JP2021048006A - Non-aqueous electrolyte for battery and lithium secondary battery - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、電池用非水電解液及びリチウム二次電池に関する。 The present disclosure relates to a non-aqueous electrolyte solution for a battery and a lithium secondary battery.
従来より、リチウム二次電池等の電池に用いられる電池用非水電解液について、種々の検討がなされている。
例えば、特許文献1には、優れた出力及び寿命特性を示すリチウム二次電池用電解液として、リチウム塩及び非水系溶媒を含むリチウム二次電池用電解液において、前記電解液に、シラン系物質が電解液の全重量を基準として0.1〜20重量%の含量で添加されていることを特徴とする、リチウム二次電池用電解液が開示されている。この特許文献1には、シラン系物質として、トリメトキシシリルプロピルアニリン(TMSPA)、テトラメチルオルトシリケート、テトラエチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、テトラブチルオルトシリケート及びこれらの混合物で構成される群から選択されたいずれか1つであることが好ましいことも開示されている。
Conventionally, various studies have been made on non-aqueous electrolyte solutions for batteries used in batteries such as lithium secondary batteries.
For example, Patent Document 1 describes an electrolytic solution for a lithium secondary battery containing a lithium salt and a non-aqueous solvent as an electrolytic solution for a lithium secondary battery exhibiting excellent output and life characteristics. Disclosed is an electrolytic solution for a lithium secondary battery, characterized in that is added in a content of 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the electrolytic solution. In Patent Document 1, the silane-based substance is selected from the group consisting of trimethoxysilylpropylaniline (TMSPA), tetramethyl orthosilicate, tetraethyl orthosilicate, tetrapropyl orthosilicate, tetrabutyl orthosilicate, and a mixture thereof. It is also disclosed that it is preferable to use any one of the above.
しかしながら、電池抵抗をより低減させることが求められる場合がある。
本開示の一態様の目的は、電池抵抗を低減できる電池用非水電解液を提供することである。
本開示の別の一態様の目的は、電池抵抗が低減されたリチウム二次電池を提供することである。
However, it may be required to further reduce the battery resistance.
An object of one aspect of the present disclosure is to provide a non-aqueous electrolyte solution for a battery capable of reducing battery resistance.
An object of another aspect of the present disclosure is to provide a lithium secondary battery with reduced battery resistance.
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 下記式(1)で表される化合物を含有する電池用非水電解液。
Means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A non-aqueous electrolytic solution for a battery containing a compound represented by the following formula (1).
式(1)中、
R1〜R9は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、又はフェニル基を表し、
R10は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、フェニル基、又は式(S1)で表される基を表す。
式(S1)中、
R11〜R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、又はフェニル基を表し、
L1は、単結合又は酸素原子を表し、
*は、結合位置を表す。
In equation (1),
R 1 to R 9 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or a group represented by the formula (S1).
In equation (S1),
R 11 to R 13 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.
L 1 represents a single bond or an oxygen atom
* Represents the bond position.
<2> 前記式(1)で表される化合物の含有量が、非水電解液の全量に対し、0.001質量%〜10質量%である<1>に記載の電池用非水電解液。
<3> 更に、下記式(2)で表される化合物を含有する<1>又は<2>に記載の電池用非水電解液。
<2> The non-aqueous electrolyte solution for batteries according to <1>, wherein the content of the compound represented by the formula (1) is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. ..
<3> The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to <1> or <2>, which further contains a compound represented by the following formula (2).
式(2)中、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、又は炭素数1〜6のフッ化炭化水素基を表す。 In the formula (2), R 21 and R 22 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, respectively.
<4> 前記式(2)で表される化合物の含有量が、非水電解液の全量に対し、0.001質量%〜10質量%である<3>に記載の電池用非水電解液。 <4> The non-aqueous electrolyte solution for batteries according to <3>, wherein the content of the compound represented by the formula (2) is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. ..
<5> 正極と、
金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属若しくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、及び、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料からなる群から選ばれる少なくとも1種を負極活物質として含む負極と、
<1>〜<4>のいずれか1つに記載の電池用非水電解液と、
を含むリチウム二次電池。
<6> <5>に記載のリチウム二次電池を充放電させて得られたリチウム二次電池。
<5> Positive electrode and
Metallic lithium, lithium-containing alloys, metals or alloys that can be alloyed with lithium, oxides that can be doped and dedoped with lithium ions, transition metal nitrogen compounds that can be doped and dedoped with lithium ions, and lithium. A negative electrode containing at least one selected from the group consisting of a carbon material capable of doping and dedoping ions as a negative electrode active material, and a negative electrode.
The non-aqueous electrolyte solution for batteries according to any one of <1> to <4>.
Lithium secondary battery including.
<6> A lithium secondary battery obtained by charging / discharging the lithium secondary battery according to <5>.
本開示の一態様によれば、電池抵抗を低減できる電池用非水電解液が提供される。
本開示の別の一態様によれば、電池抵抗が低減されたリチウム二次電池が提供される。
According to one aspect of the present disclosure, a non-aqueous electrolyte solution for a battery capable of reducing battery resistance is provided.
According to another aspect of the present disclosure, a lithium secondary battery with reduced battery resistance is provided.
本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
In the present specification, the numerical range represented by using "~" means a range including the numerical values before and after "~" as the lower limit value and the upper limit value.
In the present specification, the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified, when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition. Means.
〔電池用非水電解液〕
本開示の電池用非水電解液(以下、単に「非水電解液」ともいう)は、下記式(1)で表される化合物を含有する。
本開示の非水電解液によれば、電池抵抗、特に、正極抵抗を低減できる。
かかる効果が奏される理由は明らかではないが、下記式(1)で表される化合物を非水電解液に含有させることにより、正極上の非水電解液の分解物の増加を抑制し、抵抗上昇を抑制できるためと考えられる。
[Non-aqueous electrolyte for batteries]
The non-aqueous electrolytic solution for batteries (hereinafter, also simply referred to as “non-aqueous electrolytic solution”) of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (1).
According to the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure, battery resistance, particularly positive electrode resistance, can be reduced.
Although the reason why such an effect is exhibited is not clear, by incorporating the compound represented by the following formula (1) in the non-aqueous electrolytic solution, the increase of decomposition products of the non-aqueous electrolytic solution on the positive electrode is suppressed. This is thought to be because the increase in resistance can be suppressed.
<式(1)で表される化合物> <Compound represented by formula (1)>
式(1)中、
R1〜R9は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、又はフェニル基を表し、
R10は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、フェニル基、又は式(S1)で表される基を表す。
式(S1)中、
R11〜R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、又はフェニル基を表し、
L1は、単結合又は酸素原子を表し、
*は、結合位置を表す。
In equation (1),
R 1 to R 9 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or a group represented by the formula (S1).
In equation (S1),
R 11 to R 13 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.
L 1 represents a single bond or an oxygen atom
* Represents the bond position.
式(1)中、R1〜R13で表される炭素数1〜6のアルキル基としては、炭素数1〜3のアルキル基がより好ましく、メチル基又はエチル基が更に好ましく、メチル基が更に好ましい。 In the formula (1), as the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 1 to R 13 , an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable, a methyl group or an ethyl group is further preferable, and a methyl group is used. More preferred.
式(1)中、R1〜R13で表される炭素数2〜6のアルケニル基としては、炭素数2又は3のアルケニル基が好ましく、ビニル基又はアリル基がより好ましい。 In the formula (1), as the alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms represented by R 1 to R 13 , an alkenyl group having 2 or 3 carbon atoms is preferable, and a vinyl group or an allyl group is more preferable.
式(S1)中、L1は、単結合、又は、酸素原子(言い換えれば、エーテル結合(−O−))を表す。
式(S1)で表される基において、L1が単結合である態様は、下記式(S1A)で表される基であり、L1が酸素原子である態様は、下記式(S1B)で表される基である。
In the formula (S1), L 1 represents a single bond or an oxygen atom (in other words, an ether bond (−O−)).
