TWI396316B - 氧化還原梭添加物與非水電解質生命週期的還原抑制劑以及包含相同抑制劑的二次電池 - Google Patents

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Description

氧化還原梭添加物與非水電解質生命週期的還原抑制劑以及包含相同抑制劑的二次電池
本發明係關於一種用以抑制氧化還原梭添加物生命週期減少之抑制劑，其具有一防止過充電之效果。本發明亦有關於包括有此抑制劑之非水性電解質以及二次電池。
目前，隨著電子系統的尺寸與重量縮減，以及可攜式電子儀器的普及，關於高能量密度二次電池之研究方興未艾。
非常普及的鋰二次電池，係使用可以進行鋰離子嵌入/釋出(intercalation/deintercalation)之材料作為陰極與陽極，並在陰極與陽極之間注入一非水性電解質。此一鋰二次電池係藉由在陰極與陽極所進行之鋰離子嵌入/釋出而誘發的氧化還原反應，而產生電能。
然而，此種鋰二次電池有安全性問題，例如起火與爆炸，且這些問題係導因於使用非水性電解質，同時隨著電池的容量密度增加，這些問題也變得更嚴重。尤其，若電池被過度充電至超過平常操作電壓時，陰極會釋放出過量鋰離子，這些鋰離子接著在陽極形成樹狀結晶，造成陰極與陽極的熱不穩定，因此會進行快速放熱反應，包括電解質的分解。因為這些放熱反應，在電池中會發生由熱失控所引起的起火與爆炸現象，造成電池的安全性問題。
在先前技術中，用以解決鋰二次電池因過充電所引起之安全問題的方法，包括使用電路方法以及使用化學反應的方法。
使用電路控制的方法係為當過充電發生時，促進氣體的生成而機械地中斷一電流。這種方法的缺點在於成本太高，且在設計與製造電池時會產生許多限制。
使用化學反應控制的方法包括藉由熔化隔離膜而關閉電池，另一方法則是添加適當的氧化還原梭(redox shuttle)添加物(亦即一氧化還原反應劑其歷經氧化－還原反應循環)至電解質中。
氧化還原梭添加物係用以在電池內的早期反應時提升溫度，其使用氧化還原所釋放的熱量以關閉隔離膜的孔洞，因此抑制過充電反應。同時，氧化還原梭添加物係在過充電時，在陰極表面消耗過充電之電流而保護電池，並使電池在脫離過充電狀態後可以繼續使用。
在使用此等氧化還原梭添加物的方法中，最初係使用鋰鹵化鹽，但鹵素在氧化物狀態下的揮發性與反應性被證明是有問題的。美國專利4,857,423揭露了一種使用鐵辛(ferrocene)的方法，但此方法的缺點在於低氧化電位、擴散緩慢、以及鐵辛的溶解度低。
日本早期公開專利Hei－7－302614號揭露了一種氧化還原梭添加物，其係為一種化合物包括了一烷基或甲氧基作為電子供應者而連接到一苯環。然而，在該案中，問題在於此化合物在高電流強度時的效應不明顯，因為在一電流量中可以歷經氧化－還原循環的部分很低。美國專利5,709,968號揭露了一種化合物，其包括一鹵素化合物連接到上述之苯環，但此化合物的缺點在於當使用為氧化還原梭時，其壽命很短，因為此化合物的反應性很高。
本發明之主要目的係在提供一種可加入一電解質之物質，此電解質包括一氧化還原梭添加物而具有防止因氧化還原循環而過充電之效果，以抑制在氧化還原梭與陽極間的副反應而減少氧化還原梭的生命週期減短；本發明並提供一種包含此物質的非水性電解質。
本發明之另一目的係在提供一種二次電池，其在過充電時具有高安全性、優秀的循環特性與電容量；本發明同時提供一種非水性電解質而可使用於此二次電池中。
本發明提供一種抑制劑，其可減少氧化還原梭添加物在歷經氧化還原循環時的生命週期縮減，此抑制劑之至少一化合物係為選自伸乙烯碳酸酯(vinylene carbonate)、乙烯碳酸酯(ethylene carbonate)、環狀亞硫酸鹽(cyclic sulfites)、以及不飽和磺內酯(sultone)所組成之群組。本發明同時提供包括此抑制劑之非水性電解質、以及二次電池。同時，本發明提供一種二次電池，包括：一陽極，在此陽極上包括有一用以降低氧化還原梭添加物之生命週期減少的抑制劑；以及包括有此氧化還原梭添加物之電解質。
