CN1622386A - 电解液和使用该电解液的电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即使电池置于高温环境下也能够抑制自放电的电池和用于该电池的电解液。在电池外壳中配备电极缠绕体，其中阴极和阳极层压并缠绕，隔板在阴极和阳极之间。电解液浸渍在隔板中。该电解液包含具有下面所示结构的化合物和显示如下的离子液体中的至少一种。

Description

电解液和使用该电解液的电池
技术领域
本发明涉及含有包括特定结构的化合物的电解液，和使用该电解液的电池。
背景技术
近年来，引进了许多便携式电子设备，例如膝上型便携式计算机、手机和录像机(combination camera)。对这些设备进行了小规模化并减轻重量。伴随着这种情况，作为用于这些便携式电子设备的电源，开发了能够提供高能量密度的轻质蓄电池。作为能够提供高能量密度的蓄电池，已知例如，使用能够嵌入和提出锂(Li)的材料，例如碳材料作为阳极活性材料的锂离子蓄电池，或使用金属锂作为阳极活性材料的锂金属蓄电池。
在锂离子蓄电池或锂蓄电池中，传统上为了改善电池特性，例如循环特性，考虑将各种添加剂加入电解液中(例如，参见日本未审查专利申请公开号H07-37612、H08-167426和H09-92329)。
但是，随着移动电子设备应用的发展，存在此种移动电子设备处于高温环境下，例如运输及其应用时，降低电池特性的问题。据信其原因如下所述。当温度升高时，部分锂盐分解，产生游离酸，由此引起自放电。因此，希望开发能够在高温环境下有效抑制所产生的游离酸的作用，并且抑制自放电的电解液。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种即使当电池置于高温环境下时也能够抑制自放电的电池，以及用于该电池的电解液。
根据本发明的电解液是一种含有至少一种选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体的电解液。
化学式1
(式中，x1表示氢原子、卤素基团和含有碳的基团中的任一种。)
化学式2
Figure A20041009740800062
(式中，R1和R2表示含有碳的基团，并且R1和R2通过氮和碳连接。)
化学式3
根据本发明的电池是一种包括阴极；阳极；和电解液的电池，其中电解液包含至少一种选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体。
根据本发明的电解液，因为含有至少一种选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体，游离酸可以有效地被化合物中包含的氮的未成对电子捕获。因此，根据本发明的电池，即使在高温条件下产生了引起自放电的游离酸，该游离酸可以被电解液捕获。由此即使当电池置于高温环境下时，能够降低高温下的自放电比率，并且能够抑制自放电造成的容量降低。
从下面的描述中，本发明的其它和进一步的目的、特征和优点将变得更明显。
附图说明
图1为显示本发明实施方案的蓄电池构造的横截面图；
图2为图1所示的电极缠绕体(electrode winding body)沿II-II线截取的结构的横截面图；和
图3为图1所示的电极缠绕体沿II-II线截取的另一构造的横截面图。
优选实施方案的详细说明
下面将参考附图更详细地描述本发明的实施方案。
根据本发明的实施方案的电解液包含，例如称作电解液的液体，该液体含有溶剂和溶解在溶剂中的电解质盐。作为溶剂，可以列举例如非水性溶剂，例如碳酸乙二醇酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲-乙酯、碳酸乙烯基乙二醇酯、碳酸亚乙烯基酯、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、γ-丁内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，3-二氧戊环、4-甲基-1，3-二氧戊环、二乙基醚、环丁砜(四氢噻吩-1，1-二氧化物)、甲基环丁砜、乙腈、丙腈、苯甲醚、乙酸酯、丁酸酯和丙酸酯。上述的溶剂可以单独使用，或作为两种或多种的混合物用作溶剂。
作为电解质盐，可以列举例如锂盐，例如LiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiCl和LiBr。上述的盐可以单独使用，或其两种或多种的混合物用作电解质盐。
