JP6263563B2 - 非水電解液及びそれを用いたリチウム二次電池 - Google Patents
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Description
本発明の態様
〔1〕 電解質塩及び有機溶媒を含むリチウム二次電池用非水電解液であって、
前記非水電解液が、上記〔化学式1〕で表されるエステル系化合物を含んでなり、
前記エステル系化合物の含量が前記有機溶媒及びエステル系化合物のトータル体積に対して50体積%乃至90体積%である、リチウム二次電池用非水電解液。
〔化学式1において、
R1及びR2はそれぞれ独立して置換または非置換された炭素数1乃至10のアルキル基であり、このとき、R1及びR2の少なくとも1つが置換または非置換された炭素数3乃至10の分枝型アルキル基である。〕
〔2〕 前記化学式1において、
前記R1及びR2が、それぞれ独立して置換または非置換された炭素数1乃至8のアルキル基であり、このとき、R1及びR2の少なくとも1つが置換または非置換された炭素数3乃至8の分枝型アルキル基であることを特徴とする、〔1〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔3〕 前記化学式1において、
前記R1及びR2が、それぞれ独立して置換または非置換された炭素数1乃至6のアルキル基であり、このとき、R1及びR2の少なくとも1つが置換または非置換された炭素数3乃至8のイソアルキル基、置換または非置換された炭素数4乃至8のsec‐アルキル基、又は置換または非置換された炭素数4乃至8のtert‐アルキル基であることを特徴とする、〔1〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔4〕 前記化学式1において、
前記R1がメチル基、エチル基、またはプロピル基であり、
前記R2がイソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、sec‐ブチル基、sec‐ペンチル基、tert‐ブチル基、またはtert‐ペンチル基であることを特徴とする、〔1〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔5〕 前記化学式1において、
前記R1がイソプロピル基、イソブチル基、イソペンチル基、イソヘキシル基、sec‐ブチル基、sec‐ペンチル基、tert‐ブチル基、またはtert‐ペンチル基であり、前記R2がメチル基、エチル基、またはプロピル基であることを特徴とする、〔1〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔6〕 前記エステル系化合物が、イソブチルプロピオネート、イソアミルプロピオネート、イソブチルブチレート、エチル2‐メチルブチレート、エチルイソバレレート、エチルイソブチレート、メチル2‐メチルブチレート、メチルイソバレレート、メチルイソブチレート、プロピル2‐メチルブチレート、プロピルイソバレレート、及びプロピルイソブチレートからなる群より選択される1種以上であることを特徴とする、〔1〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔7〕 前記電解質塩が、リチウム塩であることを特徴とする、〔1〕〜〔6〕の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔8〕 前記リチウム塩の陰イオンが、F−、Cl−、Br−、I−、NO3 −、N(CN)2 −、BF4 −、ClO4 −、PF6 −、(CF3)2PF4 −、(CF3)3PF3 −、(CF3)4PF2 −、(CF3)5PF−、(CF3)6P−、CF3SO3 −、CF3CF2SO3 −、(CF3SO2)2N−、(FSO2)2N−、CF3CF2(CF3)2CO−、(CF3SO2)2CH−、(SF5)3C−、(CF3SO2)3C−、CF3(CF2)7SO3 −、CF3CO2 −、CH3CO2 −、SCN−、及び(CF3CF2SO2)2N−からなる群より選択された一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、〔7〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔9〕 前記有機溶媒が、線状カーボネート、環状カーボネート、エーテル、エステル、及びアミドからなる群より選択される一種又は二種以上の混合物を含むことを特徴とする、〔1〕〜〔8〕の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔10〕 前記線状カーボネートが、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、及びエチルプロピルカーボネートからなる群より選択される一種又は二種の混合物を含むことを特徴とする、〔9〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔11〕 前記環状カーボネートが、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、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、及びこれらのハロゲン化物からなる群より選択される一種又は二種の混合物を含むことを特徴とする、〔9〕又は〔10〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔12〕 前記環状カーボネートのハロゲン化物が、下記〔化学式2〕で表される化合物であることを特徴とする、〔11〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔前記化学式2において、
R3、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立して水素、または置換または非置換された炭素数1乃至10のアルキル基であり、このとき、R3、R4、R5、及びR6の少なくとも1つの水素はハロゲンに置換される。〕