在此以下，將詳述本發明。
一氧化還原梭添加物係加入至一電解質中以防止二次電池的過充電，其係藉由吸收在陽極表面之過充電電流而保護此電池，並使得電池在脫離過充電狀態之後可以被重複使用。然而，本發明之發明人發現，由於電解質中的氧化還原梭添加物會與陽極反應，因此用以在電池氧化－還原循環過充電時維持電池安全性之氧化還原梭添加物的生命週期並不長，尤其是隨著氧化還原梭添加物與陽極之間的反應增加，氧化還原梭添加物之生命週期會隨著減低。
同時，本發明之發明人發現，當至少一化合物選自伸乙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、環狀亞硫酸鹽、以及不飽和磺內酯所組成之群組加入至電解質時，可以抑制在氧化還原梭添加物與陽極之間的反應，並降低氧化還原梭添加物在氧化－還原循環時的生命週期減少。當使用本發明之抑制劑時，在陽極表面可生成一保護膜，因此可保護陽極。同時，隨著電解質中之氧化還原梭添加物之生命週期增加，電池在過充電時的穩定度也隨著增加。
在本發明中，伸乙烯碳酸酯係指由下列化學式1所代表之化合物，且伸乙烯碳酸酯的較佳實例包括伸乙烯碳酸酯(vinylene carbonate)、氟伸乙烯碳酸酯(fluorovinylene carbonate)、甲基伸乙烯碳酸酯(methylvinylene carbonate)、氟甲基伸乙烯碳酸酯(fluoromethylvinylene carbonate)、乙基伸乙烯碳酸酯(ethylvinylene carbonate)、丙基伸乙烯碳酸酯(propylvinylene carbonate)、丁基伸乙烯碳酸酯(butylvinylene carbonate)、二甲基伸乙烯碳酸酯(dimethylvinylene carbonate)、二乙基伸乙烯碳酸酯(diethylvinylene carbonate)、二丙基伸乙烯碳酸酯(dipropylvinylene carbonate)、及其類似物。
其中R1 與R2 分別獨立地代表氫、鹵素、或帶有1~12個碳原子之烷基。
在本發明中，乙烯碳酸酯係指由下列化學式2所代表之化合物，且乙烯碳酸酯之較佳實例包括氟乙烯碳酸酯(fluoroethylene carbonate)、乙烯基乙烯碳酸酯(vinylethylene carbonate)、苯基乙烯類碳酸酯(prophenylethylene carbonate)、4,4－二乙烯基乙烯碳酸酯(4,4－divinylethytene carbonate)、4,5－二乙烯基乙烯碳酸酯(4,5－divinylethylene carbonate)、4－甲基－4－乙烯基乙烯碳酸酯(4－methyl－4－vinylethylene carbonate)、4－氟4－乙烯基乙烯碳酸酯(4－fluoro－4－vinylethylene carbonate)、4－甲基－5－乙烯基乙烯碳酸酯(4－methyl－5－vinylethylene carbonate)、4－乙基－4－乙烯基乙烯碳酸酯(4－ethyl－4－vinylethylene carbonate)、及其類似物。
其中R3 至R6 分別獨立地代表氫、鹵素、帶有2~12個碳原子之烯烷基、或帶有1~12個碳原子之烷基，且R3 至R6 之至少一者係為鹵素或帶有2~12個碳原子之烯烷基。
