JP6980502B2 - Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries - Google Patents
Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries Download PDFInfo
- Publication number
- JP6980502B2 JP6980502B2 JP2017229524A JP2017229524A JP6980502B2 JP 6980502 B2 JP6980502 B2 JP 6980502B2 JP 2017229524 A JP2017229524 A JP 2017229524A JP 2017229524 A JP2017229524 A JP 2017229524A JP 6980502 B2 JP6980502 B2 JP 6980502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- compound represented
- carbon atoms
- mass
- group
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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.
近年、リチウム二次電池は、携帯電話やノート型パソコンなどの電子機器、或いは電気自動車や電力貯蔵用の電源として広く試用されている。特に最近では、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載可能な、高容量で高出力かつエネルギー密度の高い電池の要望が急拡大している。
従来より、非水電解液を含むリチウム二次電池(非水電解液二次電池等とも称されている)について、種々の検討がなされている。
In recent years, lithium secondary batteries have been widely used as a power source for electronic devices such as mobile phones and notebook personal computers, electric vehicles, and power storage. In particular, recently, there has been a rapid increase in demand for batteries with high capacity, high output, and high energy density that can be installed in hybrid vehicles and electric vehicles.
Conventionally, various studies have been made on a lithium secondary battery containing a non-aqueous electrolytic solution (also referred to as a non-aqueous electrolytic solution secondary battery or the like).
例えば、特許文献1には、容量劣化が抑制され、長期に渡り安定した電池容量を維持することができる非水電解液二次電池として、以下の非水電解液二次電池が開示されている。
即ち、(A)負極活物質として、真比重1.60〜2.20g/cm3の炭素材料を含む負極、(B)正極活物質を含む正極、(C)リチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電解液、及び(D)分離膜を具備してなる非水電解液二次電池において、(C)リチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電解液中に、特定の多価カルボン酸エステル化合物を含有する非水電解液二次電池が記載されている。
For example,
That is, (A) a negative electrode containing a carbon material having a true specific gravity of 1.60 to 2.20 g / cm 3 as a negative electrode active material, (B) a positive electrode containing a positive electrode active material, and (C) a lithium salt are dissolved in an organic solvent. In the non-aqueous electrolytic solution secondary battery provided with the non-aqueous electrolytic solution and (D) separation film, a specific polyvalent carboxylic substance is contained in the non-aqueous electrolytic solution in which (C) a lithium salt is dissolved in an organic solvent. A non-aqueous electrolytic solution secondary battery containing an acid ester compound is described.
また、特許文献2には、遷移金属とリチウムを含有するカソードを使用した非水電解液二次電池において、カソードから溶出した遷移金属による非水電解液二次電池の劣化を抑制し、高温保存や高温での充放電を経ても小さな内部抵抗と高い電気容量の維持が維持出来るようにした非水電解液二次電池として、以下の非水電解液二次電池が開示されている。
即ち、リチウムが脱挿入可能なアノード、遷移金属とリチウムを含有するカソード、及びリチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電解液を有する非水電解液二次電池において、上記非水電解液中に、特定の多価カルボン酸エステル化合物を含有する非水電解液二次電池が開示されている。
Further, in
That is, in the non-aqueous electrolytic solution secondary battery having a non-aqueous electrolytic solution in which a lithium-deinsertable anode, a cathode containing a transition metal and lithium, and a lithium salt are dissolved in an organic solvent, the non-aqueous electrolytic solution contains the above-mentioned non-aqueous electrolytic solution. Discloses a non-aqueous electrolytic solution secondary battery containing a specific polyvalent carboxylic acid ester compound.
また、特許文献3には、有機溶媒を電解液としたリチウム二次電池において、電池の保存特性をそこなうことなく過充電耐性が向上されたリチウム二次電池として、以下のリチウム二次電池が開示されている。
即ち、リチウムイオンを吸蔵・放出する負極と、リチウムイオンを吸蔵・放出する正極と、多孔質を含んでなるセパレータと、溶媒に電解質を溶解した非水電解液とを有するリチウム二次電池であって、上記非水電解液は、上記リチウム二次電池の充電終止電圧より高い電圧で酸化される化合物と上記充電終止電圧以下の電圧領域で反応を抑制する化合物とを含むリチウム二次電池が開示されている。
Further,
That is, it is a lithium secondary battery having a negative electrode that stores and releases lithium ions, a positive electrode that stores and releases lithium ions, a separator containing porosity, and a non-aqueous electrolytic solution in which an electrolyte is dissolved in a solvent. The non-aqueous electrolytic solution is disclosed by a lithium secondary battery containing a compound that is oxidized at a voltage higher than the charge termination voltage of the lithium secondary battery and a compound that suppresses the reaction in a voltage region equal to or lower than the charge termination voltage. Has been done.
また、特許文献4には、カソードと、リチウムイオン透過性セパレータと、未変性の天然または合成グラファイトを含むアノードと、該アノードと接触している炭酸プロピレンまたは炭酸ブチレンを含む電解質溶液とを含み、該電解質溶液がリチウムカチオンを含む電解質塩をさらに含み、該電解質溶液が特定のフルオロベンゼン組成物をさらに含み、該電解質溶液および該電極は互いにイオン導電性接触している、充電可能なリチウムまたはリチウムイオン電気化学電池が開示されている。
Further,
非水電解液を用いた電池に対し、電池を保存する前の電池抵抗、及び、保存による電池抵抗の上昇の少なくとも一方を抑制することが求められる場合がある。
本開示の目的は、電池を保存する前の電池抵抗、及び、保存による電池抵抗の上昇の少なくとも一方を抑制できる電池用非水電解液、及び、この電池用非水電解液を用いたリチウム二次電池を提供することである。
For a battery using a non-aqueous electrolyte solution, it may be required to suppress at least one of the battery resistance before storing the battery and the increase in battery resistance due to storage.
An object of the present disclosure is a non-aqueous electrolyte solution for a battery capable of suppressing at least one of a battery resistance before storage of a battery and an increase in battery resistance due to storage, and a lithium ion using this non-aqueous electrolyte solution for a battery. The next battery is to be provided.
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。
The 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〜R3は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、炭素数1〜10のフッ化炭化水素基、炭素数1〜10の炭化水素オキシ基、又は炭素数1〜10のフッ化炭化水素オキシ基を表し、R4〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基、炭素数1〜3の炭化水素オキシ基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素オキシ基を表し、L1は、単結合、酸素原子、又は炭素数1〜3のアルキレン基を表す。 In formula (1), R 1 to R 3 independently have a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. Represents a hydrocarbon oxy group or a fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 to R 8 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Represents a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms, and L 1 is a single bond, an oxygen atom, or an oxygen atom. Represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
<2> 更に、下記式(2)〜下記式(9)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有する<1>に記載の電池用非水電解液。 <2> The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to <1>, further containing at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2) to (9).
式(2)中、R21〜R24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。
式(3)中、R31〜R34は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、式(a)で表される基、又は式(b)で表される基を表す。式(a)及び式(b)において、*は、結合位置を表す。
式(4)中、R41〜R44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。但し、R41〜R44は、同時に水素原子となることはない。
式(5)中、R51及びR52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。
式(6)中、R61〜R63は、それぞれ独立に、フッ素原子又は−OLi基を表し、R61〜R63の少なくとも1つが−OLi基である。
式(7)中、R71〜R76は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基を表す。
式(8)中、R81〜R84は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基を表す。
In the formula (2), R 21 to R 24 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.
In the formula (3), R 31 to R 34 are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a group represented by the formula (a), or a group represented by the formula (b). Represents. In the formula (a) and the formula (b), * represents a bonding position.
In the formula (4), R 41 to R 44 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. However, R 41 to R 44 do not become hydrogen atoms at the same time.
In formula (5), R 51 and R 52 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.
In formula (6), R 61 to R 63 each independently represent a fluorine atom or an —OLi group, and at least one of R 61 to R 63 is a −OLi group.
In the formula (7), R 71 to R 76 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
In the formula (8), R 81 to R 84 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
<3> 前記式(2)〜前記式(7)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種が、下記式(2−1)で表される化合物、下記式(2−2)で表される化合物、下記式(3−1)で表される化合物、下記式(3−2)で表される化合物、下記式(3−3)で表される化合物、下記式(4−1)で表される化合物、下記式(4−2)で表される化合物、下記式(5−1)で表される化合物、下記式(6−1)で表される化合物、下記式(6−2)で表される化合物、下記式(7−1)で表される化合物、下記式(8−1)で表される化合物、及び前記式(9)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種である<2>に記載の電池用非水電解液。 <3> At least one selected from the group consisting of the compounds represented by the formulas (2) to (7) is a compound represented by the following formula (2-1) and the following formula (2-2). ), The compound represented by the following formula (3-1), the compound represented by the following formula (3-2), the compound represented by the following formula (3-3), the following formula (4). A compound represented by -1), a compound represented by the following formula (4-2), a compound represented by the following formula (5-1), a compound represented by the following formula (6-1), and a compound represented by the following formula. It is composed of a compound represented by (6-2), a compound represented by the following formula (7-1), a compound represented by the following formula (8-1), and a compound represented by the above formula (9). The non-aqueous electrolyte solution for a battery according to <2>, which is at least one selected from the group.
<4> 電池用非水電解液の全量に対する前記前記式(2)〜前記式(7)で表される化合物の総含有量が、0.001質量%〜10質量%である<2>又は<3>に記載の電池用非水電解液。 <4> The total content of the compounds represented by the above formulas (2) to (7) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for batteries is 0.001% by mass to 10% by mass <2> or. The non-aqueous electrolyte solution for a battery according to <3>.
