CN1287695A - 非水电解液和非水电解液二次电池 - Google Patents

非水电解液和非水电解液二次电池 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种安全性和电特性优异的非水电解液和使用该非水电解液的二次电池。所述非水电解液含有由下列通式(1)或(2)表示的含氟醚化合物,RO－(AO)n－CH2－X,[1],X－CH2－(AO)n－CH2－X,[2],(在式[1]、[2]中,R表示1—20个碳原子的烃基、X表示1—10个碳原子的氟原子取代的烃基,A表示2—4个碳原子的亚烷基,n表示1—30的整数。)

Description

非水电解液和非水电解液二次电池
技术领域
本发明涉及含有含氟醚化合物的非水电解液，更具体地说，涉及可提供安全性和充电放电特性优异的非水电解液二次电池的非水电解液。
此外，本发明还涉及含有该非水电解液的非水电解液二次电池。
现有技术
近年来，作为高能密度二次电池，碱金属的氧化还原反应或利用碱金属离子的掺杂·去杂反应的二次电池得到了广泛的研究。尤其是被称作锂离子电池的、使用可进行锂离子掺杂·去杂的碳处理作为负极、使用锂与金属的复合氧化物作为正极的电池由于体积小、重量轻且能量密度大，其利用领域正迅速扩大。然而，随着照相机体型的VTR、移动电话、笔记本电脑等新的便携式电子器件不断出现，为进一步提高此类手提式电子器件的功能，希望锂离子电池能进一步地提高性能，如高能量密度化、高功率化。
以锂离子电池为代表的利用碱金属离子反应的二次电池由于正负极间的电位差大、无法使用以水为溶剂的电解液，因此，使用的是将碱金属盐溶解在非水溶剂中的所谓非水电解液。
作为非水溶剂，使用易将碱金属盐溶解且电化学稳定的极性有机溶剂，其代表性例子有碳酸亚乙酯、碳酸1，2-丙二醇酯、碳酸二甲酯、碳酸甲·乙酯、碳酸二乙酯等碳酸酯类、γ-丁内酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯等酯类、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二氧戊环等醚类。被溶解的碱金属盐的例子有LiPF6、LiBF4、LiN(CF3SO2)2、LiClO4、LiCF3SO3等锂盐。
为提高使用此类非水电解液的电池的放电性能，此类非水电解液最好离子导电性好、粘度低。为避免由于反复充电放电而导致电池性能下降，此类非水电解液最好对于正极和负极在化学上和在电化学上是稳定的。
此外，为确保电池的安全性，非水电解液最好是不易燃烧的。为此，已有人提出在非水电解液中添加磷酸酯的技术方案(日本特许公开公报1996年第22839号)和使用卤素化合物的技术方案(1988年第248072号)。还有人提出了使用化学稳定的含氟烷氧基乙烷作为锂电池的电解液溶剂(日本特许公开公报1989年第117838号)。
为避免由外部短路和过量充电等电池误操作引起的异常发热，锂离子电池一般搭载有保护电路，但如果能抑制成为发热原因的电解液与电极之间的化学反应本身，防止异常发热，则电池的安全性将会进一步提高。由此，降低电解液与电极之间的反应性成为进一步提高电池安全性的有效措施。
鉴于上述情况，本发明者为解决上述问题进行了深入的研究，结果发现，电解液与电极的反应性与反应的发热速度相关，使用含有特定含氟醚化合物的非水溶剂，可降低发热速度，由此完成了本发明。
本发明的目的是提供安全性、电池特性优异的非水电解液和含有该非水电解液的非水电解液二次电池。
根据本发明，可提供含有含氟醚化合物的非水电解液和含有该非水电解液的非水电解液二次电池。
发明的公开
本发明的非水电解液的特征在于，含有由下列通式〔1〕或〔2〕表示的含氟醚化合物的非水溶剂和电解质组成。
RO-(AO)n-CH2-X    〔1〕
X-CH2-(AO)n-CH2-X    〔2〕
