本发明专利技术的目的在于提供一种低温放电电阻及高温保存时的容量保持率得到改善的优良的非水电解液、以及使用该非水电解液的非水电解质二次电池。本发明专利技术涉及的非水电解液含有电解质及非水溶剂，该非水电解液包含下述式(1)所示的化合物和下述式(2)所示的化合物。式(1)及式(2)中，Q及R1～R6表示给定的基团。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及非水电解液及使用该非水电解液的非水电解质二次电池，更详细地，涉及含有特定成分的二次电池用非水电解液及使用该非水电解液的非水电解质二次电池。
技术介绍
伴随着近代快速的产业发展而带来的电子仪器的小型化，迫切希望二次电池进一步高容量化。因此，开发了与镍镉电池及镍氢电池相比能量密度更高的锂二次电池等，并且，还反复进行了使性能提高至目前水平以上的措施的研究。构成二次电池的成分从大的方面来看分为正极、负极、隔板及电解液。这些当中，电解液通常使用的是将LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCF3SO3、LiAsF6、LiN(CF3SO2)2、LiCF3(CF2)3SO3等电解质溶解于碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯等环状碳酸酯；碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等链状碳酸酯；γ-丁内酯、γ-戊内酯等环状酯类；乙酸甲酯、丙酸甲酯等链状酯类等非水溶剂中而得到的非水电解液。近年来，在环境问题、能量问题等全球规模的课题的背景下，对于二次电池、特别是锂二次电池在车载电源及固定型电源等大型电源中的应用也受到了极大的期待。但是，这样的电池预计通常会在暴露于外部气体的环境下使用，因此要求在宽的温度范围发挥作用。在其开发过程中，特别是在冰点下这样的低温环境下的电池特性、尤其是低温放电电阻受到了重视。除此之外，对于二次电池，根据其用途，要求具有以往的二次电池以上的寿命性能。作为用于进一步提高以锂二次电池为代表的二次电池的各种特性的措施之一，采取了在上述电解液中添加各种化合物的措施。例如，专利文献1中报道了通过在非水电解液中加入具有Si-Si键的给定化合物及具有NCO结构的链状化合物而获得理想的低温放电电阻和循环特性的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-178340号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题如上所述，到目前为止，虽然也进行了用于使二次电池的耐久性相关的特性提高的研究，但仍然不能说实现了充分的电池特性，要求其进一步改善。本专利技术是鉴于上述
技术介绍
而进行的，其课题在于提供一种低温放电电阻及高温保存时的容量保持率得到改善的优良的非水电解液、以及使用了该非水电解液的二次电池。解决课题的方法本专利技术人等为了解决上述课题而反复进行了深入研究，结果发现，通过在非水电解液中含有特定的2种化合物，可以同时改善二次电池的低温放电电阻及高温保存时的容量保持率，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的要点如以下所述。(a)一种非水电解液，其含有电解质及非水溶剂，该非水电解液包含下述式(1)所示的化合物和下述式(2)所示的化合物，[化学式1]OCN-Q-NCO 式(1)(式中，Q为碳原子数2～10的2价有机基团，该有机基团具有叔碳或季碳)；[化学式2](式中，R1～R6各自独立地为氢原子、任选被卤原子取代的碳原子数1～10的烷基、烯基、炔基或芳基、或者任选被卤原子取代的硅原子数1～10的硅烷基，R1～R6中的至少2个任选相互键合而形成环。)。(b)上述(a)所述的非水电解液，其中，上述式(1)中，Q具有环状骨架。(c)上述(a)或(b)所述的非水电解液，其中，上述式(2)中，R1～R6是氢原子、或任选被卤原子取代的碳原子数1～4的烷基。(d)上述(a)～(c)中任一项所述的非水电解液，其中，上述式(1)中，Q具有环己烷骨架。(e)上述(a)～(d)中任一项所述的非水电解液，其中，上述式(2)中，R1～R6为甲基或乙基。(f)上述(a)～(e)中任一项所述的非水电解液，其中，上述式(1)所示的化合物是下式表示的化合物。[化学式3](g)上述(a)～(f)中任一项所述的非水电解液，其中，上述式(2)所示的化合物是下式所示的化合物。[化学式4](h)上述(a)～(g)中任一项所述的非水电解液，其中，相对于所述非水电解液全体，含有0.01～10质量％的上述式(1)所示的化合物。(i)上述(a)～(h)中任一项所述的非水电解液，其中，相对于所述非水电解液全体，含有0.01～10质量％的上述式(2)所示的化合物。(j)上述(a)～(i)中任一项所述的非水电解液，其中，所述非水电解液还含有在电池的初次充电时在负极上被还原的化合物。(k)上述(j)所述的非水电解液，其中，所述在负极上被还原的化合物是选自碳酸亚乙烯酯、乙烯基碳酸亚乙酯、氟代碳酸亚乙酯、琥珀酸酐、双(草酸根合)硼酸锂、四氟草酸根合磷酸锂、二氟双(草酸根合)磷酸锂及三(草酸根合)磷酸锂中的至少一种。