<5> 前記式(1)で表される化合物が、下記式(1−1)で表される化合物及び下記式(1−2)で表される化合物の少なくとも一方である<1>〜<4>のいずれか1つに記載の電池用非水電解液。 <5> The compound represented by the formula (1) is at least one of the compound represented by the following formula (1-1) and the compound represented by the following formula (1-2) <1> to <. The non-aqueous electrolyte solution for a battery according to any one of 4>.
<6> 電池用非水電解液の全量に対する前記式(1)で表される化合物の含有量が、0.001質量%〜10質量%である<1>〜<5>のいずれか1つに記載の電池用非水電解液。 <6> Any one of <1> to <5> in which the content of the compound represented by the above formula (1) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for a battery is 0.001% by mass to 10% by mass. The non-aqueous electrolyte solution for batteries described in.
<7> 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>〜<6>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。
<8> <7>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。
<7> Positive electrode and
Metallic lithium, lithium-containing alloys, metals or alloys that can be alloyed with lithium, oxides that can be doped / dedoped with lithium ions, transition metal nitrified products that can be doped / dedoped with lithium ions, and lithium. A negative electrode containing at least one selected from the group consisting of carbon materials capable of ion doping and dedoping as a negative electrode active material, and a negative electrode.
The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to any one of <1> to <6>.
Lithium secondary battery including.
<8> A lithium secondary battery obtained by charging / discharging the lithium secondary battery according to <7>.
本開示によれば、電池を保存する前の電池抵抗、及び、保存による電池抵抗の上昇の少なくとも一方を抑制できる電池用非水電解液、及び、この電池用非水電解液を用いたリチウム二次電池が提供される。 According to the present disclosure, a non-aqueous electrolyte solution for a battery capable of suppressing at least one of a battery resistance before storage of a battery and an increase in battery resistance due to storage, and a lithium ion using this non-aqueous electrolyte solution for a battery The next battery 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、電池を保存する前の電池抵抗、及び、保存による電池抵抗の上昇の少なくとも一方を抑制できる。かかる効果が奏される理由は明らかではないが、上記非水電解液を含有する電池の保存前及び/又は保存中において、電池の電極上に、上記非水電解液中の式(1)で表される化合物に由来する低抵抗な被膜が形成されるためと考えられる。
[Non-water 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, at least one of the battery resistance before storage of the battery and the increase in battery resistance due to storage can be suppressed. Although the reason why such an effect is exhibited is not clear, the formula (1) in the non-aqueous electrolyte solution is used on the electrode of the battery before and / or during storage of the battery containing the non-aqueous electrolyte solution. It is considered that a low resistance film derived from the represented compound is formed.
本明細書において、「保存による電池抵抗の上昇を抑制」との概念には、保存により電池抵抗が上昇するが上昇の度合いが抑制されている状態、保存により電池抵抗が変化しない状態、及び保存後に電池抵抗がむしろ低減される状態の全てが包含される。 In the present specification, the concept of "suppressing the increase in battery resistance due to storage" includes a state in which the battery resistance increases due to storage but the degree of increase is suppressed, a state in which the battery resistance does not change due to storage, and storage. All of the conditions in which the battery resistance is rather reduced later are included.
<式(1)で表される化合物> <Compound represented by the formula (1)>
式(1)中、R1〜R3は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、炭素数1〜10のフッ化炭化水素基、炭素数1〜10の炭化水素オキシ基、又は炭素数1〜10のフッ化炭化水素オキシ基を表し、R4〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基、炭素数1〜3の炭化水素オキシ基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素オキシ基を表し、L1は、単結合、酸素原子、又は炭素数1〜3のアルキレン基を表す。 In formula (1), R 1 to R 3 independently have a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. Represents a hydrocarbon oxy group or a fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 to R 8 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Represents a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms, and L 1 is a single bond, an oxygen atom, or an oxygen atom. Represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10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。
R1〜R3で表される炭素数1〜10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 (1), the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 may be a linear hydrocarbon group, or a hydrocarbon group having a branched and / or ring structure. May be.
As the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 , an alkyl group or an aryl group is preferable, and an alkyl group is more preferable.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10の炭化水素基の炭素数としては、1〜6が好ましく、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 (1), the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 or 2 carbon atoms. 1 is particularly preferable.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10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。
R1〜R3で表される炭素数1〜10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 (1), the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 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 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 , an alkyl fluorinated group or an aryl fluorinated group is preferable, and an alkyl fluorinated group is more preferable.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10のフッ化炭化水素基の炭素数としては、1〜6が好ましく、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 (1), the number of carbon atoms of the fluorohydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and further preferably 1 or 2. Preferably, 1 is particularly preferred.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10の炭化水素オキシ基は、直鎖の炭化水素オキシ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オキシ基であってもよい。
R1〜R3で表される炭素数1〜10の炭化水素オキシ基としては、アルコキシ基又はアリールオキシ基が好ましい。
In the formula (1), the hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 may be a linear hydrocarbon oxy group, or may be a hydrocarbon having a branched and / or ring structure. It may be a hydrocarbon oxy group.
As the hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3, an alkoxy group or an aryl oxy group is preferable.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10の炭化水素オキシ基の炭素数としては、1〜6が好ましく、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 (1), the hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 or 2 carbon atoms. 1 is particularly preferable.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10のフッ化炭化水素オキシ基は、直鎖のフッ化炭化水素オキシ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オキシ基であってもよい。
R1〜R3で表される炭素数1〜10のフッ化炭化水素オキシ基としては、フッ化アルコキシ基又はフッ化アリールオキシ基が好ましい。
In the formula (1), the fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 may be a linear fluorinated hydrocarbon oxy group, or may be branched and / or a ring. It may be a fluorinated hydrocarbon oxy group having a structure.
As the fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 , a fluorinated alkoxy group or a fluorinated aryl oxy group is preferable.
式(1)中、R1〜R3で表される炭素数1〜10のフッ化炭化水素オキシ基の炭素数としては、1〜6が好ましく、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 (1), the number of carbon atoms of the fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms represented by R 1 to R 3 is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3, and 1 or 2. More preferably, 1 is particularly preferable.
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素基は、直鎖の炭化水素基であってもよいし、分岐を有する炭化水素基であってもよい。
R1〜R3で表される炭素数1〜3の炭化水素基としては、アルキル基が好ましい。
In the formula (1), a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8 may be a hydrocarbon group having a straight chain may be a hydrocarbon group having a branched ..
As the hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 1 to R 3, an alkyl group is preferable.
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素基の炭素数としては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
In the formula (1), the carbon number of the hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3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、分岐を有するフッ化炭化水素基であってもよい。
R1〜R3で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素基としては、フッ化アルキル基が好ましい。
In the formula (1), the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8 may be a linear fluorinated hydrocarbon group or a branched fluorinated hydrocarbon. It may be a group.
As the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 1 to R 3, an alkyl fluorinated group is preferable.
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素基の炭素数としては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
In the formula (1), as the number of carbon atoms of the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素オキシ基は、直鎖の炭化水素オキシ基であってもよいし、分岐を有する炭化水素オキシ基であってもよい。
R1〜R3で表される炭素数1〜3の炭化水素オキシ基としては、アルコキシ基が好ましい。
In the formula (1), the hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8 may be a linear hydrocarbon oxy group or a branched hydrocarbon oxy group. May be.
As the hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 1 to R 3, an alkoxy group is preferable.
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素オキシ基の炭素数としては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。 In the formula (1), the number of carbon atoms of the hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8 is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素オキシ基は、直鎖のフッ化炭化水素オキシ基であってもよいし、分岐を有するフッ化炭化水素オキシ基であってもよい。
R1〜R3で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素オキシ基としては、フッ化アルコキシ基が好ましい。
In the formula (1), the fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8 may be a linear fluorinated hydrocarbon oxy group or a branched fluoride. It may be a hydrocarbon oxy group.
As the fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 1 to R 3, a fluorinated alkoxy group is preferable.
式(1)中、R4〜R8で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素オキシ基の炭素数としては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
In the formula (1), as the number of carbon atoms of the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by
式(1)中、L1は、単結合、酸素原子(即ち、−O−基)、又は炭素数1〜3のアルキレン基を表す。
L1で表される炭素数1〜3のアルキレン基の炭素数としては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
式(1)中、L1としては、単結合が特に好ましい。
In formula (1), L 1 represents a single bond, an oxygen atom (that is, an −O— group), or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
The number of carbon atoms of the alkylene group having 1 to 3 carbon atoms represented by
In the formula (1), as the L 1, a single bond is particularly preferred.
式(1)で表される化合物の具体例としては、下記式(1−1)〜下記式(1−14)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(1−1)〜化合物(1−14)ともいう)が挙げられるが、式(1)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(1−1)又は化合物(1−2)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (1) include compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-14) (hereinafter, compounds (1-1) to compound (1), respectively. -14)), but the compound represented by the formula (1) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (1-1) or compound (1-2) is particularly preferable.
本開示の非水電解液は、式(1)で表される化合物を、1種のみ含有してもよいし、2種以上含有してもよい。
本開示の非水電解液の全量に対する式(1)で表される化合物の含有量(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain only one type of the compound represented by the formula (1), or may contain two or more types.
The content of the compound represented by the formula (1) (total content in the case of two or more kinds) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is preferably 0.001% by mass to 10% by mass. It is more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and particularly preferably 0.1% by mass to 1% by mass.
本開示の非水電解液は、下記式(2)〜下記式(9)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有してもよい。
以下、式(2)〜式(9)で表される化合物について説明する。
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (2) to (9).
Hereinafter, the compounds represented by the formulas (2) to (9) will be described.
<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少なくとも1種含有してもよい。
本開示の非水電解液が下記式(2)で表される化合物を含有する場合、下記式(2)で表される化合物を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、特に、保存による電池抵抗の上昇を抑制できる。
<Compound represented by the formula (2)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one compound represented by the following formula (2).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (2), the compound represented by the following formula (2) and the compound represented by the above-mentioned formula (1) is contained. In particular, it is possible to suppress an increase in battery resistance due to storage as compared with a comparative non-aqueous electrolyte solution that does not contain.
