JP2014116586A - 電解液組成物及びこれを有するエネルギ貯蔵装置 - Google Patents
電解液組成物及びこれを有するエネルギ貯蔵装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014116586A JP2014116586A JP2013225409A JP2013225409A JP2014116586A JP 2014116586 A JP2014116586 A JP 2014116586A JP 2013225409 A JP2013225409 A JP 2013225409A JP 2013225409 A JP2013225409 A JP 2013225409A JP 2014116586 A JP2014116586 A JP 2014116586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- salt
- carbonate
- solvent
- electrolytic solution
- solution composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 67
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims abstract description 24
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 58
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical class N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- -1 LiCF 3 SO 3 Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 31
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 claims description 26
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 claims description 19
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 claims description 15
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 14
- 239000003660 carbonate based solvent Substances 0.000 claims description 10
- 229910015013 LiAsF Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013375 LiC Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013528 LiN(SO2 CF3)2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013385 LiN(SO2C2F5)2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JUXAVSAMVBLDKO-UHFFFAOYSA-N 1-(1-azabicyclo[2.2.2]octan-3-yl)-3-[3-(1h-indol-3-yl)-1-oxo-1-spiro[1,2-dihydroindene-3,4'-piperidine]-1'-ylpropan-2-yl]urea Chemical compound C1N(CC2)CCC2C1NC(=O)NC(C(=O)N1CCC2(C3=CC=CC=C3CC2)CC1)CC1=CNC2=CC=CC=C12 JUXAVSAMVBLDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 150000005678 chain carbonates Chemical class 0.000 description 14
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical group [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CCNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 AFCARXCZXQIEQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 4-ethenyl-1,3-dioxolan-2-one Chemical compound C=CC1COC(=O)O1 BJWMSGRKJIOCNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N methyl propyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OC KKQAVHGECIBFRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910001290 LiPF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- FWBMVXOCTXTBAD-UHFFFAOYSA-N butyl methyl carbonate Chemical compound CCCCOC(=O)OC FWBMVXOCTXTBAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QLVWOKQMDLQXNN-UHFFFAOYSA-N dibutyl carbonate Chemical compound CCCCOC(=O)OCCCC QLVWOKQMDLQXNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 229940093499 ethyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019439 ethyl acetate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
- H01G11/60—Liquid electrolytes characterised by the solvent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
【課題】エネルギ貯蔵装置の出力及び容量特性、サイクル寿命特性を向上させることができる、電解液組成物を提供する。
【解決手段】 電解液組成物 は、電解質塩、カーボネート系溶媒、アセトニトリル（acetonitrile）及びプロピオニトリル（propionitrile）のうちの少なくともいずれか一つのニトリル系溶媒を含む。
