CN115997316A - 非水系电解液和非水系电解液电池 - Google Patents
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Abstract
一种非水系电解液,其特征在于,其为非水系电解液电池用的非水系电解液,所述非水系电解液电池具备能吸藏和释放金属离子的正极、以及能吸藏和释放金属离子的负极,该非水系电解液含有碱金属盐和非水系溶剂且含有通式(A)所示的化合物,并且,含有通式(α)所示的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及非水系电解液和非水系电解液电池,详细而言,涉及含有特定化合物的非水系电解液和使用该非水系电解液得到的非水系电解液电池。
背景技术
锂二次电池等非水系电解液电池在智能手机等便携电话、笔记本电脑等所谓民用小型设备用的电源、电动汽车用等驱动用的车载电源等广泛的用途中得以实用化。
作为改善非水系电解液电池的电池特性的手段,在正极、负极的活性物质、非水系电解液的添加剂领域中进行了许多研究。
例如,专利文献1中公开了通过向非水电解液中添加氟代碳酸亚乙酯、3,3,3-三氟丙酸甲酯和具有特定结构的硼酸酯,从而改善高温保存时的电阻增加的研究。
专利文献2中公开了通过向非水系电解液中添加具有特定结构的硼酸酯,从而抑制初始充电时的界面电阻上升、抑制高温保存后的界面电阻上升等改善电池特性的研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-168375号公报
专利文献2:日本特开2003-132946号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来,在电动汽车的车载用电源、智能手机等便携电话用电源等用途中,锂电池的高容量化正在加速,电池内的空隙比例与以往相比变小。因此,初始调整(conditioning)中的气体发生量多成为致命的缺点。
通过使用专利文献1、2中记载的电解液而能够得到该文献中公开的效果,但在初始调整中的气体发生方面尚有改善的余地。
本发明的课题在于,提供能够抑制非水系电解液电池的初始调整的气体发生的非水系电解液。另外,其课题在于,提供初始调整的气体发生受到抑制的非水系电解液电池。
用于解决问题的方案
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现:通过使用含有通式(A)所示的化合物和通式(α)所示的硅化合物的非水系电解液,从而抑制初始调整中的气体发生,由此完成本发明。
[1]一种非水系电解液,其特征在于,其为非水系电解液电池用的非水系电解液,所述非水系电解液电池具备能吸藏和释放金属离子的正极、以及能吸藏和释放金属离子的负极,该非水系电解液含有碱金属盐和非水系溶剂且含有通式(A)所示的化合物,并且,含有通式(α)所示的化合物。
(式(A)中,R1~R3各自独立地表示任选具有杂原子的碳原子数1~10的烃基或三烷基甲硅烷基。另外,R1~R3任选相互键合而形成环。)
(式(α)中,R89表示氢原子或-SiR6R7R8所示的甲硅烷基;R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。R9表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或-SiRdReRf所示的甲硅烷基。Rd~Rf各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。Y表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基、任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基、-NRg-SiRhRiRj所示的基团或-NRg-H所示的基团。Rg表示氢原子或任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基。Rh~Rj各自独立地表示氢原子、卤素原子、或者任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。R9与Rg任选相互键合而形成环。)
[2]根据[1]所述的非水系电解液,其中,前述通式(A)所示的化合物的含量相对于非水系电解液的总量为1.0×10-3质量%以上且10质量%以下。
[3]根据[1]或[2]所述的非水系电解液,其中,前述通式(α)所示的化合物的含量相对于非水系电解液的总量为0.01质量ppm以上且0.5质量%以下。
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的非水系电解液,其中,非水系电解液中的通式(A)所示的化合物的含量相对于前述通式(α)所示的化合物的含量的质量比为1.0以上且10000以下。
[5]根据[1]~[6]中任一项所述的非水系电解液,其中,前述通式(A)所示的化合物为通式(A’)所示的化合物或通式(A”)所示的化合物。
(通式(A’)中,R12~R14各自独立地表示任选具有取代基的碳原子数1~10的亚烷基,Xa为至少3价或5价的杂原子。)
(通式(A”)中,R1a~R3a各自独立地表示任选具有杂原子的碳原子数1~10的烃基或任选具有取代基的三烷基甲硅烷基,至少一者为含有杂原子的碳原子数1~10的烃基或任选具有取代基的三烷基甲硅烷基。)
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的非水系电解液,其中,前述通式(A)所示的化合物为硼酸三乙醇胺或三(三甲基硅基)硼酸酯。
[7]一种非水系电解液电池,其具备正极、负极和非水系电解液,该非水系电解液为[1]~[6]中任一项所述的非水系电解液。
发明的效果
根据本发明,能够得到良好地抑制非水系电解液电池的初始调整的气体发生的非水系电解液和初始调整的气体发生受到抑制的非水系电解液电池。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式进行详细说明。以下的实施方式是本发明的一例(代表例),本发明不限定于它们。另外,本发明可以在不超出其主旨的范围内任意变更来实施。
<1.非水系电解液>
本发明的一个实施方式所述的非水系电解液含有以下说明的通式(A)所示的具有B-O结构的化合物,且含有通式(α)所示的化合物。该非水系电解液可优选地用作后述非水系电解液电池用的非水系电解液,所述非水系电解液电池具备能吸藏和释放金属离子的正极、以及能吸藏和释放金属离子的负极。
通过使用含有通式(A)所示的具有B-O结构的化合物和通式(α)所示的化合物的非水系电解液,从而抑制初始调整时的气体发生的机理尚不明确,但可如下那样地推测。
通式(A)所示的化合物在分子内具有极性结构(-B-O-)。因此,通式(A)所示的化合物存在与碳等负极活性物质和/或过渡金属氧化物等正极活性物质的表面发生相互作用而集中存在(locatize)于表面附近的倾向。另外,通式(α)所示的化合物具有非极性结构(-SiR6R7R8)和/或极性结构(-NH-、-N-(C=O)-)。一般来说,硅原子的电子云的扩展大,在形成键时没有位阻,因此,容易借助空的d轨道而与π电子或未成对电子形成键。另外,通式(A)所示的硼化合物也具有空轨道,因此,能够与极性结构容易地发生相互作用。另外,通式(α)具有-NH-结构时,能够借助氢键而与通式(A)所示化合物的-B-O-部分发生相互作用。因此,通过集中存在于活性物质表面的通式(A)所示的化合物与通式(α)所示的化合物发生相互作用,从而促进这些化合物向电极的固定。
由此,在初次充电时,通式(α)所示的化合物与通式(A)所示的化合物发生电化学分解,形成复合性的绝缘覆膜。可推测该复合覆膜会抑制初始调整时的电解液的副反应,降低气体发生量。
<1-1.通式(A)所示的化合物>
本发明的一个实施方式所述的非水系电解液的特征在于,其含有下述通式(A)所示的具有B-O结构的化合物。
通式(A)中,R1~R3各自独立地表示任选具有杂原子的碳原子数1~10的烃基或任选具有取代基的三烷基甲硅烷基。另外,R1~R3任选相互键合而形成环。
通式(A)中的R1~R3各自独立地表示任选具有杂原子的碳原子数1~10的烃基或任选具有取代基的三烷基甲硅烷基。其中,从能够与通式(α)所示的化合物适宜地发生相互作用的观点出发,优选为任选具有取代基的三烷基甲硅烷基。
需要说明的是,在烃基具有取代基的情况下,取代基所包含的碳原子数不包括在其碳原子数内。任选具有杂原子的烃基是指:可以具有对烃基的氢原子进行取代的包含杂原子的1价取代基,也可以具有对烃基中的包含碳原子的2价基团(亚甲基等)进行置换的包含杂原子的2价取代基。另外,烃基的1个以上碳原子具有作为取代基的氧代基(=O)时,具有氧代基的碳原子成为羰基{-C(=O)-}。
作为碳原子数1~10的烃基,优选为碳原子数1~6的烃基,特别优选为碳原子数1~4的烃基。
作为烃基的具体例,可列举出烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基。
作为烷基的具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基等。其中,优选列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、叔丁基、正戊基或己基,进一步优选列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、叔丁基或正戊基,特别优选列举出甲基、乙基、正丁基或叔丁基。若烃基为上述烷基,则存在通式(A)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向,故而优选。