(l)上述(j)或(k)所述的非水电解液，其中，所述在负极上被还原的化合物是选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸亚乙酯及双(草酸根合)硼酸锂中的至少一种。(m)一种非水电解质二次电池，其具备能够吸留和放出金属离子的负极及正极、以及上述(a)～(l)中任一项所述的非水电解液。(n)上述(m)所述的非水电解质二次电池，其中，所述能够吸留和放出金属离子的正极包含层状过渡金属氧化物、尖晶石结构型氧化物或橄榄石结构型氧化物。(o)上述(m)或(n)所述的非水电解质二次电池，其中，所述能够吸留和放出金属离子的负极包含碳质材料。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供低温放电电阻及高温保存时的容量保持率优异的非水电解液、以及使用了该电解液的二次电池。具体实施方式以下，对本专利技术进行详细说明。本专利技术的非水电解液含有电解质及非水溶剂，该非水电解液还含有下述式(1)所示的化合物(以下，有时称为特定NCO化合物)和下述式(2)所示的化合物(以下，有时称为特定Si化合物)。[化学式5]OCN-Q-NCO 式(1)[化学式6]以下，首先对本专利技术效果的推定机理进行阐述。上述特定NCO化合物在分子内具有NCO基，已知NCO基是反应活性高的官能团，例如已知该NCO基与OH基反应而形成氨基甲酸酯键。非水电解质二次电池的负极材料中通常使用碳质材料。已知在碳质材料的表面有大量表面官能团(OH基、COOH基等)。另外，已知在由于各种原因而在负极上形成的被膜中，存在有大量OM基(M为Li、Na、K、H、Ca等)。推定特定NCO化合物的NCO基与负极上的官能团、被膜中的OM基反应而形成氨基甲酸酯键。由此，在负极表面形成/沉积来源于特定NCO化合物的成分。该成分被认为作为负极被膜发挥作用，从而抑制非水电解液的非水溶剂的副反应(由此，如后面所叙述，在负极上形成被膜)。但是，通过在负极上沉积来源于特定NCO化合物的被膜，也会产生负极电阻一定程度增大这样的缺点。上述特定NCO化合物在分子内具有2个NCO基。这2个NCO基通过分别独立地与负极的表面官能团、被膜反应，可以更牢固地在负极上形成被膜，从而可有效地抑制非水溶剂的副反应。但另一方面，负极电阻的增大也变得更大。NCO基发生反应时，如果2个NCO基较近并发生反应，则认为由此而使负极上的被膜密度变高，电阻容易提高。本专利技术使用的特定NCO化合物通过对分子结构进行以下设计，成功地改善了负极电阻。特定NCO化合物用上述式(1)来表示，在其结构中的Q中具有叔碳或季碳。通过特定NCO化合物的主链因该叔碳或季碳而分支，在侧链的空间位阻的作用下，可期待2个NCO基的距离适度远离的效果。可认为由此可抑制上述那样的被膜密度增高，从而可以抑制电阻的增大。接着，上述特定Si化合物具有Si-Si键。已知Si-Si键通过受到亲本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非水电解液，其含有电解质及非水溶剂，该非水电解液包含下述式(1)所示的化合物和下述式(2)所示的化合物，OCN‑Q‑NCO 式(1)式中，Q为碳原子数2～10的2价有机基团，该有机基团具有叔碳或季碳，式中，R1～R6各自独立地为氢原子、任选被卤原子取代的碳原子数1～10的烷基、烯基、炔基或芳基、或者任选被卤原子取代的硅原子数1～10的硅烷基，R1～R6中的至少2个任选相互键合而形成环。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.31 JP 2014-0722721.一种非水电解液，其含有电解质及非水溶剂，该非水电解液包含下述式(1)所示的化合物和下述式(2)所示的化合物，OCN-Q-NCO 式(1)式中，Q为碳原子数2～10的2价有机基团，该有机基团具有叔碳或季碳，式中，R1～R6各自独立地为氢原子、任选被卤原子取代的碳原子数1～10的烷基、烯基、炔基或芳基、或者任选被卤原子取代的硅原子数1～10的硅烷基，R1～R6中的至少2个任选相互键合而形成环。2.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述式(1)中，Q具有环状骨架。3.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述式(2)中，R1～R6为氢原子或任选被卤原子取代的碳原子数1～4的烷基。4.根据权利要求1～3中任一项所述的非水电解液，其中，所述式(1)中，Q具有环己烷骨架。5.根据权利要求1～4中任一项所述的非水电解液，其中，所述式(2)中，R1～R6为甲基或乙基。6.根据权利要求1～5中任一项所述的非水电解液，其中，所述式(1)所示的化合物是下式所示的化合物，7.根据权利要求1～6中任一项所述的非水电解液，其中，所述式(2)所示的化合物是下式所示的化合物，8.根据权利要求1～7中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉田博明，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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