【選択図】図１
【解決手段】 電解液組成物 は、電解質塩、カーボネート系溶媒、アセトニトリル（acetonitrile）及びプロピオニトリル（propionitrile）のうちの少なくともいずれか一つのニトリル系溶媒を含む。
【選択図】図１
Description
本発明は、電解液組成物及びこれを有するエネルギ貯蔵装置に関し、特に、出力及び寿命特性を向上させた電解液組成物及びこれを有するエネルギ貯蔵装置に関する。
次世代エネルギ貯蔵装置の中で、ウルトラコンデンサまたはスーパーコンデンサと呼ばれる装置は、速い充放電速度、高い安定性、親環境的特性などによって、次世代エネルギ貯蔵装置として脚光を浴びている。現在、代表的なスーパーコンデンサには、リチウムイオンコンデンサ（lithium Ion Capacitor：ＬＩＣ）、電気二重層コンデンサ（electric double layer capacitor：EDLC）、擬似コンデンサ（pseudo capacitor）、ハイブリッドコンデンサ（hybrid capacitor）などが挙げられる。
リチウムイオンコンデンサの電解液組成物は、ＬｉＰＦ６のようなリチウム塩をカーボネート系非水系溶媒に溶解させて製造される。リチウム塩の効果的な溶解のためには、エチレンカーボネート（ＥＣ）またはプロピレンカーボネート（ＰＣ）などのような誘電率の高い溶媒を使わなければならない。しかし、このような環形カーボネート溶媒は常温で固体状態にあるか粘度が非常に高い。そのため、一般に前述のような環形カーボネート溶媒と共に、相対的に誘電率は小さいが低い粘度を有する鎖状カーボネート溶媒を混合した混合溶媒を使っている。
本発明は前記の問題点に鑑みて成されたものであって、エネルギ貯蔵装置の出力及び容量特性、サイクル寿命特性を向上させることができる、電解液組成物を提供することに、その目的がある。
また、本発明の他の目的は、出力及び容量特性、サイクル寿命特性が向上されたエネルギ貯蔵装置を提供することにある。
上記の目的を解決するために、本発明による電解液組成物は、電解質塩、カーボネート系溶媒、アセトニトリル（acetonitrile）及びプロピオニトリル（propionitrile）のうちの少なくともいずれか一つのニトリル系搭媒を含む。
本発明の実施形態によれば、前記ニトリル系溶媒の含量は前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％である。
本発明の実施形態によれば、前記カーボネート系溶媒は環形カーボネート溶媒を含む。
本発明の実施形態によれば、前記カーボネート系溶媒は環形カーボネート溶媒で、前記環形カーボネート系溶媒の含量は前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して１０ｗｔ％〜７０ｗｔ％である。
本発明の実施形態によれば、前記カーボネート系溶媒はエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートを含み、前記エチレンカーボネートと前記プロピレンカーボネートとの混合割合は１：１〜８：１である。
本発明の実施形態によれば、前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩のうちの少なくともいずれか一つを含む。
本発明の実施形態によれば、前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、前記リチウム塩と前記アンモニア塩との混合割合は５：５〜９：１である。
本発明の実施形態によれば、前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、前記リチウム塩または前記アンモニア塩の濃度は前記電解液に対して０．１Ｍ〜２．０Ｍである。
本発明の実施形態によれば、前記リチウム塩はＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ５、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３）２、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＰＦ３（ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ３（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）３、ＬｉＰＦ５（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）、（ＣＦ２）２（ＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＣＦ２）３（ＳＯ２）２ＮＬｉのうちの少なくともいずれか一つを含む。
本発明の実施形態によれば、前記アンモニア塩はテトラエチルアンモニウムテトラフルオロボラート（tetraethyl ammonium tetrafluoroborate：ＴＥＡＢＦ４）、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボラート（Triethylmethyl ammonium tetrafluoroborate：ＴＥＭＡＢＦ４）、ジエチルジメチルアンモニウムテトラフルオロボラート（diethyldimethyl ammonium tetrafluoroborate：ＤＥＤＭＡＢＦ４）、ジエチルメチルメトキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート（diethyl−methyl−methoxyethyl ammonium tetrafluoroborate：ＤＥＭＥＢＦ４）、スピロビピロリジニウムテトラフルオロボラート（spirobipyrrolidiniumte trafluoroborate：ＳＢＰＢＦ４）、スピロピペリジンピピロリジニウムテトラフルオロボラート（spiropiperidinepyrrolidiniumte trafluoroborate：ＳＰＰＢＦ４）のうちの少なくともいずれか一つを含む。
本発明によるエネルギ貯蔵装置は陽極、陰極及び電解液組成物を含み、前記電解液組成物は電解質塩、カーボネート系溶媒、アセトニトリル（acetonitrile）及びプロピオニトリル（propionitrile）のうちの少なくともいずれか一つのニトリル系溶媒を含む。
本発明の実施形態によれば、前記ニトリル系溶媒の含量は前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％である。
本発明の実施形態によれば、前記カーボネート系溶媒は環形カーボネート溶媒を含む。
本発明の実施形態によれば、前記カーボネート系絡媒は環形カーボネート溶媒で、前記環形カーボネート系溶媒の含量は前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して１０ｗｔ％〜７０ｗｔ％である。