在式〔1〕、〔2〕中，R表示1-20个碳原子的烃基、X表示1-10个碳原子的氟原子取代的烃基，A表示2-4个碳原子的亚烷基，n表示1-30的整数。
上述非水溶剂最好含有环状碳酸酯和/或链状碳酸酯。环状碳酸酯最好是含有2-5个碳原子的亚烷基的环状碳酸酯，链状碳酸酯最好是含有1-5个碳原子的烃基的链状碳酸酯化合物。
电解质最好是选自LiPF6、LiBF4、LiOSO2R1、LiN(SO2R2)(SO2R3)、LiC(SO2R4)(SO2R5)(SO2R6)、LiN(SO2OCH2R7)(SO2OCH2R8)(式中，R1-R8可彼此相同或不同，表示1-6个碳原子的全氟烷基)中的至少一种。
本发明的非水电解液二次电池由以下部分组成：
上述非水电解液；
含有作为负极活性物质的金属锂、含锂合金、可进行锂离子掺杂·去杂的碳材料、可进行锂离子掺杂·去杂的氧化锡、可进行锂离子掺杂·去杂的硅氧烷、可进行锂离子掺杂·去杂的氧化钛中的任一种的负极；
含有作为正极活性物质的锂和过渡金属的复合氧化物的正极。
图面的简单说明
图1是本发明的非水电解液二次电池的示意截面图。
本发明的具体实施方式
下面对本发明的非水电解液和非水电解液二次电池作具体说明。非水电解液
本发明的非水电解液由含有作为必要成分的含氟醚化合物的非水溶剂和电解质组成。
首先对构成非水电解液的各成分进行说明。含氟醚化合物
在本发明中，使用下列通式〔1〕或〔2〕表示的化合物作为含氟醚化合物。
RO-(AO)n-CH2-X    〔1〕
X-CH2-(AO)n-CH2-X    〔2〕
在式〔1〕、〔2〕中，R表示1-20个碳原子的烃基、X表示1-10个碳原子的氟原子取代的烃基，A表示2-4个碳原子的亚烷基，n表示1-30的整数。1-20个碳原子的烃基的例子有1-20个碳原子的烷基、6-20个芳基，具体的有甲基、乙基、正丙基、异丙基、丁基、苯基、对叔丁基苯基、对辛基苯基、对壬基苯基，其中，优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、对辛基苯基、对壬基苯基。
1-10个碳原子的氟原子取代的烃基是1-10个碳原子的烃基中的至少一个氢原子被氟原子取代的基团，具体的有单氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2-氟乙基、2，2-二氟乙基、2，2，2-三氟乙基、1，1，1，2，2-五氟乙基、3-氟丙基、3，3-二氟丙基、3，3，3-三氟丙基、2，2，3，3，3-五氟丙基、全氟正丙基、-CH2(CF2)3-CF3、-CH2(CF2)5-CF3、-(CH2)5CF2CF3、-(CH2)2(CF2)5CF3、-CH2(CF2)7CF3等，其中，优选单氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、2-氟乙基、1，1，1，2，2-五氟乙基。
亚烷基的具体例子有亚乙基、(甲基)亚乙基、(乙基)亚乙基、亚丙基、亚丁基、(甲氧基甲基)亚乙基，其中，优选亚乙基、(甲基)亚乙基。
此外，在上述通式中，n为1-30的整数，以1-10为佳，1-3的整数更佳。式〔1〕、〔2〕表示的含氟醚化合物的例子有：
CH3O-CH2CH2O-CH2CH2F、
CH3CH2O-CH2CH2O-CH2CH2F、
CH3O-CH2CH2O-CH2CF3、
CH3CH2O-CH2CH2O-CH2CF3、
CH3O-CH2CH(CH3)O-CH2CH2F、
CH3CH2O-CH2CH(CH3)O-CH2CH2F、
CH3O-CH2CH(CH3)O-CH2CF3、
CH3CH2O-CH2CH(CH3)O-CH2CF3、
CH3O-(CH2CH2O)2-CH2CH2F、
CH3CH2O-(CH2CH2O)2-CH2CH2F、
CH3O-(CH2CH2O)2-CH2CF3、
CH3CH2O-(CH2CH2O)2-CH2CF3、
FCH2CH2O-CH2CH2-OCH2CH2F、
