JP2009211921A5 - - Google Patents

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Claims (11)

正極および負極と共に電解液を備え、
前記電解液は、化１で表されるジオキソール系化合物を含有する溶媒を含む、二次電池。
Figure 2009211921
 （Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、アルキル基あるいはハロゲン化アルキル基である。） Bei example a cathode, an anode,
The electrolyte comprises a solvent containing dioxole-based compound represented by Formula 1, the secondary battery.
Figure 2009211921
 (R1 to R4 are a hydrogen group, a halogen group, an alkyl group or a halogenated alkyl group.) 前記溶媒中における前記ジオキソール系化合物の含有量は、０．０１重量％以上１０重量％以下である、請求項１記載の二次電池。 The content of the dioxole-based compound in the solvent is less than 10% by weight 0.01% by weight, the secondary battery according to claim 1, wherein. 前記ジオキソール系化合物は、化２で表される化合物である、請求項１記載の二次電池。
Figure 2009211921
 The dioxole-based compound is a compound represented by Formula 2, the secondary battery according to claim 1, wherein.
Figure 2009211921
 前記溶媒は、化３〜化５で表される不飽和結合を有する環状炭酸エステル、化６で表されるハロゲンを有する鎖状炭酸エステル、化７で表されるハロゲンを有する環状炭酸エステル、スルトンおよび酸無水物のうちの少なくとも１種を含有する、請求項１記載の二次電池。
Figure 2009211921
 （Ｒ１１およびＲ１２は水素基あるいはアルキル基である。）
Figure 2009211921
 （Ｒ１３〜Ｒ１６は水素基、アルキル基、ビニル基あるいはアリル基であり、それらのうちの少なくとも１つはビニル基あるいはアリル基である。）
Figure 2009211921
 （Ｒ１７はアルキレン基である。）
Figure 2009211921
 （Ｒ２１〜Ｒ２６は水素基、ハロゲン基、アルキル基あるいはハロゲン化アルキル基であり、それらのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。）
Figure 2009211921
 （Ｒ２７〜Ｒ３０は水素基、ハロゲン基、アルキル基あるいはハロゲン化アルキル基であり、それらのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。） The solvent includes a cyclic carbonate having an unsaturated bond represented by Chemical Formula 3 to Chemical Formula 5 , a chain carbonic ester having a halogen represented by Chemical Formula 6, a cyclic carbonate having a halogen represented by Chemical Formula 7, and a sultone. at least one containing secondary battery according to claim 1, wherein one of and acid anhydrides.
Figure 2009211921
 (R11 and R12 are a hydrogen group or an alkyl group.)
Figure 2009211921
 (R13 to R16 are a hydrogen group, an alkyl group, a vinyl group or an allyl group, and at least one of them is a vinyl group or an allyl group.)
Figure 2009211921
 (R17 is an alkylene group.)
Figure 2009211921
 (R21 to R26 are a hydrogen group, a halogen group, an alkyl group or a halogenated alkyl group, and at least one of them is a halogen group or a halogenated alkyl group.)
Figure 2009211921
 (R27 to R30 are a hydrogen group, a halogen group, an alkyl group or a halogenated alkyl group, and at least one of them is a halogen group or a halogenated alkyl group.) 前記化３に示した不飽和結合を有する環状炭酸エステルは、炭酸ビニレンであり、前記化４に示した不飽和結合を有する環状炭酸エステルは、炭酸ビニルエチレンであり、前記化５に示した不飽和結合を有する環状炭酸エステルは、炭酸メチレンエチレンであり、前記化６に示したハロゲンを有する鎖状炭酸エステルは、炭酸フルオロメチルメチル、炭酸ジフルオロメチルメチルおよび炭酸ビス（フルオロメチル）のうちの少なくとも１種であり、前記化７に示したハロゲンを有する環状炭酸エステルは、４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンのうちの少なくとも１種である、請求項４記載の二次電池。 Unsaturated cyclic ester carbonate having an unsaturated bond represented by the chemical formula 1, a vinylene carbonate, cyclic carbonate having an unsaturated bond represented by the formula 4 is a vinyl ethylene carbonate are shown in the Formula 5 cyclic ester carbonate having an unsaturated bond, Ri methylene ethylene carbonate der, chain ester carbonate having halogen shown in the formula 6 is fluoromethyl methyl carbonate, difluoromethyl methyl carbonate and bis among (fluoromethyl) The cyclic carbonate having at least one kind and having the halogen shown in the chemical formula 7 is 4-fluoro-1,3-dioxolan-2-one and 4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one. The secondary battery according to claim 4 , which is at least one of them . 前記電解液は、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウム、六フッ化ヒ酸リチウムおよび化８〜化１３で表される化合物のうちの少なくとも１種を含有する電解質塩を含む、請求項１記載の二次電池。
Figure 2009211921
 （Ｘ３１は長周期型周期表における１族元素あるいは２族元素、またはアルミニウムである。Ｍ３１は遷移金属元素、または長周期型周期表における１３族元素、１４族元素あるいは１５族元素である。Ｒ３１はハロゲン基である。Ｙ３１は−ＯＣ−Ｒ３２−ＣＯ−、−ＯＣ−Ｃ（Ｒ３３） 2 −あるいは−ＯＣ−ＣＯ−である。ただし、Ｒ３２はアルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基あるいはハロゲン化アリーレン基である。Ｒ３３はアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。なお、ａ３は１〜４の整数であり、ｂ３は０、２あるいは４であり、ｃ３、ｄ３、ｍ３およびｎ３は１〜３の整数である。）
Figure 2009211921
 （Ｘ４１は長周期型周期表における１族元素あるいは２族元素である。Ｍ４１は遷移金属元素、または長周期型周期表における１３族元素、１４族元素あるいは１５族元素である。Ｙ４１は−ＯＣ−（Ｃ（Ｒ４１） 2 ） b4 −ＣＯ−、−（Ｒ４３） 2 Ｃ−（Ｃ（Ｒ４２） 2 ） c4 −ＣＯ−、−（Ｒ４３） 2 Ｃ−（Ｃ（Ｒ４２） 2 ） c4 −Ｃ（Ｒ４３） 2 −、−（Ｒ４３） 2 Ｃ−（Ｃ（Ｒ４２） 2 ） c4 −ＳＯ 2 −、−Ｏ 2 Ｓ−（Ｃ（Ｒ４２） 2 ） d4 −ＳＯ 2 −あるいは−ＯＣ−（Ｃ（Ｒ４２） 2 ） d4 −ＳＯ 2 −である。ただし、Ｒ４１およびＲ４３は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基であり、それぞれのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。Ｒ４２は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。なお、ａ４、ｅ４およびｎ４は１あるいは２であり、ｂ４およびｄ４は１〜４の整数であり、ｃ４は０〜４の整数であり、ｆ４およびｍ４は１〜３の整数である。）
Figure 2009211921
 （Ｘ５１は長周期型周期表における１族元素あるいは２族元素である。Ｍ５１は遷移金属元素、または長周期型周期表における１３族元素、１４族元素あるいは１５族元素である。Ｒｆはフッ素化アルキル基あるいはフッ素化アリール基であり、いずれの炭素数も１〜１０である。Ｙ５１は−ＯＣ−（Ｃ（Ｒ５１） 2 ） d5 −ＣＯ−、−（Ｒ５２） 2 Ｃ−（Ｃ（Ｒ５１） 2 ） d5 −ＣＯ−、−（Ｒ５２） 2 Ｃ−（Ｃ（Ｒ５１） 2 ） d5 −Ｃ（Ｒ５２） 2 −、−（Ｒ５２） 2 Ｃ−（Ｃ（Ｒ５１） 2 ） d5 −ＳＯ 2 −、−Ｏ 2 Ｓ−（Ｃ（Ｒ５１） 2 ） e5 −ＳＯ 2 −あるいは−ＯＣ−（Ｃ（Ｒ５１） 2 ） e5 −ＳＯ 2 −である。ただし、Ｒ５１は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。Ｒ５２は水素基、アルキル基、ハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基であり、そのうちの少なくとも１つはハロゲン基あるいはハロゲン化アルキル基である。なお、ａ５、ｆ５およびｎ５は１あるいは２であり、ｂ５、ｃ５およびｅ５は１〜４の整数であり、ｄ５は０〜４の整数であり、ｇ５およびｍ５は１〜３の整数である。）
Figure 2009211921
 （ｍおよびｎは１以上の整数である。）
Figure 2009211921
 （Ｒ６１は炭素数２〜４の直鎖状あるいは分岐状のパーフルオロアルキレン基である。）
Figure 2009211921
 （ｐ、ｑおよびｒは１以上の整数である。） The electrolytic solution contains at least one of lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium perchlorate, compounds represented by lithium hexafluoroarsenate and of 8 of 13 an electrolyte salt, a secondary battery according to claim 1, wherein.