本発明の実施形態によれば、前記カーボネート系溶媒はエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートを含み、前記エチレンカーボネートと前記プロピレンカーボネートとの混合割合は１：１〜８：１である。
本発明の実施形態によれば、前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩のうちの少なくともいずれか一つを含む。
本発明の実施形態によれば、前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、前記リチウム塩と前記アンモニア塩との損合割合は５：５〜９：１である。
本発明の実施形態によれば、前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、前記リチウム塩または前記アンモニア塩の濃度は前記電解液に対して０．１Ｍ〜２．０Ｍである。
本発明の実施形態による電解液組成物は、リチウム塩とアンモニア塩との混合塩を使って、溶媒として環形カーボネートと共に鎖状カーボネートに比べて誘電率が高く且つ粘度が著しく低いニトリル系溶媒を混合した混合溶媒を使って、エネルギ貯蔵装置の初期容量及び抵抗特性、サイクル寿命特性を向上させることができるという効果を奏する。
また、本発明の実施形態によるエネルギ貯蔵装置は、リチウム塩とアンモニア塩との混合塩を使って、溶媒として環形カーボネートと共に鎖状カーボネートに比べて誘電率が高く且つ粘度が著しく低いニトリル系溶媒を混合した電解液組成物を使って、エネルギ貯蔵装置の初期容量及び抵抗特性、サイクル寿命特性を向上させることができるという効果を奏する。
以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。
本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び／又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。
以下、本発明の実施形態による電解液組成物及びこれを有するエネルギ貯蔵装置に対して詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態によるエネルギ貯蔵装置を示す図面である。図１に示すように、本発明の実施形態によるエネルギ貯蔵装置１００は、電極構造物１１０、分離膜１２０及び電解液組成物１３０を含む。
前記電極構造物１１０は、陰極１１２及び陽極１１４を備える。前記陰極１１２と前記陽極１１４とは前記電解液組成物１３０を通じて電気化学反応の媒介体であるキャリアイオンをやりとる。前記陰極１１２はリチウムイオンの吸脱着が可能な炭素材料を有する活物質を有する。一例として、前記陰極１１２はグラファイト（graphite）を有する活物質が塗布された集電体を備える。前記陽極１１４は活性炭（activated carbon）を有する活物質が塗布された集電体を備える。
前記分離膜１２０は前記陰極１１２と前記陽極１１４との間に配置され、これらの陰極１１２と陽極１１４とを電気的に区切る。前記分離膜２１０には、不織布、ポリテトラフルオロエチレン（Poly tetra fluorethylene：ＰＴＦＥ）、多孔性フィルム、クラフト紙、セルロース系電解紙、レーヨン繊維、その外の多様な種類のシートのうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。
前記電解液組成物１３０は前記第１及び第２の電極１１２、１１４間で前記陰極及び陽極１１２、１１４間に陽イオン１３２及び陰イオン１３４の移動媒介体として用いられる。前記電解液組成物１３０は所定の溶媒に電解質を溶解させて製造されたことであってもよい。一例として、前記電解液組成物１３０は２個以上の電解質塩を有する電解質塩、環形カーボネート系溶媒及びニトリル系溶媒を含む。
前記電解質塩は第１の電解質塩及び第２の電解質塩を含む。前記第１の電解質塩は前記陰極及び陽極１１２、１１４の内部に吸蔵される充填反応メカニズムを有する前記陽イオン１３２を有し、前記第２の電解質塩は前記第１及び第２の電極１１２、１１４の表面で吸脱着される充放電反応メカニズムを有する陽イオン１３２を有する。一例として、前記第１の電解質塩はリチウム系電解質（以下、「リチウム塩」と称す）で、前記第２の電解質は非リチウム系電解質塩を含む。
前記リチウム塩は、エネルギ貯蔵装置１００の充放電動作時に前記陰極１１２と前記陽極１１４との間のキャリアイオンとして、リチウムイオン（Ｌｉ＋）を含む塩であってもよい。前記リチウム塩には、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ５、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３）２、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＰＦ３（ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ３（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）３、ＬｉＰＦ５（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）、（ＣＦ２）２（ＳＯ２）２ＮＬｉ及び（ＣＦ２）３（ＳＯ２）２ＮＬｉのうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。
前記非リチウム系電解質塩はアンモニウム系陽イオン（ＮＲ４ ＋）を含む。例えば、前記非リチウム系電解質（以下、「アンモニア塩」と称す）は、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボラート（tetraethyl ammonium tetrafluoroborate：ＴＥＡＢＦ４）、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボラート（Triethylmethyl ammonium tetrafluoroborate：ＴＥＭＡＢＦ４）、ジエチルジメチルアンモニウムテトラフルオロボラート（diethyldimethyl ammonium tetrafluoroborate：ＤＥＤＭＡＢＦ４）、ジエチルメチルメトキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート（diethyl−methyl−methoxyethyl ammonium tetrafluoroborate：ＤＥＭＥＢＦ４）、スピロピピロリジニウムテトラフルオロボラート（spirobipyrrolidinium tetrafluoroborate：ＳＢＰＢＦ４）、スピロピペリジンピピロリジニウムテトラフルオロボラート（spiropiperidinepyrrolidinium tetrafluoroborate：ＳＰＰＢＦ４）のうちの少なくともいずれか一つを含む。
