JPS5887779A - リチウム二次電池用非水電解液 - Google Patents
リチウム二次電池用非水電解液Info
- Publication number
- JPS5887779A JPS5887779A JP56185338A JP18533881A JPS5887779A JP S5887779 A JPS5887779 A JP S5887779A JP 56185338 A JP56185338 A JP 56185338A JP 18533881 A JP18533881 A JP 18533881A JP S5887779 A JPS5887779 A JP S5887779A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- charge
- electrolytic solution
- lithium secondary
- secondary battery
- 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.)
- Granted
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明紘、リチウム二次電池に用いる非水電解液に関す
るものでめる。
るものでめる。
リチウムを負極活物質として用いる電池は、小型・高エ
ネルギ＠度を有する電池として研究されているが、その
二次化が大きな間趣点となっている。二次化が可能な正
也活物負として、Ｖ２０ＳＳＴ１０２ 等の金属緻化智
、ＴｉＳｚｓＷ８ｚ等Ｏ層状化金物がＬｉとの閣でトポ
ケミカルな反応をする化金物として知られており、現在
−までチタン、ジルコニウム、ハフニラ▲、ニオビウム
、タンタル、ノ《ナジウムの硫化物、セレン化物、テル
ル化物を用い九竃池（米国特許第４０８９０５２号明細
書参照）及びセレン化二すビラ▲等を用いた電池（Ｊ．
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．ｓｏｅ． 、Ｖｏｌ．１２４
，Ｎｏ．７第９６８ Ｍ及ひ第３２５頁（１９７７＠参
照）等が開示されている。
ネルギ＠度を有する電池として研究されているが、その
二次化が大きな間趣点となっている。二次化が可能な正
也活物負として、Ｖ２０ＳＳＴ１０２ 等の金属緻化智
、ＴｉＳｚｓＷ８ｚ等Ｏ層状化金物がＬｉとの閣でトポ
ケミカルな反応をする化金物として知られており、現在
−までチタン、ジルコニウム、ハフニラ▲、ニオビウム
、タンタル、ノ《ナジウムの硫化物、セレン化物、テル
ル化物を用い九竃池（米国特許第４０８９０５２号明細
書参照）及びセレン化二すビラ▲等を用いた電池（Ｊ．
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．ｓｏｅ． 、Ｖｏｌ．１２４
，Ｎｏ．７第９６８ Ｍ及ひ第３２５頁（１９７７＠参
照）等が開示されている。
しかしながら、このような二次電池用正極活物置の研究
に比して、Ｌｌｌｋの充放電特性に関する研究は充分と
紘いえず、Ｌ１二次電池実現のためには、充放電効率及
びサイクル寿命等の充放電特性の良好な電解液の探査が
重大な問題となっている。
に比して、Ｌｌｌｋの充放電特性に関する研究は充分と
紘いえず、Ｌ１二次電池実現のためには、充放電効率及
びサイクル寿命等の充放電特性の良好な電解液の探査が
重大な問題となっている。
Ｌｉ他の充放電効率を向上させる試みとしてはＬｉｃｌ
０４／プロビレｙカーポネイト （以下ＰＣと略記）に
ニトロメタン、Ｂｏｘ勢の添加剤を加える試み［Ｅｌ＠
ｅｔｒｏｅｈｉｍｉｃｍ．▲ｃｔａ．Ｖｏ１．２２、第
７５負〜８３真（１９７７）］ やＬｉＣｌ０４／メチ
ルアセテートを用いる試み［Ｅｌ＠ｃｔｒｏｅｈｉｍｉ
ｃａ．Ａｃｔａ．Ｖｏｌ 、２２、弟８５負〜９１真（
１ ９ ７ ７）コ 勢が行なわれているが、必ずしも
充分とはいえず、さらに特性の優れたリテウムニ次１１
Ｅ池川電解液が求められている。
０４／プロビレｙカーポネイト （以下ＰＣと略記）に
ニトロメタン、Ｂｏｘ勢の添加剤を加える試み［Ｅｌ＠
ｅｔｒｏｅｈｉｍｉｃｍ．▲ｃｔａ．Ｖｏ１．２２、第
７５負〜８３真（１９７７）］ やＬｉＣｌ０４／メチ