CF3CH2O-CH2CH2-O-CH2CF3、
FCH2CH2O-CH2CH(CH3)-OCH2CH2F、
CF3CH2O-CH2CH(CH3)-O-CH2CF3、
CF3CH2O-(CH2CH2O)2-CH2CF3、
FCH2CH2O-(CH2CH2O)2-CH2CH2F、
FCH2CH2O-(CH2CH(CH3)O)2-CH2CH2F、
CF3CH2O-(CH2CH(CH3)O)2-CH2CF3、
C9H19-C6H4-O-CH2CH2O-CH2CH2F(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)、
C9H19-C6H4-O-CH2CH2O-CH2CF3(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)、
C9H19-C6H4-O-CH2CH(CH3)O-CH2CH2F(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)、
C9H19-C6H4-O-CH2CH(CH3)O-CH2CF3(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)、
C9H19-C6H4-O-(CH2CH2O)2-CH2CH2F(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)、
C9H19-C6H4-O-(CH2CH2O)2-CH2CF3(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)等。
其中，特别优选
CH3O-CH2CH2O-CH2CH2F、
CH3O-CH2CH2O-CH2CF3、
CH3O-CH2CH(CH3)O-CH2CH2F、
CH3O-CH2CH(CH3)O-CH2CF3、
FCH2CH2O-CH2CH2-OCH2CH2F、
FCH2CH2O-CH2CH(CH3)-OCH2CH2F、
CF3CH2O-(CH2CH2O)2-CH2CF3、
CF3CH2O-CH2CH(CH3)-O-CH2CF3、
C9H19-C6H4-O-CH2CH2O-CH2CF3(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)、
C9H19-C6H4-O-CH2CH(CH3)O-CH2CF3(其中，-C6H4-表示1，4-亚苯基)。
本发明中使用的含氟醚化合物中的氟原子数至少在1个以上，以1-10个为佳，1-6个更佳。氟原子数在1-10的范围内时，含氟醚化合物与下述的环状碳酸酯、链状碳酸酯等非水溶剂之间的相溶性良好。
这样的含氟醚化合物具有在物理上安全、不易被热分解和不易燃烧、不易被电化学氧化和还原等特性。非水溶剂
上述含氟醚化合物可单独地作为非水电解液用非水溶剂使用，但也可与碳酸酯等其他非水溶剂混合后使用。此时，为提高电池的安全性，含氟醚化合物在非水溶剂中的含量宜为0.1-100重量％，1-90重量％更佳，20-70重量％最佳。
在本发明的非水电解液中，从提高离子传导率的角度考虑，最好使用含有上述含氟醚化合物与环状碳酸酯和/或链状碳酸酯的混合溶剂。环状碳酸酯
本发明中使用的环状碳酸酯的例子有下列通式〔3〕表示的碳酸酯类。
这里，R9、R10可彼此相同或不同，表示氢原子、直链或支链的或环状的烷基、或者该烷基的氢的一部分或全部被氯或溴中的至少一种取代的卤代烷基。所述直链烷基最好是甲基、乙基、丙基、丁基等1-4个碳原子的直链烷基。所述支链烷基最好是异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基等3-10个碳原子的支链烷基。
所述环状烷基最好是环戊基、环己基、1-甲基环己基等5-10个碳原子的环烷基。