一方、前記リチウム塩は、相対的に高い溶液安定性を有するため、エネルギ貯蔵装置１００の充放電駆動電圧増加に寄与する。また、前記リチウムイオン（Ｌｉ＋）は前記陰極及び陽極１１２、１１４の内部に吸蔵される充放電メカニズムのキャリアイオンとして使われる。よって、前記リチウム塩は物理的な電荷の吸脱着による反応メカニズムを有する非リチウム系電解液に比べて、前記エネルギ貯蔵装置１００の容量及びエネルギ密度の増加に寄与する。
また、前記アンモニウムイオン（ＮＨ４ ＋）は前記陰極及び陽極１１２、１１４の表面でイオンの物理的な吸脱着によって、電荷の蓄積及び放出が行われるため、充放電速度がリチウム塩に比べて相対的に速くなる。これによって、前記アンモニア塩は前記エネルギ貯蔵装置１００の充放電効率の向上に寄与する。また、前記アンモニア塩は電極の吸蔵及び脱離によって収縮されるか膨張されるという現象が発生されないため、前記アンモニア塩を有する前記エネルギ貯蔵装置１００は、ただリチウム系電解質を有するエネルギ貯蔵装置に比べて、長い寿命を有する。よって、前記リチウム塩と前記アンモニア塩とをと共に使う場合、相対的に前記リチウム塩の使用量が減少し、リチウムの加水分解量を減らすことができるため、前記リチウム塩によるエネルギ貯蔵装置１００の特性を低下させることを防止すると共に、出力や容量特性及びサイクル寿命特性を向上させることができる。
前述のようなリチウム塩またはアンモニア塩の濃度は多様に調節されてもよい。前記リチウム塩または前記アンモニア塩の濃度は略０．１Ｍ〜２．０Ｍであってもよく、望ましくは、略０．３Ｍ〜１．５Ｍである。前記リチウム塩または前記アンモニア塩の濃度が０．１Ｍ未満の場合、電解液としての機能が具現されないことがある。これに反して、前記リチウム塩または前記アンモニア塩の濃度が２．０Ｍ超の場合、電解質の溶解度及び伝導度の上昇が飽和され、セルの特性が低下され、セルの製造単価が高くなる。
また、前記電解液組成物１３０は、適用しようとするエネルギ貯蔵装置の種類及び応用分野によって、前記リチウム塩と前記非リチウム塩との相対的な含量比を多様に調節することができる。例えば、前記エネルギ貯蔵装置が出力特性の強調される分野において使われる場合、相対的にアンモニア塩のモル濃度をさらに増加させることが望ましい。前記エネルギ貯蔵装置が容量特性を強調する分野において使われる場合、相対的にリチウム塩のモル濃度をさらに増加させることが望ましい。前記電解液内のリチウム塩の含量が前記混合割合基準に比べて少ない場合、前記エネルギ貯蔵装置の容量が減少されることがある。特に、前記エネルギ貯蔵装置がリチウムイオンキャパシタ（ＬＩＣ）の場合、初期充放電の時、初期SEI film formationによるリチウムイオンの消耗によって、電極の非可逆容量が大きくなり、前記エネルギ貯蔵装置の溶液安定性が低くなる。これに反して、前記電解液組成物内の前記リチウム塩の含量が前記の割合基準に比べて多い場合に、一般にリチウム塩を使った方がアンモニア塩を使った方に比べて電解液のイオン伝導度が小さいため、エネルギ貯蔵装置の出力特性も低下する。
前記カーボネート系溶媒には、相対的に誘電率及び粘度の高い環形カーボネートが挙げられる。この環形カーボネートとして、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）、ビニルエチレンカーボネート（ＶＥＣ）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。
前記ニトリル系溶媒は、前記環形カーボネートに比べて低い粘度を有すると共に、鎖状カーボネートに比べて高い誘電率を有する。前記環形カーボネートは、常温で固体かまたは粘度が非常に高いため、前記環形カーボネートのみで電解質の溶解のための溶媒として使うのに難しい。そのため、相対的に環形カーボネートに粘度の低い溶媒を混合した混合溶媒を使っているが、該使われる鎖状カーボネートは誘電率が著しく低いため、前記電解液組成物の機能を低下させることがある。よって、前記鎖状カーボネートの代りに、高い誘電率を有すると共に著しく低い粘度を有するニトリル系溶媒を使う。すると、前記電解質の効果的な溶解が可能になると共に、電解液組成物の機能を向上させることができる。このようなニトリル系溶媒には、アセトニトリル（acetonitrile）及びプロピオニトリル（propionitrile）のうちのいずれか一つが挙げられる。
前述のような溶媒の詳細含量は多様に調節されてもよい。前記環形カーボネートは、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの混合比を１：１〜８：１に調節して使うことができる。電解液を構成する溶媒の中で、カーボネート系溶媒の総含量は総混合溶媒組成に対して略１０ｗｔ％〜７０ｗｔ％が望ましい。エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとを混合して使う場合において、相対的により熱的電気化学的に不安定なプロピレンカーボネートの含量が前記エチレンカーボネートに対比して１：１超の場合、寿命特性が低下し、ガスの発生が多くなる。これに反して、フロピレンカーボネートの含量が前記エチレンカーボネートに対比して８：１未満の場合、初期に電極を保護するようなＳＥＩ被膜の形成の効率が良くなく、むしろ寿命特性が低下してしまう。
また、ニトリル系溶媒の含量は、電解液を構成する全体混合溶媒組成に対して略３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％である。前記ニトリル系溶媒の含量が３０ｗｔ％未満の場合、電解液の粘度が高くなり、伝導度が低くなり、低温特性及び寿命特性が低下する。これに反して、前記ニトリル系溶媒の含量が９０％超の場合、電解液を構成する混合溶媒の中で電極のＳＥＩ被膜の形成に寄与するカーボネート成分の含量が相対的に少なく、寿命特性が低下され、高温で蒸気圧が大きくなり、セルの脹れ現像が発生される。
上述した本発明の実施形態による溶媒は、環形カーボネートとニトリル系溶媒との混合溶媒によってなされることと説明したが、これに限定するものではない。例えば、該溶媒には、選択的に鎖状カーボネート溶媒をさらに追加してもよい。前記鎖状カーボネートには、ジメチルカーボネート（Dimethyl Carbonate：DMC）、エチルメチルカーボネート（Ethylmethyl Carbonate：EMC）、ジエチルカーボネート（Diethyl Carbonate：DEC）、メチルプロピルカーボネート（Methylpropyl Cabonate：MPC）、ジプロピルカーボネート（Dipropyl Carbonate：DPC）、メチルブチルカーボネート（Methylbuthyl Carbonate：MBC）、ジブチルカーボネート（Dibutyle Ｃarbonate：DBC）のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。その他に、ガンマブチロラクトン（Gaillillabutyrolactone）、スルブオラン（sulfolane）、エチルアセテート（ethylacetate）、メチルアセテート（methylacetate）、メチルプロピオネート（methylpropionate）、その外の多様な種類のエーテル、エステル、アミド系列の溶媒が追加に使われてもよい。
