JP2010232117A5

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Publication number: JP2010232117A5
Application number: JP2009080845A
Authority: JP
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2011-05-06

Claims

リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極と、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、電解液とを有するリチウム二次電池において、
前記電解液が（式１）で表される化合物

（式中、Ｒ¹はアルキル基であり、Ｒは水素，アルキル基，脂環式基およびアリール基から選ばれ、各Ｒ¹及びＲは互いに同一または異なることができ、該アルキル基は炭素原子が１０個未満の直鎖または分枝鎖であり、かつｎは１から３の整数であることができる）
と、
分子内に重合性官能基を有する化合物と、を含むことを特徴とするリチウム二次電池。
前記電解液が、分子内にハロゲンを有する化合物を含有することを特徴とする請求項１
に記載のリチウム二次電池。
前記分子内に重合性官能基を有する化合物が、（式２）で表される化合物

（式中、Ｒ₇，Ｒ₈は、水素，フッ素，塩素，炭素数１〜３のアルキル基，フッ素化されたアルキル基のいずれかを表わす。）であることを特徴とする請求項１記載のリチウム二次電池。
前記分子内に重合性官能基を有する化合物が、（式３）で表される化合物

（式中、Ｚ₁，Ｚ₂は、ビニル基，アクリル基，メタクリル基のいずれかを表わす。）であることを特徴とする請求項１記載のリチウム二次電池。
前記分子内にハロゲン有する化合物が、フルオロエチレンカーボネートであることを特徴とする請求項２記載のリチウム二次電池。
前記正極が、組成式Ｌｉ_αＭｎ_xＭ１_yＭ２_zＯ₂（式中、Ｍ１は、Ｃｏ，Ｎｉから選ばれる少なくとも１種、Ｍ２は、Ｃｏ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｂ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｃｒから選ばれる少なくとも１種であり、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１，０＜α＜１.２，０.２≦ｘ≦０.６，０.２≦ｙ≦０.４，０.０５≦ｚ≦０.４）で表されるリチウム複合酸化物を含むことを特徴とする請求項１に記載のリチウム二次電池。
前記負極が、炭素質材料，IV属元素を含む酸化物，IV属元素を含む窒化物の少なくとも１種を有することを特徴とする請求項１記載のリチウム二次電池。
前記電解液が、溶媒として、（式４）で表される環状カーボネート

（式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は、水素，フッ素，塩素，炭素数１〜３のアルキル基，フッ素化されたアルキル基のいずれかを表わす。）と、
（式５）で表される鎖状カーボネート

（式中、Ｒ₅，Ｒ₆は、水素，フッ素，塩素，炭素数１〜３のアルキル基，フッ素化されたアルキル基のいずれかを表わす。）とを有することを特徴とする請求項１記載のリチウム二次電池。
リチウムイオンを吸蔵放出可能な正極と、リチウムイオンを吸蔵放出可能な負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、電解液とを有するリチウム二次電池において、
前記電解液が、（式６）で表される環状カーボネート

（式中、Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄は、水素，フッ素，塩素，炭素数１〜３のアルキル基，フッ素化されたアルキル基のいずれかを表わす。）と、
（式７）で表される鎖状カーボネート

（式中、Ｒ₅，Ｒ₆は、水素，フッ素，塩素，炭素数１〜３のアルキル基，フッ素化されたアルキル基のいずれかを表わす。）と、
（式８）で表される化合物

（式中、Ｒ₇，Ｒ₈は、水素，フッ素，塩素，炭素数１〜３のアルキル基，フッ素化されたアルキル基のいずれかを表わす。）と、
（式９）で表される化合物

（式中、Ｚ₁，Ｚ₂は、ビニル基，アクリル基，メタクリル基のいずれかを表わす。）と、
アルコキシシランと、分子内にハロゲンを有する化合物と、を含むことを特徴とするリチウム二次電池。
前記アルコキシシランが、トリメチルエトキシシラン，ジメチルジエトキシシラン，メチルトリメトキシシラン又はジメチルジメトキシシランの少なくとも一つであることを特徴とする請求項９に記載のリチウム二次電池。
前記（式６）で表される化合物の組成比率が１８.０vol％以上３０.０vol％以下であり、前記（式７）で表される化合物の組成比率が７４.０vol％以上８１.８vol％以下であり、前記（式８）で表される化合物の組成比率が０.１vol％以上１.０vol％以下であり、前記（式９）で表される化合物の組成比率が０.１vol％以上１.０vol％以下であり、前記アルコキシシランの組成比率が０.１vol％以上１.０vol％以下であり、前記ハロゲンを含有する化合物の組成比率が０.１vol％以上１.０vol％以下であって、
前記（式６）で表される化合物，前記（式７）で表される化合物，前記（式８）で表される化合物，前記（式９）で表される化合物，前記アルコキシシラン及び前記ハロゲンを有する化合物の総体積が１００vol％であることを特徴とする請求項９に記載のリチウム二次電池。
前記（式６）で表される化合物がエチレンカーボネートであり、前記（式７）で表される化合物がエチルメチルカーボネート又はジメチルカーボネートの少なくとも一つであり、前記（式８）で表される化合物がビニレンカーボネートであり、前記（式９）で表される化合物がジメタリルカーボネートであることを特徴とする請求項９に記載のリチウム二次電池。