作为烯基的具体例,可列举出乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、2-丁烯基、3-甲基2-丁烯基、3-丁烯基或4-戊烯基等。其中,优选列举出乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基或2-丁烯基,进一步优选列举出乙烯基、烯丙基或甲基烯丙基,特别优选列举出乙烯基或烯丙基。若为上述烯基,则存在通式(A)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向,故而优选。
作为炔基的具体例,可列举出乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、4-戊炔基或5-己炔基等。其中,优选列举出乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基或3-丁炔基,进一步优选列举出2-丙炔基或3-丁炔基,特别优选列举出2-丙炔基。若烃基为上述炔基,则存在通式(A)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向,故而优选。
作为芳基的具体例,可列举出苯基或甲苯基等。其中,从存在通式(A)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向的观点出发,优选为苯基。
作为芳烷基的具体例,可列举出苯基甲基(苄基)、苯基乙基(苯乙基)、苯基丙基、苯基丁基或苯基异丙基等。其中,从存在通式(A)所示的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向的观点出发,更优选为苄基或苯乙基,特别优选为苄基。
此处,作为杂原子,可列举出氧原子、硫原子、氮原子、磷原子或卤素原子等。
作为包含杂原子的1价取代基,可列举出氰基、异氰酰基、酰基(-(C=O)-Ra)、酰氧基(-O(C=O)-Ra)、烷氧基羰基(-(C=O)O-Ra)、磺酰基(-SO2-Ra)、磺酰氧基(-O(SO2)-Ra)、烷氧基磺酰基(-(SO2)-O-Ra)、烷氧基磺酰氧基(-O-(SO2)-O-Ra)、烷氧基羰基氧基(-O-(C=O)-O-Ra)、醚基(-O-Ra)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基等。需要说明的是,Ra表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的亚烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数2~10的烯基或碳原子数2~10的炔基。在Ra为亚烷基的情况下,任选与所取代的烃基的一部分键合而形成环。
这些取代基之中,优选为氰基、异氰酰基、酰氧基(-O(C=O)-Ra)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基,进一步优选为异氰酰基、酰氧基(-O(C=O)-Ra)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基,更进一步优选为酰氧基(-O(C=O)-Ra)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基,特别优选为氟原子。
作为对烃基中的包含碳原子的2价基团(亚甲基等)进行置换的包含杂原子的2价取代基的杂原子,可列举出氧原子、硫原子、氮原子或磷原子等。从与通式(α)所示化合物的相互作用变强的观点出发,优选为磷原子或氮原子,特别优选为氮原子。需要说明的是,在R1~R3中的任一者具有杂原子的情况下,该杂原子的孤对电子任选与硼原子配位。
作为三烷基甲硅烷基的具体例,可列举出三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三丙基甲硅烷基、三丁基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基或叔丁基二甲基甲硅烷基。这些之中,从与通式(α)所示的化合物适宜地发生相互作用的观点出发,优选为三甲基甲硅烷基或三乙基甲硅烷基。
关于三烷基甲硅烷基任选具有的取代基,可以是烯基、炔基、芳基或芳烷基等具有不饱和键的烃基;或者,对三烷基甲硅烷基的与Si原子键合的烷基的氢原子进行取代的包含杂原子的1价取代基等。
作为包含杂原子的1价取代基,可列举出氰基、异氰酰基、酰基(-(C=O)-Rb)、酰氧基(-O(C=O)-Rb)、烷氧基羰基(-(C=O)O-Rb)、磺酰基(-SO2-Rb)、磺酰氧基(-O(SO2)-Rb)、烷氧基磺酰基(-(SO2)-O-Rb)、烷氧基磺酰氧基(-O-(SO2)-O-Ra)、烷氧基羰基氧基(-O-(C=O)-O-Rb)、醚基(-O-Rb)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基等。需要说明的是,Ra表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的亚烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数2~10的烯基或碳原子数2~10的炔基。在Ra为亚烷基的情况下,任选与所取代的烃基的一部分键合而形成环。
这些三烷基甲硅烷基任选具有的取代基之中,优选为烯基、炔基、氰基、异氰酰基、酰氧基(-O(C=O)-Ra)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基,进一步优选为异氰酰基、酰氧基(-O(C=O)-Ra)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基,更进一步优选为烯基、酰氧基(-O(C=O)-Ra)、卤素原子(优选为氟原子)或三氟甲基,特别优选为氟原子。
另外,R1~R3任选相互键合而形成环。R1~R3相互键合而形成环是指:可以是R1~R3中的两个相互键合而形成环,也可以是R1~R3的全部的组合相互键合。
通式(A)中的R1~R3可以相同或不同,从容易合成化合物的观点出发,优选至少两个以上相同,从上述观点出发,进一步优选三个均相同。另外,从通式(A)所示的化合物容易立体地与通式(α)所示的化合物发生相互作用的观点出发,还优选R1~R3中的至少两个相互键合而形成环,更优选R1~R3相互键合而形成环,进一步优选R1~R3借助杂原子相互键合而形成环。
通式(A)所示的化合物中,具体而言,R1~R3借助杂原子相互键合而形成了环的含硼环状化合物为下述通式(A’)所示的化合物。
通式(A’)中的R12~R14各自独立地表示任选具有取代基的碳原子数1~10的亚烷基,优选为碳原子数1~6的亚烷基,特别优选为碳原子数2~4的亚烷基。具体而言,可列举出将在R1~R3中例示出的烷基的1个氢原子去除而成为亚烷基所得到的基团。可列举出例如亚甲基、甲基亚甲基、乙基亚甲基、二甲基亚甲基、二乙基亚甲基、甲基亚乙基、二亚甲基(亚乙基)、三亚甲基(亚丙基)或四亚甲基(亚丁基)。作为取代基的具体例,可列举出在上述包含杂原子的1价取代基中例示出的基团。
通式(A’)中的X为至少3价或5价的杂原子,可列举出磷原子(P)、P=O或氮原子(N)。特别优选为氮原子。该杂原子X的孤对电子可以与硼配位。
通式(A’)中的R12~R14可以相同或不同,从容易合成化合物的观点出发,优选至少两个以上相同,从上述观点出发,进一步优选三个均相同。
此处,在通式(A)所述的化合物中,优选化合物为上述通式(A’)或下述通式(A”)所示的化合物。
通式(A”)中,R1a’~R3a’各自独立地表示任选具有杂原子的碳原子数1~10的烃基或任选具有取代基的三烷基甲硅烷基,至少一者为具有杂原子的碳原子数1~10的烃基或任选具有取代基的三烷基甲硅烷基。
R1a~R3a对应于上述R1~R3,优选条件也可以同样地应用。
上述式(A’)所示的化合物优选为后述硼酸三乙醇胺,另外,上述式(A”)所示的化合物优选为后述三(三甲基硅基)硼酸酯。
本发明的一个实施方式中,可使用通式(A)所示的化合物,作为具体例,可列举出以下结构的化合物。
优选列举出以下的化合物。
更优选列举出以下的化合物。
特别优选列举出以下的化合物。
其中,特别优选作为含硼环状化合物的硼酸三乙醇胺或作为具有三烷基甲硅烷基的硼酸酯化合物的三(三甲基硅基)硼酸酯。
通式(A)所示的化合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。通式(A)所示化合物的总含量相对于本发明的一个实施方式所述的非水系电解液总量通常为1.0×10-3质量%以上、优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常为10质量%以下、优选为5.0质量%以下、更优选为3.0质量%以下、进一步优选为2.0质量%以下、特别优选为1.0质量%以下。
如果通式(A)所示化合物的总含量相对于非水系电解液总量为上述范围,则适宜地进行化合物向活性物质上的浓缩,能够制作初始调整时的气体发生少的电池。
非水系电解液中的通式(A)所示化合物的鉴定、含量的测定通过核磁共振(NMR)波谱法来进行。