前述のような構造のエネルギ貯蔵装置１００は、活性炭素を利用する電気二重層電荷吸着（electric double layer charging）を充放電反応メカニズムとして駆動される電気二重層コンデンサ（electric double layer capacitor：EDLC）で構成されてもよい。または、前記エネルギ貯蔵装置１００は、リチウムイオン（Ｌｉ＋）を電気化学反応メカニズムのキャリアイオンとして使うリチウムイオンコンデンサ（Lithium Ion Capacitor：ＬＩＣ）で構成されてもよい。
前述のように、本発明の実施形態による電解液組成物は、リチウム塩とアンモニア塩との混合塩を使って、溶媒として環形カーボネートと共に、鎖状カーボネートに比べて誘電率が高く且つ粘度が著しく低いニトリル系溶媒を混合した混合溶媒を使って、初期の容量及び抵抗特性を向上させると共に、サイクル寿命特性を向上させることができるという効果を奏する。
＜実施例＞
＜実施例＞
陽極には、市販中のＥＤＬＣ級活性炭電極材を使って、陰極には、リチウムイオンバッテリー（ＬＩＢ）級グラファイト電極材料をリチウムドーピングして使われるリチウムイオンコンデンサ（ＬＩＣ）を下記の表１、表３及び表５のように各々セルとして製造する。これらの表に表示された比較例及び実施例の各々に対して、常温で初期特性及びサイクル寿命試験（５０,０００cycle）を行った後、これに対する結果を表２、表４及び表６に各々揃えた。
陽極及び陰極は各々、活物質：ＡＢ導電材：ＰＶＤＦバインダ＝８０：１０：１０になるように、混合スラリーを製造した後、コーティング及び真空乾燥して製造した。続いて、製造された電極を各々１００ｍｍ×１００ｍｍ大きさで切って積層してエネルギ貯蔵装置を製造した。作動電圧は２.２〜３.８Ｖの範囲で１００Ｃ速度で充放電サイクルを行いながら、容量及び抵抗特性を評価し、表２、表４及び表６に各々揃えた。
上記の表１及び表２に示すように、実施例１−１と実施例１−２とを比べると、リチウム塩を単体で含む電解液組成物に比べて、リチウム塩とアンモニア塩との混合塩を使う電解液組成物の初期容量及びサイクル寿命特性が向上することが認められ、全て比較例１−１及び１−２に比べて向上した特性を発揮した。実施例１−２と比較例１−１とを比べると、電解液組成物の中でエチレンカーボネート（ＥＣ）の比を一部減少させ、プロピレンカーボネート（ＰＣ）を一定量混合すれば、抵抗特性及びサイクル寿命特性が改善することが認められた。また、実施例１−２と比較例１−２とを比べると、電解液組成物を液相で維持すると共に伝導度及び粘度を向上させるために、環形カーボネート（ＥＣ、ＰＣ）に混合する低貼度の鎖状カーボネートであるエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）をアセトニトリル（ＡＣＮ）で取り替える場合、初期容量及び抵抗特性、サイクル寿命特性が向上することが認められた。
これによって、電解液組成物として、リチウム塩とアンモニア塩との混合塩を使って、環形カーボネート系溶媒に、鎖状カーボネート系溶媒の代りにニトリル系溶媒を使えば、初期容量及びサイクル寿命特性が一番大きく向上することが認められた。
上記の表３及び表４に示すように、リチウム塩とアンモニア塩との混合塩を使って、基本溶媒としてエチレンカーボネート（ＥＣ）及びプロピレンカーボネート（ＰＣ）を基本組成にし、ニトリル系溶媒であるアセトニトリル（ＡＣＮ）を一定単位で含量を調節してテストした。その結果、アセトニトリル溶媒を一定量以上添加する場合、初期容量及び抵抗特性が改善されたことが認められた。特に、実施例２−１〜２−７と比較例２−１〜２−３とを比べると、電解液を構成する総混合溶媒に対比して使われるアセトニトリルの含量が総混合溶媒組成の中で略３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％の場合に、初期容量及び抵抗特性が非常に改善され、サイクル寿命特性が大きく向上したことが認められた。
上記の表５及び６に示すように、リチウム塩とアンモニア塩との混合塩を使って、基本溶媒としてエチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、アセトニトリル（ＡＣＮ）を使って、エチレンカーボネート（ＥＣ）及びプロピレンカーボネート（ＰＣ）の相対的な含量を調節してテストした。その結果、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの混合比を一定な比率で調節する場合、サイクル寿命特性が向上することが認められた。特に、実施例３−１〜３−５と比較例３−１〜３−４とを比べると、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの混合比を略１：１〜８：１以内に調節した場合、サイクル寿命特性が大きく向上したことが認められた。
また、上述した実施例によれば、電解液を構成する電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩のうちのいずれか一つを単体として使ってもよい。この時、前記リチウム塩または前記アンモニア塩のモル濃度は各々０．１Ｍ〜２．０Ｍになる。または、電解液を構成する電解質塩は、リチウム塩及びアンモニア塩を混合して使ってもよい。特に、ＬＩＣセルを製造する場合、電解液を構成する電解質塩はリチウム塩：アンモニア塩を５：５〜９：１の混合割合（モル濃度基準）で混合して特性をより一層改善することができる。リチウム塩とアンモニア塩とを混合して使う実施例１−１の場合の方が、リチウム塩を単体として使う実施例１−２に比べて、初期容量及び抵抗特性が改善されることが認められた。また、サイクル寿命特性が大きく向上したことが認められた。
前述のように、本発明による電解液組成物は、電解液組成物を液相で維持すると共に伝導度及び粘度を向上させるために、混合する低貼度の鎖状カーボネート（ＥＭＣ）の代りに、誘電率が高く且つ粘度も一般的なカーボネート系溶媒に比べて著しく低い二トリル系溶媒（ＡＣＮ）を混合して使う場合、初期容量及び抵抗特性が非常に優秀で、サイクル寿命特性が向上することが認められた。特に、リチウム塩及びアンモニア塩から成る混合塩を使って、電解液を構成する溶媒の中でニトリル系溶媒の総合量を全体混合溶媒組成に対比した略３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％に調節し、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとの混合比を１：１〜８：１に調節した場合、初期容量及び抵抗特性、サイクル寿命特性が大きく向上することが認められた。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１００ エネルギ貯蔵装置
１１０ 電極構造物
１１２ 陰極
１１４ 陽極
１２０ 分離膜
１３０ 電解液組成物
１３２ 陽イオン
１３４ 陰イオン
１１０ 電極構造物
１１２ 陰極
１１４ 陽極
１２０ 分離膜
１３０ 電解液組成物
１３２ 陽イオン
１３４ 陰イオン
Claims (18)