环状碳酸酯除上述通式〔3〕表示的5元环化合物之外，也可以是6元环化合物。
上述通式〔3〕表示的环状碳酸酯的具体例子有碳酸亚乙酯、碳酸1，2-丙二醇酯、碳酸1，2-丁二醇酯、碳酸2，3-丁二醇酯、碳酸1，3-丙二醇酯、碳酸1，3-丁二醇酯、碳酸2，4-戊二醇酯、碳酸1，3-戊二醇酯、碳酸亚乙烯酯等。
此外，上述环状碳酸酯，可使用其中的甲基中的氢部分或全部被氟、氯、溴中的至少一种取代的碳酸丙二醇酯等卤代环状碳酸酯作为上述环状碳酸酯。
在本发明中，环状碳酸酯最好含有2-5个碳原子的亚烷基，其中，优选碳酸亚乙酯、碳酸1，2-丙二醇酯。
这些环状碳酸酯可二种以上并用。链状碳酸酯
链状碳酸酯的例子有下列通式〔4〕表示的碳酸酯类。
Figure 9980186300081
式中，R11、R12可彼此相同或不同，表示直链或支链的或环状的烷基、或者这些烷基的氢的一部分或全部被氟、氯、溴中的至少一种取代的卤代烷基。所述直链烷基最好是甲基、乙基、丙基、丁基等1-4个碳原子的直链烷基。所述支链烷基最好是异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基等3-10个碳原子的支链烷基。
所述环状烷基最好是环戊基、环己基、1-甲基环己基等5-10个碳原子的环烷基。
所述链状碳酸酯的具体例子有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二正丙酯、碳酸二丁酯、碳酸二异丙酯、碳酸甲·乙酯等。
在这些链状碳酸酯中，本发明优选含有1-5个碳原子的烃基的链状碳酸酯，尤其优选碳酸二甲酯、碳酸甲·乙酯、碳酸二乙酯。溶剂组成
在便用含氟醚化合物或含氟醚化合物与上述环状碳酸酯和/或链状碳酸酯的混合溶剂作为非水溶剂时，非水溶剂中的含氟醚化合物的含量宜为0.1-100重量％，1-90重量％更佳，20-70重量％最佳，环状碳酸酯和/或链状碳酸酯在非水溶剂中的含量宜为0-99.9重量％，10-99重量％更佳，30-80重量％最佳。使用上述组成的非水溶剂的非水电解液时，可降低正极与电解液的反应性，提高电池的安全性。即，含有上述溶剂组成的非水溶剂的非水电解液在与充电状态的正极混合时的最大发热速度与不含有含氟醚化合物的非水电解液时相比，下降至约1/10以下。
最大发热速度表示发热反应(在本发明中，为正极与非水电解液之间的反应)中的最大的发热速度，在同一条件下测定最大发热速度时，物体的最大发热速度小，则其温度上升缓慢和安全。
该最大发热速度用加速率热量计(以下称ARC)测定。ARC是评价反应性化学物质危险性的方法之一(Thermochimica Acta,37(1980),1-30)。ARC在使反应性物质徐徐升温，检测由反应性物质产生的反应热时，将周围的温度与反应性物质的温度一起升高，使反应性物质处于假绝热状态，由此使反应性物质的自我发热分解得到忠实地再现。在本发明中，使用含氟醚化合物或含氟醚化合物与环状碳酸酯和/或链状碳酸酯的混合溶剂作为非水溶剂时，环状碳酸酯与链状碳酸酯的重量比为0∶100至100∶0，最好为20∶80至80∶20。其他溶剂
在本发明的非水电解液中，非水溶剂还可含有其他溶剂成分，其例子有γ-丁内酯、γ-戊内酯、3-甲基-γ-丁内酯、2-甲基-γ-丁内酯等环状酯；甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、戊酸甲酯等链状酯；1，4-二噁烷、1，3-二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、3-甲基-1，3-二氧戊环、2-甲基-1，3-二氧戊环等环醚；1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、乙醚、二甲醚、丁醚、二丙醚等链状醚；环丁砜、硫酸二甲酯等含硫化合物；三甲基磷酸、三乙基磷酸等含磷化合物。