<1-2.通式(α)所示的化合物>
本发明的一个实施方式所述的非水系电解液的特征在于,其含有下述通式(α)所示的化合物。
式(α)中,R89表示氢原子或-SiR6R7R8所示的甲硅烷基;R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。R9表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或-SiRdReRf所示的甲硅烷基。Rd~Rf各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。Y表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基、任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基、-NRg-SiRhRiRj所示的基团或-NRg-H所示的基团。Rg表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基。Rh~Rj各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。R9与Rg任选相互键合而形成环。
通式(α)中的R89表示氢原子或-SiR6R7R8所示的甲硅烷基,R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。其中,优选为任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基和任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基,特别优选为任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基。需要说明的是,在烃基具有取代基的情况下,取代基所包含的碳数不包括在其碳原子数内。
另外,从存在通式(α)所述的化合物适宜地集中存在于电极表面的倾向的观点出发,优选R6~R8中的至少一者为碳原子数1~12的烷基。特别优选R6~R8全部为碳原子数1~12的烷基。
通式(α)中的R6~R8可以相同或不同,从容易合成化合物的观点出发,优选至少两个以上相同,从上述观点出发,进一步优选三个均相同。
作为卤素原子,可列举出氟原子、氯原子或溴原子等。从电化学副反应少的观点出发,优选为氟原子。
作为碳原子数1~12的烃基,优选为碳原子数1~6的烃,特别优选为碳原子数1~4的烃。
作为烃基的具体例,可列举出烷基、烯基、炔基、芳基或芳烷基。
作为烷基的具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基等。其中,优选列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、叔丁基、正戊基或己基,进一步优选列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、叔丁基或正戊基,特别优选列举出甲基、乙基、正丁基或叔丁基。若为上述烷基,则存在通式(α)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向,故而优选。
作为烯基的具体例,可列举出乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基、2-丁烯基、3-甲基2-丁烯基、3-丁烯基或4-戊烯基等。其中,优选列举出乙烯基、烯丙基、甲基烯丙基或2-丁烯基,进一步优选列举出乙烯基、烯丙基或甲基烯丙基,特别优选列举出乙烯基或烯丙基。
若为上述烯基,则存在通式(α)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向,故而优选。
作为炔基的具体例,可列举出乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、4-戊炔基或5-己炔基等。其中,优选列举出乙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基或3-丁炔基,进一步优选列举出2-丙炔基或3-丁炔基,特别优选列举出2-丙炔基。若为上述炔基,则存在通式(α)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向,故而优选。
作为芳基的具体例,可列举出苯基和甲苯基等。其中,从存在通式(α)所述的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向的观点出发,优选为苯基。
作为芳烷基的具体例,可列举出苯基甲基(苄基)、苯基乙基(苯乙基)、苯基丙基、苯基丁基或苯基异丙基等。其中,从存在通式(α)所示的化合物集中存在于正极活性物质和/或负极活性物质的表面附近的倾向的观点出发,更优选为苄基和苯乙基,特别优选为苄基。
作为碳原子数1~12的烷氧基,优选为碳原子数1~6的烷氧基,特别优选为碳原子数1~4的烷氧基。
作为碳原子数1~12的烷氧基的具体例,可列举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或异丙氧基等。其中,从化合物的位阻少、容易在活性物质表面浓缩的观点出发,优选为甲氧基或乙氧基。
此处,作为前述取代基,可列举出氰基、异氰酰基、酰基(-(C=O)-Rb)、酰氧基(-O(C=O)-Rb)、烷氧基羰基(-(C=O)O-Rb)、磺酰基(-SO2-Rb)、磺酰氧基(-O(SO2)-Rb)、烷氧基磺酰基(-(SO2)-O-Rb)、烷氧基磺酰氧基(-O-(SO2)-O-Rb)、烷氧基羰基氧基(-O-(C=O)-O-Rb)、醚基(-O-Rb)、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、卤素(优选为氟)或三氟甲基等。需要说明的是,Rb表示碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的亚烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数2~10的烯基或碳原子数2~10的炔基。在Rb为亚烷基的情况下,任选与所取代的烃基的一部分键合而形成环。
这些取代基之中,优选为氰基、异氰酰基、酰氧基(-O(C=O)-Rb)、卤素(优选为氟)或三氟甲基,进一步优选为异氰酰基、酰氧基(-O(C=O)-Rb)、卤素(优选为氟)或三氟甲基,特别优选为酰氧基(-O(C=O)-Rb)、卤素(优选为氟)或三氟甲基。
通式(α)中的R9表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或-SiRdReRf所示的甲硅烷基。其中,优选为任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或-SiRdReRf所示的甲硅烷基。
此处,作为任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基,与R6~R8中规定者的含义相同。
另外,-SiRdReRf所示的甲硅烷基中的Rd~Rf各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。
此处,卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基和任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基均与R6~R8中规定者的含义相同。
通式(α)所述的Y表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基、任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基或-NRg-SiRhRiRj或-NRg-H所示的基团,Rg表示氢原子或任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基,Rh~Rj各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。
此处,卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基和任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基均与R6~R8中规定者的含义相同。
在-NRg-SiRhRiRj所示的基团中,Rg与R9中规定者的含义相同。另外,-SiRhRiRj所示的基团与-SiRdReRf所示的基团的含义相同。
在-NRg-H所示的基团中,Rg为氢原子或任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基。此处,任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基与R11中规定者的含义相同。其中,优选为氢原子或任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基,更优选为氢原子或碳原子数1~12的烃基,进一步优选为氢原子或碳原子数1~6的烃基,特别优选为氢原子或碳原子数1~4的烃基。
另外,作为通式(α)所示的化合物,优选为后述通式(α1)所示的化合物或通式(α2)所示的化合物。