本發明之環狀亞硫酸鹽(cyclic sulfites)，係指由下列化學式3所代表之化合物，且環狀亞硫酸鹽之較佳實例包括：亞硫酸乙烯酯(ethylene sulfite)、亞硫酸甲基乙烯酯(methylethylene sulfite)、亞硫酸乙基乙烯酯(ethylethylene sulfite)、4,5－二甲基乙烯亞硫酸酯(4,5－dimethylethylene sulfite)、4,5－二乙基乙烯亞硫酸酯(4,5－diethylethylene sulfite)、4,5－二甲基丙烯亞硫酸酯(4,5－dimethylpropylene sulfite)、4,5－二乙基丙烯亞硫酸酯(4,5－diethylpropylene sulfite)、4,6－二甲基丙烯亞硫酸酯(4,6－dimethylpropylene sulfite)、4,6－二乙基丙烯亞硫酸酯(4,6－diethylpropylene sulfite)、及其類似物。
其中R7 至R1 0 分別獨立地代表氫、鹵素、或帶有1~12個碳原子之烷基，且n係為1至3的整數。
本發明之不飽和磺內酯(sultone)，係指由下列化學式4所代表之化合物，且不飽和磺內酯之較佳實例包括：乙烯磺內酯(ethene sultone)、1,3－丙烯磺內酯(1,3－propene sultone)、1,4－丁烯磺內酯(1,4－butene sultone)、1－甲基－1,3－丙烯磺內酯(1－methyl－1,3－propene sultone)、及其類似物。
其中R1 1 至R1 4 分別獨立地代表氫、鹵素、或帶有1~12個碳原子之烷基，且n係為0至3的整數。
同時，上述本發明所使用之伸乙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、環狀亞硫酸鹽、以及不飽和磺內酯等，係可形成薄膜於陽極表面而保護陽極。
作為氧化還原梭添加物，可使用如下式5所表示之芳香化合物：
其中R1 5 至R2 0 分別獨立地代表氫、鹵素、芳香基、帶有1~12個碳原子之烷基、或帶有1~12個碳原子之烷氧基，且R1 5 至R2 0 之至少二者係為帶有1~12個碳原子之烷氧基。
較佳係使用至少一芳香化合物選自二甲氧基苯基(dimethoxybezene)化合物，其中化學式5的R1 4 至R1 9 等自由基中的二個係為甲氧基，其他則分別獨立地為氫、鹵素、芳香基、或具有1~12個碳原子之烷基。芳香化合物之範例包括2,5－二－第三丁基－1,4－二甲氧基苯(2,5－ditertbutyl－1,4－dimethoxybenzene)、1,4－二氟－2,5－二甲氧基苯(1,4－difluoro－2,5－dimethoxybenzene)、1,2－二氟－4,5－二甲氧基苯(1,2－difluoro－4,5－dimethoxybenzene)、及其類似物。
本發明之用以抑制氧化還原梭添加物之生命週期減少的抑制劑使用量，在包括有此氧化還原梭添加物之電解質總重量為100重量份時，係為0.1~10重量份，且抑制劑至少一化合物係選自伸乙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、環狀亞硫酸鹽、以及不飽和磺內酯所組成之群組。若抑制劑的使用量係少於0.1重量份，則用以抑制氧化還原梭添加物之生命週期減少的效果並不明顯，且無法獲得此氧化還原梭之優良抗過充電效果。另一方面，若抑制劑的使用量超過10重量份，則此電池的生命週期特徵會不符理想地降低。
本發明之非水性電解質可包括：用以抑制氧化還原梭添加物之生命週期減少的抑制劑，其至少一化合物係選自伸乙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、環狀亞硫酸鹽、以及不飽和磺內酯所組成之群組；氧化還原梭添加物；一非水性溶劑；以及一電解鹽。
作為非水性電解質中的氧化還原梭添加物，可使用至少一由上述化學式5所代表之芳香化合物，且較佳係使用二甲氧基苯。
以總電解質作為100重量份的情況下，氧化還原梭添加物的使用量可介於0.1~20重量份。若電解質中的氧化還原梭添加物含量少於0.1重量份，則氧化還原梭(亦即氧化－還原循環)的效果相當微弱，使得其抗過充電效果變得不明顯。但若超過20重量份，電池的生命週期特徵將會減少。