Figure 2009211921
 (X31 is a group 1 element or group 2 element in the long-period periodic table, or aluminum. M31 is a transition metal element, or a group 13 element, group 14 element, or group 15 element in the long-period periodic table. R31 Y31 is —OC—R32— CO—, —OC— C (R33) 2 — or —OC—CO—, wherein R32 is an alkylene group, a halogenated alkylene group, an arylene group or a halogen. R33 is an alkyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group or a halogenated aryl group, wherein a3 is an integer of 1 to 4, b3 is 0, 2 or 4, and c3, d3, m3 and n3 are integers of 1 to 3)
Figure 2009211921
 (X41 is a group 1 element or group 2 element in the long-period periodic table. M41 is a transition metal element, or a group 13, element, or group 15 element in the long-period periodic table. Y41 is —OC. — (C (R41) 2 ) b4 —CO—, — (R43) 2 C— (C (R42) 2 ) c4 —CO—, — (R43) 2 C— (C (R42) 2 ) c4 —C ( R43) 2 —, — (R43) 2 C— (C (R42) 2 ) c4 —SO 2 —, —O 2 S— (C (R42) 2 ) d4 —SO 2 — or —OC— (C (R42 ) 2) d4 -SO 2 -. is, however, R41 and R43 hydrogen group, an alkyl group, a halogen group, or a halogenated alkyl group, at least one of each is a halogen group or a halogenated alkyl group R42 is hydrogen, alkyl, halo Or a4, e4 and n4 are 1 or 2, b4 and d4 are integers of 1 to 4, c4 is an integer of 0 to 4, and f4 and m4 are It is an integer of 1 to 3.)
Figure 2009211921
 (X51 is a group 1 element or group 2 element in the long-period periodic table. M51 is a transition metal element, or a group 13, element or group 15 element in the long-period periodic table. Rf is fluorinated. An alkyl group or a fluorinated aryl group, each having 1 to 10 carbon atoms Y51 is —OC— (C (R51) 2 ) d5 —CO—, — (R52) 2 C— (C (R51) 2) d5 -CO -, - ( R52) 2 C- (C (R51) 2) d5 -C (R52) 2 -, - (R52) 2 C- (C (R51) 2) d5 -SO 2 -, —O 2 S— (C (R51) 2 ) e5 —SO 2 — or —OC— (C (R51) 2 ) e5 —SO 2 —, wherein R51 is a hydrogen group, alkyl group, halogen group or halogen R52 represents a hydrogen group, an alkyl group, or a halo group. Or at least one of them is a halogen group or a halogenated alkyl group, wherein a5, f5 and n5 are 1 or 2, and b5, c5 and e5 are 1-4. D5 is an integer of 0 to 4, and g5 and m5 are integers of 1 to 3.)
Figure 2009211921
 (M and n are integers of 1 or more.)
Figure 2009211921
 (R61 is a linear or branched perfluoroalkylene group having 2 to 4 carbon atoms.)
Figure 2009211921
 (P, q and r are integers of 1 or more.) 前記化８に示した化合物は、化１４で表される化合物からなる群のうちの少なくとも１種であり、前記化９に示した化合物は、化１５で表される化合物からなる群のうちの少なくとも１種であり、前記化１０に示した化合物は、化１６で表される化合物である、請求項６記載の二次電池。
Figure 2009211921
Figure 2009211921
Figure 2009211921
 The compound shown in Chemical Formula 8 is at least one of the group consisting of compounds represented by Chemical Formula 14 , and the compound shown in Chemical Formula 9 is in the group consisting of compounds represented by Chemical Formula 15 is at least one, the compound shown in the formula 10 is a compound represented by formula 16, a secondary battery according to claim 6, wherein.
Figure 2009211921
Figure 2009211921
Figure 2009211921
 前記負極は、負極活物質として、炭素材料、リチウム金属、あるいはリチウムを吸蔵および放出することが可能であると共に金属元素および半金属元素のうちの少なくとも１種を有する材料を含む、請求項１記載の二次電池。 The negative electrode as an anode active material, a carbon material comprises a material having at least one of metal elements and metalloid elements with lithium metal or lithium is capable of inserting and extracting, according to claim 1, wherein Secondary battery. 前記負極は、負極活物質として、ケイ素の単体、合金および化合物、ならびにスズの単体、合金および化合物からなる群のうちの少なくとも１種を含む、請求項１記載の二次電池。 The negative electrode as an anode active material, simple substance of silicon, alloys and compounds, as well as simple substance of tin, comprising at least one selected from the group consisting of alloys and compounds, secondary battery according to claim 1, wherein. 請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１項に記載した二次電池を備えた、電子機器。An electronic device comprising the secondary battery according to any one of claims 1 to 9. 化１７で表されるジオキソール系化合物を含有する溶媒を含む、二次電池用電解液。
Figure 2009211921
 （Ｒ１〜Ｒ４は水素基、ハロゲン基、アルキル基あるいはハロゲン化アルキル基である。） An electrolytic solution for a secondary battery , comprising a solvent containing a dioxole-based compound represented by Chemical formula 17 .
Figure 2009211921
 (R1 to R4 are a hydrogen group, a halogen group, an alkyl group or a halogenated alkyl group.)
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