- 電解質塩と、カーボネート系溶媒と、アセトニトリル（acetonitrile）及びプロピオニトリル（propionitrile）のうちの少なくともいずれか一つのニトリル系溶媒とを含む電解液組成物。
- 前記ニトリル系溶媒の含量は、前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％である請求項１に記載の電解液組成物。
- 前記カーボネート系溶媒は、環形カーボネート系溶媒を含む請求項１または２に記載の電解液組成物。
- 前記カーボネート系溶媒は、環形カーボネート系溶媒であり、
前記環形カーボネート系溶媒の含量は、前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して１０ｗｔ％〜７０ｗｔ％である請求項１から３のいずれか1項に記載の電解液組成物。 - 前記カーボネート系溶媒は、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートを含み、
前記エチレンカーボネートと前記プロピレンカーボネートとの混合割合は１：１〜８：１である請求項１から４のいずれか1項に記載の電解液組成物。 - 前記電解質塩は、リチウム塩及びアンモニア塩のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１から５のいずれか1項に記載の電解液組成物。
- 前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、
前記リチウム塩と前記アンモニア塩との混合割合は５：５〜９：１である請求項１から６のいずれか1項に記載の電解液組成物。 - 前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、
前記リチウム塩または前記アンモニア塩の濃度は前記電解液組成物に対して０．１Ｍ〜２．０Ｍである請求項１から７のいずれか1項に記載の電解液組成物。 - 前記リチウム塩は、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＡｓＦ５、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３）２、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＰＦ３（ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ３（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）３、ＬｉＰＦ５（ｉｓｏ−Ｃ３Ｆ７）、（ＣＦ２）２（ＳＯ２）２ＮＬｉ、（ＣＦ２）３（ＳＯ２）２ＮＬｉのうちの少なくともいずれか一つを含む請求項６から８のいずれか１項に記載の電解液組成物。
- 前記アンモニア塩は、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボラート（tetraethyl ammonium tetrafluoroborate：ＴＥＡＢＦ４）、トリエチルメチルアンモニウムテトラフルオロボラート（Triethylmethyl ammonium tetrafluoroborate：ＴＥＭＡＢＦ４）、ジエチルジメチルアンモニウムテトラフルオロボラート（diethyldimethyl ammonium tetrafluoroborate：ＤＥＤＭＡＢＦ４）、ジエチルメチルメトキシエチルアンモニウムテトラフルオロボラート（diethyl−methyl−methoxyethyl ammonium tetrafluoroborate：ＤＥＭＥＢＦ４）、スピロビピロリジニウムテトラフルオロボラート（spirobipyrrolidiniumte trafluoroborate：ＳＢＰＢＦ４）、スピロピペリジンピピロリジニウムテトラフルオロボラート（spiropiperidinepyrrolidiniumte trafluoroborate：ＳＰＰＢＦ４）のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項６から９のいずれか１項に記載の電解液組成物。
- 陽極、陰極及び電解液組成物を含み、
前記電解液組成物は、電解質塩と、カーボネート系溶媒と、アセトニトリル及びプロピオニトリルのうちの少なくともいずれか一つのニトリル系溶媒とを含むエネルギ貯蔵装置。 - 前記ニトリル系溶媒の含量は、前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して３０ｗｔ％〜９０ｗｔ％である請求項１１に記載のエネルギ貯蔵装置。
- 前記カーボネート系溶媒は、環形カーボネート系溶媒を含む請求項１１または１２に記載のエネルギ貯蔵装置。
- 前記カーボネート系溶媒は環形カーボネート系溶媒で、
前記環形カーボネート系溶媒の含量は、前記電解液組成物に含まれた総混合溶媒に対して１０ｗｔ％〜７０ｗｔ％である請求項１１から１３のいずれか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。 - 前記カーボネート系溶媒はエチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートを含み、
前記エチレンカーボネートと前記プロピレンカーボネートとの混合割合は１：１〜８：１である請求項１１から１４のいずれか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。 - 前記電解質塩は、リチウム塩及びアンモニア塩のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１１から１５のいずれか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。
- 前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、
前記リチウム塩と前記アンモニア塩との混合割合は５：５〜９：１である請求項１１から１６のいずれか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。 - 前記電解質塩はリチウム塩及びアンモニア塩を含み、
前記リチウム塩または前記アンモニア塩の濃度は前記電解液組成物に対して０．１Ｍ〜２．０Ｍである請求項１１から１７のいずれか１項に記載のエネルギ貯蔵装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120141244A KR20140090277A (ko) | 2012-12-06 | 2012-12-06 | 전해액 조성물 및 이를 갖는 에너지 저장 장치 |
| KR10-2012-0141244 | 2012-12-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014116586A true JP2014116586A (ja) | 2014-06-26 |
Family