在本發明電解質中所包含的非水性溶劑並無限制，只要在先前技術中其係用作為一非水性電解質之非水性溶劑即可。在本發明中可使用環狀碳酸酯、線性碳酸酯、內酯、醚、酯類、及/或酮類。
環狀碳酸酯的範例包括：乙烯碳酸酯(ethylene carbonate,EC)、丙烯碳酸酯(propylene carbonate,PC)、丁烯碳酸酯(butylene carbonate,BC)及其類似物。線性碳酸酯的範例包括：二乙基碳酸酯(diethyl carbonate,DEC)、二甲基碳酸酯(dimethyl carbonate,DMC)、二丙基碳酸酯(dipropyl carbonate,DPC)、乙基甲基碳酸酯(ethyl methyl carbonate,EMC)甲基丙烯碳酸酯(methyl propylene carbonate,MPC)及其類似物。內酯的範例包括γ－丁酸內酯(gamma－butyrolactone,GBL)；醚類的範例包括：二丁醚(dibutylether)、四氫呋喃(tetrahydrofuran)、2－甲基四氫呋喃(2－methyltetrahydrofuran)、1,4－二氧陸圜(1,4－dioxane)、1,2－二甲氧基乙烷(1,2－dimethoxyethane)及其類似物。同時,酯類的範例包括：乙酸甲酯(methyl acetate)、乙酸乙酯(ethyl acetate)、丙酸甲酯(methyl propionate)、新戊酸甲酯(methyl pivalate)及其類似物；且酮類的範例包括聚甲基乙烯酮(polymethylvinyl ketone)。這些非水性溶劑可以單獨使用或混合二者以上共同使用。
用於電解質中的電解鹽並無特別限制，只要其係習知用於非水性電解質中作為電解鹽即可。電解鹽類包括但不限於，以A＋ B－ 形式存在之鹽類，其中A＋ 包括鹼金族陽離子如K＋ ,Na＋ ,K＋ 或其結合，且B－ 包括如PF6 － ,BF4 － ,Cl－ ,Br－ ,I－ ,ClO4 － ,ASF6 － ,CH3 CO2 － ,CF3 SO3 － ,N(CF3 SO2 )2 － 或C(CF2 SO2 )3 － 等陰離子或其組合。特別地，較佳係使用鋰鹽。上述之電解鹽可以單獨使用，或混合二者以上同時使用。
同時，本發明之二次電池包括：一陰極、一陽極、一隔離膜、以及上述之非水性電解質。
本發明之二次電池的製造方法，可以使用習知方法而插設一多孔性隔離膜於陽極與陰極之間，並將電解質注入所得結構之中。製造此二次電池的方法並無特別限制。
此外，本發明之二次電池可包括：一陰極；一陽極，陽極之上並形成有一薄膜，此薄膜係由用以抑制氧化還原梭添加物之生命週期減少的抑制劑所構成；一隔離膜；以及包括有氧化還原梭添加物之電解質。
作為本發明之二次電池之陰極活性材料，可使用多種鋰過渡金屬複合氧化物[例如鋰錳複合氧化物(例如LiCoO2 ,LiNiO2 、LiMnO2 、LiMn2 O4 、Li(Nia Cob Mnc )O2 (0<a<1,0<b<1,0<c<1,a＋b＋c＝1))、LiNi1 － Y CoY O2 、LiCO1 － Y MnY O2 ,LiNi1 － Y MnY O2 (0Y<1)、Li(Nia Cob Mnc )O4 (0<a<2,0<b<2,0<c<2,a＋b＋c＝2)、LiMn2 － z Niz O4 、LiMn2 － z Coz O4 (0<Z<2)、LiCoPO4 或LiFePO4 ，鋰鎳氧化物、鋰鈷氧化物、以及上述之各氧化物中的錳、鎳與鈷分別以其他過渡金屬替換，或一含鋰之釩氧化物等]、或硫屬化物(chalcogen，例如錳氧化物、二硫化鈦、二硫化鉬等)。