式(2)中、R21〜R24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 to R 24 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.
式(2)中、R21〜R24で表される炭素数1〜6の炭化水素基の好ましい態様は、炭素数が1〜6であることを除けば、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素の好ましい態様と同様である。
R21〜R24で表される炭素数1〜6の炭化水素基の炭素数としては、1〜3が好ましく、1又は2がより好ましく、1が特に好ましい。
In the formula (2), the preferred embodiment of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 to R 24 is R 4 in the formula (1) except that the hydrocarbon group has 1 to 6 carbon atoms. it is the same as the preferred embodiment of the hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms represented by to R 8.
As the carbon number of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 21 to R 24 , 1 to 3 is preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is particularly preferable.
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(2−9)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(2−1)〜化合物(2−9)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)又は化合物(2−2)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (2) include the compounds represented by the following formulas (2-1) to the following formula (2-9) (hereinafter, each of the compounds (2-1) to the compound (2). -9)), but the compound represented by the formula (2) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (2-1) or compound (2-2) 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(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte 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 mass of the non-aqueous electrolyte solution (when two or more kinds are used). The total content) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and 0.1% by mass. ~ 1% by mass is particularly preferable.
<式(3)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(3)で表される化合物を少なくとも1種含有してもよい。
本開示の非水電解液が下記式(3)で表される化合物を含有する場合、下記式(3)で表される化合物を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、電池を保存する前の電池抵抗、及び、保存による電池抵抗の上昇の少なくとも一方を抑制できる。
<Compound represented by the formula (3)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one compound represented by the following formula (3).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (3), the compound represented by the following formula (3) and the compound represented by the above formula (1) is contained. It is possible to suppress at least one of the battery resistance before storage of the battery and the increase in battery resistance due to storage as compared with the non-aqueous electrolytic solution for comparison which does not contain.
式(3)中、R31〜R34は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、式(a)で表される基、又は式(b)で表される基を表す。式(a)及び式(b)において、*は、結合位置を表す。 In the formula (3), R 31 to R 34 are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a group represented by the formula (a), or a group represented by the formula (b). Represents. In the formula (a) and the formula (b), * represents a bonding position.
式(3)中、R31〜R34で表される炭素数1〜6の炭化水素基の好ましい態様は、炭素数が1〜6であることを除けば、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素の好ましい態様と同様である。
R31〜R34で表される炭素数1〜6の炭化水素基の炭素数としては、1〜3が好ましく、1又は2がより好ましく、1が特に好ましい。
In the formula (3), the preferred embodiment of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 31 to R 34 is R 4 in the formula (1) except that the hydrocarbon group has 1 to 6 carbon atoms. it is the same as the preferred embodiment of the hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms represented by to R 8.
As the carbon number of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 31 to R 34 , 1 to 3 is preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is particularly preferable.
式(3)で表される化合物の具体例としては、下記式(3−1)〜下記式(3−6)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(3−1)〜化合物(3−6)ともいう)が挙げられるが、式(3)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(3−1)〜化合物(3−3)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (3) include the compounds represented by the following formulas (3-1) to the following formula (3-6) (hereinafter, each of the compounds (3-1) to the compound (3). -6)), but the compound represented by the formula (3) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (3-1) to compound (3-3) are particularly preferable.
本開示の非水電解液が式(3)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(3)で表される化合物の含有量(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (3), the content of the compound represented by the formula (3) with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte solution (when two or more kinds are used). The total content) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and 0.1% by mass. ~ 1% by mass is particularly preferable.
<式(4)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(4)で表される化合物を少なくとも1種含有してもよい。
本開示の非水電解液が下記式(4)で表される化合物を含有する場合、下記式(4)で表される化合物を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、電池を保存する前の電池抵抗、及び、保存による電池抵抗の上昇の少なくとも一方を抑制できる。
<Compound represented by the formula (4)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one compound represented by the following formula (4).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (4), the compound represented by the following formula (4) and the compound represented by the above-mentioned formula (1) is contained. It is possible to suppress at least one of the battery resistance before storage of the battery and the increase in battery resistance due to storage as compared with the non-aqueous electrolytic solution for comparison which does not contain.
式(4)中、R41〜R44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。但し、R41〜R44は、同時に水素原子となることはない。 In the formula (4), R 41 to R 44 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. However, R 41 to R 44 do not become hydrogen atoms at the same time.
式(4)中、R41〜R44で表される炭素数1〜6の炭化水素基の好ましい態様は、炭素数が1〜6であることを除けば、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素の好ましい態様と同様である。
但し、R41〜R44で表される炭素数1〜6の炭化水素基は、アルケニル基であることも好ましい。
R41〜R44で表される炭素数1〜6の炭化水素基の炭素数としては、1〜3が好ましく、1又は2がより好ましく、1が特に好ましい。
In the formula (4), the preferred embodiment of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 41 to R 44 is R 4 in the formula (1) except that the hydrocarbon group has 1 to 6 carbon atoms. it is the same as the preferred embodiment of the hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms represented by to R 8.
However, it is also preferable that the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 41 to R 44 is an alkenyl group.
As the carbon number of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 41 to R 44 , 1 to 3 is preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is particularly preferable.
式(4)中、R41〜R44で表される炭素数1〜6のフッ化炭化水素基の好ましい態様は、炭素数が1〜6であることを除けば、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素の好ましい態様と同様である。
但し、R41〜R44で表される炭素数1〜6のフッ化炭化水素基は、フッ化アルケニル基であることも好ましい。
R41〜R44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が好ましく、1又は2がより好ましく、1が特に好ましい。
In the formula (4), the preferred embodiment of the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 41 to R 44 is in the formula (1) except that the carbon number is 1 to 6. it is the same as the preferred embodiment of fluorocarbon having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8.
However, it is also preferable that the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 41 to R 44 is a fluorinated alkenyl group.
As the carbon number of the fluorohydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 41 to R 44 , 1 to 3 is preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is particularly preferable.
式(4)で表される化合物の具体例としては、下記式(4−1)〜下記式(4−5)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(4−1)〜化合物(4−5)ともいう)が挙げられるが、式(4)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(4−1)又は化合物(4−2)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (4) include the compounds represented by the following formulas (4-1) to the following formula (4-5) (hereinafter, each of the compounds (4-1) to the compound (4). -5)), but the compound represented by the formula (4) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (4-1) or compound (4-2) is particularly preferable.
本開示の非水電解液が式(4)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(4)で表される化合物の含有量(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (4), the content of the compound represented by the formula (4) with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte solution (when two or more kinds are used). The total content) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and 0.1% by mass. ~ 1% by mass is particularly preferable.
<式(5)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(5)で表される化合物を少なくとも1種含有してもよい。
本開示の非水電解液が下記式(5)で表される化合物を含有する場合、下記式(5)で表される化合物を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、特に、保存による電池抵抗の上昇を抑制できる。
<Compound represented by the formula (5)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one compound represented by the following formula (5).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (5), the compound represented by the following formula (5) and the compound represented by the above-mentioned formula (1) is contained. In particular, it is possible to suppress an increase in battery resistance due to storage as compared with a comparative non-aqueous electrolyte solution that does not contain.
式(5)中、R51及びR52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 formula (5), R 51 and R 52 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.
式(5)中、R51又はR52で表される炭素数1〜6の炭化水素基の好ましい態様は、炭素数が1〜6であることを除けば、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素の好ましい態様と同様である。
R51又はR52で表される炭素数1〜6の炭化水素基の炭素数としては、1〜3が好ましく、1又は2がより好ましく、1が特に好ましい。
In the formula (5), a preferred embodiment of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 51 or R 52 is R 4 in the formula (1) except that the hydrocarbon group has 1 to 6 carbon atoms. it is the same as the preferred embodiment of the hydrocarbon having 1 to 3 carbon atoms represented by to R 8.
As the carbon number of the hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 51 or R 52 , 1 to 3 is preferable, 1 or 2 is more preferable, and 1 is particularly preferable.
式(5)中、R51又はR52で表される炭素数1〜6のフッ化炭化水素基の好ましい態様は、炭素数が1〜6であることを除けば、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素の好ましい態様と同様である。
R51又はR52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が好ましく、1又は2がより好ましく、1が特に好ましい。
In the formula (5), the preferred embodiment of the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 51 or R 52 is in the formula (1) except that the carbon number is 1 to 6. it is the same as the preferred embodiment of fluorocarbon having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8.
The number of carbon atoms of the fluorohydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms represented by R 51 or R 52 is preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.
式(5)で表される化合物の具体例としては、下記式(5−1)〜下記式(5−11)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(5−1)〜化合物(5−11)ともいう)が挙げられるが、式(5)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(5−1)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (5) include the compounds represented by the following formulas (5-1) to the following formula (5-11) (hereinafter, each of the compounds (5-1) to the compound (5). -11)), but the compound represented by the formula (5) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (5-1) is particularly preferable.
本開示の非水電解液が式(5)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(5)で表される化合物の含有量(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (5), the content of the compound represented by the formula (5) with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte solution (when two or more kinds are used). The total content) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and 0.1% by mass. ~ 1% by mass is particularly preferable.
<式(6)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(6)で表される化合物を少なくとも1種含有してもよい。
本開示の非水電解液が下記式(6)で表される化合物を含有する場合、下記式(6)で表される化合物を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、特に、電池を保存する前の電池抵抗を抑制できる。
<Compound represented by the formula (6)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one compound represented by the following formula (6).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (6), the compound represented by the following formula (6) and the compound represented by the above-mentioned formula (1) is contained. In particular, the battery resistance before storing the battery can be suppressed as compared with the non-aqueous electrolytic solution for comparison which does not contain.