〔13〕 前記環状カーボネートのハロゲン化物が、フルオロエチレンカーボネートであることを特徴とする、〔12〕に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔14〕 前記エーテルが、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、及びエチルプロピルエーテルからなる群より選択される一種又は二種の混合物を含むことを特徴とする、〔9〕〜〔13〕の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔15〕 前記非水電解液が、環状スルファイト、飽和スルトン、不飽和スルトン、及び非環状スルホンからなる群より選択される一種又は二種の混合物をさらに含むことを特徴とする、〔1〕〜〔14〕の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
〔16〕 リチウム二次電池であって、
正極と、負極と、及び前記正極と前記負極との間に介在したセパレーターとを備えた電極組立体と、並びに
前記電極組立体に注入された非水電解液とを備えてなり、
前記非水電解液が〔1〕〜〔15〕の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液である、リチウム二次電池。
〔17〕 前記負極が、リチウム金属、炭素材、金属化合物、及びこれらの混合物を含む負極活物質層を備えることを特徴とする、〔16〕に記載のリチウム二次電池。
〔18〕 前記金属化合物が、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、Al、Ga、In、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Mg、Sr、及びBaからなる群より選択された1種以上の金属元素を含む化合物またはこれらの混合物であることを特徴とする、〔17〕に記載のリチウム二次電池。
〔19〕 前記正極が、リチウム含有酸化物を含む正極層を備えることを特徴とする、〔16〕〜〔18〕の何れか一項に記載のリチウム二次電池。
〔20〕 前記リチウム含有酸化物が、LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1、0<b<1、0<c<1、a+b+c=1)、LiNi1−yCoyO2、LiCo1−yMnyO2、LiNi1−yMnyO2(0≦y<1)、Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2、0<b<2、0<c<2、a+b+c=2)、LiMn2−zNizO4、LiMn2−zCozO4(0<z<2)、LiCoPO4、及びLiFePO4からなる群より選択される何れか一種のリチウム含有遷移金属酸化物またはこれらの二種以上の混合物であることを特徴とする、〔19〕に記載のリチウム二次電池。
すなわち、図1は、環状カーボネートとして主に使用されるエチレンカーボネート(EC)やフルオロエチレンカーボネートに対するエステルの分率を変更しながら、これら環状カーボネートとエステルとの混合溶媒のイオン伝導度を測定した結果を示したグラフである。このとき、電解質塩としてはLiPF6を1M添加した。図1を参照すれば、エステルの分率が低過ぎる場合は混合溶媒の粘度が高く、エステルの分率が高過ぎる場合は電解質塩の溶解度と電解液の誘電率が低下するなどの問題が生じる。したがって、エステルの含量は50乃至90体積%、または60乃至80体積%であり得る。
実施例1−1
フルオロエチレンカーボネート(FEC)とイソブチルプロピオネートとを20体積%:80体積%で混合し、そこにLiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにイソアミルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
実施例1−1で製造された非水電解液100重量部に対してビニレンカーボネート3重量部をさらに添加して非水電解液を製造した。
実施例1−2で製造された非水電解液100重量部に対してビニレンカーボネート3重量部をさらに添加して非水電解液を製造した。
フルオロエチレンカーボネート(FEC)とイソブチルプロピオネートとを30体積%:70体積%で混合し、そこにフルオロエチレンカーボネート(FEC)及びイソブチルプロピオネートの総100重量部に対して1,3‐プロペン‐スルトン3重量部、1,3‐プロパンスルトン3重量部を添加し、LiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにイソアミルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−5と同様の方法で非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにn‐ブチルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにn‐ペンチルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにn‐ヘキシルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
比較例1−1で製造された非水電解液100重量部に対してビニレンカーボネート3重量部をさらに添加して非水電解液を製造した。
比較例1−2で製造された非水電解液100重量部に対してビニレンカーボネート3重量部をさらに添加して非水電解液を製造した。
比較例1−3で製造された非水電解液100重量部に対してビニレンカーボネート3重量部をさらに添加して非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにエチルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにn‐ブチルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−5と同様の方法で非水電解液を製造した。
イソブチルプロピオネートの代りにエチルプロピオネートを使用した点を除き、実施例1−5と同様の方法で非水電解液を製造した。
フルオロエチレンカーボネート(FEC)とイソアミルプロピオネートとを60体積%:40体積%で混合し、そこにLiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、及びイソアミルプロピオネートを30体積%、30体積%、及び40体積%で混合し、そこにLiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
実施例2−1
正極としてLiCoO2を、負極としてSi酸化物(SiO 10重量%、グラファイト90重量%を混合し、非水系バインダーを使用して製造する)を使用して電極を製造した後、実施例1−1で製造された非水電解液を注入する通常の方法でリチウム二次電池を製造した。