作為一陽極活性材料，可使用一碳材料、一鋰金屬或合金，其可吸收與釋放鋰離子。此外，可使用如二氧化鈦或氧化錫等金屬氧化物，其可嵌入與釋出鋰離子，且其與鋰之間的電位差少於2伏特。特別地，較佳係使用如石墨等碳材料。
雖然本發明所使用的隔離膜並無特別限制，但隔離膜可為多孔性隔離膜，其範例包括聚丙烯類、聚乙烯類、以及聚烯烴類等多孔性隔離膜。
此外，本發明之二次電池的外觀並無限制，可為圓柱狀、稜柱狀、袋狀、或鈕釦狀。
在此以下，將參照實施例而詳細描述本發明。然而可以瞭解的是，這些實施例僅作為說明用，而非用以限制本發明之範疇。
實施例1
LiPF6 係被溶解於在一非水性溶劑中而達到1 M的濃度，非水性溶劑的成分包括乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)。接著，1重量份之伸乙烯碳酸酯與3重量份之1,3－丙烯磺內酯係加入100重量份之溶液中，製備得一電解質。
作為陰極活性材料之90重量份之LiFePO4、作為導電劑之乙炔黑(acetylene black)共5重量份、以及作為黏著劑之PVDF共5重量份，係被混合後，加入NMP(N－甲基吡咯啶酮，N－methyl－2－pyrrolidone)中，以形成陰極漿狀物。塗佈此漿狀物於一鋁(Al)集電器之上並乾燥，以形成陰極。
作為陽極活性材料之95重量份之人造石墨、以及作用為黏著劑之PVDF共5重量份，係被混合後加入NMP，以形成陽極漿狀物。塗佈此漿狀物於一銅(Cu)集電器並乾燥，以形成陽極。
一聚烯烴類之隔離膜係插設於製備好的陽極與陰極之間，接著注入電解質於其間，而製成一323456尺寸之袋狀鋰二次電池。
實施例2
除了電解質之外，此實施例的電池製造方式係與實施例1相同。本實施例之電解質之製備，係將LiPF6 溶解於一非水性溶劑中而達到1 M，此非水性溶劑的成分係為乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)；接著，1重量份之伸乙烯碳酸酯與3重量份之1,3－丙烯磺內酯係加入100重量份之溶液中，再加入2重量份的2,5－二－第三丁基－1,4－二甲氧基苯作為氧化還原梭添加物。
實施例3
除了電解質之外，此實施例的電池製造方式係與實施例1相同。本實施例之電解質之製備，係將LiPF6 溶解於一非水性溶劑中而達到1 M，此非水性溶劑的成分係為乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)；接著，1重量份之伸乙烯碳酸酯與3重量份之1,3－丙烯磺內酯係加入100重量份之溶液中，再加入5重量份的1,4－二氟－2,5－二甲氧基苯作為氧化還原梭添加物。
實施例4
除了電解質之外，此實施例的電池製造方式係與實施例1相同。本實施例之電解質之製備，係將LiPF6 溶解於一非水性溶劑中而達到1 M，此非水性溶劑的成分係為乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)；接著，1重量份之伸乙烯碳酸酯與3重量份之1,3－丙烯磺內酯係加入100重量份之溶液中，再加入5重量份的1,2－二氟－4,5－二甲氧基苯作為氧化還原梭添加物。
實施例5
除了電解質之外，此實施例的電池製造方式係與實施例4相同；差別之處在於，實施例4中所使用的伸乙烯碳酸酯與1,3－丙烯磺內酯，在本實施例中係以5重量份的乙烯基乙烯碳酸酯(vinyl ethylene carbonate)取代。
實施例6
除了電解質之外，此實施例的電池製造方式係與實施例4相同；差別之處在於，實施例4中所使用的伸乙烯碳酸酯與1,3－丙烯磺內酯，在本實施例中係以5重量份的亞硫酸乙烯酯(ethylene sulfite)取代。
比較例1
除了電解質之外，本比較例的電池製造方式係與實施例1相同。本比較例之電解質係將LiPF6 溶解於一非水性電解質中達到1 M的濃度，此非水性電解質之成分係為乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)。
比較例2
除了電解質之外，本比較例的電池製造方式係與實施例1相同。本比較例之電解質係將LiPF6 溶解於一非水性電解質中達到1 M的濃度，此非水性電解質之成分係為乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)，接著在100重量份的溶液中加入2重量份的2,5－二－第三丁基－1,4－二甲氧基苯作為氧化還原梭添加物。
比較例3
除了電解質之外，本比較例的電池製造方式係與實施例1相同。本比較例之電解質係將LiPF6 溶解於一非水性電解質中達到1 M的濃度，此非水性電解質之成分係為乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)，接著在100重量份的溶液中加入5重量份的1,4－二氟－2,5－二甲氧基苯作為氧化還原梭添加物。
比較例4
除了電解質之外，本比較例的電池製造方式係與實施例1相同。本比較例之電解質係將LiPF6 溶解於一非水性電解質中達到1 M的濃度，此非水性電解質之成分係為乙烯碳酸酯(EC)：乙基甲基碳酸酯(EMC)＝1：2(v：v)，接著在100重量份的溶液中加入5重量份的1,2－二氟－4,5－二甲氧基苯作為氧化還原梭添加物。
測試例1
為了檢驗在初始充電時，陽極處的電容量與電壓，實施例1與2所製得的電池係以1/20 C充電40小時，接著以1/20 C將充電後的電池放電至2.4V。測試結果係如圖1所示。同時，比較例1與2所製得的電池亦以上述方法測試，且測試結果係如圖2所示。
在圖2中可以見到，當加入氧化還原梭添加物時(比較例2)與不加入氧化還原梭添加物時(比較例1)時，在電壓對電容量變化圖中存在著差異，亦即比較例2的電壓－電容量比係低於比較例1，表示在氧化還原梭添加物與陽極之間有反應發生。另一方面，在圖1中係為使用了包括伸乙烯碳酸酯與丙烯磺內酯的電解質，顯現了類似的圖表變化但沒有氧化還原梭添加物的影響，表示氧化還原梭添加物與陽極間的反應被抑制了。
測試例2
以下列條件針對從實施例2至4所製得的電池進行充電與放電，且這些電池的時間對電壓變化圖係如圖3所示。充電係以電流強度為21.25 mA(0.05C)進行40小時，而放電則係以電流強度為21.25 mA(0.05C)進行至2.4伏特為止。
針對從比較例2至4所製得的電池進行相同條件的充電與放電，且時間對電壓的變化圖係如圖4所示。
比較圖3與圖4可知，實施例2至4所製備的電池(亦即使用了本發明之電解質添加物其包括伸乙烯碳酸酯與丙烯磺內酯)其氧化還原梭添加物之生命週期增加了，因此實施例2至4的電池的充電/放電生命週期，與比較例2至4的電池相較之下，至少增加兩倍。
當實施例2至6所製備的電池與比較例2至4所製備的電池以上述條件測試時，測量其循環次數(亦即電池的電位沒有增加到5V)，且測量結果係如下表1所示：
如表1所示，從實施例2至6所製備的電池，在抗過充電的循環次數方面，與比較例2至4所製備的電池相較之下，大幅增加。此結果表示，本發明的電池在過充電時有較佳的安全性，並且可以抑制性能的劣化。
產業利用性
如上所述，根據本發明，至少一化合物係選自伸乙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、環狀亞硫酸鹽、以及不飽和磺內酯所組成之群組添加至一電解質中，而可以抑制在氧化還原梭添加物與陽極之間的反應，而歷經氧化－還原循環之氧化還原梭添加物的生命週期亦可增加。同時，隨著氧化還原梭添加物的生命週期延長，本發明之二次電池能夠在過充電時確保其優良的安全性，同時對性能的劣化降到最低，這些優點均來自於添加物的使用。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。相反地，在申請專利範圍的精神及範疇內，可預期其所涵蓋的各種不同之修飾與變化。