电解质盐的浓度，例如优选相对溶剂为0.3mol/l～3.0mol/l。当电解质盐的浓度在此范围时，可以获得高离子电导率。
此外，该电解液包含至少一种选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体作为添加剂。这些化合物在氮上具有未成对电子。因此，可以有效捕获由于电解质盐等分解产生的游离酸，并且能够抑制游离酸造成的自放电。
作为具有化学式1所示结构的化合物，可以列举例如化学式4所示结构的化合物。
化学式4
Figure A20041009740800071
(式中，X11表示氢原子、卤素基团、烷基、苯基、吡啶环、及其衍生物中的至少一种。Y11和Y12表示氢原子或卤素基团。Z11和Z12表示氢原子、卤素基团、烷基、苯基、吡啶环、及其衍生物中的任一种。Y11和Y12(或Z11和Z12)可以相同或不同。a、b、c和d表示1或1以上的整数。2b-a+1和2c-d+1表示0或0以上的整数。这些整数可以相同或不同。)
化学式4所示的化合物的具体实例包括化学式5～9所示的化合物。
化学式5
化学式6
化学式7
Figure A20041009740800083
化学式8
化学式9
具有化学式2所示结构的化合物的实例包括化学式10所示的化合物。
化学式10
(式中，X2表示氢原子、卤素基团、烷基、苯基、吡啶环、及其衍生物中的任一种。Y21和Y22表示氢原子或卤素基团。Z21和Z22表示氢原子、卤素基团、烷基、苯基、吡啶环、及其衍生物中的任一种。Y21和Y22 (或Z21和Z22)可以相同或不同。E、f、g和h表示1或1以上的整数。2f-e+1和2g-h+1表示0或0以上的整数。这些整数可以相同或不同。)
化学式10所示化合物的具体实例包括化学式11～13所示的化合物。
化学式11
Figure A20041009740800091
化学式12
Figure A20041009740800092
化学式13
Figure A20041009740800093
作为具有化学式3所示结构的离子液体，可以列举，例如化学式14所示的化合物。
化学式14
(式中，R3表示四级胺(fourth class amine)。Y31和Y32表示氢原子或卤素基团。Z31和Z32表示氢原子、卤素基团、烷基、苯基、吡啶环、及其衍生物中的任一种。Y31和Y32(或Z31和Z32)可以相同或不同。i、j、k和m表示1或1以上的整数。2i-j+1和2k-m+1表示0或0以上的整数。这些整数可以相同或不同。)
化学式14显示的离子液体的具体实例包括化学式所示的化合物15。
化学式15
具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体的浓度没有特别限制。但是，过高的浓度不是优选的，因为此高浓度对其它特性，例如循环特性有不良影响。例如，相对于溶剂这些化合物的浓度优选为1mol/l或更低。
该电解液可以为含有上述溶剂、电解质盐和添加剂的所谓电解溶液。此外，该电解液可以通过加入高分子量化合物而凝胶化，该高分子量化合物容纳(holds)上述溶剂、电解质盐和添加剂。可以使用任何高分子量化合物，只要高分子量化合物吸收电解液并使电解液凝胶化。例如，可以列举含氟高分子量化合物，例如聚偏1，1二氟乙烯和1，1二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物；醚类高分子量化合物，例如聚环氧乙烷和含有聚环氧乙烷的交联聚合物；和聚丙烯腈。特别地，考虑到氧化还原稳定性，优选含氟高分子量化合物。
此外，电解液可以容纳在无机固体导体中，该导体包括离子导电玻璃、离子晶体等。另外，电解液可以容纳在无机固体导体和上述高分子量化合物的混合物中。作为无机固体导体，可以列举例如含有一氮化锂、碘化锂等的材料。
该电解液，例如如下所述用于蓄电池。
图1显示使用该电解液的蓄电池的横截面结构。该蓄电池为所谓的圆柱型电池，并且具有电池外壳11内部的电极缠绕体20，外壳形状近似为中空的圆柱。电池外壳11由例如镀有镍(Ni)的铁(Fe)制成。电池外壳11的一端密闭，而电池外壳11的另一端开口。在电池外壳11内，分别布置一对绝缘板12和13，使得电极缠绕体20夹在绝缘板12和13之间，并且绝缘板12和13垂直于缠绕的外围面。
