄积有电力，所以能够利用电力来使用家用电气产品等。电动工具是将本公开中的镁二次电池作为驱动用的电源而使可动部(例如钻头等)动作的工具。电子设备、电气设备是将本公开中的镁二次电池作为工作用电源(供电源)而发挥各种功能的设备。
下面，对圆筒型的镁二次电池和平板型的层压膜型镁二次电池进行说明。
圆筒型的镁二次电池100的示意性剖视图如图8所示。在镁二次电池100的情况下，在大体中空圆柱状的电极结构体收纳部件111的内部收纳有电极结构体121和一对绝缘板112、113。例如，在隔着隔膜126层叠正极122和负极124而得到电极结构体之后，通过卷绕电极结构体，从而可以制得电极结构体121。电极结构体收纳部件(电池壳)111具有一端部封闭而另一端部开放的中空结构，由铁(Fe)、铝(Al)等制得。也可以在电极结构体收纳部件111的表面镀镍(Ni)等。一对绝缘板112、113配置成夹着电极结构体121，并且相对于电极结构体121的卷绕周面垂直地延伸。电池盖114、安全阀机构115和热敏电阻元件(PTC元件，Positive Temperature Coefficient元件)116隔着垫圈117嵌塞于电极结构体收纳部件111的开放端部，由此，密封电极结构体收纳部件111。电池盖114例如由与电极结构体收纳部件111同样的材料制得。安全阀机构115和热敏电阻元件116设置在电池盖114的内侧，安全阀机构115经由热敏电阻元件116与电池盖114电连接。在安全阀机构115中，如果起因于内部短路、来自外部的加热等而内压达到一定压力以上，则盘板115A翻转。于是，由此切断电池盖114与电极结构体121的电连接。为了防止起因于大电流的异常发热，热敏电阻元件116的电阻与温度的上升相应地增加。垫圈117例如由绝缘性材料制得。也可以在垫圈117的表面涂布沥青等。
中心销118插入至电极结构体121的卷绕中心。不过，中心销118也可以未插入至卷绕中心。由铝等导电性材料制得的正极导线部123与正极122连接。具体地，正极导线部123安装于正极集电体。由铜等导电性材料制得的负极导线部125与负极124连接。具体地，负极导线部125安装于负极集电体。负极导线部125焊接于电极结构体收纳部件111，并且与电极结构体收纳部件111电连接。正极导线部123焊接于安全阀机构115，并且与电池盖114电连接。需要指出，在图8所示的例子中，负极导线部125设置于一处(卷绕的电极结构体的最外周部)，但也存在设置于两处(卷绕的电极结构体的最外周部和最内周部)的情况。
电极结构体121是隔着隔膜126层叠正极122和负极124而成的，该正极122在正极集电体上(具体地，在正极集电体的两面)形成有正极活性物质层，该负极124在负极集电体上(具体地，在负极集电体的两面)形成有负极活性物质层。在安装正极导线部123的正极集电体的区域未形成正极活性物质层，并且在安装负极导线部125的负极集电体的区域未形成负极活性物质层。
镁二次电池100的规格在以下的表4中例示出，但并不限定于此。
〈表4〉
镁二次电池100例如可以基于以下步骤进行制造。
即，首先，在正极集电体的两面形成正极活性物质层，在负极集电体的两面形成负极活性物质层。
之后，利用焊接法等在正极集电体上安装正极导线部123。此外，利用焊接法等在负极集电体上安装负极导线部125。接着，隔着由厚度20μm的微多孔性聚乙烯膜形成的隔膜126层叠正极122和负极124并进行卷绕，(更具体地，卷绕正极122/隔膜126/负极124/隔膜126的电极结构体(层叠结构体))，在制得电极结构体121之后，在最外周部粘贴保护带(图中没有示出)。之后，将中心销118插入至电极结构体121的中心。接着，边用一对绝缘板112、113夹着电极结构体121，边将电极结构体121收纳在电极结构体收纳部件(电池壳)111的内部。在这种情况下，利用焊接法等将正极导线部123的前端部安装于安全阀机构115，并将负极导线部125的前端部安装于电极结构体收纳部件111。之后，基于减压方式注入实施例1的电解液，使隔膜126浸渍于电解液。接着，隔着垫圈117将电池盖114、安全阀机构115和热敏电阻元件116嵌塞于电极结构体收纳部件111的开口端部。
接着，对平板型的层压膜型二次电池进行说明。二次电池的示意性分解立体图如图9所示。在该二次电池的情况下，在由层压膜形成的外包装部件200的内部收纳有基本与前述同样的电极结构体221。在隔着隔膜和电解质层层叠正极和负极之后，通过卷绕该层叠结构体，从而可制得电极结构体221。在正极安装有正极导线部223，在负极安装有负极导线部225。电极结构体221的最外周部由保护带保护。正极导线部223和负极导线部225从外包装部件200的内部朝着外部向同一方向突出。正极导线部223由铝等导电性材料形成。负极导线部225由铜、镍、不锈钢等导电性材料形成。
