JP7020208B2 - 電解液およびリチウムイオン電池 - Google Patents
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Description
〔3〕溶媒にメトキシメチルフォルメートが80vоl%以上含まれていてもよい。
本実施形態の電解液はリチウムイオン電池用である。リチウムイオン電池の詳細は後述される。電解液は溶媒およびリチウム(Li)塩を少なくとも含む。
溶媒はLi塩を溶解させる液体成分である。溶媒は非プロトン性である。本実施形態の溶媒はメトキシメチルフォルメート(MMF)を少なくとも含む。MMFの構造式は下記表1に示される。
Li塩は支持電解質である。Li塩は溶媒に溶解している。Li塩の濃度(以下「塩濃度」とも記される)は例えば0.5mоl/L以上2mоl/L以下(0.5M以上2M以下)であってもよい。塩濃度は従来公知の方法により測定され得る。塩濃度は例えばNMR法等により測定され得る。
電解液に溶媒およびLi塩が含まれている限り、電解液に各種の添加剤がさらに含まれていてもよい。添加剤の濃度は例えば0.005mоl/L以上0.5mоl/L以下であってもよい。添加剤としては、例えばSEI(solid electrolyte interface)膜形成剤、ガス発生剤、難燃剤等が挙げられる。電解液に1種の添加剤が単独で含まれていてもよい。電解液に2種以上の添加剤が含まれていてもよい。電解液に2種以上の添加剤が含まれている場合、添加剤の濃度はすべての添加剤の合計濃度を示す。
以下本実施形態のリチウムイオン電池が説明される。本実施形態のリチウムイオン電池は二次電池であってもよい。本実施形態のリチウムイオン電池は一次電池であってもよい。以下リチウムイオン電池が「電池」と略記され得る。
電池100はリチウムイオン電池である。電池100はケース101を含む。ケース101は円筒形である。ただしケース101は角形であってもよい。ケース101は例えばステンレス、アルミニウム(Al)合金等により形成され得る。ケース101はアルミラミネートフィルム製のパウチ等であってもよい。ケース101は、例えばガス排出弁、CID等を備えていてもよい。
正極11は例えばシート状であってもよい。正極11は正極活物質を少なくとも含む。正極11は例えば正極集電体、導電材およびバインダ等をさらに含んでもよい。例えば正極活物質、導電材およびバインダを含む正極合材が正極集電体の表面に塗着されることにより、正極11が形成され得る。正極集電体は例えばAl箔等であってもよい。正極集電体は例えば5μm以上50μm以下の厚さを有してもよい。
負極12は例えばシート状であってもよい。負極12は負極活物質を少なくとも含む。負極12は例えば負極集電体およびバインダ等をさらに含んでもよい。例えば負極活物質およびバインダを含む負極合材が負極集電体の表面に塗着されることにより、負極12が形成され得る。負極集電体は例えば銅(Cu)箔等であってもよい。負極集電体は例えば5μm以上50μm以下の厚さを有してもよい。
セパレータ13は電気絶縁性である。セパレータ13は正極11および負極12の間に配置されている。正極11および負極12はセパレータ13によって互いに隔離されている。セパレータ13は多孔質膜である。セパレータ13は電解液の透過を許す。セパレータ13は例えば10μm以上30μm以下の厚さを有してもよい。セパレータ13は例えばポリオレフィン製の多孔質膜等であってもよい。
下記表2に示される電解液がそれぞれ調製された。各電解液の電導度がそれぞれ測定された。電導度は25℃での測定値である。
比較例1では環状カーボネート(EC)の単独溶媒が使用されている。比較例1は電導度が低い。溶媒が低粘性であるためと考えられる。
実施例1:解離度=0.48
比較例2:解離度=0.24
解離度=σ/σNE …(I)
σNE=(e0 2N/kT)(Dcation+Danion) …(II)
図2には比較例1~3および実施例1、3~5の結果が示されている。DMCとECとの混合溶媒(DMC+EC)では、EC比率が30vоl%前後である場合に電導度が極大になると考えられる。
図3には比較例1~3および実施例1、6~8の結果が示されている。DMCとECとの混合溶媒(DMC+EC)では、DMC比率が70vоl%前後である場合に電導度が極大になると考えられる。
Claims (4)
- リチウムイオン電池用の電解液であって、
溶媒およびリチウム塩を少なくとも含み、
前記溶媒はメトキシメチルフォルメートを少なくとも含み、
前記溶媒にメトキシメチルフォルメートが40vоl%以上含まれる、
電解液。 - 前記溶媒にメトキシメチルフォルメートが60vоl%以上含まれる、
請求項1に記載の電解液。 - 前記溶媒にメトキシメチルフォルメートが80vоl%以上含まれる、
請求項2に記載の電解液。 - 請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の前記電解液を少なくとも含む、
リチウムイオン電池。
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