ID=50880718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013225409A Pending JP2014116586A (ja) | 2012-12-06 | 2013-10-30 | 電解液組成物及びこれを有するエネルギ貯蔵装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9011709B2 (ja) |
| JP (1) | JP2014116586A (ja) |
| KR (1) | KR20140090277A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016159108A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 旭化成株式会社 | 非水系電解液及び非水系二次電池 |
| WO2016159117A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 旭化成株式会社 | 非水系電解液及び非水系二次電池 |
| KR101878589B1 (ko) * | 2017-01-11 | 2018-08-08 | 군산대학교산학협력단 | 바이티오펜을 함유하는 전기이중층 커패시터용 전해질 조성물 또는 이를 포함하는 전기이중층 커패시터 |
| RU2773505C2 (ru) * | 2017-03-17 | 2022-06-06 | Бродбит Баттериз Ой | Электролит для применения в суперконденсаторах и гальванических элементах высокой мощности |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9928970B2 (en) * | 2015-04-23 | 2018-03-27 | Jtekt Corporation | Lithium ion capacitor |
| CN114050322B (zh) | 2016-05-02 | 2022-11-29 | 心脏起搏器股份公司 | 电池锂簇生长控制 |
| KR102629047B1 (ko) * | 2018-05-02 | 2024-01-23 | 가부시키가이샤 제이텍트 | 알칼리 금속 이온 커패시터 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0785888A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Toshiba Corp | リチウム二次電池 |
| US20040096747A1 (en) * | 2001-01-30 | 2004-05-20 | Andree Schwake | Electrolyte solution for electrochemical cells |
| JP2005521239A (ja) * | 2002-03-19 | 2005-07-14 | エナジィ・ストーリッジ・システムズ・プロプライエタリー・リミテッド | エネルギ貯蔵装置用電解質 |
| WO2008088050A1 (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Stella Chemifa Corporation | 蓄電素子 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3829330A (en) * | 1969-08-27 | 1974-08-13 | Mallory & Co Inc P R | High rate li/moo3 organic electrolyte cell |
| JPS5271630A (en) * | 1975-12-10 | 1977-06-15 | Hitachi Maxell | Nonnaqueous electrolyte battery |
| US5716728A (en) * | 1996-11-04 | 1998-02-10 | Wilson Greatbatch Ltd. | Alkali metal electrochemical cell with improved energy density |
| JP2000124077A (ja) * | 1998-10-19 | 2000-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気二重層キャパシタ |
| JP3815087B2 (ja) * | 1998-10-26 | 2006-08-30 | 宇部興産株式会社 | 非水電解液及びそれを用いたリチウム二次電池 |
| US8081418B2 (en) * | 2007-06-05 | 2011-12-20 | California Institute Of Technology | Low temperature double-layer capacitors |
| KR100928224B1 (ko) | 2008-03-19 | 2009-11-24 | 한국전기연구원 | 에너지 저장 디바이스용 나노 활물질 전극 제조방법 |
| US7675737B1 (en) * | 2008-07-02 | 2010-03-09 | Lithdyne Llc | Low temperature non-aqueous electrolyte |
| KR101041722B1 (ko) | 2009-01-09 | 2011-06-14 | 주식회사 엘지화학 | 공융혼합물과 니트릴 화합물을 포함하는 전해질 및 이를 구비한 전기화학소자 |
-
2012
- 2012-12-06 KR KR1020120141244A patent/KR20140090277A/ko not_active Application Discontinuation
-
2013
- 2013-03-15 US US13/843,120 patent/US9011709B2/en active Active
- 2013-10-30 JP JP2013225409A patent/JP2014116586A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0785888A (ja) * | 1993-09-17 | 1995-03-31 | Toshiba Corp | リチウム二次電池 |
| US20040096747A1 (en) * | 2001-01-30 | 2004-05-20 | Andree Schwake | Electrolyte solution for electrochemical cells |
| JP2005521239A (ja) * | 2002-03-19 | 2005-07-14 | エナジィ・ストーリッジ・システムズ・プロプライエタリー・リミテッド | エネルギ貯蔵装置用電解質 |