実施例1−2で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
実施例1−3で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
実施例1−4で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として実施例1−5で製造された電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として実施例1−6で製造された電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例1−1で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例1−2で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例1−3で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例1−4で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例1−5で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例1−6で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例1−7で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として比較例1−8で製造された電解液を使用した点を除き、比較例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として比較例1−9で製造された電解液を使用した点を除き、比較例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
電解液として比較例1−10で製造された電解液を使用した点を除き、比較例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
電解液として比較例1−11で製造された電解液を使用した点を除き、比較例2−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
常温寿命特性(1)
実施例2−1、2−2、及び比較例2−1乃至2−3で製造されたリチウム二次電池(電池容量950mAh)を23℃で0.5Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が50mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で2.5Vになるまで放電した。このような充放電を500サイクル行った後、電池容量を測定し、図2に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは0.95Aの電流を意味する。
実施例2−3、2−4、及び比較例2−4乃至2−6で製造されたリチウム二次電池(電池容量950mAh)を23℃で0.5Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が50mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で2.5Vになるまで放電した。このような充放電を700サイクル行った後、電池容量を測定し、図3に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは0.95Aの電流を意味する。
実施例2−1、2−2、及び比較例2−1で製造されたリチウム二次電池(電池容量950mAh)を23℃で1.0Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が50mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、1.0Cの定電流で2.5Vになるまで放電した。このような充放電を400サイクル行った後、電池容量を測定し、図4に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは0.95Aの電流を意味する。
実施例2−1、2−2、比較例2−1、及び比較例2−7で製造されたリチウム二次電池(電池容量950mAh)を45℃で1.0Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が50mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、1.0Cの定電流で2.5Vになるまで放電した。このような充放電を400サイクル行った後、電池容量を測定し、図5に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは0.95Aの電流を意味する。
実施例2−5、2−6、比較例2−8、及び比較例2−9で製造されたリチウム二次電池(電池容量5.5mAh)を55℃で0.7Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が0.275mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で3.0Vになるまで放電した。このような充放電を200サイクル行った後、電池容量を測定し、図6に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは5.5mAの電流を意味する。
実施例2−1、2−2、比較例2−1、2−10、及び2−11で製造されたリチウム二次電池(電池容量950mAh)を23℃で0.5Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が50mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で2.5Vになるまで放電した。このような充放電を500サイクル行った後、電池の容量及び厚さの変化を測定し、図7及び図8に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは0.95Aの電流を意味する。
実施例3−1
フルオロエチレンカーボネート(FEC)とエチル2‐メチルブチレートとを20体積%:80体積%で混合し、そこにLiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