(通式(α1)所示的化合物)
通式(α1)中,R6a~R8a各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。R9a表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或-SiRdaReaRfa所示的甲硅烷基。Rda~Rfa各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。Ya表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基、任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基、-NRga-SiRhaRiaRja所示的基团或-NRga-H所示的基团。Rga表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基。Rha~Rja各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。R9a与Rga任选相互键合而形成环。
上述通式(α1)中,R6a~R9a、Ya和Rda~Rja分别对应于上述通式(α)的R6~R9、Y和Rd~Rj,优选条件也可以同样地应用。
(通式(α2)所示的化合物)
通式(α2)中,R9b表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或-SiRdbRebRfb所示的甲硅烷基。Rdb~Rfb各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。Yb表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基、任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基、-NRgb-SiRhbRibRjb所示的基团或-NRga-H所示的基团。Rgb表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基。Rhb~Rjb各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基。R9与Rg任选相互键合而形成环。
上述通式(α2)中,R9b、Yb和Rdb~Rjb分别对应于上述通式(α)的R9、Y和Rd~Rj,优选条件也可以同样地应用。
作为本实施方式所述的通式(α)所示化合物的具体例,可列举出以下的化合物。
优选列举出以下的化合物。
更优选列举出以下的化合物。
特别优选列举出以下的化合物。
通式(α)所示的化合物可以使用1种,也可以使用2种以上。使用2种以上时,从在电极上的固定率提高的观点出发,优选含有通式(α1)所示的化合物和通式(α2)所示的化合物各1种以上。通式(α1)所示的化合物与通式(α2)所示的化合物的含量(质量)比率没有特别限定,通常为10000:1~1:10000的范围。
通式(α)所示的化合物的总含量相对于本发明的一个实施方式所述的非水系电解液总量没有特别限定,优选为0.01质量ppm以上、更优选为0.1质量ppm以上、进一步优选为1.0质量ppm以上、特别优选为10质量ppm以上,另外,优选为0.5质量%以下、更优选小于0.5质量%、更优选为0.4质量%以下、更优选为0.3质量%以下、更优选为0.2质量%以下、更优选为0.1质量%以下、更优选为0.05质量%以下、更优选为0.03质量%以下。
如果通式(α)所示的化合物的总含量相对于非水系电解液总量为上述范围,则适宜地进行通式(α)所示化合物在活性物质上的浓缩,能够制作初始调整时的气体发生少的电池。
需要说明的是,使用两种以上的通式(α)所示的化合物时,将它们的合计量设为通式(α)所示化合物的含量。
非水系电解液中的通式(A)所示的化合物的含量相对于通式(α)所示的化合物的含量的质量比率没有特别限定,通常为1.0以上、优选为2.0以上、特别优选为3.0以上,另一方面,通常为10000以下、优选为7000以下、更优选为4000以下、进一步优选为2000以下、更进一步优选为1000以下、特别优选为500以下。
通式(α1)所示的化合物的总含量相对于本发明的一个实施方式所述的非水系电解液总量没有特别限定,优选为0.01质量ppm以上、更优选为0.1质量ppm以上、进一步优选为1.0质量ppm以上、特别优选为10质量ppm以上,另外,通常为0.5质量%以下、优选小于0.5质量%、更优选为0.4质量%以下、进一步优选为0.3质量%以下、更进一步优选为0.2质量%以下、特别优选为0.1质量%以下。
如果通式(α1)所示化合物的总含量相对于非水系电解液总量为上述范围,则适宜地进行通式(α1)所示化合物在活性物质上的浓缩,能够制作初始调整时的气体发生少的电池。
非水系电解液中的通式(A)所示的化合物的含量相对于通式(α1)所示的化合物的含量的质量比率没有特别限定,通常为1.0以上、优选为2.0以上、特别优选为3.0以上,另一方面,通常为10000以下、优选为7000以下、更优选为4000以下、进一步优选为2000以下、更进一步优选为1000以下、特别优选为500以下。
通式(α2)所示的化合物的总含量相对于本发明的一个实施方式所述的非水系电解液总量没有特别限定,优选为0.01质量ppm以上、更优选为0.1质量ppm以上、进一步优选为1.0质量ppm以上、特别优选为10质量ppm以上,另外,优选为0.50质量%以下、更优选为0.2质量%以下、进一步优选为0.1质量%以下、更进一步优选为0.05质量%以下、特别优选为0.03质量%以下。
如果通式(α2)所示的化合物的总含量相对于非水系电解液总量为上述范围,则适宜地进行通式(α2)所示化合物在活性物质上的浓缩,能够制作初始调整时的气体发生量少的电池。
非水系电解液中的通式(A)所示的化合物的含量相对于通式(α2)所示的化合物的含量的质量比率没有特别限定,通常为1.0以上、优选为2.0以上、特别优选为3.0以上,另一方面,通常为10000以下、优选为7000以下、更优选为4000以下、进一步优选为2000以下、更进一步优选为1000以下、特别优选为500以下。
非水系电解液中的通式(α)所示的化合物的鉴定、含量的测定通过核磁共振(NMR)波谱法、气相色谱法来进行。
需要说明的是,使电解液中含有通式(α)所示的化合物和通式所示的化合物的方法没有特别限定。除了将上述化合物直接添加至电解液中的方法之外,还可列举出使电池内或电解液中产生上述化合物的方法。
本说明书中的化合物的含量是指:在制造非水系电解液时、向电池中注入非水系电解液的时刻、或者以电池的形式出货时中的任意时刻的含量。
<1-3.电解质>
本实施方式的非水系电解液与一般的非水系电解液同样地,通常含有电解质作为其成分。本实施方式的非水系电解液中使用的电解质只要是碱金属盐就没有特别限定,可适宜地使用LiBF4、LiPF6、LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2或二氟草酸硼酸锂等锂盐。另外,这些锂盐也可以单独使用或组合使用2种以上。
非水系电解液中的碱金属盐的总浓度没有特别限定,相对于非水系电解液的总量,通常为8质量%以上、优选为8.5质量%以上、更优选为9质量%以上。另外,其上限通常为18质量%以下、优选为17质量%以下、更优选为16质量%以下。若作为电解质的碱金属盐的总浓度在上述范围内,则电导率对于电池工作而言是适合的,因此,存在能够得到充分的输出特性的倾向。
非水系电解液中的碱金属盐的鉴定、含量的测定通过核磁共振(NMR)波谱法或离子色谱法来进行。
<1-4.非水系溶剂>
本实施方式的非水系电解液与一般的非水系电解液相同,通常含有将上述电解质溶解的非水系溶剂作为其主成分。关于非水系溶剂,没有特别限定,可以使用公知的有机溶剂。作为有机溶剂,可列举出碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯或碳酸亚丁酯等饱和环状碳酸酯;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯等链状碳酸酯;乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯或乙酸丁酯等羧酸酯;二甲氧基甲烷、二乙氧基甲烷、乙氧基甲氧基甲烷、四氢呋喃、1,3-二噁烷或1,4-二噁烷等醚系化合物;2-甲基环丁砜、3-甲基环丁砜、2-氟环丁砜、3-氟环丁砜、二甲基砜、乙基甲基砜或单氟甲基甲基砜等砜系化合物等。优选为饱和环状碳酸酯、链状碳酸酯或羧酸酯,更优选为饱和环状碳酸酯或链状碳酸酯。这些非水系溶剂可以单独使用1种或组合使用2种以上。
<1-5.助剂>
本实施方式的非水系电解液中,可以在发挥本发明效果的范围内含有助剂。
作为助剂,可列举出:
二氟磷酸盐、氟磺酸盐、氟硼盐或氟酰亚胺盐等经氟化的盐;
碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯或乙炔基碳酸亚乙酯等不饱和环状碳酸酯;
单氟碳酸亚乙酯、4,4-二氟碳酸亚乙酯、4,5-二氟碳酸亚乙酯或4,5-二氟-4,5-二甲基碳酸亚乙酯等氟化环状碳酸酯;
双(草酸根合)硼酸锂、四氟草酸根合磷酸锂、二氟双(草酸根合)磷酸锂或三(草酸根合)磷酸锂等草酸盐;
甲基碳酸甲氧基乙酯等碳酸酯化合物;
甲基-2-丙炔基草酸盐等螺化合物;
亚硫酸乙烯酯等含硫化合物;
1,3-双(异氰酸根合甲基)环己烷等具有亚环烷基的二异氰酸酯;由三烯丙基异氰脲酸酯等在分子内具有至少两个异氰酸酯基的化合物衍生的三聚物化合物或对其加成多元醇而得到的脂肪族多异氰酸酯等异氰酸酯化合物;
1-甲基-2-吡咯烷酮等含氮化合物;
环庚烷等烃化合物;
氟苯等含氟芳香族化合物;
氟代三甲基硅烷、氟代二甲基乙烯基硅烷、二氟二甲基硅烷或二氟乙烯基甲基硅烷等氟硅烷化合物;
2-(甲磺酰氧基)丙酸-2-丙炔酯等酯化合物;
乙基甲氧基羰基膦酸锂等锂盐等。
它们可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。通过添加这些助剂,从而能够抑制初始调整时的气体发生、抑制初始电阻、提高高温保存后的容量维持特性或提高循环特性。
其中,本发明的一个实施方式所述的非水系电解液中,通过组合使用选自经氟化的盐、不饱和环状碳酸酯、具有氟原子的环状碳酸酯、氟硅烷化合物和草酸盐中的一种以上,从而进一步抑制初始调整时的气体发生,能够得到不易膨胀的电池,或者电池的初始电阻也变低,从这种观点出发是优选的。
更优选至少含有不饱和环状碳酸酯或具有氟原子的环状碳酸酯,进一步优选含有不饱和环状碳酸酯和具有氟原子的环状碳酸酯。
另外,从进一步抑制初始调整时的气体发生、得到不易膨胀的电池、或者电池的初始电阻也变低的观点出发,优选至少含有不饱和环状碳酸酯或具有氟原子的环状碳酸酯且含有选自经氟化的盐、氟硅烷化合物和草酸盐中的1种以上。另外,更优选含有不饱和环状碳酸酯和具有氟原子的环状碳酸酯,且含有选自经氟化的盐、氟硅烷化合物和草酸盐中的1种以上,特别优选含有不饱和环状碳酸酯和具有氟原子的环状碳酸酯,且含有选自经氟化的盐和氟硅烷化合物中的1种以上。
助剂的含量在非水系电解液100质量%中通常为0.001质量%以上,优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上、进一步优选为0.2质量%以上,另外,通常为10质量%以下,优选为8质量%以下、更优选为5质量%以下。组合使用2种以上的助剂时,总含量优选满足上述范围。
非水系电解液中的助剂的鉴定、含量的测定通过核磁共振(NMR)波谱法来进行。
以下,针对“经氟化的盐”、“氟硅烷化合物”、“不饱和环状碳酸酯”、“氟化环状碳酸酯”和“草酸盐”进行详细说明。
(经氟化的盐)
本实施方式所述的非水系电解液中,可以包含经氟化的盐。经氟化的盐没有特别限定,从在结构内具有脱离性高的氟原子,因此能够适宜地与通式(A)或(α)所示化合物的分解物发生反应而形成复合覆膜,能够降低初始的电池电阻的方面出发,优选为二氟磷酸盐、氟磺酸盐、氟硼盐或氟酰亚胺盐。从氟原子的脱离性特别高、适宜地与亲核种发生反应的方面出发,更优选为氟硼盐、氟磺酸盐或二氟磷酸盐,特别优选为氟磺酸盐或二氟磷酸盐,从氟的脱离性高的方面出发,最优选为氟磺酸盐。另外,作为经氟化的盐,优选为经氟化的锂盐。
经氟化的盐可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,经氟化的盐的含量相对于非水系电解液总量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为0.001质量%以上、优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常小于8质量%、优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下、最优选为1质量%以下。
以下,针对这些各种盐进行说明。
<二氟磷酸盐>
作为二氟磷酸盐的抗衡阳离子,没有特别限定,作为其例子,可列举出锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、钡或NR27R28R29R30(式中,R27~R30各自独立地表示氢原子或碳原子数1~12的有机基团)所示的铵等。其中,优选为锂。
作为上述铵的R27~R30所示的碳原子数1~12的有机基团,没有特别限定,可列举出例如任选被卤素原子取代的烷基、任选被卤素原子或烷基取代的环烷基、任选被卤素原子或烷基取代的芳基、或者任选具有取代基的含有氮原子的杂环基等。其中,R27~R30各自独立地优选为氢原子、烷基、环烷基或含有氮原子的杂环基。
作为二氟磷酸盐的具体例,可列举出二氟磷酸锂、二氟磷酸钠或二氟磷酸钾等,优选为二氟磷酸锂。
二氟磷酸盐可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,二氟磷酸盐的含量相对于非水系电解液总量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为0.001质量%以上、优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常小于8质量%、优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下、最优选为1质量%以下。
如果二氟磷酸盐的含量在该范围内,则非水系电解液二次电池容易表现出充分的提高循环特性的效果,另外,容易避免高温保存特性降低、气体发生量变多、放电容量维持率降低的情况。
<氟磺酸盐>
作为前述氟磺酸盐的抗衡阳离子,没有特别限定,作为其例子,可列举出锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、钡或NR17R18R19R20(式中,R17~R20各自独立地表示氢原子或碳原子数1~12的有机基团)所示的铵等。其中,优选为锂。
作为上述铵的R17~R20所示的碳原子数1~12的有机基团,没有特别限定,可列举出例如任选被卤素原子取代的烷基、任选被卤素原子或烷基取代的环烷基、任选被卤素原子或烷基取代的芳基、或者任选具有取代基的含有氮原子的杂环基等。其中,R17~R20各自独立地优选为氢原子、烷基、环烷基或含有氮原子的杂环基。
作为氟磺酸盐的具体例,可列举出氟磺酸锂、氟磺酸钠、氟磺酸钾、氟磺酸铷或氟磺酸铯等,优选为氟磺酸锂。
氟磺酸盐可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,氟磺酸盐的含量相对于非水系电解液总量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为0.001质量%以上、优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常小于8质量%、优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下、最优选为1质量%以下。
如果氟磺酸盐的含量在该范围内,则非水系电解液二次电池容易表现出充分的提高循环特性的效果,另外,容易避免高温保存特性降低、气体发生量变多、放电容量维持率降低的情况。
<氟硼盐>
作为前述氟硼盐的抗衡阳离子,没有特别限定,作为其例子,可列举出锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、钡或NR21R22R23R24(式中,R21~R24各自独立地表示氢原子或碳原子数1~12的有机基团)所示的铵等。其中,优选为锂。
作为上述铵的R21~R24所示的碳原子数1~12的有机基团,没有特别限定,可列举出例如任选被卤素原子取代的烷基、任选被卤素原子或烷基取代的环烷基、任选被卤素原子或烷基取代的芳基、或者任选具有取代基的含有氮原子的杂环基等。其中,R21~R24各自独立地优选为氢原子、烷基、环烷基或含有氮原子的杂环基。
作为氟硼盐的具体例,可列举出:LiBF4、LiB(CiF2i+1)j(F)4-j等,优选为LiBF4。需要说明的是,i表示1~10的整数,j表示1~4的整数。
氟硼盐可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,氟硼盐的含量相对于非水系电解液总量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为0.001质量%以上、优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常为3质量%以下、优选为1质量%以下、更优选为0.8质量%以下、进一步优选为0.5质量%以下、最优选为0.3质量%以下。
如果氟硼盐的含量在该范围内,则非水系电解液二次电池容易表现出充分的提高循环特性的效果,另外,容易避免高温保存特性降低、气体发生量变多、放电容量维持率降低的情况。
<氟酰亚胺盐>
作为前述氟酰亚胺盐的抗衡阳离子,没有特别限定,作为其例子,可列举出锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、钡或NR31R32R33R34(式中,R31~R34各自独立地表示氢原子或碳原子数1~12的有机基团)所示的铵等。其中,优选为锂。
作为上述铵的R31~R34所示的碳原子数1~12的有机基团,没有特别限定,可列举出例如任选被卤素原子取代的烷基、任选被卤素原子或烷基取代的环烷基、任选被卤素原子或烷基取代的芳基、或者任选具有取代基的含有氮原子的杂环基等。其中,R31~R34各自独立地优选为氢原子、烷基、环烷基或含有氮原子的杂环基。
作为氟酰亚胺盐的具体例,可列举出LiN(FCO)2、LiN(FCO)(FSO2)、LiN(FSO2)2、LiN(FSO2)(CF3SO2)、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、环状1,2-全氟乙烷二磺酰基酰亚胺锂、环状1,3-全氟丙烷二磺酰基酰亚胺锂或LiN(CF3SO2)(C4F9SO2),优选为LiN(FSO2)2、LiN(CF3SO2)2或LiN(C2F5SO2)2。