In the group represented by the formula (S1), the embodiment in which L 1 is a single bond is the group represented by the following formula (S1A), and the embodiment in which L 1 is an oxygen atom is represented by the following formula (S1B). It is the group represented.
式(S1A)中のR11〜R13は、それぞれ、式(S1)中のR11〜R13と同義であり、式(S1B)中のR11〜R13は、それぞれ、式(S1)中のR11〜R13と同義である。 Wherein R 11 to R 13 in (S1A), respectively, have the same meaning as R 11 to R 13 in the formula (S1), R 11 to R 13 in the formula (S1B), respectively, the formula (S1) It is synonymous with R 11 to R 13 inside.
式(S1)中のL1は、単結合であることが好ましい。即ち、式(S1)で表される基は、式(S1A)で表される基であることが好ましい。 L 1 in the formula (S1) is preferably a single bond. That is, the group represented by the formula (S1) is preferably the group represented by the formula (S1A).
以下、式(1)で表される化合物の具体例を示すが、式(1)で表される化合物は、以下の具体例には限定されない。 Hereinafter, specific examples of the compound represented by the formula (1) will be shown, but the compound represented by the formula (1) is not limited to the following specific examples.
式(1)で表される化合物の含有量は、非水電解液の全量に対し、好ましくは0.001質量%〜10質量%であり、より好ましくは0.01質量%〜5質量%であり、更に好ましくは0.1質量%〜2質量%であり、更に好ましくは0.1質量%〜0.6質量%である。 The content of the compound represented by the formula (1) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.01% by mass to 5% by mass, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. Yes, more preferably 0.1% by mass to 2% by mass, still more preferably 0.1% by mass to 0.6% by mass.
<式(2)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(2)で表される化合物を含有することが好ましい。
<Compound represented by formula (2)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure preferably contains a compound represented by the following formula (2).
式(2)中、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、又は炭素数1〜6のフッ化炭化水素基を表す。 In the formula (2), R 21 and R 22 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, respectively.
式(2)中、R21又はR22で表される炭素数1〜6の炭化水素基は、直鎖の炭化水素基であってもよいし、分岐及び/又は環構造を有する炭化水素基であってもよい。
R21又はR22で表される炭素数1〜6の炭化水素基としては、アルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基が更に好ましい。
In the formula (2), the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 or R 22 may be a linear hydrocarbon group, or a hydrocarbon group having a branched and / or ring structure. It may be.
As the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 or R 22 , an alkyl group or an aryl group is preferable, and an alkyl group is more preferable.
式(2)中、R21又はR22で表される炭素数1〜6のフッ化炭化水素基は、直鎖のフッ化炭化水素基であってもよいし、分岐及び/又は環構造を有するフッ化炭化水素基であってもよい。
R21又はR22で表される炭素数1〜6のフッ化炭化水素基としては、フッ化アルキル基又はフッ化アリール基が好ましく、フッ化アルキル基が更に好ましい。
In the formula (2), the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 or R 22 may be a linear fluorinated hydrocarbon group, and may have a branched and / or ring structure. It may be a fluorinated hydrocarbon group having.
As the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 or R 22 , an alkyl fluorinated group or an aryl fluorinated group is preferable, and an alkyl fluorinated group is more preferable.
式(2)中、R21又はR22で表される炭素数1〜6のフッ化炭化水素基の炭素数としては、1〜3がより好ましく、1又は2が更に好ましく、1が特に好ましい。 In the formula (2), the number of carbon atoms of the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 or R 22 is more preferably 1 to 3, further preferably 1 or 2, and particularly preferably 1. ..
式(2)で表される化合物の具体例としては、下記式(2−1)〜下記式(2−11)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(2−1)〜化合物(2−11)ともいう)が挙げられるが、式(2)で表される化合物は、これらの具体例には限定されない。
これらのうち、化合物(2−1)(ビニレンカーボネート)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (2) include compounds represented by the following formulas (2-1) to (2-11) (hereinafter, compounds (2-1) to compounds (2, respectively). -11)), but the compound represented by the formula (2) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (2-1) (vinylene carbonate) is particularly preferable.
本開示の非水電解液が式(2)で表される化合物を含有する場合、非水電解液の全量に対する式(2)で表される化合物の含有量としては、0.001質量%〜10質量%が好ましく、0.005質量%〜5質量%がより好ましく、0.01質量%〜5質量%が更に好ましく、0.1質量%〜3質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (2), the content of the compound represented by the formula (2) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution is 0.001% by mass or more. 10% by mass is preferable, 0.005% by mass to 5% by mass is more preferable, 0.01% by mass to 5% by mass is further preferable, and 0.1% by mass to 3% by mass is particularly preferable.
本開示の非水電解液が式(2)で表される化合物を含有する場合、式(1)で表される化合物の含有質量に対する式(2)で表される化合物の含有質量の比(以下、「含有質量比〔式(2)で表される化合物/式(1)で表される化合物〕」ともいう)は、好ましくは0.1〜10であり、より好ましくは0.2〜5であり、更に好ましくは0.3〜3であり、更に好ましくは0.5〜2である。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (2), the ratio of the content mass of the compound represented by the formula (2) to the content mass of the compound represented by the formula (1) ( Hereinafter, the content mass ratio (also referred to as "compound represented by formula (2) / compound represented by formula (1)") is preferably 0.1 to 10, and more preferably 0.2 to 10. It is 5, more preferably 0.3 to 3, and even more preferably 0.5 to 2.
<その他の添加剤>
本開示の非水電解液は、上記式(1)で表される化合物及び上記式(2)で表される化合物以外のその他の添加剤を少なくとも1種含有してもよい。
その他の添加剤としては、非水電解液に含有され得る公知の添加剤が挙げられる。
その他の添加剤としては、例えば、
ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウム、トリス(オキサラト)リン酸リチウム、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウム、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム等のオキサラト化合物;
1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,3−プロペンスルトン、1−メチル−1,3−プロペンスルトン、2−メチル−1,3−プロペンスルトン、3−メチル−1,3−プロペンスルトン等のスルトン化合物;
カテコールサルフェート、1,2−シクロヘキシルサルフェート、2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、4−メチル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、4−エチル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、4−プロピル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、4−ブチル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、4−ペンチル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、4−ヘキシル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、
4−メチルスルホニルオキシメチル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、4−エチルスルホニルオキシメチル−2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン、ビス((2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン−4−イル)メチル)サルフェート、4,4’−ビス(2,2−ジオキソ−1,3,2−ジオキサチオラン)等の環状硫酸エステル化合物;
等が挙げられる。
<Other additives>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one kind of additives other than the compound represented by the above formula (1) and the compound represented by the above formula (2).
Examples of other additives include known additives that can be contained in a non-aqueous electrolytic solution.
Other additives include, for example,
Oxalato compounds such as lithium difluorobis (oxalate) phosphate, lithium tetrafluoro (oxalate) phosphate, lithium tris (oxalate) phosphate, lithium difluoro (oxalate) borate, and lithium bis (oxalate) borate;
1,3-Propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-propensultone, 1-methyl-1,3-propensultone, 2-methyl-1,3-propensultone, 3-methyl-1,3- Sultone compounds such as propensultone;
Catechol sulfate, 1,2-cyclohexyl sulfate, 2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, 4-methyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, 4-ethyl-2,2- Dioxo-1,3,2-dioxathiolane, 4-propyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, 4-butyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, 4-pentyl- 2,2-Dioxo-1,3,2-dioxathiolane, 4-hexyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane,
4-Methylsulfonyloxymethyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, 4-ethylsulfonyloxymethyl-2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane, bis ((2,2-dioxo)) Cyclic sulfate compounds such as -1,3,2-dioxathiolan-4-yl) methyl) sulfate, 4,4'-bis (2,2-dioxo-1,3,2-dioxathiolane);
And so on.
また、その他の添加剤としては、
亜硫酸エチレン、亜硫酸プロピレン、硫酸エチレン、硫酸プロピレン、硫酸ブテン、硫酸ヘキセン、硫酸ビニレン、3−スルホレン、ジビニルスルホン、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等のイオウ系化合物;ビニルボロン酸ジメチル、ビニルボロン酸ジエチル、ビニルボロン酸ジプロピル、ビニルボロン酸ジブチル等のビニルボロン酸化合物;
ジメチルホルムアミド等のアミド類;
メチル−N,N−ジメチルカーバメート等の鎖状カーバメート類;
N−メチルピロリドン等の環状アミド類;
N,N−ジメチルイミダゾリジノン等の環状ウレア類;
ホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリブチル、ホウ酸トリオクチル、ホウ酸トリ(トリメチルシリル)等のホウ酸エステル類;
ジフルオロリン酸リチウム、モノフルオロリン酸リチウム、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリ(トリメチルシリル)、リン酸トリフェニル等のリン酸エステル類;
エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル等のエチレングリコール誘導体;
ビフェニル、フルオロビフェニル、o−ターフェニル、トルエン、エチルベンゼン、フルオロベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、2−フルオロアニソール、4−フルオロアニソール等の芳香族炭化水素;
無水マレイン酸、ノルボルネンジカルボン酸無水物等の炭素−炭素不飽和結合を有するカルボン酸無水物;
等も挙げられる。
In addition, as other additives,
Sulfur compounds such as ethylene sulfite, propylene sulfite, ethylene sulfate, propylene sulfate, butene sulfate, hexene sulfate, vinylene sulfate, 3-sulfolene, divinylsulfone, dimethyl sulfate, diethyl sulfate; dimethyl vinylboronate, diethyl vinylboronate, dipropyl vinylboronate , Vinylboronic acid compounds such as dibutyl vinylboronate;
Amides such as dimethylformamide;
Chain carbamates such as methyl-N, N-dimethyl carbamate;
Cyclic amides such as N-methylpyrrolidone;
Cyclic ureas such as N, N-dimethylimidazolidinone;
Boric acid esters such as trimethyl borate, triethyl borate, tributyl borate, trioctyl borate, tri (trimethylsilyl) borate;
Phosphate esters such as lithium difluorophosphate, lithium monofluorophosphate, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tri (trimethylsilyl) phosphate, triphenyl phosphate;
Ethylene glycol derivatives such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and polyethylene glycol dimethyl ether;
Aromatic hydrocarbons such as biphenyl, fluorobiphenyl, o-terphenyl, toluene, ethylbenzene, fluorobenzene, cyclohexylbenzene, 2-fluoroanisole, 4-fluoroanisole;
A carboxylic acid anhydride having a carbon-carbon unsaturated bond such as maleic anhydride and norbornene dicarboxylic acid anhydride;
And so on.
次に、非水電解液の他の成分について説明する。非水電解液は、一般的に、電解質と非水溶媒とを含有する。 Next, other components of the non-aqueous electrolyte solution will be described. The non-aqueous electrolyte solution generally contains an electrolyte and a non-aqueous solvent.
<電解質>
本開示の非水電解液における電解質は、リチウム塩を含むことが好ましく、LiPF6を含むことがより好ましい。
電解質がLiPF6を含む場合、電解質中に占めるLiPF6の比率は、好ましくは10質量%〜100質量%、より好ましくは50質量%〜100質量%、さらに好ましくは70質量%〜100質量%である。
<Electrolyte>
The electrolyte in the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure preferably contains a lithium salt, and more preferably contains LiPF 6.
When the electrolyte comprises a LiPF 6, the proportion of LiPF 6 occupied in the electrolyte is preferably 10 wt% to 100 wt%, more preferably 50 to 100 mass%, more preferably 70 wt% to 100 wt% is there.
本開示の非水電解液における電解質の濃度は、0.1mol/L〜3mol/Lが好ましく、0.5mol/L〜2mol/Lがより好ましい。
また、本開示の非水電解液におけるLiPF6の濃度は、0.1mol/L〜3mol/Lが好ましく、0.5mol/L〜2mol/Lがより好ましい。
The concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure is preferably 0.1 mol / L to 3 mol / L, more preferably 0.5 mol / L to 2 mol / L.
The concentration of LiPF 6 in the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is preferably 0.1 mol / L to 3 mol / L, more preferably 0.5 mol / L to 2 mol / L.
電解質がLiPF6を含む場合、電解質は、LiPF6以外の化合物を含んでいてもよい。
LiPF6以外の化合物としては;
(C2H5)4NPF6、(C2H5)4NBF4、(C2H5)4NClO4、(C2H5)4NAsF6、(C2H5)4N2SiF6、(C2H5)4NOSO2CkF(2k+1)(k=1〜8の整数)、(C2H5)4NPFn[CkF(2k+1)](6−n)(n=1〜5の整数、k=1〜8の整数)などのテトラアルキルアンモニウム塩;
LiBF4、LiClO4、LiAsF6、Li2SiF6、LiOSO2CkF(2k+1)(k=1〜8の整数)、LiPFn[CkF(2k+1)](6−n)(n=1〜5、k=1〜8の整数)、LiC(SO2R7X)(SO2R8X)(SO2R9X)、LiN(SO2OR10X)(SO2OR11X)、LiN(SO2R12X)(SO2R13X)(ここでR7X〜R13Xは互いに同一でも異なっていてもよく、フッ素原子又は炭素数1〜8のパーフルオロアルキル基である)等のリチウム塩(即ち、LiPF6以外のリチウム塩);
等が挙げられる。
When the electrolyte contains LiPF 6 , the electrolyte may contain a compound other than LiPF 6.
As a compound other than LiPF 6,;
(C 2 H 5 ) 4 NPF 6 , (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NClo 4 , (C 2 H 5 ) 4 NAsF 6 , (C 2 H 5 ) 4 N 2 SiF 6 , (C 2 H 5 ) 4 NOSO 2 C k F (2 k + 1) (integer of k = 1 to 8), (C 2 H 5 ) 4 NPF n [C k F (2 k + 1) ] (6-n) ( Tetraalkylammonium salts such as n = 1 to 5 integers, k = 1 to 8 integers);
LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F (2 k + 1) (integer of k = 1 to 8), LiPF n [C k F (2 k + 1) ] (6-n) (n = 1-5, k = integer of 1-8), LiC (SO 2 R 7X ) (SO 2 R 8X ) (SO 2 R 9X ), LiN (SO 2 OR 10X ) (SO 2 OR 11X ), LiN (SO) Lithium salts such as 2 R 12X ) (SO 2 R 13X ) (where R 7X to R 13X may be the same or different from each other and are fluorine atoms or perfluoroalkyl groups with 1 to 8 carbon atoms) (ie, , Lithium salts other than LiPF 6);
And so on.
<非水溶媒>
本開示の非水電解液における非水溶媒は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
非水溶媒としては、種々公知のものを適宜選択することができる。
非水溶媒としては、例えば、特開2017−45723号公報の段落0069〜0087に記載の非水溶媒を用いることができる。
<Non-aqueous solvent>
The non-aqueous solvent in the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may be only one type or two or more types.
As the non-aqueous solvent, various known solvents can be appropriately selected.
As the non-aqueous solvent, for example, the non-aqueous solvent described in paragraphs 0069 to 0087 of JP-A-2017-45723 can be used.
非水溶媒は、環状カーボネート化合物及び鎖状カーボネート化合物を含むことが好ましい。
この場合、非水溶媒に含まれる環状カーボネート化合物及び鎖状カーボネート化合物は、それぞれ、1種のみであってもよいし2種以上であってもよい。
The non-aqueous solvent preferably contains a cyclic carbonate compound and a chain carbonate compound.
In this case, the cyclic carbonate compound and the chain carbonate compound contained in the non-aqueous solvent may be only one kind or two or more kinds, respectively.
環状カーボネート化合物としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、2,3−ペンチレンカーボネート等が挙げられる。
これらのうち、誘電率が高い、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートが好適である。黒鉛を含む負極活物質を使用した電池の場合は、非水溶媒は、エチレンカーボネートを含むことがより好ましい。
Examples of the cyclic carbonate compound include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate and the like.
Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate having a high dielectric constant are preferable. In the case of a battery using a negative electrode active material containing graphite, it is more preferable that the non-aqueous solvent contains ethylene carbonate.
鎖状カーボネート化合物としては、ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、メチルペンチルカーボネート、エチルペンチルカーボネート、ジペンチルカーボネート、メチルヘプチルカーボネート、エチルヘプチルカーボネート、ジヘプチルカーボネート、メチルヘキシルカーボネート、エチルヘキシルカーボネート、ジヘキシルカーボネート、メチルオクチルカーボネート、エチルオクチルカーボネート、ジオクチルカーボネート、等が挙げられる。 Examples of the chain carbonate compound include dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, ethyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, methyl pentyl carbonate, and ethyl pentyl. Examples thereof include carbonate, dipentyl carbonate, methylheptyl carbonate, ethylheptyl carbonate, diheptyl carbonate, methylhexyl carbonate, ethylhexyl carbonate, dihexyl carbonate, methyloctyl carbonate, ethyloctyl carbonate, dioctyl carbonate and the like.
環状カーボネートと鎖状カーボネートの組み合わせとして、具体的には、エチレンカーボネートとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエチルカーボネート、プロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、プロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、プロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネートとジエチルカーボネートなどが挙げられる。 Specific combinations of cyclic carbonate and chain carbonate include ethylene carbonate and dimethyl carbonate, ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and diethyl carbonate, propylene carbonate and dimethyl carbonate, propylene carbonate and methyl ethyl carbonate, and propylene carbonate. Diethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate. , Ethylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl Examples thereof include carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate.
環状カーボネート化合物と鎖状カーボネート化合物の混合割合は、質量比で表して、環状カーボネート化合物:鎖状カーボネート化合物が、例えば5:95〜80:20、好ましくは10:90〜70:30、更に好ましくは15:85〜55:45である。このような比率にすることによって、非水電解液の粘度上昇を抑制し、電解質の解離度を高めることができるため、電池の充放電特性に関わる非水電解液の伝導度を高めることができる。また、電解質の溶解度をさらに高めることができる。よって、常温または低温での電気伝導性に優れた非水電解液とすることができるため、常温から低温での電池の負荷特性を改善することができる。 The mixing ratio of the cyclic carbonate compound and the chain carbonate compound is expressed by a mass ratio, and the cyclic carbonate compound: the chain carbonate compound is, for example, 5:95 to 80:20, preferably 10:90 to 70:30, more preferably. Is 15:85 to 55:45. By setting such a ratio, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution and increase the degree of dissociation of the electrolyte, so that the conductivity of the non-aqueous electrolyte solution related to the charge / discharge characteristics of the battery can be increased. .. Moreover, the solubility of the electrolyte can be further increased. Therefore, since the non-aqueous electrolytic solution having excellent electrical conductivity at room temperature or low temperature can be obtained, the load characteristics of the battery at room temperature to low temperature can be improved.
非水溶媒は、環状カーボネート化合物及び鎖状カーボネート化合物以外のその他の化合物を含んでいてもよい。
この場合、非水溶媒に含まれるその他の化合物は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
その他の化合物としては、環状カルボン酸エステル化合物(例えばγブチロラクトン)、環状スルホン化合物、環状エーテル化合物、鎖状カルボン酸エステル化合物、鎖状エーテル化合物、鎖状リン酸エステル化合物、アミド化合物、鎖状カーバメート化合物、環状アミド化合物、環状ウレア化合物、ホウ素化合物、ポリエチレングリコール誘導体、等が挙げられる。
これらの化合物については、特開2017−45723号公報の段落0069〜0087の記載を適宜参照できる。
The non-aqueous solvent may contain other compounds other than the cyclic carbonate compound and the chain carbonate compound.
In this case, the other compounds contained in the non-aqueous solvent may be only one kind or two or more kinds.
Other compounds include cyclic carboxylic acid ester compounds (for example, γ butyrolactone), cyclic sulfone compounds, cyclic ether compounds, chain carboxylic acid ester compounds, chain ether compounds, chain phosphate ester compounds, amide compounds, and chain carbamate. Examples thereof include compounds, cyclic amide compounds, cyclic urea compounds, boron compounds, polyethylene glycol derivatives, and the like.
For these compounds, the description in paragraphs 0069 to 0087 of JP-A-2017-45723 can be appropriately referred to.
非水溶媒中に占める、環状カーボネート化合物及び鎖状カーボネート化合物の割合は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、更に好ましくは95質量%以上である。
非水溶媒中に占める、環状カーボネート化合物及び鎖状カーボネート化合物の割合は、100質量%であってもよい。
The proportion of the cyclic carbonate compound and the chain carbonate compound in the non-aqueous solvent is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and further preferably 95% by mass or more.
The ratio of the cyclic carbonate compound and the chain carbonate compound in the non-aqueous solvent may be 100% by mass.
非水電解液中に占める非水溶媒の割合は、好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上である。
非水電解液中に占める非水溶媒の割合の上限は、他の成分(電解質、添加剤等)の含有量にもよるが、上限は、例えば99質量%であり、好ましくは97質量%であり、更に好ましくは90質量%である。
The ratio of the non-aqueous solvent to the non-aqueous electrolytic solution is preferably 60% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.
The upper limit of the ratio of the non-aqueous solvent to the non-aqueous electrolyte solution depends on the content of other components (electrolyte, additive, etc.), but the upper limit is, for example, 99% by mass, preferably 97% by mass. Yes, more preferably 90% by mass.
〔リチウム二次電池〕
本開示のリチウム二次電池は、正極と、負極と、本開示の非水電解液と、を含む。
[Lithium secondary battery]
The lithium secondary battery of the present disclosure includes a positive electrode, a negative electrode, and a non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure.
<負極>
負極は、負極活物質及び負極集電体を含んでもよい。
負極における負極活物質としては、金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、及び、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料からなる群から選ばれた少なくとも1種(単独で用いてもよいし、これらの2種以上を含む混合物を用いてもよい)を用いることができる。
リチウム(又はリチウムイオン)との合金化が可能な金属もしくは合金としては、シリコン、シリコン合金、スズ、スズ合金などを挙げることができる。
リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物としては、チタン酸リチウム、酸化シリコン(好ましくはSiOx(Xは、0.5以上1.6未満を表す)、より好ましくはSiO)などを挙げることができる。
これらの中でもリチウムイオンをドープ・脱ドープすることが可能な炭素材料が好ましい。このような炭素材料としては、カーボンブラック、活性炭、黒鉛材料(人造黒鉛、天然黒鉛)、非晶質炭素材料、等が挙げられる。上記炭素材料の形態は、繊維状、球状、ポテト状、フレーク状のいずれの形態であってもよい。
<Negative electrode>
The negative electrode may include a negative electrode active material and a negative electrode current collector.
Examples of the negative electrode active material in the negative electrode include metallic lithium, lithium-containing alloys, metals or alloys that can be alloyed with lithium, oxides that can be doped / dedoped with lithium ions, and lithium ions that can be doped / dedoped. At least one selected from the group consisting of transition metal nitridates and carbon materials capable of doping and dedoping lithium ions (either alone or in admixture containing two or more of these). Good) can be used.
Examples of the metal or alloy that can be alloyed with lithium (or lithium ion) include silicon, a silicon alloy, tin, and a tin alloy.
Examples of the oxide capable of doping and dedoping lithium ions include lithium titanate, silicon oxide (preferably SiOx (X represents 0.5 or more and less than 1.6), and more preferably SiO). Can be done.
Among these, a carbon material capable of doping and dedoping lithium ions is preferable. Examples of such carbon materials include carbon black, activated carbon, graphite materials (artificial graphite, natural graphite), amorphous carbon materials, and the like. The form of the carbon material may be any of fibrous, spherical, potato-like, and flake-like forms.
上記非晶質炭素材料として具体的には、ハードカーボン、コークス、1500℃以下に焼成したメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、メソフェーズピッチカーボンファイバー(MCF)などが例示される。
上記黒鉛材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。人造黒鉛としては、黒鉛化MCMB、黒鉛化MCFなどが用いられる。また、黒鉛材料としては、ホウ素を含有するものなども用いることができる。また、黒鉛材料としては、金、白金、銀、銅、スズなどの金属で被覆したもの、非晶質炭素で被覆したもの、非晶質炭素と黒鉛を混合したものも使用することができる。
Specific examples of the amorphous carbon material include hard carbon, coke, mesocarbon microbeads (MCMB) fired at 1500 ° C. or lower, and mesophase pitch carbon fiber (MCF).
Examples of the graphite material include natural graphite and artificial graphite. As the artificial graphite, graphitized MCMB, graphitized MCF and the like are used. Further, as the graphite material, a material containing boron or the like can also be used. Further, as the graphite material, a material coated with a metal such as gold, platinum, silver, copper or tin, a material coated with amorphous carbon, or a mixture of amorphous carbon and graphite can also be used.
これらの炭素材料は、1種類で使用してもよく、2種類以上混合して使用してもよい。
上記炭素材料としては、特にX線解析で測定した(002)面の面間隔d(002)が0.340nm以下の炭素材料が好ましい。また、炭素材料としては、真密度が1.70g/cm3以上である黒鉛又はそれに近い性質を有する高結晶性炭素材料も好ましい。以上のような炭素材料を使用すると、電池のエネルギー密度をより高くすることができる。
These carbon materials may be used alone or in admixture of two or more.
As the carbon material, a carbon material having a surface spacing d (002) of the (002) plane measured by X-ray analysis of 0.340 nm or less is particularly preferable. Further, as the carbon material, graphite having a true density of 1.70 g / cm 3 or more or a highly crystalline carbon material having properties close to the graphite is also preferable. When the carbon material as described above is used, the energy density of the battery can be further increased.
負極における負極集電体の材質には特に制限はなく、公知のものを任意に用いることができる。
負極集電体の具体例としては、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられる。中でも、加工しやすさの点から特に銅が好ましい。
The material of the negative electrode current collector in the negative electrode is not particularly limited, and any known material can be used.
Specific examples of the negative electrode current collector include metal materials such as copper, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel. Of these, copper is particularly preferable from the viewpoint of ease of processing.
<正極>
正極は、正極活物質及び正極集電体を含んでもよい。
正極における正極活物質としては、MoS2、TiS2、MnO2、V2O5などの遷移金属酸化物又は遷移金属硫化物、LiCoO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiNiO2、LiNiXCo(1−X)O2〔0<X<1〕、α−NaFeO2型結晶構造を有するLi1+αMe1−αO2(Meは、Mn、Ni及びCoを含む遷移金属元素、1.0≦(1+α)/(1−α)≦1.6)、LiNixCoyMnzO2〔x+y+z=1、0<x<1、0<y<1、0<z<1〕(例えば、LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2等)、LiFePO4、LiMnPO4などのリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリアセン、ジメルカプトチアジアゾール、ポリアニリン複合体などの導電性高分子材料等が挙げられる。これらの中でも、特にリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物が好ましい。負極がリチウム金属又はリチウム合金である場合は、正極として炭素材料を用いることもできる。また、正極として、リチウムと遷移金属との複合酸化物と、炭素材料と、の混合物を用いることもできる。
正極活物質は、1種類で使用してもよく、2種類以上を混合して使用してもよい。正極活物質は導電性が不充分である場合には、導電性助剤とともに使用して正極を構成することができる。導電性助剤としては、カーボンブラック、アモルファスウィスカー、グラファイトなどの炭素材料を例示することができる。
<Positive electrode>
The positive electrode may include a positive electrode active material and a positive electrode current collector.
Examples of the positive electrode active material in the positive electrode include transition metal oxides or transition metal sulfides such as MoS 2 , TiS 2 , MnO 2 , and V 2 O 5 , LiCoO 2 , LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , LiNiO 2 , and LiNi X Co. (1-X) O 2 [0 <X <1], Li 1 + α Me 1-α O 2 having an α-NaFeO type 2 crystal structure (Me is a transition metal element containing Mn, Ni and Co, 1.0 ≦ (1 + α) / ( 1-α) ≦ 1.6), LiNi x Co y Mn z O 2 [x + y + z = 1,0 < x <1,0 <y <1,0 <z <1 ] (e.g., LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 etc.), LiFePO 4 , LiMnPO 4 and other composite oxides consisting of lithium and transition metals, Examples thereof include conductive polymer materials such as polyaniline, polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, polyacene, dimercaptothiaizole, and polyaniline complex. Among these, a composite oxide composed of lithium and a transition metal is particularly preferable. When the negative electrode is a lithium metal or a lithium alloy, a carbon material can also be used as the positive electrode. Further, as the positive electrode, a mixture of a composite oxide of lithium and a transition metal and a carbon material can also be used.
The positive electrode active material may be used alone or in combination of two or more. When the positive electrode active material has insufficient conductivity, it can be used together with a conductive auxiliary agent to form a positive electrode. Examples of the conductive auxiliary agent include carbon materials such as carbon black, amorphous whiskers, and graphite.
正極における正極集電体の材質には特に制限はなく、公知のものを任意に用いることができる。
正極集電体の具体例としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼、ニッケル、チタン、タンタルなどの金属材料;カーボンクロス、カーボンペーパーなどの炭素材料;等が挙げられる。
The material of the positive electrode current collector in the positive electrode is not particularly limited, and any known material can be used.
Specific examples of the positive electrode current collector include metal materials such as aluminum, aluminum alloy, stainless steel, nickel, titanium, and tantalum; carbon materials such as carbon cloth and carbon paper; and the like.
<セパレータ>
本開示のリチウム二次電池は、負極と正極との間にセパレータを含むことが好ましい。
セパレータは、正極と負極とを電気的に絶縁し且つリチウムイオンを透過する膜であって、多孔性膜や高分子電解質が例示される。
多孔性膜としては微多孔性高分子フィルムが好適に使用され、材質としてポリオレフィン、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリエステル等が例示される。
特に、多孔性ポリオレフィンが好ましく、具体的には多孔性ポリエチレンフィルム、多孔性ポリプロピレンフィルム、又は多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとの多層フィルムを例示することができる。多孔性ポリオレフィンフィルム上には、熱安定性に優れる他の樹脂がコーティングされてもよい。
高分子電解質としては、リチウム塩を溶解した高分子や、電解液で膨潤させた高分子等が挙げられる。
本開示の非水電解液は、高分子を膨潤させて高分子電解質を得る目的で使用してもよい。
<Separator>
The lithium secondary battery of the present disclosure preferably contains a separator between the negative electrode and the positive electrode.
The separator is a membrane that electrically insulates the positive electrode and the negative electrode and allows lithium ions to pass through, and examples thereof include a porous membrane and a polymer electrolyte.
As the porous film, a microporous polymer film is preferably used, and examples of the material include polyolefin, polyimide, polyvinylidene fluoride, polyester and the like.
In particular, porous polyolefin is preferable, and specifically, a porous polyethylene film, a porous polypropylene film, or a multilayer film of a porous polyethylene film and a polypropylene film can be exemplified. The porous polyolefin film may be coated with another resin having excellent thermal stability.
Examples of the polymer electrolyte include a polymer in which a lithium salt is dissolved, a polymer inflated with an electrolytic solution, and the like.
The non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure may be used for the purpose of swelling a polymer to obtain a polymer electrolyte.
<電池の構成>
本開示のリチウム二次電池は、種々公知の形状をとることができ、円筒型、コイン型、角型、ラミネート型、フィルム型その他任意の形状に形成することができる。しかし、電池の基本構造は、形状によらず同じであり、目的に応じて設計変更を施すことができる。
<Battery configuration>
The lithium secondary battery of the present disclosure can take various known shapes, and can be formed into a cylindrical type, a coin type, a square type, a laminated type, a film type, or any other shape. However, the basic structure of the battery is the same regardless of the shape, and the design can be changed according to the purpose.
本開示のリチウム二次電池の例として、ラミネート型電池が挙げられる。
図1は、本開示のリチウム二次電池の一例であるラミネート型電池の一例を示す概略斜視図であり、図2は、図1に示すラミネート型電池に収容される積層型電極体の厚さ方向の概略断面図である。
図1に示すラミネート型電池は、内部に非水電解液(図1中では不図示)及び積層型電極体(図1中では不図示)が収納され、且つ、周縁部が封止されることにより内部が密閉されたラミネート外装体1を備える。ラミネート外装体1としては、例えばアルミニウム製のラミネート外装体が用いられる。
ラミネート外装体1に収容される積層型電極体は、図2に示されるように、正極板5と負極板6とがセパレータ7を介して交互に積層されてなる積層体と、この積層体の周囲を囲むセパレータ8と、を備える。正極板5、負極板6、セパレータ7、及びセパレータ8には、本開示の非水電解液が含浸されている。
上記積層型電極体における複数の正極板5は、いずれも正極タブを介して正極端子2と電気的に接続されており(不図示)、この正極端子2の一部が上記ラミネート外装体1の周端部から外側に突出している(図1)。ラミネート外装体1の周端部において正極端子2が突出する部分は、絶縁シール4によってシールされている。
同様に、上記積層型電極体における複数の負極板6は、いずれも負極タブを介して負極端子3と電気的に接続されており(不図示)、この負極端子3の一部が上記ラミネート外装体1の周端部から外側に突出している(図1)。ラミネート外装体1の周端部において負極端子3が突出する部分は、絶縁シール4によってシールされている。
なお、上記一例に係るラミネート型電池では、正極板5の数が5枚、負極板6の数が6枚となっており、正極板5と負極板6とがセパレータ7を介し、両側の最外層がいずれも負極板6となる配置で積層されている。しかし、ラミネート型電池における、正極板の数、負極板の数、及び配置については、この一例には限定されず、種々の変更がなされてもよいことは言うまでもない。
An example of the lithium secondary battery of the present disclosure is a laminated battery.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a laminated battery which is an example of the lithium secondary battery of the present disclosure, and FIG. 2 is a thickness of a laminated electrode body housed in the laminated battery shown in FIG. It is a schematic sectional view of a direction.
The laminated battery shown in FIG. 1 contains a non-aqueous electrolytic solution (not shown in FIG. 1) and a laminated electrode body (not shown in FIG. 1), and the peripheral edge thereof is sealed. A laminated exterior body 1 whose inside is hermetically sealed is provided. As the laminated exterior body 1, for example, a laminated exterior body made of aluminum is used.
As shown in FIG. 2, the laminated electrode body housed in the laminated exterior body 1 is a laminated body in which a
The plurality of
Similarly, the plurality of negative electrode plates 6 in the laminated electrode body are all electrically connected to the negative electrode terminal 3 via the negative electrode tab (not shown), and a part of the negative electrode terminal 3 is the laminated exterior. It protrudes outward from the peripheral end of the body 1 (FIG. 1). A portion of the peripheral end of the laminated exterior body 1 on which the negative electrode terminal 3 protrudes is sealed with an insulating seal 4.
In the laminated battery according to the above example, the number of
本開示のリチウム二次電池の別の一例として、コイン型電池も挙げられる。
図3は、本開示のリチウム二次電池の別の一例であるコイン型電池の一例を示す概略斜視図である。
図3に示すコイン型電池では、円盤状負極12、非水電解液を注入したセパレータ15、円盤状正極11、必要に応じて、ステンレス、又はアルミニウムなどのスペーサー板17、18が、この順序に積層された状態で、正極缶13(以下、「電池缶」ともいう)と封口板14(以下、「電池缶蓋」ともいう)との間に収納される。正極缶13と封口板14とはガスケット16を介してかしめ密封する。
この一例では、セパレータ15に注入される非水電解液として、本開示の非水電解液を用いる。
Another example of the lithium secondary battery of the present disclosure is a coin-type battery.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of a coin-type battery, which is another example of the lithium secondary battery of the present disclosure.
In the coin-type battery shown in FIG. 3, a disk-shaped
In this example, the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is used as the non-aqueous electrolytic solution to be injected into the
なお、本開示のリチウム二次電池は、負極と、正極と、上記本開示の非水電解液と、を含むリチウム二次電池(充放電前のリチウム二次電池)を、充放電させて得られたリチウム二次電池であってもよい。
即ち、本開示のリチウム二次電池は、まず、負極と、正極と、上記本開示の非水電解液と、を含む充放電前のリチウム二次電池を作製し、次いで、この充放電前のリチウム二次電池を1回以上充放電させることによって作製されたリチウム二次電池(充放電されたリチウム二次電池)であってもよい。
The lithium secondary battery of the present disclosure is obtained by charging / discharging a lithium secondary battery (lithium secondary battery before charging / discharging) containing a negative electrode, a positive electrode, and the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure. It may be a lithium secondary battery.
That is, as the lithium secondary battery of the present disclosure, first, a lithium secondary battery before charging / discharging containing a negative electrode, a positive electrode, and the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure is prepared, and then the lithium secondary battery before charging / discharging is prepared. It may be a lithium secondary battery (charged / discharged lithium secondary battery) manufactured by charging / discharging the lithium secondary battery one or more times.
本開示のリチウム二次電池の用途は特に限定されず、種々公知の用途に用いることができる。例えば、ノート型パソコン、モバイルパソコン、携帯電話、ヘッドホンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、電子手帳、電卓、ラジオ、バックアップ電源用途、モーター、自動車、電気自動車、バイク、電動バイク、自転車、電動自転車、照明器具、ゲーム機、時計、電動工具、カメラ等、小型携帯機器、大型機器を問わず広く利用可能なものである。 The use of the lithium secondary battery of the present disclosure is not particularly limited, and it can be used for various known uses. For example, laptops, mobile computers, mobile phones, headphone stereos, video movies, LCD TVs, handy cleaners, electronic organizers, calculators, radios, backup power supplies, motors, automobiles, electric vehicles, bikes, electric bikes, bicycles, electric It can be widely used regardless of whether it is a small portable device or a large device such as a bicycle, a lighting device, a game machine, a clock, an electric tool, or a camera.
以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例によって制限されるものではない。
なお、以下の実施例において、「添加量」は、最終的に得られる非水電解液の全量に対する含有量を意味し、「wt%」は、質量%を意味し、「式(1)化合物」は、式(1)で表される化合物を意味し、「式(2)化合物」は、式(2)で表される化合物を意味する。
Hereinafter, examples of the present disclosure will be shown, but the present disclosure is not limited to the following examples.
In the following examples, "addition amount" means the content of the finally obtained non-aqueous electrolyte solution with respect to the total amount, and "wt%" means mass%, and "formula (1) compound". "" Means the compound represented by the formula (1), and "the compound of the formula (2)" means the compound represented by the formula (2).
〔実施例1〕
以下の手順にて、図3に示す構成を有するコイン型のリチウム二次電池(以下、「コイン型電池」とも称する)を作製した。
[Example 1]
A coin-type lithium secondary battery (hereinafter, also referred to as “coin-type battery”) having the configuration shown in FIG. 3 was produced by the following procedure.
<正極の作製>
LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2(90質量部)、アセチレンブラック(5質量部)及びポリフッ化ビニリデン(5質量部)を、N−メチルピロリジノンを溶媒として混練してペースト状の正極合剤スラリーを調製した。
次に、この正極合剤スラリーを厚さ20μmの帯状アルミ箔の正極集電体に塗布し乾燥した後に、ロールプレスで圧縮して正極集電体と正極活物質層とからなるシート状の正極を得た。このときの正極活物質層の塗布密度は22mg/cm2であり、充填密度は2.5g/mLであった。
<Cathode preparation>
LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 (90 parts by mass), acetylene black (5 parts by mass) and polyvinylidene fluoride (5 parts by mass) are kneaded with N-methylpyrrolidinone as a solvent to form a paste. A positive mixture slurry was prepared.
Next, this positive electrode mixture slurry is applied to a positive electrode current collector of a strip-shaped aluminum foil having a thickness of 20 μm, dried, and then compressed by a roll press to form a sheet-shaped positive electrode composed of the positive electrode current collector and the positive electrode active material layer. Got At this time, the coating density of the positive electrode active material layer was 22 mg / cm 2 , and the packing density was 2.5 g / mL.
<負極の作製>
アモルファスコート天然黒鉛(97質量部)、カルボキシメチルセルロース(1質量部)及びSBRラテックス(2質量部)を水溶媒で混練してペースト状の負極合剤スラリーを調製した。
次に、この負極合剤スラリーを厚さ10μmの帯状銅箔製の負極集電体に塗布し乾燥した後に、ロールプレスで圧縮して負極集電体と負極活物質層からなるシート状の負極を得た。このときの負極活物質層の塗布密度は12mg/cm2であり、充填密度は1.5g/mLであった。
<Manufacturing of negative electrode>
Amorphous coated natural graphite (97 parts by mass), carboxymethyl cellulose (1 part by mass) and SBR latex (2 parts by mass) were kneaded with an aqueous solvent to prepare a paste-like negative electrode mixture slurry.
Next, this negative electrode mixture slurry is applied to a negative electrode current collector made of a strip-shaped copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then compressed by a roll press to form a sheet-shaped negative electrode composed of a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer. Got At this time, the coating density of the negative electrode active material layer was 12 mg / cm 2 , and the packing density was 1.5 g / mL.
<非水電解液の調製>
非水溶媒として、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とメチルエチルカーボネート(EMC)とをそれぞれ30:35:35(質量比)の割合で混合し、混合溶媒を得た。
得られた混合溶媒中に、電解質としてのLiPF6を、最終的に調製される非水電解液中における電解質濃度が1.2モル/リットルとなるように溶解させた。
得られた溶液に対して、添加剤として、
式(1)で表される化合物(以下、「式(1)化合物」ともいう)の具体例である化合物(1−5)を、最終的に調製される非水電解液全質量に対する含有量が0.5質量%となるように添加し(即ち、添加量0.5質量%にて添加し)、
非水電解液を得た。
<Preparation of non-aqueous electrolyte solution>
As a non-aqueous solvent, ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC) and methyl ethyl carbonate (EMC) were mixed at a ratio of 30:35:35 (mass ratio) to obtain a mixed solvent.
LiPF 6 as an electrolyte was dissolved in the obtained mixed solvent so that the electrolyte concentration in the finally prepared non-aqueous electrolyte solution was 1.2 mol / liter.
As an additive to the obtained solution
The content of the compound (1-5), which is a specific example of the compound represented by the formula (1) (hereinafter, also referred to as “the compound of the formula (1)”), with respect to the total mass of the finally prepared non-aqueous electrolyte solution. Is added so as to be 0.5% by mass (that is, added at an addition amount of 0.5% by mass).
A non-aqueous electrolyte was obtained.
<コイン型電池の作製>
上述の負極を直径14mmで、上述の正極を直径13mmで、それぞれ円盤状に打ち抜き、コイン状の負極及びコイン状の正極をそれぞれ得た。また、厚さ20μmの微多孔性ポリエチレンフィルムを直径17mmの円盤状に打ち抜き、セパレータを得た。
得られたコイン状の負極、セパレータ、及びコイン状の正極を、この順序でステンレス製の電池缶(2032サイズ)内に積層し、次いで、この電池缶内に非水電解液20μLを注入し、セパレータと正極と負極とに含漬させた。
次に、正極上にアルミニウム製の板(厚さ1.2mm、直径16mm)及びバネを乗せ、ポリプロピレン製のガスケットを介して、電池缶蓋をかしめることにより電池を密封した。
以上により、直径20mm、高さ3.2mmの図3で示す構成を有するコイン型電池(即ち、コイン型のリチウム二次電池)を得た。
<Making coin-type batteries>
The above-mentioned negative electrode had a diameter of 14 mm and the above-mentioned positive electrode had a diameter of 13 mm, and each was punched into a disk shape to obtain a coin-shaped negative electrode and a coin-shaped positive electrode, respectively. Further, a microporous polyethylene film having a thickness of 20 μm was punched into a disk shape having a diameter of 17 mm to obtain a separator.
The obtained coin-shaped negative electrode, separator, and coin-shaped positive electrode were laminated in this order in a stainless steel battery can (2032 size), and then 20 μL of a non-aqueous electrolytic solution was injected into the battery can. It was impregnated in the separator, the positive electrode and the negative electrode.
Next, an aluminum plate (thickness 1.2 mm,
As described above, a coin-type battery (that is, a coin-type lithium secondary battery) having a diameter of 20 mm and a height of 3.2 mm and having the configuration shown in FIG. 3 was obtained.
<評価>
得られたコイン型電池について、以下の評価を実施した。
評価結果を表1に示す。
表1では、各実施例における電池抵抗(直流抵抗)及び正極抵抗(正極インピーダンス)を、それぞれ、後述の比較例1における値を100とした場合の相対値として示す。
<Evaluation>
The obtained coin-type battery was evaluated as follows.
The evaluation results are shown in Table 1.
In Table 1, the battery resistance (DC resistance) and the positive electrode resistance (positive electrode impedance) in each example are shown as relative values when the value in Comparative Example 1 described later is set to 100, respectively.
以下において、
「コンディショニング」とは、コイン型電池を、恒温槽内で25℃にて、2.75Vと4.25Vとの間で充放電を三回繰り返すことを意味し、
「高温保存」とは、コイン型電池を、恒温槽内で、80℃で2日間保存する操作を意味する。
以下、直流抵抗は−20℃の温度条件にて測定し、インピーダンスは−10℃の温度条件にて測定した。
In the following
"Conditioning" means that a coin-operated battery is charged and discharged three times between 2.75V and 4.25V at 25 ° C. in a constant temperature bath.
"High temperature storage" means an operation of storing a coin-type battery in a constant temperature bath at 80 ° C. for 2 days.
Hereinafter, the DC resistance was measured under a temperature condition of −20 ° C., and the impedance was measured under a temperature condition of −10 ° C.
(高温保存前の電池抵抗(直流抵抗)の測定)
上記コイン型電池に対し、コンディショニングを施した。
コンディショニングを施したコイン型電池を、定電圧3.9Vまで充電し、次いで、この充電後のコイン型電池を恒温槽内で−20℃に冷却し、−20℃において0.2mA定電流で放電し、放電開始から10秒間における電位低下を測定することにより、コイン型電池の高温保存前の電池抵抗(直流抵抗(−20℃))を測定した。後述の比較例1のコイン型電池についても同様にして、高温保存前の電池抵抗(直流抵抗(−20℃))を測定した。
表1に、高温保存前の電池抵抗(直流抵抗)を、比較例1における値を100とした場合の相対値として示す。
(Measurement of battery resistance (DC resistance) before high temperature storage)
The above coin-type battery was conditioned.
The conditioned coin-type battery is charged to a constant voltage of 3.9 V, and then the charged coin-type battery is cooled to -20 ° C in a constant temperature bath and discharged at a constant current of 0.2 mA at -20 ° C. Then, the battery resistance (DC resistance (-20 ° C.)) of the coin-type battery before high-temperature storage was measured by measuring the potential drop in 10 seconds from the start of discharge. The battery resistance (DC resistance (-20 ° C.)) before high-temperature storage was measured in the same manner for the coin-type battery of Comparative Example 1 described later.
Table 1 shows the battery resistance (DC resistance) before high-temperature storage as a relative value when the value in Comparative Example 1 is 100.
(高温保存後の電池抵抗(直流抵抗)の測定)
コンディショニング後であって定電圧3.9Vまで充電する前のコイン型電池に対し、恒温槽内で25℃にて充電レート0.2Cで4.25VまでCC−CV充電し、次いで高温保存(即ち、80℃での2日間の保存)を施す操作を追加したこと以外は前述の高温保存前の電池抵抗(直流抵抗)の測定と同様にして、高温保存後の電池抵抗(直流抵抗)を測定した。
表1に、高温保存後の電池抵抗(直流抵抗)を、比較例1における値を100とした場合の相対値として示す。
(Measurement of battery resistance (DC resistance) after high temperature storage)
A coin-type battery after conditioning and before charging to a constant voltage of 3.9 V is CC-CV charged to 4.25 V at a charging rate of 0.2 C at 25 ° C in a constant temperature bath, and then stored at a high temperature (that is, that is). , Battery resistance (DC resistance) after high temperature storage is measured in the same way as the above-mentioned measurement of battery resistance (DC resistance) before high temperature storage, except that the operation of performing storage at 80 ° C for 2 days) is added. did.
Table 1 shows the battery resistance (DC resistance) after high-temperature storage as a relative value when the value in Comparative Example 1 is 100.
(高温保存前の正極抵抗(正極インピーダンス)の測定)
上記コイン型電池に対し、コンディショニングを施した。
コンディショニング後のコイン型電池を、SOC(State of Charge)100%に調整し、次いで、0.1Hz〜100000Hzの範囲の周波数fにて、コイン型電池のインピーダンスを測定した。得られた結果に基づき、周波数fとインピーダンスとの関係を示すグラフを作成し、得られたグラフにおいて、0.1Hzでのインピーダンスを、正極インピーダンスとした。
得られた結果を表1に、比較例1における値を100とした場合の相対値として示す。
(Measurement of positive electrode resistance (positive electrode impedance) before high temperature storage)
The above coin-type battery was conditioned.
The conditioned coin-type battery was adjusted to 100% SOC (State of Charge), and then the impedance of the coin-type battery was measured at a frequency f in the range of 0.1 Hz to 100,000 Hz. Based on the obtained results, a graph showing the relationship between the frequency f and the impedance was created, and in the obtained graph, the impedance at 0.1 Hz was defined as the positive electrode impedance.
The obtained results are shown in Table 1 as relative values when the value in Comparative Example 1 is 100.
(高温保存後の正極抵抗(正極インピーダンス)の測定)
コンディショニング後であってSOC100%に調整する前のコイン型電池に対し、恒温槽内で25℃にて充電レート0.2Cで4.25VまでCC−CV充電し、次いで高温保存(即ち、80℃での2日間の保存)を施す操作を追加したこと以外は前述の高温保存前の正極抵抗(正極インピーダンス)の測定と同様にして、高温保存後の正極抵抗(正極インピーダンス)を測定した。
得られた結果を表1に、比較例1における値を100とした場合の相対値として示す。
(Measurement of positive electrode resistance (positive electrode impedance) after high temperature storage)
The coin-type battery after conditioning and before adjusting to 100% SOC is charged CC-CV to 4.25 V at a charging rate of 0.2 C at 25 ° C in a constant temperature bath, and then stored at a high temperature (that is, 80 ° C). The positive electrode resistance (positive electrode impedance) after high-temperature storage was measured in the same manner as the above-mentioned measurement of the positive electrode resistance (positive electrode impedance) before high-temperature storage, except that the operation of performing storage for 2 days was added.
The obtained results are shown in Table 1 as relative values when the value in Comparative Example 1 is 100.
〔実施例2〜6〕
非水電解液における式(1)化合物の種類を、表1に示すように変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
表1中の式(1)化合物の種類は、前述の具体例の化合物番号に対応する。
[Examples 2 to 6]
The same operation as in Example 1 was carried out except that the type of the compound of formula (1) in the non-aqueous electrolytic solution was changed as shown in Table 1.
The results are shown in Table 1.
The type of the compound of formula (1) in Table 1 corresponds to the compound number of the above-mentioned specific example.
〔比較例1〕
非水電解液に式(1)化合物を含有させなかったこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was carried out except that the compound of formula (1) was not contained in the non-aqueous electrolytic solution.
The results are shown in Table 1.
表1に示すように、式(1)化合物を含有する電池用非水電解液を用いた実施例1〜6では、式(1)化合物を含有しない電池用非水電解液を用いた比較例1と比較して、電池抵抗及び正極抵抗が低減されていた。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 6 using the non-aqueous electrolyte solution for batteries containing the compound of formula (1), comparative examples using the non-aqueous electrolyte solution for batteries not containing the compound of formula (1). Compared with No. 1, the battery resistance and the positive electrode resistance were reduced.
〔実施例101〜107〕
非水電解液における添加剤(式(1)化合物)を、表2に示す添加剤(式(1)化合物及び式(2)化合物)に変更したこと以外は実施例1と同様の操作を行った。
但し、電池抵抗及び正極抵抗の各々は、後述する比較例101の値を100とした場合の相対値で表した。
結果を表2に示す。
[Examples 101-107]
The same operation as in Example 1 was performed except that the additive (formula (1) compound) in the non-aqueous electrolyte solution was changed to the additive (formula (1) compound and formula (2) compound) shown in Table 2. It was.
However, each of the battery resistance and the positive electrode resistance is represented by a relative value when the value of Comparative Example 101 described later is set to 100.
The results are shown in Table 2.
〔比較例101〕
非水電解液に式(1)化合物を含有させなかったこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
結果を表2に示す。
[Comparative Example 101]
The same operation as in Example 101 was carried out except that the compound of formula (1) was not contained in the non-aqueous electrolytic solution.
The results are shown in Table 2.
表2に示すように、式(1)化合物及び式(2)化合物を含有する電池用非水電解液を用いた実施例101〜107では、式(2)化合物を含有するが式(1)化合物を含有しない電池用非水電解液を用いた比較例101と比較して、電池抵抗及び正極抵抗が低減されていた。 As shown in Table 2, in Examples 101 to 107 using the compound of formula (1) and the non-aqueous electrolytic solution for batteries containing the compound of formula (2), the compound of formula (2) is contained, but the formula (1) is used. Compared with Comparative Example 101 using the non-aqueous electrolytic solution for batteries containing no compound, the battery resistance and the positive electrode resistance were reduced.
1 ラミネート外装体
2 正極端子
3 負極端子
4 絶縁シール
5 正極板
6 負極板
7、8 セパレータ
11 正極
12 負極
13 正極缶
14 封口板
15 セパレータ
16 ガスケット
17、18 スペーサー板
1 Laminated exterior 2 Positive electrode terminal 3 Negative electrode terminal 4
Claims (6)
〔式(1)中、
R1〜R9は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、又はフェニル基を表し、
R10は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、フェニル基、又は式(S1)で表される基を表す。
式(S1)中、
R11〜R13は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、又はフェニル基を表し、
L1は、単結合又は酸素原子を表し、
*は、結合位置を表す。〕 A non-aqueous electrolytic solution for a battery containing a compound represented by the following formula (1).
[In equation (1),
R 1 to R 9 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.
R 10 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or a group represented by the formula (S1).
In equation (S1),
R 11 to R 13 independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenyl group.
L 1 represents a single bond or an oxygen atom
* Represents the bond position. ]
〔式(2)中、R21及びR22は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、又は炭素数1〜6のフッ化炭化水素基を表す。〕 The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to claim 1 or 2, further containing a compound represented by the following formula (2).
[In the formula (2), R 21 and R 22 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ]
金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属若しくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、及び、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料からなる群から選ばれる少なくとも1種を負極活物質として含む負極と、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電池用非水電解液と、
を含むリチウム二次電池。 With the positive electrode
Metallic lithium, lithium-containing alloys, metals or alloys that can be alloyed with lithium, oxides that can be doped and dedoped with lithium ions, transition metal nitrogen compounds that can be doped and dedoped with lithium ions, and lithium. A negative electrode containing at least one selected from the group consisting of a carbon material capable of doping and dedoping ions as a negative electrode active material, and a negative electrode.
The non-aqueous electrolyte solution for a battery according to any one of claims 1 to 4.
Lithium secondary battery including.
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