外包装部件200是可以沿图9所示的箭头R方向折叠的一张膜，在外包装部件200的一部分上设置有用于收纳电极结构体221的凹陷(压纹)。外包装部件200例如是依次层叠有熔接层、金属层和表面保护层的层压膜。在二次电池的制造工序中，在以熔接层彼此隔着电极结构体221相对的方式折叠外包装部件200之后，将熔接层的外周缘部彼此熔接。不过，外包装部件200也可以是通过粘接剂等将两张层压膜粘贴在一起而成的。熔接层例如由聚乙烯、聚丙烯等的膜形成。金属层例如由铝箔等形成。表面保护层例如由尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯等形成。其中，外包装部件200优选是依次层叠有聚乙烯膜、铝箔和尼龙膜的铝层压膜。不过，外包装部件200既可以是具有其它层叠结构的层压膜，也可以是聚丙烯等的高分子膜，还可以是金属膜。具体地，由从外侧依次层叠有尼龙膜(厚度30μm)、铝箔(厚度40μm)和无拉伸聚丙烯膜(厚度30μm)的耐湿性铝层压膜(总厚度100μm)形成。
为了防止外部空气进入，在外包装部件200与正极导线部223之间、以及外包装部件200与负极导线部225之间插入有密合膜201。密合膜201由对正极导线部223和负极导线部225具有密合性的材料、例如聚烯烃树脂等形成，更具体地，由聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯等聚烯烃树脂形成。
接着，对本公开中的镁二次电池的几种应用例进行具体说明。需要指出，以下说明的各应用例的构成仅是一例，构成可适当变更。
电池组是使用一个本公开中的镁二次电池的简易型电池组(所谓软包装)，例如搭载在以智能手机为代表的电子设备等中。可选地，具备由以两并联三串联的方式连接的六个本公开中的镁二次电池构成的组合电池。需要指出，镁二次电池的连接形式既可以是串联，也可以是并联，还可以是两者的混合型。
图10中示出表示将本公开中的镁二次电池应用于电池组时的电路构成例的框图。电池组具备电池单元(组合电池)1001、外包装部件、开关部1021、电流检测电阻器1014、温度检测元件1016和控制部1010。开关部1021具备充电控制开关1022和放电控制开关1024。此外，电池组具备正极端子1031和负极端子1032，充电时，正极端子1031和负极端子1032分别与充电器的正极端子、负极端子连接来进行充电。此外，使用电子设备时，正极端子1031和负极端子1032分别与电子设备的正极端子、负极端子连接来进行放电。
电池单元1001通过多个本公开中的镁二次电池1002串联和/或并联连接而构成。需要指出，在图10中示出了六个镁二次电池1002连接成两并联三串联(2P3S)的情况，但除此以外，也可以是像p并联q串联(其中，p、q是整数)那样的任意的连接方法。
开关部1021具备充电控制开关1022和二极管1023、以及放电控制开关1024和二极管1025，并由控制部1010控制。二极管1023具有相对于从正极端子1031流向电池单元1001的方向的充电电流为反向、相对于从负极端子1032流向电池单元1001的方向的放电电流为正向的极性。二极管1025具有相对于充电电流为正向、相对于放电电流为反向的极性。需要指出，在例子中，将开关部设置于正(+)侧，但也可以设置于负(-)侧。充电控制开关1022由控制部1010进行控制，使得在电池电压为过充电检测电压时成为断开状态，从而充电电流不在电池单元1001的电流路径中流动。在充电控制开关1022成为断开状态之后，只能通过二极管1023进行放电。此外，由控制部1010进行控制，使得在充电时流过大电流时成为断开状态，切断在电池单元1001的电流路径中流动的充电电流。放电控制开关1024由控制部1010进行控制，使得在电池电压为过放电检测电压时成为断开状态，从而放电电流不在电池单元1001的电流路径中流动。在放电控制开关1024成为断开状态之后，只能通过二极管1025进行充电。此外，由控制部1010进行控制，使得在放电时流过大电流时成为断开状态，切断在电池单元1001的电流路径中流动的放电电流。
温度检测元件1016例如由热敏电阻形成，设置在电池单元1001附近，温度测量部1015利用温度检测元件1016来测量电池单元1001的温度，并将测量结果向控制部1010送出。电压测量部1012测量电池单元1001的电压和构成电池单元1001的各镁二次电池1002的电压，对测量结果进行A/D转换并向控制部1010送出。电流测量部1013利用电流检测电阻器1014来测量电流，并将测量结果向控制部1010送出。