圖1係繪示依據本發明實施例1與2所製造電池之陽極在充電時，電容量與電壓之關係之示意圖。
圖2係繪示依據本發明比較例1與2所製造電池之陽極在充電時，電容量與電壓之關係之示意圖。
圖3係繪示依據本發明實施例2－4所製造之電池在充電與放電時，時間與電壓之關係之示意圖。
圖4係繪示依據本發明比較例2－4所製造之電池在充電與放電時，時間與電壓之關係之示意圖。

Claims (7)

  1. 一種化合物作為一抑制劑之用途，其係用以抑制一氧化還原梭(shuttle)添加物之生命週期減少之抑制劑，係經歷氧化還原循環，該化合物係至少一選自由伸乙烯碳酸酯(vinylene carbonate)、乙烯碳酸酯(ethylene carbonate)、環狀亞硫酸鹽(cyclic sulfites)、以及不飽和磺內酯(sultone)所組成之群組；其中該氧化還原梭添加物係為由化學式5所表示之芳香化合物： 其中R15 至R20 分別獨立地代表氫、鹵素、芳香基、帶有1~12個碳原子之烷基、或帶有1~12個碳原子之烷氧基，且R15 至R20 之至少二者係為帶有1~12個碳原子之烷氧基；以及該抑制劑之用量在含有該氧化還原梭添加物的總電解質為100重量份時，係為0.1~10重量份。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該伸乙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、環狀亞硫酸鹽以及不飽和磺內酯係分別由化學式1,2,3與4所代表之化合物： 其中R1 與R2 分別獨立地代表氫、鹵素、或帶有1~12個碳原子之烷基； 其中R3 至R6 分別獨立地代表氫、鹵素、帶有2~12個碳原子之烯烷基、或帶有1~12個碳原子之烷基，且R3 至R6 之至少一者係為鹵素或帶有2~12個碳原子之烯烷基； 其中R7 至R10 分別獨立地代表氫、鹵素、或帶有1~12個碳原子之烷基，且n係為1至3的整數；以及 其中R11 至R14 分別獨立地代表氫、鹵素、或帶有1~12個碳原子之烷基，且n係為0至3的整數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該伸乙烯碳酸酯、乙烯碳酸酯、環狀亞硫酸鹽以及不飽和磺內酯係為形成於一陽極之表面上形成一薄膜之化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之用途，其中該氧化還原梭添加物係為至少一芳香化合物選自二甲氧基苯基化合物。
  5. 一種非水性電解質，包括：一抑制如申請專利範圍第1至4項任一項所述之氧化還原梭添加物之生命週期減少之抑制劑；一氧化還原梭添加物；一非水性溶劑；以及一電解質鹽類；其中該氧化還原梭添加物係為由化學式5所表示之芳香化合物： 其中R15 至R20 分別獨立地代表氫、鹵素、芳香基、帶有1~12個碳原子之烷基、或帶有1~12個碳原子之烷氧基，且R15 至R20 之至少二者係為帶有1~12個碳原子之烷氧基；以及該氧化還原梭添加物之使用量在總電解質為100重量份時係為0.1~20重量份；該非水性溶劑係與該抑制劑之化合物不同；以及該抑制劑之用量在含有該氧化還原梭添加物的總電解質為100重量份時，係為0.1~10重量份。
  6. 一種二次電池，包括：一陰極；一陽極；一隔離膜；以及一如申請專利範圍第5項所述之非水性電解質。
  7. 一種二次電池，包括：一陰極、一陽極、一隔離膜以及一包括有一氧化還原梭添加物之電解質，其中該陽極之上係具有一由申請專利範圍第1至4項任一項所述之抑制劑所形成的薄膜。
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