JPH1186906A - イオン伝導性媒体組成物 - Google Patents
イオン伝導性媒体組成物Info
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- JPH1186906A JPH1186906A JP9249257A JP24925797A JPH1186906A JP H1186906 A JPH1186906 A JP H1186906A JP 9249257 A JP9249257 A JP 9249257A JP 24925797 A JP24925797 A JP 24925797A JP H1186906 A JPH1186906 A JP H1186906A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気化学的電池に使用されるアルミニウム部
材の腐食を抑制するイオン伝導性媒体組成物を提供す
る。 【解決手段】 正極の集電体にアルミニウムが使用され
る電気化学的電池において有機フッ素系リチウム塩を溶
解または分散させた非水電解液、ゲル電解質またはポリ
マーのイオン伝導性媒体に、フッ化水素酸水溶液、無水
フッ化水素酸、アミンのフッ化水素酸塩、４級アルキル
アンモニウムフロライドまたはそのフッ化水素酸塩のう
ち少なくとも１種類以上を添加し、その添加する濃度
を、イオン導電性媒体に対して、フッ素濃度として０.
１〜１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3とする。
材の腐食を抑制するイオン伝導性媒体組成物を提供す
る。 【解決手段】 正極の集電体にアルミニウムが使用され
る電気化学的電池において有機フッ素系リチウム塩を溶
解または分散させた非水電解液、ゲル電解質またはポリ
マーのイオン伝導性媒体に、フッ化水素酸水溶液、無水
フッ化水素酸、アミンのフッ化水素酸塩、４級アルキル
アンモニウムフロライドまたはそのフッ化水素酸塩のう
ち少なくとも１種類以上を添加し、その添加する濃度
を、イオン導電性媒体に対して、フッ素濃度として０.
１〜１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池のイオン伝導
性媒体組成物に関し、特に、電池部材であるアルミニウ
ムの腐食抑制に優れた電池のイオン伝導性媒体組成物に
関するものである。
性媒体組成物に関し、特に、電池部材であるアルミニウ
ムの腐食抑制に優れた電池のイオン伝導性媒体組成物に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に非水電解液、ゲル電解液またはポリマ−をイオン媒体
として利用する電気化学的電池、例えば、正極がＬｉＣ
ｏＯ2であり、負極がリチウム金属であるリチウム電池
あるいは負極が炭素材料であるリチウムイオン電池等に
使用される電解質塩は、高いイオン伝導度、電気化学的
安定性、化学的安定性および熱安定性に優れたものでな
くてはならない。さらに、その電解質は電池材料を腐食
してはならない。特にアルミニウムを正極集電体に用い
るリチウム電池やリチウムイオン電池に於いて、アルミ
ニウムが腐食されやすいため、問題とされている。
に非水電解液、ゲル電解液またはポリマ−をイオン媒体
として利用する電気化学的電池、例えば、正極がＬｉＣ
ｏＯ2であり、負極がリチウム金属であるリチウム電池
あるいは負極が炭素材料であるリチウムイオン電池等に
使用される電解質塩は、高いイオン伝導度、電気化学的
安定性、化学的安定性および熱安定性に優れたものでな
くてはならない。さらに、その電解質は電池材料を腐食
してはならない。特にアルミニウムを正極集電体に用い
るリチウム電池やリチウムイオン電池に於いて、アルミ
ニウムが腐食されやすいため、問題とされている。
【０００３】現在、リチウムイオン電池に利用されてい
るＬｉＰＦ6は、高いイオン伝導度を示し、アルミニウ
ムに対する腐食性は小さいが、熱的に不安定であり、ま
た水に対する分解性があるため、より安定性の高い電解
質が望まれている。
るＬｉＰＦ6は、高いイオン伝導度を示し、アルミニウ
ムに対する腐食性は小さいが、熱的に不安定であり、ま
た水に対する分解性があるため、より安定性の高い電解
質が望まれている。
【０００４】公知の電解質の中でトリフルオロメタンス
ルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ3ＣＦ3）は、電気化学的安
定性、化学的安定性、熱安定性に優れたものであるが、
伝導度が低く、アルミニウムに対する腐食性は高い。
ルホン酸リチウム（ＬｉＳＯ3ＣＦ3）は、電気化学的安
定性、化学的安定性、熱安定性に優れたものであるが、