开关控制部1020基于从电压测量部1012和电流测量部1013送来的电压和电流，控制开关部1021的充电控制开关1022和放电控制开关1024。当镁二次电池1002中任一个的电压达到过充电检测电压或过放电检测电压以下时、或者是大电流急剧流动时，开关控制部1020通过向开关部1021发送控制信号，从而防止过充电、过放电以及过电流充放电。充电控制开关1022和放电控制开关1024例如可以由MOSFET等半导体开关构成。在这种情况下，由MOSFET的寄生二极管构成二极管1023、1025。在MOSFET使用p沟道型FET的情况下，开关控制部1020向充电控制开关1022和放电控制开关1024各自的栅极部供给控制信号DO和控制信号CO。充电控制开关1022和放电控制开关1024因与源极电位相比低规定值以上的栅极电位而导通。即，在通常的充电和放电动作中，使控制信号CO和控制信号DO为低电平，使充电控制开关1022和放电控制开关1024为导通状态。此外，例如在过充电或过放电时，使控制信号CO和控制信号DO为高电平，使充电控制开关1022和放电控制开关1024为断开状态。
存储器1011例如由作为非易失性存储器的EPROM(Erasable Programmable ReadOnly Memory电擦除可编程只读存储器)等形成。在存储器1011中预先存储有由控制部1010运算得到的数值、在制造工序的阶段测得的各镁二次电池1002的初始状态下的镁二次电池的内部电阻值等，此外，能够适当地进行重写。此外，通过预先存储镁二次电池1002的满充电容量，从而可以与控制部1010一起计算例如剩余容量。
在温度测量部1015中，利用温度检测元件1016来测量温度，在异常发热时进行充放电控制，此外，进行剩余容量的计算中的校正。
接着，在图11A中示出表示作为电动车辆的一例的混合动力汽车这样的电动车辆的构成的框图。电动车辆例如在金属制的框体2000的内部具备控制部2001、各种传感器2002、电源2003、发动机2010、发电机2011、逆变器2012、2013、驱动用的电动机2014、差动装置2015、变速器2016和离合器2017。除此之外，电动车辆例如还具备与差动装置2015、变速器2016连接的前轮驱动轴2021、前轮2022、后轮驱动轴2023、后轮2024。
电动车辆例如能够将发动机2010和电动机2014中任一方作为驱动源进行行驶。发动机2010是主要的动力源，例如是汽油发动机等。在将发动机2010作为动力源的情况下，发动机2010的驱动力(旋转力)例如经由作为驱动部的差动装置2015、变速器2016和离合器2017传递到前轮2022或后轮2024。发动机2010的旋转力也向发电机2011传递，发电机2011利用旋转力产生交流电力，交流电力经由逆变器2013转换为直流电力并蓄积于电源2003。另一方面，在将作为转换部的电动机2014作为动力源的情况下，从电源2003供给的电力(直流电力)经由逆变器2012转换为交流电力，利用交流电力来驱动电动机2014。通过电动机2014从电力转换而成的驱动力(旋转力)例如经由作为驱动部的差动装置2015、变速器2016和离合器2017传递到前轮2022或后轮2024。
也可以是，当通过未图示的制动机构使电动车辆减速时，将减速时的阻力作为旋转力传递至电动机2014，电动机2014利用该旋转力产生交流电力。交流电力经由逆变器2012被转换为直流电力，直流再生电力蓄积在电源2003中。
控制部2001控制电动车辆整体的动作，例如具备CPU等。电源2003具备在实施例1中说明的一个或两个以上的镁二次电池(未图示)。电源2003也可以构成为与外部电源连接，通过从外部电源接受供电而蓄积电力。各种传感器2002例如用于控制发动机2010的转速，并控制未图示的节流阀的开度(节气门开度)。各种传感器2002包括例如速度传感器、加速度传感器、发动机转速传感器等。
需要指出，虽然对电动车辆为混合动力汽车的情况进行了说明，但电动车辆也可以是不使用发动机2010而仅使用电源2003及电动机2014进行工作的车辆(电动汽车)。
接着，图11B中示出表示电力储存系统(供电系统)的构成的框图。电力储存系统例如在普通住宅及商业大厦等房屋3000的内部具备控制部3001、电源3002、智能电表3003以及集线器3004。