式(6)中、R61〜R63は、それぞれ独立に、フッ素原子又は−OLi基を表し、R61〜R63の少なくとも1つが−OLi基である。 In formula (6), R 61 to R 63 each independently represent a fluorine atom or an —OLi group, and at least one of R 61 to R 63 is a −OLi group.
式(6)で表される化合物の具体例としては、下記式(6−1)及び下記式(6−2)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(6−1)及び化合物(6−2)ともいう)が挙げられるが、式(6)で表される化合物は、これらの具体例には限定されない。 Specific examples of the compound represented by the formula (6) include the compounds represented by the following formula (6-1) and the following formula (6-2) (hereinafter, the compound (6-1) and the compound (6, respectively). -2)), but the compound represented by the formula (6) is not limited to these specific examples.
本開示の非水電解液が式(6)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(6)で表される化合物の含有量(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (6), the content of the compound represented by the formula (6) with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte solution (when two or more kinds are used). The total content) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and 0.1% by mass. ~ 1% by mass is particularly preferable.
<式(7)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(7)で表される化合物を少なくとも1種含有してもよい。
本開示の非水電解液が下記式(7)で表される化合物を含有する場合、下記式(7)で表される化合物を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、電池を保存する前の電池抵抗、及び、保存による電池抵抗の上昇の少なくとも一方を抑制できる。
<Compound represented by the formula (7)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one compound represented by the following formula (7).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (7), the compound represented by the following formula (7) and the compound represented by the above-mentioned formula (1) is contained. It is possible to suppress at least one of the battery resistance before storage of the battery and the increase in battery resistance due to storage as compared with the non-aqueous electrolytic solution for comparison which does not contain.
式(7)中、R71〜R76は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基を表す。 In the formula (7), R 71 to R 76 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
式(7)中、R71〜R76で表される炭素数1〜3の炭化水素基の好ましい態様は、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3の炭化水素の好ましい態様と同様である。
R71〜R76で表される炭素数1〜3の炭化水素基の炭素数としては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
In the formula (7), the preferred embodiment of the hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 71 to R 76 is the hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 4 to R 8 in the formula (1). Similar to the preferred embodiment of hydrocarbons.
As the carbon number of the hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 71 to R 76, 1 or 2 is preferable, and 1 is more preferable.
式(7)中、R71〜R76で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素基の好ましい態様は、式(1)中のR4〜R8で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素の好ましい態様と同様である。
R71〜R76で表される炭素数1〜3のフッ化炭化水素基の炭素数としては、1又は2が好ましく、1がより好ましい。
In the formula (7), the preferred embodiment of the fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 71 to R 76 is the
The number of carbon atoms of the fluorohydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms represented by R 71 to R 76 is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
式(7)で表される化合物の具体例としては、下記式(7−1)〜下記式(7−21)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(7−1)〜化合物(7−21)ともいう)が挙げられるが、式(7)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(7−1)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (7) include compounds represented by the following formulas (7-1) to (7-21) (hereinafter, compounds (7-1) to compounds (7, respectively). -21)), but the compound represented by the formula (7) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (7-1) is particularly preferable.
本開示の非水電解液が式(7)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(7)で表される化合物の含有量(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (7), the content of the compound represented by the formula (7) with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte solution (when two or more kinds are used). The total content) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and 0.1% by mass. ~ 1% by mass is particularly preferable.
<式(8)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(8)で表される化合物を少なくとも1種含有してもよい。
本開示の非水電解液が下記式(8)で表される化合物を含有する場合、下記式(8)で表される化合物を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、特に、保存による電池抵抗の上昇を抑制できる。
<Compound represented by the formula (8)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain at least one compound represented by the following formula (8).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains a compound represented by the following formula (8), the compound represented by the following formula (8) and the compound represented by the above formula (1) is contained. In particular, it is possible to suppress an increase in battery resistance due to storage as compared with a comparative non-aqueous electrolyte solution that does not contain.
式(8)中、R81〜R84は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基を表す。 In the formula (8), R 81 to R 84 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
式(8)で表される化合物の具体例としては、下記式(8−1)〜下記式(8−21)で表される化合物(以下、それぞれ、化合物(8−1)〜化合物(8−21)ともいう)が挙げられるが、式(8)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(8−1)が特に好ましい。
Specific examples of the compound represented by the formula (8) include compounds represented by the following formulas (8-1) to (8-21) (hereinafter, compounds (8-1) to compound (8, respectively). -21)), but the compound represented by the formula (8) is not limited to these specific examples.
Of these, compound (8-1) is particularly preferable.
本開示の非水電解液が式(8)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(8)で表される化合物の含有量(2種以上である場合には総含有量)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (8), the content of the compound represented by the formula (8) with respect to the total mass of the non-aqueous electrolyte solution (when two or more kinds are used). The total content) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.005% by mass to 5% by mass, further preferably 0.01% by mass to 1% by mass, and 0.1% by mass. ~ 1% by mass is particularly preferable.
<式(9)で表される化合物>
本開示の非水電解液は、下記式(9)で表される化合物(以下、「化合物(9)」ともいう)を含有してもよい。
本開示の非水電解液が化合物(9)を含有する場合、化合物(9)を含有し、かつ、前述の式(1)で表される化合物を含有しない比較用の非水電解液と比較して、特に、保存による電池抵抗の上昇を抑制できる。
<Compound represented by the formula (9)>
The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain a compound represented by the following formula (9) (hereinafter, also referred to as “compound (9)”).
When the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure contains compound (9), it is compared with a comparative non-aqueous electrolytic solution containing compound (9) and not containing the compound represented by the above formula (1). In particular, it is possible to suppress an increase in battery resistance due to storage.
本開示の非水電解液が式(9)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(9)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%〜1質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains a compound represented by the formula (9), the content of the compound represented by the formula (9) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte 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 1% by mass is further preferable, and 0.1% by mass to 1% by mass is particularly preferable.
式(2)〜式(7)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種としては、化合物(2−1)、化合物(2−2)、化合物(3−1)、化合物(3−2)で表される化合物、化合物(3−3)、化合物(4−1)、化合物(4−2)、化合物(5−1)、化合物(6−1)、化合物(6−2)、化合物(7−1)、化合物(8−1)、及び化合物(9)からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 As at least one selected from the group consisting of the compounds represented by the formulas (2) to (7), the compound (2-1), the compound (2-2), the compound (3-1), and the compound ( Compound represented by 3-2), compound (3-3), compound (4-1), compound (4-2), compound (5-1), compound (6-1), compound (6-2). ), Compound (7-1), compound (8-1), and compound (9), preferably at least one selected from the group.
本開示の非水電解液は、下記式(2)〜下記式(9)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含有する場合、本開示の非水電解液の全量に対する、下記式(2)〜下記式(9)で表される化合物の総含有量は、としては、0.001質量%〜10質量%が好ましく、0.05質量%〜5質量%がより好ましく、0.1質量%〜4質量%が更に好ましく、0.1質量%〜2質量%が更に好ましく、0.1質量%〜1質量%が特に好ましい。 When the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure contains at least one selected from the group consisting of the compounds represented by the following formulas (2) to (9), the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure is based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure. The total content of the compounds represented by the following formulas (2) to (9) is preferably 0.001% by mass to 10% by mass, more preferably 0.05% by mass to 5% by mass. , 0.1% by mass to 4% by mass, more preferably 0.1% by mass to 2% by mass, and particularly preferably 0.1% by mass to 1% by mass.
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、一般的には、電解質と非水溶媒とを含有する。 Next, other components of the non-aqueous electrolytic solution will be described. The non-aqueous electrolyte solution generally contains an electrolyte and a non-aqueous solvent.
(非水溶媒)
非水電解液は、一般的に、非水溶媒を含有する。
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が、環状の非プロトン性溶媒及び鎖状の非プロトン性溶媒から選ばれる少なくとも一方を用いることが好ましい。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous electrolyte solution generally contains a non-aqueous solvent.
As the non-aqueous solvent, various known ones can be appropriately selected, but it is preferable to use at least one selected from a cyclic aprotic solvent and a chain aprotic solvent.
電池の安全性の向上のために、溶媒の引火点の向上を志向する場合は、非水溶媒として環状の非プロトン性溶媒を使用することが好ましい。 When aiming to improve the flash point of the solvent in order to improve the safety of the battery, it is preferable to use a cyclic aprotic solvent as the non-aqueous solvent.
(環状の非プロトン性溶媒)
環状の非プロトン性溶媒としては、環状カーボネート、環状カルボン酸エステル、環状スルホン、環状エーテルを用いることができる。
(Cyclic aprotic solvent)
As the cyclic aprotic solvent, a cyclic carbonate, a cyclic carboxylic acid ester, a cyclic sulfone, and a cyclic ether can be used.
環状の非プロトン性溶媒は単独で使用してもよいし、複数種混合して使用してもよい。
環状の非プロトン性溶媒の非水溶媒中の混合割合は、10質量%〜100質量%、さらに好ましくは20質量%〜90質量%、特に好ましくは30質量%〜80質量%である。このような比率にすることによって、電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。
The cyclic aprotic solvent may be used alone or in combination of two or more.
The mixing ratio of the cyclic aprotic solvent in the non-aqueous solvent is 10% by mass to 100% by mass, more preferably 20% by mass to 90% by mass, and particularly preferably 30% by mass to 80% by mass. By setting such a ratio, the conductivity of the electrolytic solution related to the charge / discharge characteristics of the battery can be increased.
環状カーボネートの例として具体的には、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などが挙げられる。これらのうち、誘電率が高いエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートが好適に使用される。負極活物質に黒鉛を使用した電池の場合は、エチレンカーボネートがより好ましい。また、これら環状カーボネートは2種類以上を混合して使用してもよい。 Specific examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, and 2,3-pentylene carbonate. Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate having a high dielectric constant are preferably used. In the case of a battery using graphite as the negative electrode active material, ethylene carbonate is more preferable. Moreover, you may use these cyclic carbonates in mixture of 2 or more types.