エチル2‐メチルブチレートの代りにエチルイソバレレートを使用した点を除き、実施例3−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
エチル2‐メチルブチレートの代りにエチルイソブチレートを使用した点を除き、実施例3−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
フルオロエチレンカーボネート(FEC)とエチル2‐メチルブチレートとを30体積%:70体積%で混合し、そこにフルオロエチレンカーボネート(FEC)及びエチル2‐メチルブチレートの総100重量部に対して1,3‐プロペン‐スルトン3重量部、1,3‐プロパンスルトン3重量部を添加し、LiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
エチル2‐メチルブチレートの代りにエチルイソバレレートを使用した点を除き、実施例3−4と同様の方法で非水電解液を製造した。
エチル2‐メチルブチレートの代りにエチルバレレートを使用した点を除き、実施例3−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
エチル2‐メチルブチレートの代りにエチルブチレートを使用した点を除き、実施例3−1と同様の方法で非水電解液を製造した。
エチル2‐メチルブチレートの代りにエチルバレレートを使用した点を除き、実施例3−4と同様の方法で非水電解液を製造した。
エチル2‐メチルブチレートの代りにエチルブチレートを使用した点を除き、実施例3−4と同様の方法で非水電解液を製造した。
フルオロエチレンカーボネート(FEC)とエチル2‐メチルブチレートとを60体積%:40体積%で混合し、そこにLiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
フルオロエチレンカーボネート(FEC)、ジメチルカーボネート(DMC)、エチル2‐メチルブチレートを30体積%、30体積%、及び40体積%で混合し、そこにLiPF6を1M濃度になるように溶解させて非水電解液を製造した。
実施例4−1
正極としてLiCoO2を、負極としてSi酸化物(SiO 10重量%、グラファイト90重量%を混合し、非水系バインダーを使用して製造する)を使用して電極を製造した後、実施例3−1で製造された非水電解液を注入する通常の方法でリチウム二次電池を製造した。
実施例3−2で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
実施例3−3で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として実施例3−4で製造された電解液を使用した点を除き、実施例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として実施例3−5で製造された電解液を使用した点を除き、実施例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例3−1で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
比較例3−2で製造された非水電解液を使用した点を除き、実施例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として比較例3−3で製造された電解液を使用した点を除き、比較例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
負極として人造黒鉛を使用し、電解液として比較例3−4で製造された電解液を使用した点を除き、比較例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
電解液として比較例3−5で製造された電解液を使用した点を除き、比較例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
電解液として比較例3−6で製造された電解液を使用した点を除き、比較例4−1と同様の方法でリチウム二次電池を製造した。
寿命特性(1)
実施例4−1、4−2、及び比較例4−1で製造されたリチウム二次電池(電池容量60mAh)を23℃で0.5Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が3.0mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で2.5Vになるまで放電した。このような充放電を200サイクル行った後、電池容量を測定し、図9に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは0.06Aの電流を意味する。
実施例4−3及び比較例4−2で製造されたリチウム二次電池(電池容量950mAh)を23℃で0.5Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が50mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で2.5Vになるまで放電した。このような充放電を400サイクル行った後、電池容量を測定し、図10に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは0.95Aの電流を意味する。
実施例4−4、4−5、比較例4−3、及び比較例4−4で製造されたリチウム二次電池(電池容量5.5mAh)を55℃で0.7Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が0.275mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で3.0Vになるまで放電した。このような充放電を100サイクル行った後、放電容量を測定し、図11に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは5.5mAの電流を意味する。
実施例4−4、比較例4−5、及び比較例4−6で製造されたリチウム二次電池(電池容量5.5mAh)を55℃で0.7Cの定電流で4.35Vになるまで充電し、その後4.35Vの定電圧で充電し、充電電流が0.275mAになれば充電を終了した。次いで、10分間放置した後、0.5Cの定電流で3.0Vになるまで放電した。このような充放電を100サイクル行った後、放電容量を測定し、図12に示した。ここで、Cはampere(A)で表される電池の充放電電流速度、C−rateを示すものであって、通常電池容量の比率として表される。すなわち、上記のように製造された電池の1Cは5.5mAの電流を意味する。