ルアセテートを用いる試み［Ｅｌ＠ｃｔｒｏｅｈｉｍｉ
ｃａ．Ａｃｔａ．Ｖｏｌ 、２２、弟８５負〜９１真（
１ ９ ７ ７）コ 勢が行なわれているが、必ずしも
充分とはいえず、さらに特性の優れたリテウムニ次１１
Ｅ池川電解液が求められている。
本発明は、このような現状に龜みてなされ丸ものであり
、その目的ＨＬｉ ＆ｅ光放電特性０優れたリチウム二
次電池用非水電解液を提供する◆にある。
、その目的ＨＬｉ ＆ｅ光放電特性０優れたリチウム二
次電池用非水電解液を提供する◆にある。
従って、不発９ＪＫよるリチウム二次電池用非水電解液
はリチウム塩を有機溶課に溶解させ先非水電解液におい
て、前記非水電解ｖｔｔｏ＊加剤として、ヘキサメチル
リン故トリア建ド（ｈ＠ｘａｎｘ＠ｔｈｙｌｐｈｏｓｐ
ｈｏｒｉｃ ｔｒｉａｍｉｄｓ＋ ）を用いた事を特徴
とするものである。
はリチウム塩を有機溶課に溶解させ先非水電解液におい
て、前記非水電解ｖｔｔｏ＊加剤として、ヘキサメチル
リン故トリア建ド（ｈ＠ｘａｎｘ＠ｔｈｙｌｐｈｏｓｐ
ｈｏｒｉｃ ｔｒｉａｍｉｄｓ＋ ）を用いた事を特徴
とするものである。
不発ＢＡＫよれば、リチウム塩を有機溶ＩＩ＆に溶解し
た電解液にＨＭＰＡを添加する事により導電率が高く、
シかもＬｉ極の充放電勢性が良好なリチウム電池を実現
しえる。
た電解液にＨＭＰＡを添加する事により導電率が高く、
シかもＬｉ極の充放電勢性が良好なリチウム電池を実現
しえる。
本発明によるリチウム二次電池の非水電解ＩＥＫ用いら
れる有機層線は従来、こ０＊０電解淑に用いられるもの
であればいかなるものでもよ％４．＄１１えはグロビレ
ンカーボネイト、ナト２ハイドロフラン、ジメチルスル
ホキシド、ｒ−ブナロラクトン、ジオキソ２ン、１，２
−ジメトキシエタン、２−メチルハイドロフフンから選
択され九１徊以上の有機ｆ６脈を用いる事ができる。
れる有機層線は従来、こ０＊０電解淑に用いられるもの
であればいかなるものでもよ％４．＄１１えはグロビレ
ンカーボネイト、ナト２ハイドロフラン、ジメチルスル
ホキシド、ｒ−ブナロラクトン、ジオキソ２ン、１，２
−ジメトキシエタン、２−メチルハイドロフフンから選
択され九１徊以上の有機ｆ６脈を用いる事ができる。
さらに浴負であるリチウム塩ＵＳ述の七憬浴殊と岡体峡
定されない。例えばＬｉＣＩＯ４、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ／
１ｉｖＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＣＦｓＳＯ
ｓＬ、ｉ、 ＯＦ、５ＣＯ２Ｌｉから選択され九ｌａ１
以上のような、一般に非水電解鎖の溶質として用いられ
るリチウム塩を肩効に用いる事ができる。
定されない。例えばＬｉＣＩＯ４、ＬｉＢＦ４、Ｌｉ／
１ｉｖＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＡｌＣｌ４、ＣＦｓＳＯ
ｓＬ、ｉ、 ＯＦ、５ＣＯ２Ｌｉから選択され九ｌａ１
以上のような、一般に非水電解鎖の溶質として用いられ
るリチウム塩を肩効に用いる事ができる。
有機ｍ謙に＃ｒ解させる溶質の童は好ましくは、０．５
〜２．５Ｎである。０．５ Ｎ 未満であると、充放電
特性が著しく低下し、また２、５Ｎ ｌｉ−超えると俗
解が凶−となった９、粘度が上昇し充放１！特性が悪化
するという欠点が生ずるからである。特に好ましくは、
例え＃ｆＬ、１ｃ１０４の場合、ｌＮ繭恢である。
〜２．５Ｎである。０．５ Ｎ 未満であると、充放電
特性が著しく低下し、また２、５Ｎ ｌｉ−超えると俗
解が凶−となった９、粘度が上昇し充放１！特性が悪化
するという欠点が生ずるからである。特に好ましくは、
例え＃ｆＬ、１ｃ１０４の場合、ｌＮ繭恢である。
本発明において前記壱機溶森に添加される部カロ剤はへ
キサメチルリン龍トリアミドである。ｆｉＭ）’Ａｔ麟
加すると、なぜ充放電特性が向上するの〃為、その塩山
は必ずしも８Ａ確ではない。ヘキサメチルリン皺トリア
ミドは、Ｌｉ＋イオンに対する浴媒和能力か大きく、と
の◆によってＬｉ＋イオンの浴媒和状麹の変化や、電解
液中Ｃ）９テクム塩の解離度の変化を生じしめるのも一
因と考えられる。
キサメチルリン龍トリアミドである。ｆｉＭ）’Ａｔ麟
加すると、なぜ充放電特性が向上するの〃為、その塩山
は必ずしも８Ａ確ではない。ヘキサメチルリン皺トリア
ミドは、Ｌｉ＋イオンに対する浴媒和能力か大きく、と
の◆によってＬｉ＋イオンの浴媒和状麹の変化や、電解
液中Ｃ）９テクム塩の解離度の変化を生じしめるのも一
因と考えられる。
このベキサメチルリン款トリア之ドは好ましくはＬｉ＋
イオンＩＩＩＬに対しモル比で２−Ｏ以下、最も好まし
くは１．５程屓まで添加するのが好ましい。
イオンＩＩＩＬに対しモル比で２−Ｏ以下、最も好まし
くは１．５程屓まで添加するのが好ましい。
１．５を超えると、充放電特性が低下するからである。
次に本発明の実施例について説１ｉ１＃’する。
実施例１
作用極としてＰｔ極を、対他としてＬｌｔさらに参照電
極としてＬｌを用い九セルを組み、Ｐｔ惚惚上Ｌｌを析
出させる事によシ、Ｌｉ他の充放１特性を測定した。電
解液にはｌＮＬｉＣｌＯ４／ＰＣ中のＬｉ＋イオン蒙度
に対して１：０．２８０モル比でヘキサメチルリン緻ト
リアミドを添加したものを用いた。ヘキサメチルリン皺
トリアミドＯ１ｌ造式を下記０式（ｔ ＞ ｖｃ示す。
極としてＬｌを用い九セルを組み、Ｐｔ惚惚上Ｌｌを析
出させる事によシ、Ｌｉ他の充放１特性を測定した。電
解液にはｌＮＬｉＣｌＯ４／ＰＣ中のＬｉ＋イオン蒙度
に対して１：０．２８０モル比でヘキサメチルリン緻ト
リアミドを添加したものを用いた。ヘキサメチルリン皺
トリアミドＯ１ｌ造式を下記０式（ｔ ＞ ｖｃ示す。
［（ＣＲｓ）ｚＮコｓｐｏ （１）この電
解敵の当量法＄ｆは７．０Ω−１ｍｏ １−ｊ ａｎ
２であり、２ＮＬｉＣ１０ａ／ＰＣの６．１ ｇ −１
ｍｏ ｌ−１０ｍ２に比軟して＾くなっている。
解敵の当量法＄ｆは７．０Ω−１ｍｏ １−ｊ ａｎ
２であり、２ＮＬｉＣ１０ａ／ＰＣの６．１ ｇ −１
ｍｏ ｌ−１０ｍ２に比軟して＾くなっている。
１１１ｊ定は、まず５ｍＡ／ａｍ２ の定電流で１分ｔ
ｂｊｓｐｔ極上Ｋ Ｌｉを析出させ充電し喪後、５ｍＡ
／ａｍ２の定電流でＰｔ極上に析出したＬｉをＬｉ＋イ
オンとして放電するサイクル試験を行なった。充放電９
ｔＪ亭はＰｔ徳の電位変化より求め、Ｐｔ極上に析出し
たＬｌをＬｉ＋イオンとして放電させるのに資した電気
量とｐｔ極上Ｋ Ｌｉを析出させるために資し九電気婁
との比から算出した。
ｂｊｓｐｔ極上Ｋ Ｌｉを析出させ充電し喪後、５ｍＡ
／ａｍ２の定電流でＰｔ極上に析出したＬｉをＬｉ＋イ
オンとして放電するサイクル試験を行なった。充放電９
ｔＪ亭はＰｔ徳の電位変化より求め、Ｐｔ極上に析出し
たＬｌをＬｉ＋イオンとして放電させるのに資した電気
量とｐｔ極上Ｋ Ｌｉを析出させるために資し九電気婁
との比から算出した。
第１図はＬｉ ＠１の充放電効率とサイクル数の関係を
示す−で６９、図中０（ａ）は上記電層Ｗｋを用イタ場
合テアク、（ｂ）は２ＮＬ ｉ Ｃ１０４／ＰＣＭＬ
＆糸の亀牌叡を用いた場合Ｏ充放電特性を参考例として
示した。
示す−で６９、図中０（ａ）は上記電層Ｗｋを用イタ場
合テアク、（ｂ）は２ＮＬ ｉ Ｃ１０４／ＰＣＭＬ
＆糸の亀牌叡を用いた場合Ｏ充放電特性を参考例として
示した。
第１因から判る憬に単独糸（ｂ）に比べて、朋ＰＡ ｔ
−添加した系（１）で蝶明らかに充放電サイクル特性は
向上している。
−添加した系（１）で蝶明らかに充放電サイクル特性は
向上している。
実Ｊｌ？Ｉ１２
電解液として、ＩＮＬｉＡｍＦ４／Ｐｊに対して１ｉｈ
ｌＰＡを０．５容量ｇｋ添加したものを用い丸板外は夷
ｍ例１と同様にしてＬｉ他の充放電特性を測定した。
ｌＰＡを０．５容量ｇｋ添加したものを用い丸板外は夷
ｍ例１と同様にしてＬｉ他の充放電特性を測定した。
第２図は充放電効率とサイクル数の関係を示す図であシ
、図中の（ａ）は、上配電牌液を用い九場合で６）、（
ｂ）鉱ＩＮＬｉＡＩＦ！／ＰＣ単独系り電解液を用いた
一合の充放電特性を参考例として示しム第２図から判る
様に単独系（ｂ）に比べて、１１ＭＰムを添加し丸糸（
ａ）では明らかに充放電ティクル特性は向上している。
、図中の（ａ）は、上配電牌液を用い九場合で６）、（
ｂ）鉱ＩＮＬｉＡＩＦ！／ＰＣ単独系り電解液を用いた
一合の充放電特性を参考例として示しム第２図から判る
様に単独系（ｂ）に比べて、１１ＭＰムを添加し丸糸（