環状カルボン酸エステルとして、具体的にはγ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、あるいはメチルγ−ブチロラクトン、エチルγ−ブチロラクトン、エチルδ−バレロラクトンなどのアルキル置換体などを例示することができる。
環状カルボン酸エステルは、蒸気圧が低く、粘度が低く、かつ誘電率が高く、電解液の引火点と電解質の解離度を下げることなく電解液の粘度を下げることができる。このため、電解液の引火性を高くすることなく電池の放電特性に関わる指標である電解液の伝導度を高めることができるという特徴を有するので、溶媒の引火点の向上を指向する場合は、前記環状の非プロトン性溶媒として環状カルボン酸エステルを使用することが好ましい。γ−ブチロラクトンが最も好ましい。
Specific examples of the cyclic carboxylic acid ester include alkyl substituents such as γ-butyrolactone, δ-valerolactone, methyl γ-butyrolactone, ethyl γ-butyrolactone, and ethyl δ-valerolactone.
The cyclic carboxylic acid ester has a low vapor pressure, a low viscosity, and a high dielectric constant, and can reduce the viscosity of the electrolytic solution without lowering the flash point of the electrolytic solution and the degree of dissociation of the electrolyte. Therefore, it has a feature that the conductivity of the electrolytic solution, which is an index related to the discharge characteristics of the battery, can be increased without increasing the flammability of the electrolytic solution. It is preferable to use a cyclic carboxylic acid ester as the cyclic aprotic solvent. γ-Butyrolactone is most preferred.
また、環状カルボン酸エステルは、他の環状の非プロトン性溶媒と混合して使用することが好ましい。例えば、環状カルボン酸エステルと、環状カーボネート及び/または鎖状カーボネートとの混合物が挙げられる。 Further, the cyclic carboxylic acid ester is preferably used by mixing with another cyclic aprotic solvent. For example, a mixture of a cyclic carboxylic acid ester and a cyclic carbonate and / or a chain carbonate can be mentioned.
環状カルボン酸エステルと環状カーボネート及び/または鎖状カーボネートの組み合わせの例として、具体的には、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン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、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンと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、γ−ブチロラクトンとスルホラン、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとスルホラン、γ−ブチロラクトンとプロピレンカーボネートとスルホラン、γ−ブチロラクトンとエチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとスルホラン、γ−ブチロラクトンとスルホランとジメチルカーボネートなどが挙げられる。 Specific examples of combinations of cyclic carboxylic acid esters and cyclic carbonates and / or chain carbonates include γ-butyrolactone and ethylene carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and dimethyl carbonate, and γ-butyrolactone and ethylene carbonate and methylethyl. Carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate and dimethyl carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate and methylethyl carbonate, γ-butyrolactone and propylene carbonate and diethyl carbonate, γ-Buchirolactone, ethylene carbonate and propylene carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and dimethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and methylethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate and diethyl carbonate, γ-Buchirolactone, ethylene carbonate, dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, dimethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate and dimethyl carbonate. And methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate. And methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate and diethyl carbonate, γ-butyrolactone and sulfolane, γ-butyrolactone and ethylene carbonate and sulforane, γ-butyrolactone and propylene carbonate. Sulfolane, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, sulfolane, γ-bu Examples thereof include tyrolactone, sulfolane and dimethyl carbonate.
環状スルホンの例としては、スルホラン、2−メチルスルホラン、3―メチルスルホラン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン、ジプロピルスルホン、メチルエチルスルホン、メチルプロピルスルホンなどが挙げられる。
環状エーテルの例としてジオキソランを挙げることができる。
Examples of the cyclic sulfone include sulfolane, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, dimethylsulfone, diethylsulfone, dipropylsulfone, methylethylsulfone, methylpropylsulfone and the like.
Dioxolane can be mentioned as an example of the cyclic ether.
(鎖状の非プロトン性溶媒)
鎖状の非プロトン性溶媒としては、鎖状カーボネート、鎖状カルボン酸エステル、鎖状エーテル、鎖状リン酸エステルなどを用いることができる。
(Chain aprotic solvent)
As the chain aprotic solvent, a chain carbonate, a chain carboxylic acid ester, a chain ether, a chain phosphate ester and the like can be used.
鎖状の非プロトン性溶媒の非水溶媒中の混合割合は、10質量%〜100質量%、さらに好ましくは20質量%〜90質量%、特に好ましくは30質量%〜80質量%である。 The mixing ratio of the chain aprotic solvent in the non-aqueous solvent is 10% by mass to 100% by mass, more preferably 20% by mass to 90% by mass, and particularly preferably 30% by mass to 80% by mass.
鎖状カーボネートとして具体的には、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、メチルトリフルオロエチルカーボネートなどが挙げられる。これら鎖状カーボネートは2種類以上を混合して使用してもよい。 Specifically, as the chain carbonate, 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, Examples thereof include ethylpentyl carbonate, dipentyl carbonate, methylheptyl carbonate, ethylheptyl carbonate, diheptyl carbonate, methylhexyl carbonate, ethylhexyl carbonate, dihexyl carbonate, methyloctyl carbonate, ethyloctyl carbonate, dioctyl carbonate, methyltrifluoroethyl carbonate and the like. Two or more kinds of these chain carbonates may be mixed and used.
鎖状カルボン酸エステルとして具体的には、ピバリン酸メチルなどが挙げられる。
鎖状エーテルとして具体的には、ジメトキシエタンなどが挙げられる。
鎖状リン酸エステルとして具体的には、リン酸トリメチルなどが挙げられる。
Specific examples of the chain carboxylic acid ester include methyl pivalate.
Specific examples of the chain ether include dimethoxyethane and the like.
Specific examples of the chain phosphate ester include trimethyl phosphate and the like.
(溶媒の組み合わせ)
本開示の非水電解液に含有される非水溶媒は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
また、環状の非プロトン性溶媒のみを1種類または複数種類用いても、鎖状の非プロトン性溶媒のみを1種類または複数種類用いても、または環状の非プロトン性溶媒及び鎖状のプロトン性溶媒を混合して用いてもよい。電池の負荷特性、低温特性の向上を特に意図した場合は、非水溶媒として環状の非プロトン性溶媒と鎖状の非プロトン性溶媒を組み合わせて使用することが好ましい。
(Combination of solvents)
The non-aqueous solvent contained in the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may be only one kind or two or more kinds.
Further, even if only one or more kinds of cyclic aprotic solvents are used, one or more kinds of chain aprotic solvents are used, or cyclic aprotic solvents and chain-like protonic properties are used. Solvents may be mixed and used. When it is particularly intended to improve the load characteristics and low temperature characteristics of the battery, it is preferable to use a combination of a cyclic aprotic solvent and a chain aprotic solvent as the non-aqueous solvent.
さらに、電解液の電気化学的安定性から、環状の非プロトン性溶媒には環状カーボネートを、鎖状の非プロトン性溶媒には鎖状カーボネートを適用することが最も好ましい。また、環状カルボン酸エステルと環状カーボネート及び/または鎖状カーボネートの組み合わせによっても電池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることができる。 Further, from the viewpoint of the electrochemical stability of the electrolytic solution, it is most preferable to apply a cyclic carbonate to the cyclic aprotic solvent and a chain carbonate to the chain aprotic solvent. Further, the conductivity of the electrolytic solution related to the charge / discharge characteristics of the battery can also be enhanced by the combination of the cyclic carboxylic acid ester and the cyclic carbonate and / or the chain carbonate.
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. Ethylene 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.
環状カーボネートと鎖状カーボネートの混合割合は、質量比で表して、環状カーボネート:鎖状カーボネートが、5:95〜80:20、さらに好ましくは10:90〜70:30、特に好ましくは15:85〜55:45である。このような比率にすることによって、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 and the chain carbonate is expressed by mass ratio, and the cyclic carbonate: chain carbonate is 5:95 to 80:20, more preferably 10:90 to 70:30, and particularly preferably 15:85. ~ 55:45. By setting such a ratio, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the electrolytic solution and increase the degree of dissociation of the electrolyte, so that the conductivity of the electrolytic solution related to the charge / discharge characteristics of the battery can be increased. In addition, the solubility of the electrolyte can be further increased. Therefore, since the electrolytic solution having excellent electrical conductivity at normal temperature or low temperature can be obtained, the load characteristics of the battery at normal temperature to low temperature can be improved.
(その他の溶媒)
非水溶媒としては、上記以外のその他の溶媒も挙げられる。
その他の溶媒としては、具体的には、ジメチルホルムアミドなどのアミド、メチル−N,N−ジメチルカーバメートなどの鎖状カーバメート、N−メチルピロリドンなどの環状アミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンなどの環状ウレア、ほう酸トリメチル、ほう酸トリエチル、ほう酸トリブチル、ほう酸トリオクチル、ほう酸トリメチルシリル等のホウ素化合物、及び下記の一般式で表されるポリエチレングリコール誘導体などを挙げることができる。
HO(CH2CH2O)aH
HO[CH2CH(CH3)O]bH
CH3O(CH2CH2O)cH
CH3O[CH2CH(CH3)O]dH
CH3O(CH2CH2O)eCH3
CH3O[CH2CH(CH3)O]fCH3
C9H19PhO(CH2CH2O)g[CH(CH3)O]hCH3
(Phはフェニル基)
CH3O[CH2CH(CH3)O]iCO[OCH(CH3)CH2]jOCH3
前記式中、a〜fは、5〜250の整数、g〜jは2〜249の整数、5≦g+h≦250、5≦i+j≦250である。
(Other solvents)
Examples of the non-aqueous solvent include other solvents other than the above.