电源3002例如与设置于房屋3000内部的电气设备(电子设备)3010连接，并且能够与停放在房屋3000外部的电动车辆3011连接。另外，电源3002例如经由集线器3004与设置于房屋3000中的自用发电机3021连接，并且能够经由智能电表3003及集线器3004与外部的集中型电力系统3022连接。电气设备(电子设备)3010例如包括一个或两个以上的家电产品。作为家电产品，例如可以列举冰箱、空调、电视接收器、热水器等。自用发电机3021例如由太阳能发电机、风力发电机等构成。作为电动车辆3011，例如可以列举电动汽车、混合动力汽车、电动摩托车、电动自行车、赛格威(注册商标)等。作为集中型电力系统3022，可以列举商用电源、发电装置、输电网、智能电网(下一代输电网)，另外，例如也可以列举火力发电站、原子能发电站、水力发电站、风力发电站等，作为集中型电力系统3022所具备的发电装置，可以例示出各种太阳能电池、燃料电池、风力发电装置、微型水力发电装置、地热发电装置等，但并不限定于这些。
控制部3001控制电力储存系统整体的动作(包括电源3002的使用状态)，例如具备CPU等。电源3002具备在实施例1中说明的一个或两个以上的镁二次电池(未图示)。智能电表3003例如是设置于电力需求方的房屋3000中的网络对应型的电力计，其能够与供电方进行通信。此外，智能电表3003例如边与外部进行通信，边对房屋3000中的需求和供给的平衡进行控制，从而能够高效且稳定地供给能量。
在该电力储存系统中，例如从作为外部电源的集中型电力系统3022经由智能电表3003及集线器3004向电源3002蓄积电力，并且从作为独立电源的自用发电机3021经由集线器3004向电源3002蓄积电力。电源3002中蓄积的电力根据控制部3001的指示被供给至电气设备(电子设备)3010及电动车辆3011，因此，电气设备(电子设备)3010能够进行工作，并且电动车辆3011能够进行充电。即，电力储存系统是能够使用电源3002进行房屋3000中的电力的蓄积和供给的系统。
电源3002中蓄积的电力能够任意地加以利用。因此，例如可以在电费便宜的深夜从集中型电力系统3022向电源3002蓄积电力，在电费高的白天使用电源3002中蓄积的电力。
以上说明的电力储存系统既可以按每户(每个家庭)进行设置，也可以按多户(多个家庭)进行设置。
接着，在图11C中示出表示电动工具的构成的框图。电动工具例如为电钻，在由塑料材料等制成的工具主体4000的内部具备控制部4001及电源4002。在工具主体4000上，例如以能够转动的方式安装有作为可动部的钻头部4003。控制部4001控制电动工具整体的动作(包括电源4002的使用状态)，例如具备CPU等。电源4002具备在实施例1中说明的一个或两个以上的镁二次电池(未图示)。控制部4001根据未图示的动作开关的操作，从电源4002向钻头部4003供电。
以上，基于优选的实施例对本公开进行了说明，但本公开并不限定于这些实施例。在实施例中说明的电解液的组成、用于制造的原材料、制造方法、制造条件，电解液的特性、电化学装置或电池的构成、结构是举例说明，并不限定于这些，此外，可以适当地进行变更。也可以将本公开的电解液与有机聚合物(例如聚环氧乙烷、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯(PVdF))混合来作为凝胶电解质进行使用。
需要指出，本公开也可以采用如下构成。
[A01]《电解液》
一种电解液，用于具备由镁系材料形成的负极的电化学装置，
该电解液包含由直链醚形成的溶剂、以及溶解于溶剂中的镁盐，
镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。
[A02]根据[A01]所述的电解液，其中，
该电解液是用于还具备正极的电化学装置的电解液，
硫的溶解度为每1毫升电解液在0.5毫克以下。
[A03]根据[A01]或[A02]所述的电解液，其中，
镁盐是MgCl2及Mg(TFSI)2。
[A04]根据[A01]至[A03]中任一项所述的电解液，其中，
溶剂是二甲氧基乙烷。
[B01]《电化学装置》
一种电化学装置，具备由镁系材料形成的负极，
该电化学装置还具备电解液，该电解液包含由直链醚形成的溶剂、以及溶解于溶剂中的镁盐，
镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。
[B02]根据[B01]所述的电化学装置，还具备由硫形成的正极，
硫的溶解度为每1毫升电解液在0.5毫克以下。
[B03]根据[B01]或[B02]所述的电化学装置，其中，
镁盐是MgCl2及Mg(TFSI)2。
[B04]根据[B01]至[B03]中任一项所述的电化学装置，其中，
溶剂是二甲氧基乙烷。
[B05]根据[B01]至[B04]中任一项所述的电化学装置，其中，
该电化学装置是由电解液构成电解质层的电池。
[B06]根据[B01]至[B05]中任一项所述的电化学装置，其中，
该电化学装置具有由镁、镁合金或镁化合物形成的负极。
[C01]《电池组》
一种电池组，具有二次电池、进行与二次电池相关的控制的控制单元以及内含二次电池的外包装，
二次电池由[B01]至[B06]中任一项所述的电化学装置形成。
[C02]《电子设备》
一种电子设备，从二次电池接受供电，
二次电池由[B01]至[B06]中任一项所述的电化学装置形成。
[C03]《电动车辆》
一种电动车辆，具有：
转换装置，从二次电池接受供电而转换为车辆的驱动力；以及
控制装置，基于与二次电池相关的信息进行与车辆控制相关的信息处理，
二次电池由[B01]至[B06]中任一项所述的电化学装置形成。
[C04]《电力系统》
一种电力系统，构成为从二次电池接受供电以及/或者从电力源向二次电池供电，
二次电池由[B01]至[B06]中任一项所述的电化学装置形成。
[C05]《电力储存用电源》
一种电力储存用电源，构成为具有二次电池、并与被供电的电子设备连接，
二次电池由[B01]至[B06]中任一项所述的电化学装置形成。
附图标记说明
10…正极、11…负极、12…电解质层、20…硬币电池、21…硬币电池壳、22…垫圈、23…正极、24…隔膜、25…负极、26…垫片、27…硬币电池盖、31…正极、32…负极、33…隔膜、35、36…集电体、37…垫圈、41…多孔质正极、42…负极、43…隔膜和电解液、44…空气极侧集电体、45…负极侧集电体、46…扩散层、47…氧选择性透过膜、48…外包装体、51…空气(大气)、52…氧、61…正极、62·…正极用电解液、63…正极用电解液输送泵、64…燃料流路、65…正极用电解液储存容器、71…负极、72…负极用电解液、73…负极用电解液输送泵、74…燃料流路、75…负极用电解液储存容器、66…离子交换膜、100…镁二次电池、111…电极结构体收纳部件(电池壳)、112、113…绝缘板、114…电池盖、115…安全阀机构、115A…盘板、116···热敏电阻元件(PTC元件)、117…垫圈、118…中心销、121…电极结构体、122…正极、123…正极导线部、124…负极、125…负极导线部、126…隔膜、200…外包装部件、201…密合膜、221…电极结构体、223…正极导线部、225…负极导线部、1001…电池单元(组合电池)、1002…镁二次电池、1010…控制部、1011…存储器、1012…电压测量部、1013…电流测量部、1014…电流检测电阻器、1015…温度测量部、1016…温度检测元件、1020…开关控制部、1021…开关部、1022…充电控制开关、1024…放电控制开关、1023、1025…二极管、1031…正极端子、1032…负极端子、CO、DO…控制信号、2000…框体、2001…控制部、2002…各种传感器、2003…电源、2010…发动机、2011…发电机、2012、2013…逆变器、2014…驱动用的电动机、2015…差动装置、2016…变速器、2017…离合器、2021…前轮驱动轴、2022…前轮、2023…后轮驱动轴、2024…后轮、3000…房屋、3001…控制部、3002…电源、3003…智能电表、3004…集线器、3010…电气设备(电子设备)、3011…电动车辆、3021…自用发电机、3022…集中型电力系统、4000···工具主体、4001…控制部、4002…电源、4003…钻头部。

Claims (8)

1.一种电解液，用于具备由镁系材料形成的负极的电化学装置，
所述电解液包含由直链醚形成的溶剂以及溶解于溶剂中的镁盐，
镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。
2.根据权利要求1所述的电解液，其中，
所述电解液是用于还具备正极的电化学装置的电解液，
硫的溶解度为每1毫升电解液在0.5毫克以下。
3.根据权利要求1所述的电解液，其中，
镁盐是MgCl2及Mg(TFSI)2。
4.根据权利要求1所述的电解液，其中，
溶剂是二甲氧基乙烷。
5.一种电化学装置，具备由镁系材料形成的负极，
所述电化学装置还具备电解液，所述电解液包含由直链醚形成的溶剂以及溶解于溶剂中的镁盐，
镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。
6.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，
所述电化学装置还具备由硫形成的正极，
硫的溶解度为每1毫升电解液在0.5毫克以下。
7.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，
镁盐是MgCl2及Mg(TFSI)2。
8.根据权利要求5所述的电化学装置，其中，
溶剂是二甲氧基乙烷。
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