| WO2008088050A1 (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-24 | Stella Chemifa Corporation | 蓄電素子 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016159108A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 旭化成株式会社 | 非水系電解液及び非水系二次電池 |
| WO2016159117A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 旭化成株式会社 | 非水系電解液及び非水系二次電池 |
| JPWO2016159117A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2017-09-21 | 旭化成株式会社 | 非水系電解液及び非水系二次電池 |
| JPWO2016159108A1 (ja) * | 2015-03-31 | 2017-09-21 | 旭化成株式会社 | 非水系電解液及び非水系二次電池 |
| CN107431247A (zh) * | 2015-03-31 | 2017-12-01 | 旭化成株式会社 | 非水系电解液和非水系二次电池 |
| CN107431247B (zh) * | 2015-03-31 | 2020-02-21 | 旭化成株式会社 | 非水系电解液和非水系二次电池 |
| US10693189B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-06-23 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Nonaqueous electrolyte and nonaqueous secondary battery |
| US10756394B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-08-25 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Nonaqueous electrolyte and nonaqueous secondary battery |
| KR101878589B1 (ko) * | 2017-01-11 | 2018-08-08 | 군산대학교산학협력단 | 바이티오펜을 함유하는 전기이중층 커패시터용 전해질 조성물 또는 이를 포함하는 전기이중층 커패시터 |
| RU2773505C2 (ru) * | 2017-03-17 | 2022-06-06 | Бродбит Баттериз Ой | Электролит для применения в суперконденсаторах и гальванических элементах высокой мощности |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20140090277A (ko) | 2014-07-17 |
| US9011709B2 (en) | 2015-04-21 |
| US20140160631A1 (en) | 2014-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100570359B1 (ko) | 하이브리드 전지 | |
| CN101385183B (zh) | 电化学能量储存装置 | |
| JP5392355B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ | |
| JP2014116586A (ja) | 電解液組成物及びこれを有するエネルギ貯蔵装置 | |
| JP2014225574A (ja) | キャパシタおよびその充放電方法 | |
| US20140168854A1 (en) | Electrode structure and energy storage apparatus including the same | |
| EP1855298A1 (en) | Nonaqueous electrolyte for electrochemical energy storage device and electrochemical energy storage device making use of the same | |
| KR20120129566A (ko) | 리튬이온 커패시터용 전해액 및 이를 포함하는 리튬이온 커패시터 | |
| WO2019234977A1 (ja) | 半固体電解質層及び二次電池 | |
| CN108701552A (zh) | 电化学设备和其中使用的负极及其制造方法 | |
| JP2020113492A (ja) | 二次電池 | |
| KR101138524B1 (ko) | 에너지 저장 장치 | |
| KR101118862B1 (ko) | 전해액 조성물 및 이를 구비하는 에너지 저장장치 | |
| KR101138522B1 (ko) | 전극 구조체 및 이를 구비하는 리튬 이온 캐패시터 | |
| JP2008283161A (ja) | 電気化学キャパシタ用電解液および電気化学キャパシタ | |
| US20130130126A1 (en) | Electrochemical cell for high-voltage operation and electrode coatings for use in the same | |
| JP5473296B2 (ja) | 第４級アンモニウム塩 | |
| CN110299250A (zh) | 用于电化学器件的电解液和电化学器件 | |
| JP6696388B2 (ja) | 蓄電デバイス用電極の製造方法 | |
| JP2023524581A (ja) | 広温度域電解質 | |
| KR101101695B1 (ko) | 리튬 이온 커패시터용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이온 커패시터 | |
| WO2019142502A1 (ja) | 負極、半二次電池、二次電池 | |
| KR101305209B1 (ko) | 고율충방전 특성이 향상된 캐패시터 및 이의 제조방법 | |
| KR20240060266A (ko) | 고온 특성이 향상된 이온전도성 전구체 전해액 및 이를 포함하는 에너지 저장 장치 | |
| KR20120024419A (ko) | 전해액 조성물 및 이를 포함하는 에너지 저장 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160726 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170731 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170905 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180508 |