Claims (15)
- 電解質塩及び有機溶媒を含むリチウム二次電池用非水電解液であって、
前記有機溶媒として、分枝型アルキル基を有するエステル系化合物と、
下記化学式2で表される環状カーボネートのハロゲン化物とを含んでなり、
前記分枝型アルキル基を有するエステル系化合物が、イソブチルプロピオネート、イソアミルプロピオネート、エチル2‐メチルブチレート、及びエチルイソバレレートからなる群から選択される一種以上のものであり、
前記分枝型アルキル基を有するエステル系化合物の含量が、前記有機溶媒のトータル体積に対して50体積%乃至90体積%である、リチウム二次電池用非水電解液。
〔前記化学式2において、
R3、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立して水素、又は置換又は非置換された炭素数1乃至10のアルキル基であり、このとき、R3、R4、R5、及びR6の少なくとも1つの水素はハロゲンに置換される。〕 - 前記電解質塩が、リチウム塩であることを特徴とする、請求項1に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記リチウム塩の陰イオンが、F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、PF6 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2 -、SCN-、及び(CF3CF2SO2)2N-からなる群より選択された一種又は二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項2に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記有機溶媒が、線状カーボネート、環状カーボネート、エーテル、エステル、及びアミドからなる群より選択される一種又は二種以上の混合物を含むことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記線状カーボネートが、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、及びエチルプロピルカーボネートからなる群より選択される一種又は二種の混合物を含むことを特徴とする、請求項4に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記環状カーボネートが、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、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、及びこれらのハロゲン化物からなる群より選択される一種又は二種の混合物を含むことを特徴とする、請求項4又は5に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記環状カーボネートのハロゲン化物が、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、1,2‐ジフルオロエチレンカーボネート、クロロエチレンカーボネート、又は1,2‐ジクロロエチレンカーボネートであることを特徴とする、請求項1〜6の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記環状カーボネートのハロゲン化物が、フルオロエチレンカーボネート(FEC)であることを特徴とする、請求項1〜7の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記エーテルが、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、メチルエチルエーテル、メチルプロピルエーテル、及びエチルプロピルエーテルからなる群より選択される一種又は二種の混合物を含むことを特徴とする、請求項4〜6の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- 前記非水電解液が、環状スルファイト、飽和スルトン、不飽和スルトン、及び非環状スルホンからなる群より選択される一種又は二種の混合物をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜9の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液。
- リチウム二次電池であって、
正極と、負極と、及び前記正極と前記負極との間に介在したセパレーターとを備えた電極組立体と、並びに
前記電極組立体に注入された非水電解液とを備えてなり、
前記非水電解液が請求項1〜10の何れか一項に記載のリチウム二次電池用非水電解液である、リチウム二次電池。 - 前記負極が、リチウム金属、炭素材、金属化合物、及びこれらの混合物を含む負極活物質層を備えることを特徴とする、請求項11に記載のリチウム二次電池。
- 前記金属化合物が、Si、Ge、Sn、Pb、P、Sb、Bi、Al、Ga、In、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Mg、Sr、及びBaからなる群より選択された1種以上の金属元素を含む化合物又はこれらの混合物であることを特徴とする、請求項12に記載のリチウム二次電池。
- 前記正極が、リチウム含有酸化物を含む正極層を備えることを特徴とする、請求項11〜13の何れか一項に記載のリチウム二次電池。
- 前記リチウム含有酸化物が、LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、Li(NiaCobMnc)O2(0<a<1、0<b<1、0<c<1、a+b+c=1)、LiNi1-yCoyO2、LiCo1-yMnyO2、LiNi1-yMnyO2(0≦y<1)、Li(NiaCobMnc)O4(0<a<2、0<b<2、0<c<2、a+b+c=2)、LiMn2-zNizO4、LiMn2-zCozO4(0<z<2)、LiCoPO4、及びLiFePO4からなる群より選択される何れか一種のリチウム含有遷移金属酸化物又はこれらの二種以上の混合物であることを特徴とする、請求項14に記載のリチウム二次電池。
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