ａ）では明らかに充放電ティクル特性は向上している。
以上の＃！！、明から餉らかな像に、本発明によればリ
チウム塩を有機溶媒に溶解し光電消液ＫＨＭＰムを添加
する拳により、Ｌ１＆の充放電特性が良好なリチウム二
次電池用非水電解液を実現する事ができる。
チウム塩を有機溶媒に溶解し光電消液ＫＨＭＰムを添加
する拳により、Ｌ１＆の充放電特性が良好なリチウム二
次電池用非水電解液を実現する事ができる。
第１図及び＠２図は本発明の実施例におけるリチウム極
の充放電効率とサイクル数の関係を示した図である。
の充放電効率とサイクル数の関係を示した図である。
Claims (1)
- リチウム塩を有機溶媒に溶解させ先非水電解液にシいて
前記非水電解液の添加剤として、ヘキナメチルリン鐵ト
リアミドを用いた事を特徴とするリチウム二次電池用非
水電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185338A JPS5887779A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | リチウム二次電池用非水電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56185338A JPS5887779A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | リチウム二次電池用非水電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5887779A true JPS5887779A (ja) | 1983-05-25 |
| JPS6325462B2 JPS6325462B2 (ja) | 1988-05-25 |
Family
ID=16169047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56185338A Granted JPS5887779A (ja) | 1981-11-20 | 1981-11-20 | リチウム二次電池用非水電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5887779A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175380A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム有機電池 |
| EP3648233A4 (en) * | 2018-02-12 | 2020-11-25 | Lg Chem, Ltd. | NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE LATTER |
-
1981
- 1981-11-20 JP JP56185338A patent/JPS5887779A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175380A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム有機電池 |
| EP3648233A4 (en) * | 2018-02-12 | 2020-11-25 | Lg Chem, Ltd. | NON-AQUEOUS ELECTROLYTE SOLUTION FOR RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY AND RECHARGEABLE LITHIUM BATTERY INCLUDING THE LATTER |
| US11476500B2 (en) | 2018-02-12 | 2022-10-18 | Lg Energy Solution, Ltd. | Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6325462B2 (ja) | 1988-05-25 |
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