Specific examples of the other solvent include amides such as dimethylformamide, chain carbamates such as methyl-N and N-dimethylcarbamate, cyclic amides such as N-methylpyrrolidone, and N, N-dimethylimidazolidinone. Examples thereof include boron compounds such as cyclic urea, trimethyl borate, triethyl borate, tributyl borate, trioctyl borate, and trimethylsilyl borate, and polyethylene glycol derivatives represented by the following general formulas.
HO (CH 2 CH 2 O) a H
HO [CH 2 CH (CH 3 ) O] b H
CH 3 O (CH 2 CH 2 O) c H
CH 3 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] d H
CH 3 O (CH 2 CH 2 O) e CH 3
CH 3 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] f CH 3
C 9 H 19 PhO (CH 2 CH 2 O) g [CH (CH 3 ) O] h CH 3
(Ph is a phenyl group)
CH 3 O [CH 2 CH (CH 3 ) O] i CO [OCH (CH 3 ) CH 2 ] j OCH 3
In the above formula, a to f are integers of 5 to 250, g to j are integers of 2 to 249, 5 ≦ g + h ≦ 250, and 5 ≦ i + j ≦ 250.
(電解質)
本開示の非水電解液は、種々公知の電解質を使用することができ、通常、非水電解液用電解質として使用されているものであれば、いずれをも使用することができる。
(Electrolytes)
As the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure, various known electrolytes can be used, and any of them can be used as long as it is usually used as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte solution.
電解質の具体例としては、(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、k=1〜8の整数)などのテトラアルキルアンモニウム塩、LiPF6、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)などのリチウム塩が挙げられる。また、次の一般式で表されるリチウム塩も使用することができる。 Specific examples of the electrolyte include (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 = 1-5, k = 1-8 integers), LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F. (2k + 1) (k = 1~8 integer) include lithium salts such as LiPF n [C k F (2k + 1)] (6-n) (n = 1~5, k = 1~8 integer) .. Further, a lithium salt represented by the following general formula can also be used.
LiC(SO2R7)(SO2R8)(SO2R9)、LiN(SO2OR10)(SO2OR11)、LiN(SO2R12)(SO2R13)(ここでR7〜R13は互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜8のパーフルオロアルキル基である)。これらの電解質は単独で使用してもよく、また2種類以上を混合してもよい。
これらのうち、特にリチウム塩が望ましく、さらには、LiPF6、LiBF4、LiOSO2CkF(2k+1)(k=1〜8の整数)、LiClO4、LiAsF6、LiNSO2[CkF(2k+1)]2(k=1〜8の整数)、LiPFn[CkF(2k+1)](6−n)(n=1〜5、k=1〜8の整数)が好ましい。
LiC (SO 2 R 7 ) (SO 2 R 8 ) (SO 2 R 9 ), LiN (SO 2 OR 10 ) (SO 2 OR 11 ), LiN (SO 2 R 12 ) (SO 2 R 13 ) (here R 7 to R 13 may be the same or different from each other, and are perfluoroalkyl groups having 1 to 8 carbon atoms). These electrolytes may be used alone or in combination of two or more.
Of these, a lithium salt is preferable, and further, LiPF 6, LiBF 4, LiOSO 2 C k F (2k + 1) (k = 1~8 integer), LiClO 4, LiAsF 6, LiNSO 2 [C k F ( 2k + 1)] 2 (k = 1~8 integer), LiPF n [C k F (2k + 1)] (6-n) (n = 1~5, k = 1~8 integer) are preferred.
電解質は、通常は、非水電解液中に0.1mol/L〜3mol/L、好ましくは0.5mol/L〜2mol/Lの濃度で含まれることが好ましい。 The electrolyte is usually preferably contained in a non-aqueous electrolytic solution at a concentration of 0.1 mol / L to 3 mol / L, preferably 0.5 mol / L to 2 mol / L.
本開示の非水電解液において、非水溶媒として、γ−ブチロラクトンなどの環状カルボン酸エステルを併用する場合には、特にLiPF6を含有することが望ましい。LiPF6は、解離度が高いため、電解液の伝導度を高めることができ、さらに負極上での電解液の還元分解反応を抑制する作用がある。LiPF6は単独で使用してもよいし、LiPF6とそれ以外の電解質を使用してもよい。それ以外の電解質としては、通常、非水電解液用電解質として使用されるものであれば、いずれも使用することができるが、前述のリチウム塩の具体例のうちLiPF6以外のリチウム塩が好ましい。
具体例としては、LiPF6とLiBF4、LiPF6とLiN[SO2CkF(2k+1)]2(k=1〜8の整数)、LiPF6とLiBF4とLiN[SO2CkF(2k+1)](k=1〜8の整数)などが例示される。
In the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure, when a cyclic carboxylic acid ester such as γ-butyrolactone is used in combination as the non-aqueous solvent, it is particularly desirable to contain LiPF 6. Since LiPF 6 has a high degree of dissociation, it is possible to increase the conductivity of the electrolytic solution, and further has an effect of suppressing the reduction decomposition reaction of the electrolytic solution on the negative electrode. LiPF 6 may be used alone, or LiPF 6 and other electrolytes may be used. As the other electrolyte, any one that is usually used as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte solution can be used, but among the specific examples of the above-mentioned lithium salts, lithium salts other than LiPF 6 are preferable. ..
Specific examples include LiPF 6 and LiBF 4 , LiPF 6 and LiN [SO 2 C k F (2 k + 1) ] 2 (integer of k = 1 to 8), LiPF 6 and LiBF 4 and LiN [SO 2 C k F (SO 2 C k F). 2k + 1) ] (an integer of k = 1 to 8) and the like are exemplified.
リチウム塩中に占めるLiPF6の比率は、好ましくは1質量%〜100質量%、より好ましくは10質量%〜100質量%、さらに好ましくは50質量%〜100質量%である。このような電解質は、0.1mol/L〜3mol/L、好ましくは0.5mol/L〜2mol/Lの濃度で非水電解液中に含まれることが好ましい。 The ratio of LiPF 6 to the lithium salt is preferably 1% by mass to 100% by mass, more preferably 10% by mass to 100% by mass, and further preferably 50% by mass to 100% by mass. Such an electrolyte is preferably contained in the non-aqueous electrolyte solution at a concentration of 0.1 mol / L to 3 mol / L, preferably 0.5 mol / L to 2 mol / L.
本開示の非水電解液は、リチウム二次電池用の非水電解液として好適であるばかりでなく、一次電池用の非水電解液、電気化学キャパシタ用の非水電解液、電気二重層キャパシタ、アルミ電解コンデンサー用の電解液としても用いることができる。 The non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is not only suitable as a non-aqueous electrolytic solution for a lithium secondary battery, but also a non-aqueous electrolytic solution for a primary battery, a non-aqueous electrolytic solution for an electrochemical capacitor, and an electric double layer capacitor. It can also be used as an electrolytic solution for an aluminum electrolytic capacitor.
〔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。また、チタン酸リチウムでもよい。
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.
Negative electrode active materials 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 (may be used alone, or a mixture containing two or more of these may be used. 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. Further, lithium titanate may be used.
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, mesophase pitch carbon fiber (MCF), and the like.
Examples of the graphite material include natural graphite and artificial graphite. As 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 a property close to that of 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.
The positive electrode active material in the positive electrode, MoS 2, TiS 2, MnO 2, transition metal oxides such as
The positive electrode active material may be used alone or in combination of two or more. If 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 alloys, 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 polyelectrolyte.
As the porous film, a microporous polymer film is preferably used, and examples thereof 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. Provided is a laminated
As shown in FIG. 2, the laminated electrode body housed in the laminated
The plurality of
Similarly, the plurality of
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 electrolytic solution of the present disclosure. It may be a lithium secondary battery.
That is, in the lithium secondary battery of the present disclosure, first, a lithium secondary battery before charging / discharging including a negative electrode, a positive electrode, and the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is prepared, and then the lithium secondary battery before charging / discharging is manufactured. 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, notebook computer, mobile computer, mobile phone, headphone stereo, video movie, LCD TV, handy cleaner, electronic organizer, calculator, radio, backup power supply application, motor, car, electric car, bike, electric bike, bicycle, 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, a camera, etc.
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表す。
また、「wt%」は、質量%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, the "addition amount" represents the content of the finally obtained non-aqueous electrolytic solution with respect to the total amount.
Further, "wt%" means mass%.
〔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.
<負極の作製>
天然黒鉛系黒鉛(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)を水溶媒で混錬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18μm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と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10mg/cm2であり、充填密度は1.5g/mlであった。
<Manufacturing of negative electrode>
Natural graphite-based 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 18 μm, dried, and then compressed by a roll press to form a sheet consisting of the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer. A negative electrode was obtained. At this time, the coating density of the negative electrode active material layer was 10 mg / cm 2 , and the packing density was 1.5 g / ml.
<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錬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30mg/cm2であり、充填密度は2.5g/mlであった。
<Manufacturing of positive electrode>
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 and pasted using N-methylpyrrolidinone as a solvent. A positive 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 a positive electrode current collector and a positive electrode active material. Got At this time, the coating density of the positive electrode active material layer was 30 mg / cm 2 , and the packing density was 2.5 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、電解質である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)で表される化合物の具体例である化合物(1−1)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 , which is an electrolyte, was dissolved in the obtained mixed solvent so that the electrolyte concentration in the finally prepared non-aqueous electrolyte solution was 1 mol / liter.
With respect to the obtained solution, the content of the compound (1-1), which is a specific example of the compound represented by the formula (1), as an additive is the content with respect to the total mass of the non-aqueous electrolytic solution finally prepared. Addition was made so as to be 0.5% by mass (that is, the addition amount was 0.5% by mass) to obtain a non-aqueous electrolytic solution.