氟酰亚胺盐可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,氟酰亚胺盐的含量相对于非水系电解液总量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为0.001质量%以上、优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常小于8质量%、优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下、最优选为1质量%以下。
如果氟酰亚胺盐的含量在该范围内,则非水系电解液二次电池容易表现出充分的提高循环特性的效果,另外,容易避免高温保存特性降低、气体发生量变多、放电容量维持率降低的情况。
(草酸盐)
从能够适宜地与通式(A)或(α)所示的化合物的分解物发生反应而形成复合覆膜、能够降低初始的电池电阻的观点出发,优选为草酸盐。
作为草酸盐的抗衡阳离子,没有特别限定,作为其例子,可列举出锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、钡或NR35R36R37R38(式中,R35~R38各自独立地表示氢原子或碳原子数1~12的有机基团)所示的铵等。其中,优选为锂。
作为上述铵的R35~R38所示的碳原子数1~12的有机基团,没有特别限定,可列举出例如任选被卤素原子取代的烷基、任选被卤素原子或烷基取代的环烷基、任选被卤素原子或烷基取代的芳基、或者任选具有取代基的含有氮原子的杂环基等。其中,R35~R38各自独立地优选为氢原子、烷基、环烷基或含有氮原子的杂环基。
作为草酸盐的具体例,可列举出双(草酸根合)硼酸锂、四氟草酸根合磷酸锂、二氟双(草酸根合)磷酸锂或三(草酸根合)磷酸锂,优选为双(草酸根合)硼酸锂或二氟双(草酸根合)磷酸锂,特别优选为双(草酸根合)硼酸锂。
草酸盐可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,草酸盐的含量相对于非水系电解液总量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为0.001质量%以上、优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常小于8质量%、优选为5质量%以下、更优选为3质量%以下、进一步优选为2质量%以下、最优选为1质量%以下。
如果草酸盐的含量在该范围内,则容易提高降低初始的电池电阻的效果,进而,非水系电解液二次电池容易表现出充分的提高循环特性的效果,另外,容易避免高温保存特性降低、气体发生量变多、放电容量维持率降低的情况。
(氟硅烷化合物)
从能够适宜地与通式(A)或(α)所示的化合物的分解物发生反应而形成复合覆膜、能够降低初始的电池电阻的观点出发,优选为氟硅烷化合物。
本实施方式所述的非水系电解液中,可以包含氟硅烷化合物。作为氟硅烷化合物,只要为在分子内具有至少1个硅-氟键(Si-F键)的化合物,就没有特别限定。
作为氟硅烷化合物,可列举出氟三甲基硅烷、二甲基(氟)(乙烯基)硅烷、(烯丙基)二甲基(氟)硅烷、二甲基(氟)(炔丙基)硅烷、二乙烯基氟(甲基)硅烷、氟三乙烯基硅烷、乙炔基二甲基氟硅烷、二氟二甲基硅烷、二氟二乙烯基硅烷、甲基三氟硅烷、三氟乙烯基硅烷、氟三乙基硅烷、二乙基(氟)(甲基)硅烷、二乙基(氟)(乙烯基)硅烷、乙基二乙烯基氟硅烷、二乙基(氟)(乙炔基)硅烷、(烯丙基)二乙基(氟)硅烷、二乙基(氟)(炔丙基)硅烷、二氟二乙基硅烷、乙基二氟乙烯基硅烷、三氟乙基硅烷、氟三丙基硅烷、三氟丙基硅烷、氟三丁基硅烷、三氟丁基硅烷、氟三戊基硅烷、三氟戊基硅烷、氟三己基硅烷、三氟己基硅烷、氟三环己基硅烷、三氟环己基硅烷、氟三苯基硅烷、氟三甲苯甲酰基硅烷、氟三苄基硅烷、二氟二萘基硅烷、萘基三氟硅烷、二联苯基二氟硅烷、联苯基三氟硅烷、(环己基苯基)三氟硅烷、二(环己基苯基)二氟硅烷、氟三(联苯基)硅烷或氟三(环己基苯基)硅烷等化合物。
这些之中,优选为氟三甲基硅烷、二甲基(氟)(乙烯基)硅烷、二甲基二氟硅烷或甲基(二氟)(乙烯基)硅烷。
氟硅烷化合物可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。氟硅烷化合物的含量(在2种以上的情况下是其合计量)相对于非水系电解液总量通常为0.001质量%以上,优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上,另外,通常为3质量%以下,优选为1质量%以下、更优选为0.5质量%以下。如果为该范围,则容易提高降低初始的电池电阻的效果,进而,容易控制输出特性、负荷特性、低温特性、循环特性、高温保存特性等。
(不饱和环状碳酸酯)
本说明书中,“不饱和环状碳酸酯”是指具有碳-碳不饱和键的环状碳酸酯,只要是具有碳-碳双键、碳-碳三键等碳-碳不饱和键的碳酸酯,就没有特别限定,可以使用任意的不饱和环状碳酸酯。
作为不饱和环状碳酸酯的例子,可列举出碳酸亚乙烯酯类或者被具有碳-碳不饱和键的取代基取代的碳酸亚乙酯类等。
作为碳酸亚乙烯酯类的具体例,可列举出碳酸亚乙烯酯、甲基碳酸亚乙烯酯或4,5-二甲基碳酸亚乙烯酯等。
作为被具有碳-碳不饱和键的取代基取代的碳酸亚乙酯类的具体例,可列举出乙烯基碳酸亚乙酯、4,5-二乙烯基碳酸亚乙酯、乙炔基碳酸亚乙酯或炔丙基碳酸亚乙酯等。
其中,优选为碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯或乙炔基碳酸亚乙酯,尤其是碳酸亚乙烯酯可有助于形成稳定的覆膜状结构物,可更适宜地使用。
不饱和环状碳酸酯的分子量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为50以上、优选为80以上,且通常为250以下、优选为150以下。如果为该范围,则容易确保不饱和环状碳酸酯相对于非水系电解液的溶解性,容易充分表现出本发明的效果。
不饱和环状碳酸酯可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,不饱和环状碳酸酯的含量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,不饱和环状碳酸酯的含量相对于非水系电解液总量通常为0.001质量%以上,优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上、进一步优选为0.2质量%以上,另外,通常为10质量%以下,优选为8质量%以下、更优选为5质量%以下。如果不饱和环状碳酸酯的含量在上述范围内,则容易提高降低非水系电解液二次电池的初始电阻的效果,进而,容易表现出充分的提高高温保存特性、循环特性的效果。
(氟化环状碳酸酯)
本说明书中,“氟化环状碳酸酯”是指具有氟原子的环状碳酸酯。
作为氟化环状碳酸酯,可列举出具有碳原子数2~6的亚烷基的环状碳酸酯的衍生物,例如为碳酸亚乙酯衍生物。作为碳酸亚乙酯衍生物,可列举出例如碳酸亚乙酯或者被烷基(例如碳原子数为1~4个的烷基)取代的碳酸亚乙酯的氟化物,其中,氟原子优选为1~8个。
具体而言,可列举出单氟碳酸亚乙酯、4,4-二氟碳酸亚乙酯、4,5-二氟碳酸亚乙酯、4-氟-4-甲基碳酸亚乙酯、4,5-二氟-4-甲基碳酸亚乙酯、4-氟-5-甲基碳酸亚乙酯、4,4-二氟-5-甲基碳酸亚乙酯、4-(氟甲基)-碳酸亚乙酯、4-(二氟甲基)-碳酸亚乙酯、4-(三氟甲基)-碳酸亚乙酯、4-(氟甲基)-4-氟碳酸亚乙酯、4-(氟甲基)-5-氟碳酸亚乙酯、4-氟-4,5-二甲基碳酸亚乙酯、4,5-二氟-4,5-二甲基碳酸亚乙酯或4,4-二氟-5,5-二甲基碳酸亚乙酯等。
其中,从赋予高离子传导性且适宜地形成界面保护覆膜的观点出发,更优选为选自由单氟碳酸亚乙酯、4,4-二氟碳酸亚乙酯、4,5-二氟碳酸亚乙酯和4,5-二氟-4,5-二甲基碳酸亚乙酯组成的组中的至少1种。
氟化环状碳酸酯可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。
另外,氟化环状碳酸酯可以用作非水系电解液的助剂,也可以用作非水溶剂。用作非水溶剂时的氟化环状碳酸酯的含量相对于非水系电解液总量通常为8质量%以上,优选为10质量%以上、更优选为12质量%以上,另外,通常为85质量%以下,优选为80质量%以下、更优选为75质量%以下。如果为该范围,则容易提高降低非水系电解液二次电池的初始电阻的效果,进而,容易表现出充分的提高循环特性的效果,容易避免放电容量维持率降低。
本发明的一个实施方式所述的非水系电解液中,前述不饱和环状碳酸酯或氟化环状碳酸酯优选为选自由碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯、乙炔基碳酸亚乙酯和氟碳酸亚乙酯组成的组中的至少1种。
作为氟化环状碳酸酯,可以使用具有不饱和键和氟原子的环状碳酸酯(以下有时简写为“氟化不饱和环状碳酸酯”)。氟化不饱和环状碳酸酯没有特别限定。其中,氟原子优选为1个或2个。氟化不饱和环状碳酸酯的制造方法没有特别限定,可以任意选择公知的方法来制造。
作为氟化不饱和环状碳酸酯,可列举出碳酸亚乙烯酯衍生物、或者被具有芳香环或碳-碳不饱和键的取代基取代的碳酸亚乙酯衍生物等。
作为碳酸亚乙烯酯衍生物,可列举出4-氟碳酸亚乙烯酯、4-氟-5-甲基碳酸亚乙烯酯、4-氟-5-苯基碳酸亚乙烯酯或4,5-二氟碳酸亚乙酯等。
作为被具有芳香环或碳-碳不饱和键的取代基取代的碳酸亚乙酯衍生物,可列举出4-氟-4-乙烯基碳酸亚乙酯、4-氟-5-乙烯基碳酸亚乙酯、4,4-二氟-4-乙烯基碳酸亚乙酯、4,5-二氟-4-乙烯基碳酸亚乙酯、4-氟-4,5-二乙烯基碳酸亚乙酯、4,5-二氟-4,5-二乙烯基碳酸亚乙酯、4-氟-4-苯基碳酸亚乙酯、4-氟-5-苯基碳酸亚乙酯、4,4-二氟-5-苯基碳酸亚乙酯或4,5-二氟-4-苯基碳酸亚乙酯等。
氟化不饱和环状碳酸酯的分子量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,通常为50以上、优选为80以上,另外,通常为250以下、优选为150以下。如果为该范围,则容易确保氟化环状碳酸酯相对于非水系电解液的溶解性,容易表现出本发明的效果。
氟化不饱和环状碳酸酯可以单独使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用两种以上。另外,氟化不饱和环状碳酸酯的配混量没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,相对于非水系电解液总量通常为0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上、更优选为0.2质量%以上,另外,通常为5质量%以下、优选为4质量%以下、更优选为3质量%以下。如果为该范围,则容易提高降低非水系电解液二次电池的初始电阻的效果,进而,容易表现出充分的提高循环特性的效果。
除经氟化的盐、氟硅烷化合物、不饱和环状碳酸酯、氟化环状碳酸酯和草酸盐之外的助剂(其它助剂的含量)没有特别限定,只要不明显损害本发明的效果就是任意的,相对于非水系电解液的总量,通常为0.01质量%以上、优选为0.1质量%以上、更优选为0.2质量%以上,另外,通常为5质量%以下、优选为3质量%以下、更优选为1质量%以下。如果为该范围,则存在容易充分表现出其它助剂的效果、提高高温保存稳定性的倾向。组合使用2种以上的其它助剂时,其它助剂的总量只要满足上述范围即可。
<2.非水系电解液电池>
本发明的一个实施方式所述的非水系电解液电池为具备正极、负极和非水系电解液的非水系电解液电池,其具备上述本发明的一个实施方式所述的非水系电解液。更详细而言,具备:具有集电体和在该集电体表面的至少一部分上的正极活性物质层,且能吸藏和释放金属离子的正极;具有集电体和在该集电体表面的至少一部分上的负极活性物质层,且能吸藏和释放金属离子的负极;以及,该非水系电解液含有碱金属盐和非水系溶剂,且含有上述通式(1)所示的化合物和通式(α)所示的化合物的非水系电解液。
<2-1.电池构成>
本实施方式的非水系电解液电池中,关于除上述非水系电解液之外的构成,与以往公知的非水系电解液电池相同。通常具有如下形态:正极与负极隔着浸渗有上述非水系电解液的多孔膜(分隔件)进行层叠,且它们收纳在壳体(外包装体)内。
本实施方式的非水系电解液电池的形状没有特别限定,可以为圆筒型、方形、层压型、硬币型或大型等中的任一者。
<2-2.非水系电解液>
作为非水系电解液,使用上述本发明的一个实施方式所述的非水系电解液。需要说明的是,在不超出本发明主旨的范围内,也可以向上述非水系电解液中配混其它的非水系电解液来使用。
<2-3.正极>
正极是指具有集电体且在该集电体表面的至少一部分具有正极活性物质的正极。其它构成可以采用以往公知的构成。
作为正极活性物质,有钴酸锂、至少含有Ni和Co且过渡金属之中的50摩尔%以上为Ni和Co的过渡金属氧化物,只要能以电化学方式吸藏/释放金属离子,就没有特别限定,例如,优选为能以电化学方式吸藏/释放锂离子的物质,优选含有锂且至少含有Ni和Co,并且过渡金属之中的60摩尔%以上为Ni和Co的过渡金属氧化物。这是因为:Ni和Co的氧化还原电位适宜用作二次电池的正极材料,适合于高容量用途。
其中,优选下述组成式(11)所示的过渡金属氧化物的方式。
Lia1Nib1Coc1Md1O2···(11)
上述式(11)中,a1、b1、c1和d1表示0.90≤a1≤1.10、0.50≤b1≤0.98、0.01≤c1<0.50、0.01≤d1<0.50的数值,满足b1+c1+d1=1。M表示选自由Mn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti和Er组成的组中的至少1种元素。
组成式(11)中,优选表示0.1≤d1<0.5的数值。
通过将Ni、Co的组成比和其它金属种的组成比设为上述范围,从而具有如下优点:过渡金属不易从正极中溶出,且即便发生溶出,Ni、Co在非水系二次电池内的不良影响也小。
作为适宜的具体例,可列举出例如LiNi0.85Co0.10Al0.05O2、LiNi0.80Co0.15Al0.05O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、Li1.05Ni0.50Co0.20Mn0.30O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2或LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2等。
<2-4.负极>
负极是指具有集电体且在该集电体表面的至少一部分具有负极活性物质的负极。其它构成可以采用以往公知的构成。
作为负极活性物质,只要能以电化学方式吸藏和释放金属离子,就没有特别限定。作为具体例,可列举出碳系材料、含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料、含锂金属复合氧化物材料和它们的混合物。它们可以单独使用1种,另外,也可以任意组合使用2种以上。从循环特性和安全性良好、进而连续充电特性也优异的观点出发,优选使用碳系材料、能与Li形成合金的金属颗粒、以及含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料与石墨颗粒的混合物。
作为碳系材料,可列举出天然石墨、人造石墨、非晶质碳、碳覆盖石墨、石墨覆盖石墨或树脂覆盖石墨等。其中,优选为天然石墨。
作为天然石墨,可列举出鳞状石墨、鳞片状石墨和/或以这些石墨作为原料并实施球形化、致密化等处理而得到的石墨颗粒等。这些之中,从颗粒的填充性或充放电倍率特性的观点出发,特别优选为实施了球形化处理的球状或椭圆体状的石墨颗粒。
石墨颗粒的平均粒径(d50)通常为1μm以上且100μm以下。
作为含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料,以往公知的任意材料均可使用,从容量和循环寿命的观点出发,金属颗粒优选为例如含有选自由Sb、Si、Sn、Al、As和Zn组成的组中的金属元素和/或半金属元素的材料。另外,含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料含有2种以上的金属元素和/或半金属元素时,该材料可以为由这些金属元素和/或半金属元素的合金形成的材料。
另外,作为含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料,可列举出金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物或含Si无机化合物等。该化合物可以含有2种以上的含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料。
其中,金属Si(以下有时记作Si)或含Si无机化合物从高容量化的观点出发是优选的。
另外,含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料可以在后述制造负极时已经与Li形成了合金,Si或含Si无机化合物从高容量化的观点出发是优选的。
本说明书中,将Si或含Si无机化合物统称为Si化合物。作为Si化合物,具体而言,可列举出SiOx(0≤x≤2)等。作为含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料,具体而言,可列举出LiySi(0<y≤4.4)、Li2zSiO2+z(0<z≤2)等。作为Si化合物,从与石墨相比理论容量大的观点出发,优选为Si氧化物(SiOx、0<x≤2),从锂离子等碱离子容易出入、能够得到高容量的观点出发,优选为非晶质Si或纳米尺寸的Si晶体。
作为负极活性物质而使用的含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料与石墨颗粒的混合物可以是前述含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料与前述石墨颗粒以相互独立的颗粒状态混合而得到的混合体,也可以是含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料存在于石墨颗粒的表面或内部而得到的复合体。
含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料相对于含有能与Li形成合金的金属元素和/或半金属元素的材料与石墨颗粒的合计的含有比例通常为0.1质量%以上、优选为0.5质量%以上、更优选为1.0质量%以上、进一步优选为2.0质量%以上。另外,通常为99质量%以下、优选为50质量%以下、更优选为40质量%以下、进一步优选为30质量%以下、更进一步优选为25质量%以下、更进一步优选为20质量%以下、特别优选为15质量%以下、最优选为10质量%以下。