在电池外壳11的开放端上，通过垫圈17的填密，安装了电池盖14和安全阀机构15和PTC(正温度系数)器件16，该器件16配备在电池盖14的内部。电池外壳11的内部是密闭的。电池盖14由例如与电池外壳11类似的材料制成。安全阀机构15通过PTC器件16电连接到电池盖14。通过内部短路或外部加热，电池的内压变到一定水平或更高，盘片15A翻转(flips)以切断电池盖14和电极缠绕体20的电连接。当温度升高时，PTC器件16通过增大其阻值而限制电流，以防止大电流的异常加热。垫圈17由例如绝缘材料制成，并且其表面用沥青涂覆。
图2为图1所示电极缠绕体20沿II-II线取出的横截面结构图。通过层压并缠绕条状阴极21和条状阳极22而获得电极缠绕体20，阴极和阳极之间有隔板23。中心销24插在电极缠绕体20的中心。在图2中，省略了隔板23。由铝(Al)等制成的阴极导线25连接至电极缠绕体20的阴极21。由镍等制成的阳极导线26连接至阳极22。通过焊接到安全阀机构15，将阴极导线25电连接至电池盖14。阳极导线26焊接并电连接到电池外壳11。
阴极21具有例如具有一对面对的表面(facing faces)的集电器21A和活性材料层21B，该活性材料层21B布置在集电器21A的两侧或仅在一侧上。集电器21A由例如铝、镍、或不锈钢制成。
活性材料层21B包含例如能够嵌入和提出作为阴极活性材料的锂的一种或多种阴极材料。根据需要活性材料层21B也可以含有导电剂，例如碳材料，和粘结剂例如聚偏1，1二氟乙烯。作为能够嵌入和提出锂的阴极材料，优选例如含有锂和过渡金属的锂复合氧化物，或磷酸锂化合物。因为锂复合氧化物和磷酸锂化合物能够产生高电压并具有高密度，能够获得高容量。
优选的锂复合氧化物含有选自钴(Co)、镍、锰(Mn)、铁、钒(V)、钛(Ti)、铬(Cr)和铜(Cu)的至少一种作为过渡金属。更优选的锂复合氧化物含有选自钴、镍、锰、铁、钒和钛的至少一种。在上述化合物中，作为含有锰的锂复合氧化物，可以列举例如由化学式LixMn2-yM1yO4表示的尖晶石型化合物。式中，M1表示至少一种选自铁、钴、镍、铜、锌(Zn)、铝、锡(Sn)、铬、钒、钛、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、硼(B)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)和锗(Ge)的金属。x和y的值分别为0.9≤x和0.01≤y≤0.5。含有镍的锂复合氧化物的实例由化学式LiNi1-zM2zO2表示。式中，M2表示选自铁、钴、锰、铜、锌、铝、锡、铬、钒、钛、镁、钙、锶、硼、镓、铟、硅和锗的至少一种；z的值为0.01≤z≤0.5。这种锂复合氧化物的具体实例包括LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4、LiNi0.5Co0.5O2和LiNi0.5Co0.3Mn0.2O2。
此外，作为磷酸锂化合物，可以列举例如LiFePO4或LiFe0.5Mn0.5PO4。
如阴极21那样，阳极22具有例如有一对面对的表面的集电器22A和活性材料层22B，该活性材料层22B布置在集电器22A的两侧或一层上。集电器22A由例如铜、镍、或不锈钢制成。
活性材料层22B包含例如能够嵌入和提出锂作为阳极活性材料的一种或多种阳极材料。根据需要，活性材料层22B可以含有与阴极21类似的粘结剂。能够嵌入和提出锂的阳极材料的实例包括碳材料、金属氧化物和高分子量材料。碳材料的实例包括人造石墨、天然石墨、可石墨化的(graphitizable)碳、焦炭、石墨、玻璃状碳、有机高分子量化合物烧结体、碳纤维、活性炭、炭黑和非可石墨化的碳。焦炭的实例包括沥青焦炭、针状石油结晶焦和油焦。通过在适当温度下焙烧和碳化高分子量材料，例如酚类和呋喃类而获得有机高分子量化合物烧结体。此外，金属氧化物包括氧化铁、氧化钌、氧化钼、氧化锡和氧化钨。高分子量材料的实例包括聚乙炔和聚吡咯。
能够嵌入和提出锂的阳极材料的实例包括金属元素或能够与锂形成合金的准金属元素的单质、合金和化合物。合金的实例包括由两种或多种金属元素组成的合金，以及由一种或多种金属元素和一种或多种准金属元素组成的合金。其结构的实例包括固溶体结构、低共熔(低共溶混合物)结构、金属间化合物结构、和两种或多种上述结构共存。
能够与锂形成合金的金属元素或准金属元素的实例包括镁、硼、砷(As)、铝、镓、铟、硅、锗、锡、铅(Ph)、锑(Sb)、铋(Bi)、镉(Cd)、银(Ag)、锌、铪(Hf)、锆(Zr)、钇(Y)、钯(Pd)和铂(Pt)。其合金或化合物的实例包括由化学式DsEtLiu表示的合金和化合物。在该化学式中，D表示至少一种能够与锂形成合金的金属元素和准金属元素。E表示至少一种不同于锂和D的元素。S、t和u的值分别为s＞0、t≥0和u≥0。