<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 was punched in a disk shape with a diameter of 14 mm and the above-mentioned positive electrode was punched in a disk shape, respectively, 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 a result, a coin-type battery having a diameter of 20 mm and a height of 3.2 mm and having the configuration shown in FIG. 3 (that is, a coin-type lithium secondary battery) 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。
<Evaluation>
The following evaluations were carried out on the obtained coin-type batteries.
(保存前の電池抵抗(−10℃))
上記コイン型電池に対し、定電圧4.4Vで充放電を3回繰り返した後、定電圧4.4Vまで充電した。充電後のコイン型電池を恒温槽内で−10℃に保温し、−10℃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−10℃での直流抵抗[Ω]を測定した。得られた値を、保存前の電池抵抗(−10℃)とした。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、保存前の電池抵抗(−10℃)を測定した。
表1に、実施例1の保存前の電池抵抗(−10℃)を、比較例1の保存前の電池抵抗(−10℃)を100とした場合の相対値として示す。
(Battery resistance before storage (-10 ° C))
The coin-type battery was repeatedly charged and discharged at a constant voltage of 4.4 V three times, and then charged to a constant voltage of 4.4 V. By keeping the charged coin-type battery at -10 ° C in a constant temperature bath, discharging it at a constant current of 0.2 mA at -10 ° C, and measuring the potential drop in 10 seconds from the start of discharge, the coin-type battery- The DC resistance [Ω] at 10 ° C. was measured. The obtained value was taken as the battery resistance (-10 ° C.) before storage.
Similarly, the battery resistance (-10 ° C.) before storage was measured for the coin-type battery of Comparative Example 1 described later.
Table 1 shows the battery resistance (-10 ° C.) before storage of Example 1 as a relative value when the battery resistance (-10 ° C.) before storage of Comparative Example 1 is 100.
(保存後の電池抵抗(−10℃))
上記コイン型電池に対し、定電圧4.4Vで充放電を3回繰り返した後、定電圧4.4Vまで充電した。充電後のコイン型電池を、恒温槽内で、85℃で6時間保存した。保存後のコイン型電池を恒温槽内で−10℃に保温し、−10℃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−10℃での直流抵抗[Ω]を測定した。得られた値を、保存後の電池抵抗(−10℃)とした。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、保存後の電池抵抗(−10℃)を測定した。
表1に、実施例1の保存後の電池抵抗(−10℃)を、比較例1の保存後の電池抵抗(−10℃)を100とした場合の相対値として示す。
(Battery resistance after storage (-10 ° C))
The coin-type battery was repeatedly charged and discharged at a constant voltage of 4.4 V three times, and then charged to a constant voltage of 4.4 V. The charged coin-type battery was stored at 85 ° C. for 6 hours in a constant temperature bath. By keeping the stored coin-type battery at -10 ° C in a constant temperature bath, discharging it at a constant current of 0.2 mA at -10 ° C, and measuring the potential drop in 10 seconds from the start of discharge, the coin-type battery- The DC resistance [Ω] at 10 ° C. was measured. The obtained value was taken as the battery resistance (-10 ° C.) after storage.
Similarly, the battery resistance (-10 ° C.) after storage was measured for the coin-type battery of Comparative Example 1 described later.
Table 1 shows the battery resistance (-10 ° C.) after storage of Example 1 as a relative value when the battery resistance (-10 ° C.) after storage of Comparative Example 1 is 100.
(比率〔保存後/保存前〕)
保存後の電池抵抗(−10℃)を保存前の電池抵抗(−10℃)で除すことにより、比率〔保存後/保存前〕を求めた。
後述の比較例1のコイン型電池についても同様に、比率〔保存後/保存前〕を算出した。
表1に、実施例1の比率〔保存後/保存前〕を、比較例1の比率〔保存後/保存前〕を100とした場合の相対値として示す。
比率〔保存後/保存前〕は、保存による電池抵抗の変化を示す。比率〔保存後/保存前〕が小さい程、保存による電池抵抗の上昇を抑制する効果に優れている。
(Ratio [after / before storage])
The ratio [after storage / before storage] was determined by dividing the battery resistance (-10 ° C.) after storage by the battery resistance (-10 ° C.) before storage.
Similarly, the ratio [after storage / before storage] was calculated for the coin-type battery of Comparative Example 1 described later.
Table 1 shows the ratio of Example 1 [after storage / before storage] as a relative value when the ratio of Comparative Example 1 [after storage / before storage] is 100.
The ratio [after storage / before storage] indicates the change in battery resistance due to storage. The smaller the ratio [after storage / before storage], the better the effect of suppressing the increase in battery resistance due to storage.
〔実施例2、3〕
式(1)で表される化合物の種類又は添加量を、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。
[Examples 2 and 3]
The same operation as in Example 1 was carried out except that the type or the amount of the compound represented by the formula (1) was changed as shown in Table 1.
The results are shown in Table 1.
〔比較例1〕
非水電解液に式(1)で表される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 non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1).
The results are shown in Table 1.
表1に示すように、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させた実施例1〜3では、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させなかった比較例1と比較して、比率〔保存後/保存前〕(即ち、保存による電池抵抗の上昇)が抑制されていた。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 3 in which the compound represented by the formula (1) was contained in the non-aqueous electrolytic solution, the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1). Compared with Comparative Example 1, the ratio [after storage / before storage] (that is, the increase in battery resistance due to storage) was suppressed.
〔実施例101〕
(保存前の電池抵抗(−20℃))
実施例2の「コイン型電池の作製」で得られたコイン型電池に対し、定電圧4.25Vで充放電を3回繰り返した後、定電圧4.25Vまで充電した。充電後のコイン型電池を恒温槽内で−20℃に保温し、−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、コイン型電池の直流抵抗[Ω]を測定した。得られた値を、保存前の電池抵抗(−20℃)とした。
後述の比較例101のコイン型電池についても同様に、保存前の電池抵抗(−20℃)を測定した。
表2に、実施例101の保存前の電池抵抗(−20℃)を、比較例101の保存前の電池抵抗(−20℃)を100とした場合の相対値として示す。
[Example 101]
(Battery resistance before storage (-20 ° C))
The coin-type battery obtained in "Making a coin-type battery" of Example 2 was repeatedly charged and discharged at a constant voltage of 4.25 V three times, and then charged to a constant voltage of 4.25 V. The charged coin-type battery is kept warm at -20 ° C in a constant temperature bath, discharged at a constant current of 0.2 mA at -20 ° C, and the potential drop in 10 seconds from the start of discharge is measured to direct current of the coin-type battery. The resistance [Ω] was measured. The obtained value was taken as the battery resistance (-20 ° C.) before storage.
Similarly, the battery resistance (-20 ° C.) before storage was measured for the coin-type battery of Comparative Example 101 described later.
Table 2 shows the battery resistance (-20 ° C.) before storage of Example 101 as a relative value when the battery resistance (-20 ° C.) before storage of Comparative Example 101 is 100.
(保存後の電池抵抗(−20℃))
実施例2の「コイン型電池の作製」で得られたコイン型電池に対し、定電圧4.25Vで充放電を3回繰り返した後、定電圧4.25Vまで充電した。充電後のコイン型電池を、恒温槽内で、60℃で5日間保存した。保存後のコイン型電池を恒温槽内で−20℃に保温し、−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、コイン型電池の直流抵抗[Ω]を測定した。得られた値を、保存後の電池抵抗(−20℃)とした。
後述の比較例101のコイン型電池についても同様に、保存後の電池抵抗(−20℃)を測定した。
表2に、実施例101の保存後の電池抵抗(−20℃)を、比較例101の保存後の電池抵抗(−20℃)を100とした場合の相対値として示す。
(Battery resistance after storage (-20 ° C))
The coin-type battery obtained in "Making a coin-type battery" of Example 2 was repeatedly charged and discharged at a constant voltage of 4.25 V three times, and then charged to a constant voltage of 4.25 V. The charged coin-type battery was stored at 60 ° C. for 5 days in a constant temperature bath. The coin-type battery after storage is kept at -20 ° C in a constant temperature bath, discharged at a constant current of 0.2 mA at -20 ° C, and the potential drop in 10 seconds from the start of discharge is measured to direct current of the coin-type battery. The resistance [Ω] was measured. The obtained value was taken as the battery resistance (-20 ° C.) after storage.
Similarly, the battery resistance (-20 ° C.) after storage was measured for the coin-type battery of Comparative Example 101 described later.
Table 2 shows the battery resistance (-20 ° C.) after storage of Example 101 as a relative value when the battery resistance (-20 ° C.) after storage of Comparative Example 101 is 100.
(比率〔保存後/保存前〕)
保存後の電池抵抗(−20℃)を保存前の電池抵抗(−20℃)で除すことにより、比率〔保存後/保存前〕(即ち、保存による電池抵抗の比率)を求めた。
後述の比較例101のコイン型電池についても同様に、比率〔保存後/保存前〕を算出した。
表2に、実施例101の比率〔保存後/保存前〕を、比較例101の比率〔保存後/保存前〕を100とした場合の相対値として示す。
(Ratio [after / before storage])
By dividing the battery resistance (-20 ° C.) after storage by the battery resistance (-20 ° C.) before storage, the ratio [after storage / before storage] (that is, the ratio of battery resistance due to storage) was determined.
Similarly, the ratio [after storage / before storage] was calculated for the coin-type battery of Comparative Example 101 described later.
Table 2 shows the ratio of Example 101 [after storage / before storage] as a relative value when the ratio of Comparative Example 101 [after storage / before storage] is 100.
〔比較例101〕
非水電解液に式(1)で表される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 performed except that the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1).
The results are shown in Table 2.