这些溶剂可单独使用或二种以上并用。此外，也可在本发明的电解液中添加高分子胶凝剂使其凝胶化。
本发明的非水电解液的较佳具体实施方式是由含有下列通式〔1〕或〔2〕表示的含氟醚化合物和碳酸酯的非水溶剂与电解质组成的非水电解液。
RO-(AO)n-CH2-X    〔1〕
X-CH2-(AO)n-CH2-X    〔2〕
在式〔1〕、〔2〕中，R表示1-20个碳原子的烃基、X表示1-10个碳原子的氟原子取代的烃基，A表示2-4个碳原子的亚烷基，n表示1-30的整数。
本发明的非水电解液的其他较佳具体实施方式的例子有由含有下列通式〔1〕或〔2〕表示的含氟醚化合物的非水溶剂与电解质组成的非水电解液。
RO-(AO)n-CH2-X    〔1〕
X-CH2-(AO)n-CH2-X    〔2〕
在式〔1〕、〔2〕中，R表示1-20个碳原子的烃基、X表示1-10个碳原子的氟原子取代的烃基，A表示2-4个碳原子的亚烷基，n表示1-30的整数。但在式〔1〕中，当X为三氟甲基且R为甲基、乙基或异丙基时，A表示3或4个碳原子的亚烷基。电解质
对本发明中使用的电解质无特别限定，只要是通常用于非水电解液的电解质即可。具体例子有LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiAlCl6、Li2SiF6、LiOSO2R1、LiN(SO2R2)(SO2R3)、LiC(SO2R4)(SO2R5)(SO2R6)、LiN(SO2OCH2R7)(SO2OCH2R8)(式中，R1-R8可彼此相同或不同，表示1-6个碳原子的全氟烷基)等锂盐及这些锂盐被碱金属取代的碱金属盐等。它们可单独使用或二种以上并用。
在这些电解质中，尤其优选LiPF6、LiBF4、LiOSO2R1、LiN(SO2R2)(SO2R3)、LiC(SO2R4)(SO2R5)(SO2R6)、LiN(SO2OCH2R7)(SO2OCH2R8)。
这些电解质在非水电解液中的浓度通常为0.1-3.0摩尔/升，最好为0.5-2.0摩尔/升。非水电解液二次电池
本发明的非水电解液二次电池由上述非水电解液、负极和正极构成。负极最好含有作为负极活性物质的金属锂、含锂合金、可进行锂离子掺杂·去杂的碳材料、可进行锂离子掺杂·去杂的氧化锡、可进行锂离子掺杂·去杂的硅氧烷、可进行锂离子掺杂·去杂的氧化钛中的任一种；
正极最好含有作为正极活性物质的锂和过渡金属的复合氧化物。这样的非水电解液二次电池适合用作例如圆筒形非水电解液二次电池。圆筒形非水电解液二次电池如图1所示，将注入了非水电解液的隔板3插入在负极集电体9上涂布负极活性物质而成的负极1和在正极集电体10上涂布正极活性物质而成的正极2之间，然后卷绕，在卷绕体的上下放置绝缘板4，然后以该状态放入电池罐5中的。电池罐5的构成是，电池盖7被封口垫片6紧固在电池罐5上，通过负极导线11和正极导线12分别与负极1或正极2电连接，从而起到电池负极或正极的功能。在该电池中，正极导线12通过用于遮断电流的薄板8与电池盖7电连接。
构成负极1的负极活性物质可以是金属锂、锂合金、可将锂可逆地掺杂·去杂的碳材料中的任一种。以可将锂可逆地掺杂·去杂的碳材料为佳。该碳材料既可以是石墨，也可以是非晶质碳，可以是活性炭、碳纤维、炭黑、中碳(mesoCarbon)微珠等各种碳材料。
构成正极2的正极活性物质可以是由LiCoO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNixCo(1-x)O2等锂和过渡金属组成的复合氧化物、V2O5等。
本发明的非水电解液二次电池以上述非水电解液作为电解液，其形状和形态等不限于图1所示结构，可以是钮扣形或方形等。
实施例
下面结合实施例对本发明作更具体的说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1非水电解液的配制