特别地，优选长元素周期表中14族的金属元素或准金属元素的单质、合金或化合物。更优选硅或锡，或其合金或化合物。特别优选硅或其合金或化合物。这些材料可以为晶形或无定形材料。
此种合金或化合物的具体实例包括SiB4、SiB6、Mg2Si、Mg2Sn、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si3N4、Si2N2O、SiOv(0＜v≤2)、SnOw(0＜w≤2)、SnSiO3、LiSiO和LiSnO。
在该蓄电池中，阴极21也具有暴露区域21C，其中没有配备活性材料层21B；外部活性材料区域21D，其中仅在集电器21A的外侧配备活性材料层21B；和两侧的活性材料区域21E，其中活性材料层21B配备在集电器21A的两侧上。阳极22也具有暴露区域22C，其中没有配备活性材料层22B；外部活性材料区域22D，其中仅在集电器22A的外侧配备活性材料层22B；和两侧的活性材料区域22E，其中活性材料层22B配备在集电器22A的两侧。对于阴极21的暴露区域21C，在缠绕体的中心侧配备两个或多个电路，在缠绕体的外围侧布置一个或多个电路。对于阳极22的暴露区域22C，缠绕体的中心侧和缠绕体的外围侧分别配备一个或多个电路。当从电池的外部加压时，通过选择性地在电池缠绕体的中心侧和缠绕体的外围侧产生短路，这些暴露区域用于改善放热特性，并促进热扩散和提高安全性。具体地，当阳极22在阴极21内部存在，有可能阴极导线25的焊接轨迹(welding trace)穿透隔板23而产生短路。因此，对于在缠绕体中心侧的暴露区域21C，相对于暴露区域22C额外配置一个或多个电路。关于外部活性材料区域21D，在缠绕体中心侧只配置一个电路。外部活性材料区域22D配置在缠绕体的中心侧处。
如图3所示，对于阴极21，如果在缠绕体中心侧配置了暴露区域21C的一个或多个电路，暴露区域21C可以为两个电路或更少。关于阳极22，不需要在缠绕体的中心侧布置暴露区域22C的一个或多个电路。此外，有可能阴极21具有内部活性材料区域21F，其中活性材料层21B仅配备在缠绕体的外围侧的集电器21A的内侧，并且布置内部活性材料区域21F以面对布置在缠绕体的外围侧的阳极22的暴露区域22C。此时，有可能显著改善放热特性并确保安全性。在图3中，省略了隔板23。
隔板23由以下材料制成，例如聚烯烃材料，例如聚丙烯和聚乙烯制成的多孔膜，或由无机材料，例如陶瓷无纺布制成的多孔膜。隔板23可以具有以下结构，其中层压了两个或多个上述多孔膜。
根据该实施方案的电解液是浸渍在隔板23中的。
例如，该蓄电池可以制造如下。
首先，将例如能够嵌入和提出锂的阴极材料、导电剂和粘结剂混合以制备阴极混合物。该阴极混合物分散在溶剂，例如N-甲基-2-吡咯烷酮中，以获得阴极混合物浆液。接着用该阴极混合物浆液涂覆集电器21A，干燥并且压塑以形成活性材料层21B。结果制造了阴极21。
进一步地，例如混合能够嵌入和提出锂的阳极材料和粘结剂，以制备阳极混合物。将该阳极混合物分散在溶剂，例如N-甲基-2-吡咯烷酮中以获得阳极混合物浆液。接着，用该阳极混合物浆液涂覆集电器22A，干燥并压塑，以形成活性材料层22B。结果制造了阳极22。
下面，通过焊接等将阴极导线25连接到集电器21A，并通过焊接等将阳极导线26连接到集电器22A。之后，层压并缠绕阴极21和阳极22，隔板23位于二者中间。阴极导线25的一端焊接到安全阀机构15，阳极导线26的一端焊接到电池外壳11。缠绕的阴极21和阳极22夹在一对绝缘板12和13之间，并且阴极21和阳极22放在电池外壳11的内部。在将阴极21和阳极22放在电池外壳11内部后，将电解液注入电池外壳11的内部，并且浸渍在隔板23中。之后，在电池外壳11的开口端，电池盖14、安全阀机构15和PCT器件16通过垫圈17的填密而固定。由此完成了图1所示的蓄电池。
在该蓄电池中，当充电时，例如锂离子从阴极21提出，并通过电解液嵌入阳极22中。当放电时，例如锂离子从阳极22提出，通过电解液嵌入阴极21中。此外，当该蓄电池置于高温环境下时，部分电解质盐分解，并产生游离酸。由此产生自放电，并降低容量。但是，在该实施方案中，电解液包含上述添加剂。因此游离酸被化合物中包含的氮的未成对电子捕获，抑制了在高温下的自放电。
如上所述，在该实施方案的电解液中，含有选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体的至少一种。因此，游离酸可以有效地被化合物中包含的氮的未成对电子捕获。结果根据该实施方案的蓄电池，即使在高温环境下当产生引起自放电的游离酸时，游离酸可以被电解液捕获。由此，即使蓄电池置于高温环境下时，能够降低高温下的自放电比率，并且能够抑制由于自放电产生的容量降低。
[实施例]
下面将以本发明的具体实施例详细描述。
(实施例1～9)
制造实施方案中解释的蓄电池。电极缠绕体20的结构如图3所示。作为电解液，使用混合溶剂(其中碳酸乙二醇酯和碳酸二甲酯的体积比为2∶8)；添加剂，化学式5～9、化学式11～13和化学式15所示的化合物中的任一种；和电解质盐LiPF6的混合物。如表1和表2所示，添加剂的量在0.01～1.0mol/l的范围内变化。电解质盐的量为1mol/l，其为相对于溶剂的量。作为阴极材料，使用活性材料LiCoO2；炭黑(商品名：Ketjen black)作为导电剂；和聚偏1，1二氟乙烯作为粘结剂，使得其质量比为93∶3∶4。此外，作为阳极材料，使用平均粒径为15μm的石墨碳材料作为活性材料和聚偏1，1二氟乙烯作为粘结剂，使其质量比为94∶6。
                                                             表 1
添加剂     添加剂的量(mol/l)   循环容量保留率(％)   高温下的自放电比率(％)
  实施例1-1 化学式5     0.01   80   4.4
  实施例1-2     0.1   81   4.5
  实施例1-3     0.5   80   4.4
  实施例1-4     1   72   4.4
  实施例2-1 化学式6     0.01   79   4.3
  实施例2-2     0.1   80   4.4
  实施例2-3     0.5   80   4.4
  实施例2-4     1   71   4.3
  实施例3-1 化学式7     0.01   80   4.5
  实施例3-2     0.1   80   4.6
  实施例3-3     0.5   79   4.6
  实施例3-4     1   73   4.5
  实施例4-1 化学式8     0.01   79   4.4
  实施例4-2     0.1   79   4.5
  实施例4-3     0.5   80   4.4
  实施例4-4     1   72   4.4
  实施例5-1 化学式9     0.01   80   4.4
  实施例5-2     0.1   80   4.5
  实施例5-3     0.5   79   4.4
  实施例5-4     1   71   4.3
  对比实施例   未使用     0   79   10
                                                             表2
添加剂     添加剂的量(mol/l)   循环容量保留率(％)   高温下的自放电比率(％)
  实施例6-1 化学式11     0.01   79   4.5
  实施例6-2     0.1   79   4.5
  实施例6-3     0.5   79   4.4
  实施例6-4     1   72   4.4
  实施例7-1 化学式12     0.01   80   4.5
  实施例7-2     0.1   81   4.5
  实施例7-3     0.5   79   4.6
  实施例7-4     1   73   4.5
  实施例8-1 化学式13     0.01   79   4.3
  实施例8-2     0.1   81   4.4
  实施例8-3     0.5   79   4.3
  实施例8-4     1   72   4.3
  实施例9-1 化学式15     0.01   79   4.3
  实施例9-2     0.1   80   4.4
  实施例9-3     0.5   79   4.4
  实施例9-4     1   71   4.4
  对比实施例   未使用     0   79   10
对于实施例1～9制备的蓄电池，测量其置于高温环境下后的循环特性和自放电比率。
通过获得容量保留率检验循环特性，该容量保留率为300次循环时的放电容量与第一次充电和放电时的放电容量(下文中称作初始容量)的比。对于充电和放电，通过23℃下设定电池电压至4.2V，在1C的恒定电流下，充电进行2小时，然后在1C的恒定电流下进行放电直至电池电压达到2.5V。1C指将初始容量1小时内放电的电流值。所得结果见表1和表2。
如下所述获得蓄电池置于高温环境下之后的自放电比率。首先，在23℃下充电之后，蓄电池在60℃下放置30天。此后，将温度降回23℃，进行放电以获得容量。通过[1-(在高温环境下放置后的容量/初始容量)]×100进行计算，即将用1减去高温环境下放置后的容量与初始容量的比值的差乘以100。充电和放电在与获得循环特性同样的条件下进行。所得结果适于表1和表2。
如表1和表2很明显看出，根据实施例1～9，其中加入了添加剂，与其中没有加入添加剂的对比实施例相比，可以降低高温下的自放电比率。其原因据认为是游离酸可以被化合物中包含的氮的未成对电子捕获。此外，当加入添加剂时，循环特性没有降低。因此，发现如果含有选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物、和具有化学式3所示结构的离子液体的至少一种，即使在高温环境下，也可以有效抑制自放电。
虽然已经参考实施方案和实施例描述了本发明，本发明并不局限于上述实施方案和实施例，并且可以对其进行各种改进。例如，在上述实施方案和实施例中，已经通过使用具体实施例解释了电极缠绕体的20的结构。但是，本发明可以用于使用其它缠绕结构的情况。此外，本发明可以用于具有椭圆形或多边形形状的缠绕结构的蓄电池，以及具有其中阴极和阳极折叠或层压结构的蓄电池。此外，本发明可以用于硬币状、纽扣状或卡片状的蓄电池。而且，本发明不仅可以用于蓄电池，而且可以用于一次电池。
此外，在上述实施方案和实施例中，描述了使用锂复合氧化物作为阴极活性材料的情况。但是，可以使用含有锂和过渡金属以外的碱金属的硫属元素化合物，特别是含有锂和过渡金属以外的碱金属的氧化物。作为这些化合物的晶体结构，可以列举例如层化合物和尖晶石型化合物。作为层化合物，可以列举例如由化学式AqM31-rM4rO2表示的化合物。式中，A表示钠或钾，M3表示选自铁、钴、镍、锰、铜、锌、、铬、钒和钛的至少一种。M4表示选自铁、钴、，锰、铜、锌、铝、锡、硼、镓、铬、钒、钛、镁、钙和锶的至少一种。q和r的值分别为0.5≤q≤1.1和0＜r＜1。
鉴于上述教导，显然可以对本发明进行多种改进和变化。因此，应该理解可以在本发明所附权利要求的范围内，本发明除上述具体描述之外还可以实施。

Claims (10)

1.一种电解液，含有至少一种选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体：
化学式1
Figure A2004100974080002C1
(式中，X1表示氢原子、卤素基团和含有碳的基团中的任一种。)
化学式2
(式中，R1和R2表示含有碳的基团，并且R1和R2通过氮和碳连接)
化学式3
2.根据权利要求1的电解液，含有至少一种选自化学式4～12所示的化合物：
化学式4
化学式5
化学式6
Figure A2004100974080003C2
化学式7
化学式8
Figure A2004100974080003C4
化学式9
化学式10
化学式11
化学式12
Figure A2004100974080004C1
3.一种电池，包括：
阴极；
阳极；和
电解液，
其中该电解液包含至少一种选自具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体。
4.根据权利要求3的电池，含有至少一种选自化学式4～12所示的化合物。
5.根据权利要求3的电池，其中阴极包括：
具有一对相对的表面的集电器；和
配备在该集电器上的含有锂复合氧化物的活性材料层。
6.根据权利要求5的电池，其中锂复合氧化物为LiCoO2。
7.根据权利要求3的电池，其中阳极包括：
具有一对相对的表面的集电器；和
配备在该集电器上的含有碳材料的活性材料层。
8.根据权利要求7的电池，其中碳材料为石墨。
9.根据权利要求3的电池，其中电解液还包含溶剂和溶解在溶剂中的电解质盐。
10.根据权利要求9的电池，其中具有化学式1所示结构的化合物、具有化学式2所示结构的化合物和具有化学式3所示结构的离子液体的浓度相对于溶剂为0.01mol/l～0.5mol/l。
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