伝導度が低く、アルミニウムに対する腐食性は高い。
【０００５】また、ビス（トリフルオロスルホニル）イ
ミドリチウム（ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2）は、高いイオ
ン伝導度を示し、電気化学的安定性、化学的安定性、熱
安定性に優れたものであるが、アルミニウムに対する腐
食性を有する。
ミドリチウム（ＬｉＮ（ＳＯ2ＣＦ3）2）は、高いイオ
ン伝導度を示し、電気化学的安定性、化学的安定性、熱
安定性に優れたものであるが、アルミニウムに対する腐
食性を有する。
【０００６】例えば、正極にＬｉＣｏＯ2を、負極に炭
素を、正極の集電体にアルミニウムを使用する高電圧の
リチウムイオン電池の電解液に、これら有機フッ素系リ
チウム塩を使用した場合、充電時に正極に高い電圧がか
かるとアルミニウムが腐食する。 すなわち、高電圧で
はアルミニウムが溶解し、集電体はその役目を果たさな
くなり、電池として機能しなくなる。したがって、これ
らの塩は高電圧のリチウム電池には使用できない。
素を、正極の集電体にアルミニウムを使用する高電圧の
リチウムイオン電池の電解液に、これら有機フッ素系リ
チウム塩を使用した場合、充電時に正極に高い電圧がか
かるとアルミニウムが腐食する。 すなわち、高電圧で
はアルミニウムが溶解し、集電体はその役目を果たさな
くなり、電池として機能しなくなる。したがって、これ
らの塩は高電圧のリチウム電池には使用できない。
【０００７】
【課題を解決するための具体的手段】本発明者は、上記
問題点を鑑み鋭意検討の結果、正極の集電体にアルミニ
ウムが使用される電気化学的電池において、有機フッ素
系リチウム塩を溶解または分散させた非水電解液、ゲル
電解液またはポリマ−のイオン伝導性媒体に特定のフッ
素化合物またはそれらの混合物を含むイオン伝導性媒体
組成物とすることでアルミニウムの腐食を抑制すること
を見いだし本発明に到達したものである。
問題点を鑑み鋭意検討の結果、正極の集電体にアルミニ
ウムが使用される電気化学的電池において、有機フッ素
系リチウム塩を溶解または分散させた非水電解液、ゲル
電解液またはポリマ−のイオン伝導性媒体に特定のフッ
素化合物またはそれらの混合物を含むイオン伝導性媒体
組成物とすることでアルミニウムの腐食を抑制すること
を見いだし本発明に到達したものである。
【０００８】すなわち、本発明は、正極の集電体にアル
ミニウムが使用される電気化学的電池において、有機フ
ッ素系リチウム塩を溶解または分散させた非水電解液、
ゲル電解液またはポリマ−のイオン伝導性媒体に、フッ
化水素酸水溶液、無水フッ化水素酸、アミンのフッ化水
素酸塩、４級アルキルアンモニウムフロライドまたはそ
のフッ化水素酸塩のうち少なくとも１種類以上を添加し
たイオン伝導性媒体組成物で、その添加する濃度を、イ
オン導電性媒体に対して、フッ素濃度として０.１〜１
００ｍｍｏｌ／ｄｍ3とするイオン伝導性媒体組成物を
提供するものである。
ミニウムが使用される電気化学的電池において、有機フ
ッ素系リチウム塩を溶解または分散させた非水電解液、
ゲル電解液またはポリマ−のイオン伝導性媒体に、フッ
化水素酸水溶液、無水フッ化水素酸、アミンのフッ化水
素酸塩、４級アルキルアンモニウムフロライドまたはそ
のフッ化水素酸塩のうち少なくとも１種類以上を添加し
たイオン伝導性媒体組成物で、その添加する濃度を、イ
オン導電性媒体に対して、フッ素濃度として０.１〜１
００ｍｍｏｌ／ｄｍ3とするイオン伝導性媒体組成物を
提供するものである。
【０００９】本発明において、使用する電解質塩は、ト
リフルオロメタンスルホン酸リチウム、トリス（トリフ
ルオロメタンスルホニル）メチドリチウム：ＬｉＣ（Ｓ
Ｏ2ＣＦ3）3、ビス（トリフルオロスルホニル）イミド
リチウムであり、さらにビス（トリフルオロスルホニ
ル）イミドリチウムの類似体である（Ｒｆ1ＳＯ2ＮＳＯ
2Ｒｆ2）Ｌｉなる化合物（ただし、Ｒｆ1およびＲｆ2は
同じか異なり、各炭素数は１〜８までのペルフロオロア
ルキル基である）である。
リフルオロメタンスルホン酸リチウム、トリス（トリフ
ルオロメタンスルホニル）メチドリチウム：ＬｉＣ（Ｓ
Ｏ2ＣＦ3）3、ビス（トリフルオロスルホニル）イミド
リチウムであり、さらにビス（トリフルオロスルホニ
ル）イミドリチウムの類似体である（Ｒｆ1ＳＯ2ＮＳＯ
2Ｒｆ2）Ｌｉなる化合物（ただし、Ｒｆ1およびＲｆ2は
同じか異なり、各炭素数は１〜８までのペルフロオロア
ルキル基である）である。
【００１０】アルミニウムの腐食抑制のために添加する
フッ素化合物としては、フッ化素酸水溶液、無水フッ化
水素酸、下記の一般式（１）で示したアミンのフッ化水
素酸塩、一般式（２）で示した４級アルキルアンモニウ
ムフロライドまたはそのフッ化水素酸塩であり、またそ
れらの混合物である。
フッ素化合物としては、フッ化素酸水溶液、無水フッ化
水素酸、下記の一般式（１）で示したアミンのフッ化水
素酸塩、一般式（２）で示した４級アルキルアンモニウ
ムフロライドまたはそのフッ化水素酸塩であり、またそ
れらの混合物である。
【００１１】
【化３】
【００１２】（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、同じかあるいは異な
り、炭素数が１から５までの直鎖あるいは分岐したアル
キル基を示す。ｎは１〜１０までの数）
り、炭素数が１から５までの直鎖あるいは分岐したアル
キル基を示す。ｎは１〜１０までの数）
【００１３】
【化４】
【００１４】（Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、同じかあるいは
異なり、炭素数が１から５までの直鎖あるいは分岐した
アルキル基を示す。ｎは０〜１０までの数） 一般式（１）に示される例としては、トリメチルアミン
のフッ化水素酸塩、トリエチルアミンのフッ化水素酸塩
があり、他のアミンのフッ化水素酸塩として環状アミン
のピリジンなどがある。
異なり、炭素数が１から５までの直鎖あるいは分岐した
アルキル基を示す。ｎは０〜１０までの数） 一般式（１）に示される例としては、トリメチルアミン
のフッ化水素酸塩、トリエチルアミンのフッ化水素酸塩
があり、他のアミンのフッ化水素酸塩として環状アミン
のピリジンなどがある。
【００１５】また、一般式（２）に示される例として
は、テトラエチルアンモニウムフロライドのフッ化水素
酸塩、テトラブチルアンモニウムフロライドのフッ化水
素酸塩がある。
は、テトラエチルアンモニウムフロライドのフッ化水素
酸塩、テトラブチルアンモニウムフロライドのフッ化水
素酸塩がある。
【００１６】次に、非水電解液、ゲル電解質またはポリ
マーのイオン伝導性媒体に、上記のフッ素化合物を添加
し、アルミニウムの腐食抑制の効果が現れる濃度として
は、フッ素濃度として、０.１〜１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3
の範囲が好ましく、さらに１〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3が
より好ましい。０.１ｍｍｏｌ／ｄｍ3以下では、添加効
果が顕著に現れず、また１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3以上で
はこれらのフッ素化合物と負極および正極の材料との反
応により電池特性を低下させるため好ましくない。
マーのイオン伝導性媒体に、上記のフッ素化合物を添加
し、アルミニウムの腐食抑制の効果が現れる濃度として
は、フッ素濃度として、０.１〜１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3
の範囲が好ましく、さらに１〜５０ｍｍｏｌ／ｄｍ3が
より好ましい。０.１ｍｍｏｌ／ｄｍ3以下では、添加効
果が顕著に現れず、また１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3以上で
はこれらのフッ素化合物と負極および正極の材料との反
応により電池特性を低下させるため好ましくない。
【００１７】アルミニウムの腐食は、アルミニウムの表
面が酸化物の被膜で覆われていることにより抑制され、
この酸化皮膜が破壊されることによってアルミニウム腐
食が生じると考えられる。そのため、フッ素イオンをイ
オン伝導媒体内に添加することによって、アルミニウム
の酸化皮膜がフッ化物皮膜に変化する。この皮膜は高電
位でも破壊され難く表面にとどまるため、アルミニウム
の腐食が進行しないと考えられる。
面が酸化物の被膜で覆われていることにより抑制され、
この酸化皮膜が破壊されることによってアルミニウム腐
食が生じると考えられる。そのため、フッ素イオンをイ
オン伝導媒体内に添加することによって、アルミニウム
の酸化皮膜がフッ化物皮膜に変化する。この皮膜は高電
位でも破壊され難く表面にとどまるため、アルミニウム
の腐食が進行しないと考えられる。
【００１８】電解質塩を溶解または分散させたイオン導
電性の媒体は、例えば、液体、液体を含浸させた多孔質
膜、ゲルあるいは固体の形態でよく特に限定されない。
電解液材料としては、非水極性非プロトン性溶媒電解液
が好ましく、ジメチルカボネート、ジエチルカーボネー
ト、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
ブチロラクタン、ジエチルエーテル、１，２−ジメトキ
シエタン、ジエチレングリコールジメテルエーテル、テ
トラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジ
オキサン、ジオキソラン、メチルジオキソランアセトト
ニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド、スルホオキシド、ジメチルスルホオキシドジメチル
スルホン、テトラメチレンスルホン、スルホラン、Ｎ−
メチル−２−オキドリノリンおよびこれら混合物を使用
することができる。
電性の媒体は、例えば、液体、液体を含浸させた多孔質
膜、ゲルあるいは固体の形態でよく特に限定されない。
電解液材料としては、非水極性非プロトン性溶媒電解液
が好ましく、ジメチルカボネート、ジエチルカーボネー
ト、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、
ブチロラクタン、ジエチルエーテル、１，２−ジメトキ
シエタン、ジエチレングリコールジメテルエーテル、テ
トラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジ
オキサン、ジオキソラン、メチルジオキソランアセトト
ニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、Ｎ，Ｎ−
ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミ
ド、スルホオキシド、ジメチルスルホオキシドジメチル
スルホン、テトラメチレンスルホン、スルホラン、Ｎ−
メチル−２−オキドリノリンおよびこれら混合物を使用
することができる。
【００１９】固体材料としては、ポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル、ポリアク
リレート、ＰＶＤＦのようなフルオロポリマー、ポリア
クリロニトリル等のポリマーおよびコポリマー、また、
米国特許第４，５０５，９９７号に記載されているポリ
マーおよびコポリマーおよびこれらの混合物を使用する
ことができる。
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリエステル、ポリアク
リレート、ＰＶＤＦのようなフルオロポリマー、ポリア
クリロニトリル等のポリマーおよびコポリマー、また、
米国特許第４，５０５，９９７号に記載されているポリ
マーおよびコポリマーおよびこれらの混合物を使用する
ことができる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、かかる実施例に限定されるものではない。
が、かかる実施例に限定されるものではない。
【００２１】実施例１ プロピレンカーボネートにトリフルオロメタンスルホン
酸リチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3とした。その液
の水分は、カールフィッシュー水分測定により２０ｐｐ
ｍ以下であることを確認した。さらにＨＦ水溶液（４６
％)を添加し、ＨＦ１０ｍｍｏｌ／ｄｍ3になるように電
解液を調整した。
酸リチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3とした。その液
の水分は、カールフィッシュー水分測定により２０ｐｐ
ｍ以下であることを確認した。さらにＨＦ水溶液（４６
％)を添加し、ＨＦ１０ｍｍｏｌ／ｄｍ3になるように電
解液を調整した。
【００２２】アルミニウムの腐食の測定は、三極式セル
を用い、試験極には、アルミニウム板（１.２ｃｍ2）
を、対極にはリチウムホイル（８ｃｍ2）を、参照極に
はＬｉ／Ｌｉ+を用いて、３Ｖから６Ｖまで５０ｍＶ／
秒の速度でサイクリックボルタンメトリーを行い、２回
目の６Ｖでのアルミニウム溶解電流を測定し、アルミニ
ウムの腐食を評価した。測定は高純度アルゴンドライボ
ックス中で行った。その後アルミニウム電極をプロピレ
ンカーボネートで洗浄し、真空乾燥し、試料を大気に接
触させることなく走査型電子顕微鏡で電極表面の観察を
行った。
を用い、試験極には、アルミニウム板（１.２ｃｍ2）
を、対極にはリチウムホイル（８ｃｍ2）を、参照極に
はＬｉ／Ｌｉ+を用いて、３Ｖから６Ｖまで５０ｍＶ／
秒の速度でサイクリックボルタンメトリーを行い、２回
目の６Ｖでのアルミニウム溶解電流を測定し、アルミニ
ウムの腐食を評価した。測定は高純度アルゴンドライボ
ックス中で行った。その後アルミニウム電極をプロピレ
ンカーボネートで洗浄し、真空乾燥し、試料を大気に接
触させることなく走査型電子顕微鏡で電極表面の観察を
行った。
【００２３】サイクリックボルタンメトリーの２回目の
６Ｖの時に０.０７Ａ／ｃｍ2の電流密度が観測され、ア
ルミニウムの表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、
試験前と変化がなかった。
６Ｖの時に０.０７Ａ／ｃｍ2の電流密度が観測され、ア
ルミニウムの表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、
試験前と変化がなかった。
【００２４】比較例１ プロピレンカーボネートにトリフルオロメタンスルホン
酸リチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3とした。その液
の水分はカールフィッシュー水分測定により２０ｐｐｍ
以下であることを確認した。
酸リチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3とした。その液
の水分はカールフィッシュー水分測定により２０ｐｐｍ
以下であることを確認した。
【００２５】アルミニウムの腐食は、三極式セルを用
い、試験極にはアルミニウム板（１.２ｃｍ2）を、対極
にはリチウムホイル（８ｃｍ2）を、参照極にはＬｉ／
Ｌｉ+を用いて３Ｖから６Ｖまで５０ｍＶ／秒の速度で
サイクリックボルタンメトリーを行い。２回目の６Ｖで
のアルミニウム溶解電流を測定することによって評価し
た。測定は高純度アルゴンドライボックス中で行った。
い、試験極にはアルミニウム板（１.２ｃｍ2）を、対極
にはリチウムホイル（８ｃｍ2）を、参照極にはＬｉ／
Ｌｉ+を用いて３Ｖから６Ｖまで５０ｍＶ／秒の速度で
サイクリックボルタンメトリーを行い。２回目の６Ｖで
のアルミニウム溶解電流を測定することによって評価し
た。測定は高純度アルゴンドライボックス中で行った。
【００２６】その後アルミニウム電極をプロピレンカー
ボネートで洗浄し、真空乾燥し、試料を大気にふれされ
ることなく走査型電子顕微鏡で電極表面の観察を行っ
た。サイクリックボルタンメトリーの２回目の６Ｖの時
に２２ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が観測され、アルミニウ
ムの表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、表面に孔
食が見られた。
ボネートで洗浄し、真空乾燥し、試料を大気にふれされ
ることなく走査型電子顕微鏡で電極表面の観察を行っ
た。サイクリックボルタンメトリーの２回目の６Ｖの時
に２２ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が観測され、アルミニウ
ムの表面を走査型電子顕微鏡で観察した結果、表面に孔
食が見られた。
【００２７】実施例２ プロヒレンカーボネートにビス（トリフルオロメタンス
ルホニル）イミドリチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3
とした。その液の水分はカールフィッシュー水分測定に
より２０ｐｐｍ以下であることを確認した。さらにＨＦ
水溶液（４６％)を添加しＨＦ１０ｍｍｏｌ／ｄｍ3にな
るように電解液を調整した。
ルホニル）イミドリチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3
とした。その液の水分はカールフィッシュー水分測定に
より２０ｐｐｍ以下であることを確認した。さらにＨＦ
水溶液（４６％)を添加しＨＦ１０ｍｍｏｌ／ｄｍ3にな
るように電解液を調整した。
【００２８】実施例１と同様の手法でアルミニウムの溶
解電流の測定および観察を行った。サイクリックボルタ
ンメトリーの２回目の６Ｖの時に０.０５ｍＡ／ｃｍ2の
電流密度が観測され、アルミニウムの表面を走査型電子
顕微鏡で観察した結果、試験前と変化がなかった。
解電流の測定および観察を行った。サイクリックボルタ
ンメトリーの２回目の６Ｖの時に０.０５ｍＡ／ｃｍ2の
電流密度が観測され、アルミニウムの表面を走査型電子
顕微鏡で観察した結果、試験前と変化がなかった。
【００２９】比較例２ プロピレンカーボネートにビス（トリフルオロメタンス
ルホニル）イミドリチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3
とした。その液の水分はカールフィッシュー水分測定に
より２０ｐｐｍ以下であることを確認した。
ルホニル）イミドリチウムを溶解させ１ｍｏｌ／ｄｍ3
とした。その液の水分はカールフィッシュー水分測定に
より２０ｐｐｍ以下であることを確認した。
【００３０】実施例１と同様の手法でアルミニウムの溶
解電流の測定および観察を行った。サイクリックボルタ
ンメトリーの２回目の６Ｖの時に４ｍＡ／ｃｍ2の電流
密度が観測され、アルミニウムの表面を走査型電子顕微
鏡で観察した結果、孔食が観測された。
解電流の測定および観察を行った。サイクリックボルタ
ンメトリーの２回目の６Ｖの時に４ｍＡ／ｃｍ2の電流
密度が観測され、アルミニウムの表面を走査型電子顕微
鏡で観察した結果、孔食が観測された。
【００３１】実施例３ プロピレンカーボネートにトリフルオロメタンスルホニ
ルノナフルオロメタンスルホニルイミドリチウム（Ｌｉ
Ｎ（ＳＯ2ＣＦ3）（ＳＯ2Ｃ4Ｆ9））を溶解させ１ｍｏ
ｌ／ｄｍ3とした。その液の水分はカールフィッシュー
水分測定により２０ｐｐｍ以下であることを確認した。
さらにＨＦ水溶液（４６％）を添加しＨＦ１４ｍｍｏｌ
／ｄｍ3になるように電解液を調整した。
ルノナフルオロメタンスルホニルイミドリチウム（Ｌｉ
Ｎ（ＳＯ2ＣＦ3）（ＳＯ2Ｃ4Ｆ9））を溶解させ１ｍｏ
ｌ／ｄｍ3とした。その液の水分はカールフィッシュー
水分測定により２０ｐｐｍ以下であることを確認した。
さらにＨＦ水溶液（４６％）を添加しＨＦ１４ｍｍｏｌ
／ｄｍ3になるように電解液を調整した。
【００３２】実施例１と同様の手法でアルミニウムの溶
解電流の測定を行った。サイクリックボルタンメトリー
の２回目の６Ｖの時に０.１４ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が
観測された。
解電流の測定を行った。サイクリックボルタンメトリー
の２回目の６Ｖの時に０.１４ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が
観測された。
【００３３】比較例３ プロピレンカーボネートにトリフルオロメタンスルホニ
ルノナフルオロメタンスルホニルイミドリチウム（Ｌｉ
Ｎ（ＳＯ2ＣＦ3）（ＳＯ2Ｃ4Ｆ9））を溶解させ１ｍｏ
ｌ／ｄｍ3とした。その液の水分は、カールフィッシュ
ー水分測定により２０ｐｐｍ以下であることを確認し
た。
ルノナフルオロメタンスルホニルイミドリチウム（Ｌｉ
Ｎ（ＳＯ2ＣＦ3）（ＳＯ2Ｃ4Ｆ9））を溶解させ１ｍｏ
ｌ／ｄｍ3とした。その液の水分は、カールフィッシュ
ー水分測定により２０ｐｐｍ以下であることを確認し
た。
【００３４】実施例１と同様の手法でアルミニウムの溶
解電流の測定を行った。サイクリックボルタンメトリー
の２回目の６Ｖの時に１ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が観測
された。
解電流の測定を行った。サイクリックボルタンメトリー
の２回目の６Ｖの時に１ｍＡ／ｃｍ2の電流密度が観測
された。
【００３５】実施例４〜８ 各電解質における無水フッ酸、トリメチルアミンのフッ
化水素酸塩およびテトラエチルアンモニウムフロライド
のフッ化水素酸塩の添加効果を表１に示した。
化水素酸塩およびテトラエチルアンモニウムフロライド
のフッ化水素酸塩の添加効果を表１に示した。
【００３６】プロピレンカーボネートに各電解質リチウ
ム塩を溶解させ調整し、実施例１同様の方法でアルミニ
ウムの腐食を測定した。電流密度はサイクリックボルタ
ンメトリーの２回目の６Ｖ時の値である。
ム塩を溶解させ調整し、実施例１同様の方法でアルミニ
ウムの腐食を測定した。電流密度はサイクリックボルタ
ンメトリーの２回目の６Ｖ時の値である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】本発明のイオン伝導性媒体組成物を用い
ることにより、正極の集電体に使用されるアルミニウム
の腐食が抑制され、高電圧のリチウム電池が製造可能と
なる。
ることにより、正極の集電体に使用されるアルミニウム
の腐食が抑制され、高電圧のリチウム電池が製造可能と
なる。
Claims (5)
- 【請求項１】 正極の集電体にアルミニウムが使用され
る電気化学的電池において、有機フッ素系リチウム塩を
溶解または分散させた非水電解液またはゲル電解質また
はポリマーのイオン伝導性媒体に、フッ化水素酸水溶
液、無水フッ化水素酸、アミンのフッ化水素酸塩、４級
アルキルアンモニウムフロライドまたはそのフッ化水素
酸塩のうち少なくとも１種類以上を含むことを特徴とす
るイオン伝導性媒体組成物。 - 【請求項２】 有機フッ素系リチウム塩が、トリフルオ
ロメタンスルホン酸リチウム、トリス（トリフルオロメ
タンスルホニル）メチドリチウム、ビス（トリフルオロ
スルホニル）イミドリチウムまたはその類似体である
（Ｒｆ1ＳＯ2ＮＳＯ 2Ｒｆ2）Ｌｉなる化合物（ただし、
Ｒｆ1およびＲｆ2は同じか異なり、各炭素数は１〜８ま
でのペルフロオロアルキル基である）であることを特徴
とする請求項１記載のイオン伝導性媒体組成物。 - 【請求項３】 請求項１記載のアミンのフッ化水素酸塩
が、一般式（１）で表される化合物であることを特徴と
する請求項１記載のイオン伝導性媒体組成物。 【化１】 （Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、同じかあるいは異なり、炭素数が
１から５までの直鎖あるいは分岐したアルキル基を示
す。ｎは１〜１０までの数） - 【請求項４】 請求項１記載の４級アルキルアンモニウ
ムフロライドまたはそのフッ化水素酸塩が、一般式
（２）で表される化合物であることを特徴とする請求項
１記載のイオン伝導性媒体組成物。 【化２】 （Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4は、同じかあるいは異なり、炭素
数が１から５までの直鎖あるいは分岐したアルキル基を
示す。ｎは０〜１０までの数） - 【請求項５】 請求項１記載のフッ化水素酸水溶液、無
水フッ化水素酸、アミンのフッ化水素酸塩、４級アルキ
ルアンモニウムフロライドまたはそのフッ化水素酸塩の
添加する濃度を、イオン導電性媒体に対して、フッ素濃
度として０.１〜１００ｍｍｏｌ／ｄｍ3とすることを特
徴とする請求項１記載のイオン伝導性媒体組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249257A JPH1186906A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | イオン伝導性媒体組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9249257A JPH1186906A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | イオン伝導性媒体組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1186906A true JPH1186906A (ja) | 1999-03-30 |
Family
ID=17190279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9249257A Pending JPH1186906A (ja) | 1997-09-16 | 1997-09-16 | イオン伝導性媒体組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1186906A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1527488B2 (en) † | 2001-12-14 | 2017-07-19 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Electrolyte additive for non-aqueous electrochemical cells |
| KR20180064523A (ko) | 2015-10-15 | 2018-06-14 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | 비수전해액 전지용 전해액 및 그를 이용한 비수전해액 전지 |
| JP2020170735A (ja) * | 2014-12-25 | 2020-10-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 正極の製造方法 |
-
1997
- 1997-09-16 JP JP9249257A patent/JPH1186906A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1527488B2 (en) † | 2001-12-14 | 2017-07-19 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Electrolyte additive for non-aqueous electrochemical cells |
| JP2020170735A (ja) * | 2014-12-25 | 2020-10-15 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 正極の製造方法 |
| KR20180064523A (ko) | 2015-10-15 | 2018-06-14 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | 비수전해액 전지용 전해액 및 그를 이용한 비수전해액 전지 |
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