JP5716782B2 - リチウム空気電池用の電解液 - Google Patents
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Description
3つのエーテル基を並列に含む式(3):
Cl-、Br-、I-などのハロゲン化物アニオン;BF4 -、B(CN)4 -、B(C2O4)2 -等のホウ素化物アニオン;(CN)2N-、[N(CF3)2]-、[N(SO2CF3)2]-等のアミドアニオン又はイミドアニオン;RSO3 -(以下、Rは脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を指す)、RSO4 -、RfSO3 -(以下、Rfは含フッ素ハロゲン化炭化水素基を指す)、RfSO4 -等のスルフェートアニオン又はスルフォネートアニオン;Rf 2P(O)O-、PF6 -、Rf 3PF3 -等の含リンアニオン;SbF6等の含アンチモンアニオン;またはラクテート、硝酸イオン、トリフルオロアセテート、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド等のアニオン、
とからなる塩を用いることができ、
例えばLiPF6、LiBF4、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiN(CF3SO2)2、以下、LiTFSAという)、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiC(CF3SO2)3、及びLiClO4等が挙げられ、LiTFSAが好ましく用いられる。このようなリチウム含有金属塩を2種以上組み合わせて用いてもよい。また、イオン液体に対するリチウム含有金属塩の添加量は特に限定されないが、0.1〜1mol/kg程度とすることが好ましい。
電解液に用いる溶媒を準備した。N−エチル−N−メチル−N,N−ジ−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(N12(1o2)2TFSA)については、公知物質であるN,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(DEMETFSA)の合成における出発材料のN,N−ジエチルメチルアミンをビス(2−メトキシエチル)アミンに、2−メトキシエチルブロマイドをメチルブロマイドとエチルブロマイドに変えて合成した。N−メチル−N,N,N−トリ−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(N1(1o2)3TFSA)については、公知物質であるN,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(DEMETFSA)の合成における出発材料のN,N−ジエチルメチルアミンをビス(2−メトキシエチル)アミンに、2−メトキシエチルブロマイドを2−メトキシエチルブロマイドとメチルブロマイドに変えて合成した。N,N−ジエチル−N−メチル−N−(2−メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(DEMETFSA)については、関東化学株式会社から入手した。DEME2TFSA及びDEME3TFSAについては、公知物質であるDEMETFSAの合成における出発材料の1−ブロモ−2−メトキシエタンを、1−ブロモ−2−(2−メトキシエトキシ)エタン、ジエチレングリコール−2−ブロモエチルメチルエーテルにそれぞれ変えて、合成した。
N12(1o2)2TFSAを溶媒として、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiTFSA、キシダ化学製)を0.32mol/kgの濃度で、60℃のAr雰囲気下で秤量混合して6時間攪拌して、電解液を調製した。
N1(1o2)3TFSAを溶媒として、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiTFSA、キシダ化学製)を0.32mol/kgの濃度で、60℃のAr雰囲気下で秤量混合して6時間攪拌して、電解液を調製した。
DEMETFSAを溶媒として、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiTFSA、キシダ化学製)を0.32mol/kgの濃度で、60℃のAr雰囲気下で秤量混合して6時間攪拌して、電解液を調製した。
DEME2TFSAを溶媒として、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiTFSA、キシダ化学製)を0.32mol/kgの濃度で、60℃のAr雰囲気下で秤量混合して6時間攪拌して、電解液を調製した。
DEME3TFSAを溶媒として、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiTFSA、キシダ化学製)を0.32mol/kgの濃度で、60℃のAr雰囲気下で秤量混合して6時間攪拌して、電解液を調製した。
実施例1〜2、比較例1、及び参考例1〜2で調製した電解液について、次の条件にしたがって電気化学測定を行い、LiOx生成能を評価した。
Claims (6)
- 有機溶媒をさらに含む、請求項1に記載の電解液。
- リチウム含有金属塩をさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電解液。
- 前記リチウム含有金属塩がリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)アミド(LiTFSA)である、請求項4に記載の電解液。
- 正極層、負極層、及び前記正極層と前記負極層との間に配置される電解質層を有するリチウム空気電池であって、
前記電解質層が、請求項1〜5のいずれか一項に記載の電解液を含む、リチウム空気電池。
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