<2-5.分隔件>
为了防止短路,在正极与负极之间通常夹持有分隔件。该情况下,本发明的一个实施方式所述的非水系电解液通常浸渗至该分隔件来使用。分隔件可以使用以往公知的分隔件。
实施例
以下,列举出实施例和参考例,更具体地说明本发明,但本发明只要不超出其主旨,就不限定于这些实施例。
以下示出本实施例和比较例中使用的化合物。
化合物1
化合物2
化合物3
化合物4
化合物5
化合物6
化合物7
化合物8
化合物9
化合物10
化合物11
化合物12
化合物13
化合物14
化合物15
化合物16
化合物17
<实施例1~23、比较例1~21>
[正极的制作]
利用分散器,将作为正极活性物质的锂-镍-钴-锰复合氧化物(Li1.0Ni0.5Co0.2Mn0.3O2)90质量份、作为导电材料的乙炔黑7质量份和作为粘结剂的聚偏二氟乙烯(PVdF)3质量份在N-甲基吡咯烷酮溶剂中进行混合而制成浆料。将其均匀涂布于厚度15μm的铝箔的两面,在干燥后进行加压,制成正极。
[负极的制作]
向天然石墨98质量份中添加作为增稠剂和粘结剂的羧甲基纤维素钠的水性分散体(羧甲基纤维素钠的浓度为1质量%)1质量份和苯乙烯-丁二烯橡胶的水性分散体(苯乙烯-丁二烯橡胶的浓度为50质量%)1质量份,用分散器进行混合而制成浆料。将所得浆料涂布于厚度10μm的铜箔的单面,在干燥后进行加压,制成负极。
[非水系电解液的制备]
在干燥氩气气氛下,使作为电解质的充分干燥的LiPF6以1.2mol/L(14.8质量%、以非水系电解液中的浓度计)溶解于碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)的混合物(体积比EC:DEC:EMC=3:3:4),进而,分别添加2.0质量%(以非水系电解液中的浓度计)的碳酸亚乙烯酯(VC)和氟碳酸亚乙酯(FEC)(以下将其称为基准电解液1)。相对于基准电解液1,以下述表1中记载的含量添加化合物1~17,制备实施例1~17和比较例2~18的非水系电解液。比较例1的非水系电解液直接使用基准电解液1。需要说明的是,表中的“含量(质量%)”是将各非水系电解液整体设为100质量%时的含量。
[非水系电解液电池的制造]
将上述正极、负极和聚乙烯制分隔件按照负极、分隔件、正极的顺序进行层叠,制作电池要素。将该电池要素以正极和负极的端子突出设置的方式插入至由铝(厚度40μm)的两面被树脂层覆盖的层压薄膜形成的袋内,然后将上述制备后的非水系电解液注入至袋内,进行真空密封,制作层压型的非水系电解液电池。
<非水系电解液电池的评价>
[初始调整]
在25℃的恒温槽中,以相当于0.05C的电流进行6小时的恒定电流充电后,以0.2C放电至3.0V。以0.2C进行CC-CV充电,直至4.1V为止。其后,在45℃、72小时的条件下实施熟化。其后,以0.2C放电至3.0V,使层压型电池稳定。进而,以0.2C进行CC-CV充电,直至4.2V后,以0.2C放电至3.0V,从而进行初始调整。
[初始调整发生气体量的测定]
将初始调整后的电池浸渍在乙醇浴中,测定体积,由初始调整前后的体积变化求出发生气体量,将其作为“初始气体量”。
[初始电阻]
按照容量达到初始放电容量的一半的方式以0.2C对初始调整后的电池进行CC-CV充电。使其在25℃下分别以1.0C、2.0C、3.0C进行放电,测定其5秒时的电压。将所得1.0C、2.0C、3.0C时的电流-电压直线的斜率的平均值作为初始电阻。
在下述表1中,分别示出将比较例1的初始气体量设为100时的初始气体量的值和将比较例1的初始电阻设为100时的初始电阻值。
需要说明的是,化合物(A)表示通式(A)所示的化合物,化合物(α)表示通式(α)所示的化合物,化合物(α1)表示通式(α1)所示的化合物,化合物(α2)表示通式(α2)所示的化合物,其它化合物表示与通式(A)和通式(α)所示的化合物不同的化合物。
[表1]
表1
由表1可知:与比较例1~21中制造的电池相比,实施例1~实施例23中制造的电池的初始气体量少,初始电阻也小。
根据比较例1与比较例2、7、8、9和13的对比可知:使用不含式(α)所示的化合物而仅包含式(A)所示的具有B-O结构的化合物的非水系电解液时,显示出初始气体量多于比较例1、初始电阻大于比较例1的倾向。另外,根据比较例1与比较例3~6、10~12和14~19的对比可知:使用不含式(A)所示的具有B-O结构的化合物而仅包含式(α)所示的化合物的非水系电解液时,显示出初始气体量和初始电阻多于比较例1的倾向。据此,若使用包含式(A)所示的具有B-O结构的化合物和式(α)所示的化合物的非水系电解液,则会预想到电池的初始气体量的增加,而实施例1~23的初始气体量和初始电阻降低,可以说是预料不到的显著效果。
另外,将式(A)所示的具有B-O结构的化合物与不符合式(α)所示的化合物的化合物组合使用的比较例7和8中,初始气体量与比较例1相比增加15~62%。
另外可知:将式(α)所示的化合物与不是化合物(A)和化合物(α)的其它化合物组合使用的比较例10~12中制造的电池得不到仅在实施例的电池中观察到的改善初始气体量和初始电阻的效果。并且,将不是化合物(A)的具有B-O结构的化合物与式(α)所示的化合物组合使用的比较例14和15中制造的电池也得不到在实施例的电池中观察到的改善初始气体量和初始电阻的效果。
将实施例19、20和22与比较例1加以对比时可知:通过具有化合物(A)、化合物(α1)和化合物(α2),也能够得到改善初始气体量和初始电阻的效果。进而可知:在化合物3那样的含硼链状化合物的情况下,能够进一步得到改善初始电阻的效果。
若将实施例5和7与实施例8~11加以对比,则可知:通过包含化合物14和15那样的经氟化的盐,从而改善初始电阻的效果进一步提高。这从同时不含化合物(A)和化合物(α)而是包含化合物14或15的比较例20或21的结果来看,可以说是预料不到的显著效果。
若将实施例17与实施例18加以对比,则可知:通过包含化合物17那样的氟硅烷化合物,从而改善初始气体量和初始电阻的效果进一步提高。
推测这是因为:在实施例的电池中,注液后的通式(α)所示的化合物和通式(A)所示的具有B-O结构的化合物在正极活性物质和/或负极活性物质上的吸附量多,因此,在初次充电时集中存在于电极的化合物发生电化学分解,在正极活性物质和/或负极活性物质表面形成复合的绝缘覆膜。
由此,通过将具有通式(α)所示结构的化合物与通式(A)所示的具有B-O结构的化合物加以组合,从而能够控制化合物对电极的吸附,能够适宜地控制初始气体的发生和电池电阻的上升。
Claims (7)
1.一种非水系电解液,其特征在于,其为非水系电解液电池用的非水系电解液,所述非水系电解液电池具备能吸藏和释放金属离子的正极、以及能吸藏和释放金属离子的负极,该非水系电解液含有碱金属盐和非水系溶剂且含有通式(A)所示的化合物,并且,含有通式(α)所示的化合物,
式(A)中,R1~R3各自独立地表示任选具有杂原子的碳原子数1~10的烃基或三烷基甲硅烷基,另外,R1~R3任选相互键合而形成环,
式(α)中,R89表示氢原子或-SiR6R7R8所示的甲硅烷基;R6~R8各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基;R9表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或-SiRdReRf所示的甲硅烷基;Rd~Rf各自独立地表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基;Y表示氢原子、卤素原子、任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基、任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基、-NRg-SiRhRiRj所示的基团或-NRg-H所示的基团;Rg表示氢原子或任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基;Rh~Rj各自独立地表示氢原子、卤素原子、或者任选具有取代基的碳原子数1~12的烃基或任选具有取代基的碳原子数1~12的烷氧基;R9与Rg任选相互键合而形成环。
2.根据权利要求1所述的非水系电解液,其中,所述通式(A)所示的化合物的含量相对于非水系电解液的总量为1.0×10-3质量%以上且10质量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的非水系电解液,其中,所述通式(α)所示的化合物的含量相对于非水系电解液的总量为0.01质量ppm以上且0.5质量%以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的非水系电解液,其中,非水系电解液中的通式(A)所示的化合物的含量相对于所述通式(α)所示的化合物的含量的质量比为1.0以上且10000以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的非水系电解液,其中,所述通式(A)所示的化合物为硼酸三乙醇胺或三(三甲基硅基)硼酸酯。
7.一种非水系电解液电池,其具备正极、负极和非水系电解液,该非水系电解液为权利要求1~6中任一项所述的非水系电解液。
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