将碳酸1，2-丙二醇酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)和式CH3O-CH2CH2O-CH2CH2F表示的含氟醚化合物按15∶15∶70的重量比混合，在所得非水溶剂中加入LiPF6并使其溶解，浓度达到1摩尔/升，由此制得非水电解液。正极的制作
将LiCoO2、偏二氟乙烯树脂和石墨按91∶3∶6的重量比混合，用NMP制成浆状后涂布在铝箔上，干燥后压制，制成正极。以4.4V的恒定电压对所得正极、Li负极和充电用非水电解液(该非水电解液是将溶解在由体积比为1∶1的碳酸丙二醇酯和碳酸二甲酯组成的溶剂中，使LiPF6的浓度达到1摩尔/升而成的)进行充电。充电后的2小时之后的电位是4.38V。将该电极用碳酸二甲酯充分洗涤，然后干燥，除去碳酸二甲酯。
将该电极切割成2mm左右的方形，制成用于测定最大发热速度的正极。按下述方法测定所得正极的最大发热速度。结果见表1。
最大发热速度测定：
在氩气氛下将上面配制的非水电解液0.3ml与用于测定最大发热速度的正极1.00g混合，制作测定用试样。
测定是用Columbia Scientific公司的ARCTM(Accelerating Rate Calorimeter)按常法进行的。测定的温度范围为40-350℃。
发热速度是指每单位时间的试样的自身温度上升部分，最大发热速度是指测定期间的发热速度最大值。圆筒形电池的制作
使石油沥青产生氧交联，在惰性气流中于1000℃焙烧，得到具有近似玻璃状碳性质的碳质材料，将其粉碎，将所得碳材料粉末用作负极活性物质。将该负极活性物质90重量份与作为粘结剂的偏二氟乙烯树脂10重量份混合，配制成负极合剂。将该负极合剂分散在溶剂N-甲基吡咯烷酮中，形成料浆。用带状铜箔作为负极集电体，在该集电体的两面涂布负极合剂料浆，经干燥除去溶剂之后，压型，制成负极1。
将LiCO2作为正极活性物质，将该活性物质91重量份、作为导电剂的石墨6重量份和作为粘结剂的偏二氟乙烯树脂3重量份混合，配制成正极合剂，分散在N-甲基吡咯烷酮中，形成料浆。然后，将所得正极合剂料浆涂布在作为正极集电体的带状铝箔两面，通过干燥除去溶剂之后，压型，制成正极2。用微多孔性聚丙烯薄膜作为隔板3插入上面制得的负极1与正极2之间，按负极1、隔板3、正极2、隔板3的顺序层压成4层。使负极1处于正极2外侧，将该层压体沿长度方向卷绕多次，形成涡流形。为不使该卷绕体松开，以聚酯薄膜为支承体，用涂布了硅氧烷类粘合剂的胶带将卷绕体的尾部固定，作为涡流式电极。
将上面制得的涡流式电极装入镀镍的铁制电池罐5中。在涡流式电极的上下两面放置绝缘体4，为使负极1与电池5电连接，将镍制负极导线11从负极集电体引入电池罐5中，为使正极2与电池盖7电连接，将铝制正极导线12从正极集电体引入电池盖7上，分别熔接。在装入了该涡流式电极的电池罐中注入上面配制的非水电解液，用封口垫片6将电池容器开口部紧固，使遮断电流用的薄板8和电池盖7固定，保持电池内的密闭性。通过上述步骤，制成圆筒形电池。电池的外部短路试验
以4.2V作为电压上限，用1A的恒定电流对制成的圆筒形电池充电7小时之后，用铜线将电池盖7和电池罐5连接，使正极与负极短路。记录此时的电池外壁的温度变化，测定由于外部短路而使电池达到的最高温度。
结果见表1。实施例2-9
除对含氟醚化合物和溶剂组成作了改变之外，按实施例1的方法配制非水电解液，测定最大发热速度。
结果见表1。比较例1
除了未使用含氟醚化合物和对溶剂组成作了改变之外，按实施例1的方法配制非水电解液，测定最大发热速度。
结果见表1。
                    表1
含氟醚化合物        溶剂组成(重量比) ARC最大发热速度(℃/min) 由于外部短路而使电池达到的最高温度(℃)
    PC     DMC 含氟化合物
实施例1  CH3O-CH2CH2O-CH2CH2F     15     15     70       ＜1          43
实施例2  CH3O-CH2CH2O-CH2CF3     15     15     70       ＜1          42
实施例3  CH3CH2O-CH2CH2O-CH2CH2F     15     15     70       ＜1          43
实施例4  CH3CH2O-CH2CH2O-CH2CF3     15     15     70       ＜1          43
实施例5  CH3O-CH2CH(CH3)O-CH2CH2F     20     20     60       ＜1          44
实施例6  CH3O-CH2CH(CH3)O-CH2CF3     20     20     60       ＜1          44
实施例7  CF3CH2O-CH2CH2-O-CH2CF3     20     20     60       ＜1          44
实施例8  CF3CH2O-CH2CH(CH3)-O-CH2CF3     20     20     60       ＜1          45
实施例9  C9H18-C6H4-O-CH2CH2O-CH2CF3     20     20     60       ＜1          45
比较例1 未使用      0    100      0     100以上          74
工业上应用的可能性
本发明的非水电解液由于含有含氟醚化合物且使用特定溶剂组成的非水溶剂，因此，与正极反应而发热的速度低，安全性优异。该非水电解液离子传导性达到实用水平，且电解质不会分离。
该非水电解液适合用作锂离子二次电池的电解液。

Claims (7)

1．非水电解液，含有由下列通式〔1〕或〔2〕表示的含氟醚化合物和碳酸酯的非水溶剂和电解质组成，
RO-(AO)n-CH2-X    〔1〕
X-CH2-(AO)n-CH2-X    〔2〕
在式〔1〕、〔2〕中，R表示1-20个碳原子的烃基、X表示1-10个碳原子的氟原子取代的烃基，A表示2-4个碳原子的亚烷基，n表示1-30的整数。
2．如权利要求1所述的非水电解液，其中，R和X的碳原子数为1-3，A的碳原子数为2，n为1。
3．非水电解液，由含有下列通式〔1〕或〔2〕表示的含氟醚化合物的非水溶剂和电解质组成，
RO-(AO)n-CH2-X    〔1〕
X-CH2-(AO)n-CH2-X    〔2〕
在式〔1〕、〔2〕中，R表示1-20个碳原子的烃基、X表示1-10个碳原子的氟原子取代的烃基，A表示2-4个碳原子的亚烷基，n表示1-30的整数，但在式〔1〕中，当X为三氟甲基且R为甲基、乙基或异丙基时，A表示3或4个碳原子的亚烷基。
4．如权利要求1-3中任一项所述的非水电解液，其中，含氟醚化合物在非水电解液中的含量为0.1-70重量％。
5．如权利要求1-4中任一项所述的非水电解液，其中，所述碳酸酯是2-5个碳原子的环状碳酸酯和/或1-5个碳原子的链状碳酸酯。
6．如权利要求1-5中任一项所述的非水电解液，其中，所述电解质选自LiPF6、LiBF4、LiOSO2R1、LiN(SO2R2)(SO2R3)、LiC(SO2R4)(SO2R5)(SO2R6)、LiN(SO2OCH2R7)(SO2OCH2R8)中的至少一种，式中，R1-R8可彼此相同或不同，表示1-6个碳原子的全氟烷基。
7．非水电解液二次电池，由以下部分组成：
权利要求1-6中任一项所述的非水电解液；
含有作为负极活性物质的金属锂、含锂合金、可进行锂离子掺杂·去杂的碳材料、可进行锂离子掺杂·去杂的氧化锡、可进行锂离子掺杂·去杂的硅氧烷、可进行锂离子掺杂·去杂的氧化钛中的任一种的负极；
含有作为正极活性物质的锂和过渡金属的复合氧化物的正极。
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