JP2018530138A5

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Info

Publication number: JP2018530138A5
Application number: JP2018531285A
Authority: JP
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2037-01-18

Description

Claims

リチウム塩及び非水系溶媒を含むリチウム−硫黄電池用電解液において、
上記非水系溶媒は、
環構造内に一つのみの酸素を含む環状エーテル；及び
下記化学式１で表される線形エーテルを含むことを特徴とする、リチウム−硫黄電池用電解液。
〔化学式１〕
Ｒ−Ｏ−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｘ−ＣＨ_２ＣＨ_３
（上記化学式１で、ＲはＣ１ないしＣ６のアルキル基、またはＣ６ないしＣ１２のアリール基で、ｘは１または２である）
上記環状エーテル溶媒は、Ｃ１ないしＣ４のアルキル基またはアルコキシ基に置換または非置換された５ないし７員環状エーテルであることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記環状エーテル溶媒は、Ｃ１ないしＣ４のアルキル基またはアルコキシ基に置換または非置換されたテトラヒドロフランまたはテトラヒドロピランであることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記Ｒは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、またはブチルであることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記環状エーテル溶媒及び線形エーテル溶媒の体積比は、５：９５ないし９５：５であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記環状エーテル溶媒及び線形エーテル溶媒の体積比は、３０：７０ないし７０：３０であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記リチウム塩は、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＢ_１０Ｃｌ_１０、ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＣＦ_３ＣＯ_２、ＬｉＣ_４ＢＯ_８、ＬｉＡｓＦ_６、ＬｉＳｂＦ_６、ＬｉＡｌＣｌ_４、ＣＨ_３ＳＯ_３Ｌｉ、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｌｉ、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２ＮＬｉ、（ＳＯ_２Ｆ）_２ＮＬｉ、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３ＣＬｉ、クロロボランリチウム、低級脂肪族カルボン酸リチウム、４フェニルホウ酸リチウム、リチウムイミド及びこれらの組み合わせからなる群から選択された１種を含むことを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記リチウム塩は、０．１ないし４．０Ｍの濃度で含まれることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記電解液は、分子内Ｎ−Ｏ結合を有する添加物をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記添加物は、硝酸リチウム、硝酸カリウム、硝酸セシウム、硝酸バリウム、硝酸アンモニウム、亜硝酸リチウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸セシウム、亜硝酸アンモニウム、メチルニトラート、ジアルキルイミダゾリウムニトラート、グアニジンニトラート、イミダゾリウムニトラート、ピリジニウムニトラート、エチルニトラート、プロピルニトラート、ブチルニトラート、ペンチルニトラート、オクチルニトラート、ニトロメタン、ニトロプロパン、ニトロブタン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、ニトロピリジン、ジニトロピリジン、ニトロトルエン、ジニトロトルエン、ピリジンＮ−オキシド、アルキルピリジンＮ−オキシド、及びテトラメチルピペリジニルオキシルからなる群から選択される１種以上であることを特徴とする、請求項９に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
上記添加物は、電解液１００重量％に対して０．０１ないし１０重量％で含まれることを特徴とする、請求項９に記載のリチウム−硫黄電池用電解液。
正極；負極；上記正極と負極の間に介在される分離膜；及び電解液を含むリチウム−硫黄電池において、
上記電解液は、請求項１ないし請求項１１のいずれか一項に記載の電解液であることを特徴とするリチウム−硫黄電池。