〔実施例102〜108〕
非水電解液に、添加剤として、更に、表2に示す式(2)〜式(9)で表される化合物の具体例を、添加量0.5質量%にて含有させ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。
[Examples 102 to 108]
Except for the fact that the non-aqueous electrolytic solution further contains specific examples of the compounds represented by the formulas (2) to (9) shown in Table 2 as an additive in an addition amount of 0.5% by mass. The same operation as in Example 101 was performed.
The results are shown in Table 2.
〔比較例102〜108〕
非水電解液に、式(1)で表される化合物を含有させなかったこと以外は実施例102〜108と同様の操作を行った。
結果を表2に示す。
[Comparative Examples 102 to 108]
The same operation as in Examples 102 to 108 was carried out except that the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1).
The results are shown in Table 2.
表2中、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させた実施例101〜108と、非水電解液に式(1)で表される化合物を含有させなかった比較例101〜108と、をそれぞれ比較すると、実施例101〜108では、保存前の電池抵抗及び比率〔保存後/保存前〕の少なくとも一方が抑制されていることがわかる。
具体的には、実施例101は、比較例101と比較して、保存前の電池抵抗及び比率〔保存後/保存前〕が抑制されている。
実施例102は、比較例102と比較して、比率〔保存後/保存前〕が抑制されている。
実施例103は、比較例103と比較して、保存前の電池抵抗が抑制されている。
実施例104は、比較例104と比較して、比率〔保存後/保存前〕が抑制されている。
実施例105は、比較例105と比較して、比率〔保存後/保存前〕が抑制されている。
実施例106は、比較例106と比較して、比率〔保存後/保存前〕が抑制されている。
実施例107は、比較例107と比較して、保存前の電池抵抗が抑制されている。
実施例108は、比較例108と比較して、比率〔保存後/保存前〕が抑制されている。
In Table 2, Examples 101 to 108 in which the non-aqueous electrolytic solution contains the compound represented by the formula (1) and Comparative Examples in which the non-aqueous electrolytic solution did not contain the compound represented by the formula (1). Comparing 101 to 108, respectively, it can be seen that in Examples 101 to 108, at least one of the battery resistance and the ratio [after storage / before storage] before storage is suppressed.
Specifically, in Example 101, the battery resistance and ratio [after storage / before storage] before storage are suppressed as compared with Comparative Example 101.
In Example 102, the ratio [after storage / before storage] is suppressed as compared with Comparative Example 102.
In Example 103, the battery resistance before storage is suppressed as compared with Comparative Example 103.
In Example 104, the ratio [after storage / before storage] is suppressed as compared with Comparative Example 104.
In Example 105, the ratio [after storage / before storage] is suppressed as compared with Comparative Example 105.
In Example 106, the ratio [after storage / before storage] is suppressed as compared with Comparative Example 106.
In Example 107, the battery resistance before storage is suppressed as compared with Comparative Example 107.
In Example 108, the ratio [after storage / before storage] is suppressed as compared with Comparative Example 108.
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
Claims (7)
下記式(2)で表される化合物、下記式(3)で表される化合物、下記式(6)で表される化合物、下記式(7)で表される化合物、下記式(8)で表される化合物、及び下記式(9)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種と、
を含有する電池用非水電解液。
〔式(1)中、R1〜R3は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜10の炭化水素基、炭素数1〜10のフッ化炭化水素基、炭素数1〜10の炭化水素オキシ基、又は炭素数1〜10のフッ化炭化水素オキシ基を表し、R4〜R8は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基、炭素数1〜3の炭化水素オキシ基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素オキシ基を表し、L1は、単結合、酸素原子、又は炭素数1〜3のアルキレン基を表す。〕
〔式(2)中、R 21 〜R 24 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。
式(3)中、R 31 〜R 34 は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、式(a)で表される基、又は式(b)で表される基を表す。式(a)及び式(b)において、*は、結合位置を表す。
式(6)中、R 61 〜R 63 は、それぞれ独立に、フッ素原子又は−OLi基を表し、R 61 〜R 63 の少なくとも1つが−OLi基である。
式(7)中、R 71 〜R 76 は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基を表す。
式(8)中、R 81 〜R 84 は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、炭素数1〜3の炭化水素基、又は炭素数1〜3のフッ化炭化水素基を表す。〕 The compound represented by the following formula (1) and
The compound represented by the following formula (2), the compound represented by the following formula (3), the compound represented by the following formula (6), the compound represented by the following formula (7), and the following formula (8). At least one selected from the group consisting of the compound represented by the compound and the compound represented by the following formula (9), and
A non-aqueous electrolyte solution for batteries containing.
[In the formula (1), R 1 to R 3 independently have a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 1 carbon atoms. Represents a hydrocarbon oxy group of 10 or a fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 10 carbon atoms, and R 4 to R 8 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, and a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Alternatively, it represents a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, a hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon oxy group having 1 to 3 carbon atoms, and L 1 is a single bond, an oxygen atom, and the like. Alternatively, it represents an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. ]
[In the formula (2), R 21 to R 24 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.
In the formula (3), R 31 to R 34 are each independently a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, a group represented by the formula (a), or a group represented by the formula (b). Represents. In the formula (a) and the formula (b), * represents a bonding position.
In formula (6), R 61 to R 63 each independently represent a fluorine atom or an —OLi group, and at least one of R 61 to R 63 is a −OLi group.
In the formula (7), R 71 to R 76 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
In the formula (8), R 81 to R 84 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorinated hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. ]
前記式(3)で表される化合物を含有する場合には、電池用非水電解液の全量に対する前記式(3)で表される化合物の含有量が、0.001質量%〜10質量%であり、
前記式(6)で表される化合物を含有する場合には、電池用非水電解液の全量に対する前記式(6)で表される化合物の含有量が、0.001質量%〜10質量%であり、
前記式(7)で表される化合物を含有する場合には、電池用非水電解液の全量に対する前記式(7)で表される化合物の含有量が、0.001質量%〜10質量%であり、
前記式(8)で表される化合物を含有する場合には、電池用非水電解液の全量に対する前記式(8)で表される化合物の含有量が、0.001質量%〜10質量%であり、
前記式(9)で表される化合物を含有する場合には、電池用非水電解液の全量に対する前記式(9)で表される化合物の含有量が、0.001質量%〜10質量%である
請求項1又は請求項2に記載の電池用非水電解液。 When the compound represented by the formula (2) is contained, 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 electrolytic solution for batteries. And
When the compound represented by the formula (3) is contained, the content of the compound represented by the formula (3) is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for batteries. And
When the compound represented by the formula (6) is contained, the content of the compound represented by the formula (6) is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for batteries. And
When the compound represented by the formula (7) is contained, the content of the compound represented by the formula (7) is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for batteries. And
When the compound represented by the formula (8) is contained, the content of the compound represented by the formula (8) is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for batteries. And
When the compound represented by the formula (9) is contained, the content of the compound represented by the formula (9) is 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolytic solution for batteries. The non-aqueous electrolyte solution for a battery according to claim 1 or 2.
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5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 / dedoped with lithium ions, transition metal nitrified products that can be doped / dedoped with lithium ions, and lithium. A negative electrode containing at least one selected from the group consisting of carbon materials capable of ion doping and dedoping as a negative electrode active material, and a negative electrode.
The non-aqueous electrolytic solution for a battery according to any one of claims 1 to 5.
Lithium secondary battery including.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017229524A JP6980502B2 (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017229524A JP6980502B2 (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019102183A JP2019102183A (en) | 2019-06-24 |
JP6980502B2 true JP6980502B2 (en) | 2021-12-15 |
Family
ID=66973937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017229524A Active JP6980502B2 (en) | 2017-11-29 | 2017-11-29 | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6980502B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022210803A1 (en) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | セントラル硝子株式会社 | Nonaqueous electrolyic solution, nonaqueous electrolytic solution battery, and method for producing nonaqueous electrolytic solution battery |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020110735A1 (en) * | 2000-12-18 | 2002-08-15 | Farnham William B. | Additive for lithium-ion battery |
JP3512021B2 (en) * | 2001-05-15 | 2004-03-29 | 株式会社日立製作所 | Lithium secondary battery |
JP4367001B2 (en) * | 2002-06-25 | 2009-11-18 | 三菱化学株式会社 | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
-
2017
- 2017-11-29 JP JP2017229524A patent/JP6980502B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2019102183A (en) | 2019-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6913159B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary battery | |
JP7103713B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary battery | |
JP7115724B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
JP7345502B2 (en) | Non-aqueous electrolytes for batteries and lithium secondary batteries | |
US12095037B2 (en) | Non-aqueous electrolyte solution for battery and lithium secondary battery | |
CN111033865A (en) | Lithium secondary battery and nonaqueous electrolyte | |
JP2022126851A (en) | Nonaqueous electrolyte solution for batteries, and lithium secondary battery | |
JP7060190B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
JP7168158B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
JP6957179B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary battery | |
JP6879799B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary battery | |
JP6980502B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
WO2020203322A1 (en) | Nonaqueous electrolyte solution for batteries, and lithium secondary battery | |
JP7351442B2 (en) | Non-aqueous electrolytes for batteries and lithium secondary batteries | |
JP7264899B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
JP7263679B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
JP7395816B2 (en) | Non-aqueous electrolytes for batteries and lithium secondary batteries | |
JP6894751B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries, additives for batteries, and lithium secondary batteries | |
JP2021022525A (en) | Non-aqueous electrolyte for battery and lithium secondary battery | |
JP7347768B2 (en) | Non-aqueous electrolytes for batteries and lithium secondary batteries | |
JP2019179614A (en) | Electrolyte solution for batteries and lithium secondary battery | |
JP7200465B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
JP7423889B2 (en) | Nonaqueous electrolytes for batteries and lithium ion secondary batteries | |
JP7070979B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries | |
JP7206556B2 (en) | Non-aqueous electrolyte for batteries and lithium secondary batteries |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200806 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210517 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210615 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210812 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20211019 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6980502 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |