JP2011526057A - 高電圧リチウム電池用非水性電解質 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図4
Description
LiyNi0.5−xMn1.5+xO4−δ
式(I)
(式中:
0.9<y≦1.1;
0≦x≦0.1;および
δ≧0である。)
電解質が、環式または非環式カルボン酸またはジカルボン酸無水物、カルボン酸またはジカルボン酸であって、置換されていてもよく、およびこれらの混合物から選択された少なくとも1種の第1の添加剤と、必要に応じてリチウム塩である第2の添加剤とを含有するリチウム塩の溶液であることを特徴とする、正極/電解質対を提供する。
LiyNi0.5−xMn1.5+xO4−δ
式(I)
(式中:
0.9<y≦1.1;
0≦x≦0.1;および
δ≧0)。
LiyNi0.5−xMn1.5+xO4−δ
式(I)
(式中:
0.9<y≦1.1;
0≦x≦0.1;および
δ≧0)
かつ8.167から8.190Åの間のセルパラメーターを有するスピネル構造の材料から作製されたものである。
− 集電体として働くニッケルディスク上に堆積したリチウム負極(直径16mm、厚さ135μm)、
− アルミニウム(厚さ20μmのシート)から作製された集電体上に全てが堆積された、以下に示すように調製された材料LiNi0.4Mn1.6O4(80質量%)、導電性材料としてのカーボンブラック(10質量%)、および結合剤としてのポリ六フッ化ビニリデン(10質量%)を含む厚さ25μmの複合体フィルムから得られた直径14mmのディスクからなる正極、
− 炭酸エチレン、炭酸プロピレン、および炭酸ジメチル(1/1/3質量比)の混合物中に溶解したLiPF6塩(1モル/L)をベースにした液体電解質を吸収したセパレーター。
− 前述と同じリチウム負極、
− アルミニウム(厚さ20μmのシート)から作製された集電体に全てが堆積されている、前述の実施例と同様に調製された材料LiCoPO4(80質量%)、導電性材料としてのカーボンブラック(10質量%)、および結合剤としてのポリ六フッ化ビニリデン(10質量%)を含む、25μmの複合体フィルムから得られた直径14mmのディスクからなる正極。
Claims (13)
- 正極が、下記の式(I)のスピネル構造を有する材料から作製され、8.167から8.190Åの間のセルパラメーターを有し:
LiyNi0.5−xMn1.5+xO4−δ
式(I)
(式中:
0.9<y≦1.1;
0≦x≦0.1;および
δ≧0である。)
電解質が、環式または非環式カルボン酸またはジカルボン酸無水物、カルボン酸またはジカルボン酸であって、置換されていてもよく、およびこれらの混合物から選択された少なくとも1種の第1の添加剤と、必要に応じてリチウム塩である第2の添加剤とを含有するリチウム塩の溶液であることを特徴とする、リチウム電池用の正極/電解質対。 - (1種または複数の)電解質添加剤の総量が、電解質の全質量に対して0.01質量%以上かつ30質量%以下であることを特徴とする、請求項1に記載の対。
- 前記電解質の(1種または複数の)添加剤の総量が、電解質の全質量に対して1質量%以上かつ15質量%以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の対。
- 前記電解質の(1種または複数の)添加剤の総量が、電解質の全質量に対して5質量%以上かつ10質量%以下であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の対。
- 前記電解質の(1種または複数の)添加剤の総量が、電解質の全質量に対して10質量%であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の対。
- 前記少なくとも1種の第1の電解質添加剤が、カルボン酸またはジカルボン酸無水物、およびカルボン酸またはジカルボン酸であって、ハロゲン原子、アルコール基、または芳香族水素化物基によって置換されたものから選択されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の対。
- 前記少なくとも1種の第1の電解質添加剤が、塩素原子または臭素原子によって置換されたカルボン酸またはジカルボン酸無水物から選択されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の対。
- 前記少なくとも1種の第1の電解質添加剤が、エタン酸無水物、プロパン酸無水物、安息香酸無水物、ブタン酸無水物、cis−ブテン二酸無水物、ブタン−1,4−ジカルボン酸無水物、ペンタン−1,5−ジカルボン酸無水物、ヘキサン−1,6−ジカルボン酸無水物、2,2−ジメチルブタン−1,4−ジカルボン酸無水物、2,2−ジメチルペンタン−1,5−ジカルボン酸無水物、4−ブロモフタル酸無水物、4−クロロホルミルフタル酸無水物、フタル酸無水物、ベンゾグルタル酸無水物、2−メチレンブタン−1,4−ジカルボン酸無水物、およびこれらのカルボン酸誘導体から選択されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の対。
- 前記少なくとも1種の第1の電解質添加剤が、ペンタン−1,5−ジカルボン酸無水物、および2−メチレンブタン−1,4−ジカルボン酸無水物から選択されることを特徴とする、請求項1から5および8のいずれか一項に記載の対。
- 前記第2の電解質添加剤が、存在する場合には、好ましくは式LiBC4O8のリチウムビス(オキサラト)ボレート(LiBOB)であることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の対。
- 前記正極が、請求項1で定義された式(I)のスピネル構造を有する材料から作製され、8.179から8.183Åの間のセルパラメーターを有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の対。
- 前記正極が、式LiNi0.4Mn1.6O4のスピネル構造を有する材料から作製されることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の対。
- 前記請求項のいずれか一項に記載の正極/電解質対を含むことを特徴とする、リチウム電池。
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