【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及非水电解液、非水电解液电池、化合物和非水电解液用添加剂。
技术介绍
1、目前为止，作为用于改善非水电解液电池的循环特性、高温贮藏特性等耐久性的手段，正在研究以正极、负极的活性物质为代表的各种电池构成要素的最优化。非水电解液关联技术也不例外，提出了利用各种添加剂来抑制在活性的正极、负极的表面上由于非水电解液发生分解而导致的劣化。
2、例如，专利文献1中记载了，通过使负极中含有羟基烷基磺酸盐，从而示出改善循环特性、和抑制高温时的气体产生的效果。
3、专利文献2中公开了，通过组合使用添加羟基烷基磺酸和磺酸酯从而抑制高温保存时的气体产生和自放电反应的锂电池用非水电解液。
4、进而，专利文献3中记载了，通过将具有氨基甲酸酯键和聚合性不饱和键的磺酸添加至电解液，从而功率特性和长期循环特性优异，得到抑制电极电阻的效果。
5、现有技术文献
6、专利文献
7、专利文献1：日本专利第5262085号公报
8、专利文献2：日本专利第5815118号公报
9、专利文献3：日本专利第6165162号公报
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、然而，本公开人等进行了研究，结果可知，添加这些磺酸、磺酸盐的情况下，改善高温时的循环特性的效果、和电阻上升抑制效果还存在改善的余地。
3、本公开是鉴于上述情况而作出的，其目的在于，提供改善高温循环特性、且能抑制电池的电阻上升的非水电解液
4、用于解决问题的方案
5、本公开人等鉴于上述问题反复深入研究，结果发现：通过含有(i)后述的通式(1)所示的化合物(以下有时记作“成分(i)”)、(ii)溶质(以下有时记作“成分(ii)”)、和(iii)非水有机溶剂(以下有时记作“成分(iii)”)的非水电解液，从而可得到在改善高温循环特性和抑制电阻上升方面优异的非水电解液电池，解决了上述课题。
6、即，本公开人等发现通过以下的构成从而可以解决上述课题。
7、[1]
8、一种非水电解液，其含有：
9、(i)下述通式(1)所示的化合物、
10、(ii)溶质、和
11、(iii)非水有机溶剂。
12、
13、[通式(1)中，
14、a表示选自由碳原子数1～8的直链或碳原子数2～8的支链状的亚烷基、和碳原子数2～8的直链或碳原子数3～8的支链状的亚烯基组成的组中的有机基团。前述有机基团中的氢原子的至少1个任选被氟原子所取代，氧原子也能存在于前述有机基团中。
15、b表示氧原子或nra，ra表示氢原子、或选自由碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、碳原子数为2～10的炔基、碳原子数为3～10的环烷基、碳原子数为3～10的环烯基、和碳原子数为6～10的芳基组成的组中的有机基团。前述有机基团中的氢原子的至少1个任选被卤素原子所取代。
16、m1和m2各自独立地表示氢原子、金属阳离子、或鎓阳离子。m1和m2表示金属阳离子或鎓阳离子的情况下，通式(1)中的氧原子与m1的键、以及氮原子与m2的键表示离子键。
17、x表示-s(＝o)2-rb、或-p(＝o)-rcrd，rb～rd各自独立地表示氟原子、或选自由碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为2～10的烯基、碳原子数为2～10的炔基、碳原子数为3～10的环烷基、碳原子数为3～10的环烯基、碳原子数为6～10的芳基、碳原子数为1～10的烷氧基、碳原子数为2～10的烯氧基、碳原子数为2～10的炔氧基、碳原子数为3～10的环烷氧基、碳原子数为3～10的环烯氧基、和碳原子数为6～10的芳氧基组成的组中的有机基团。前述有机基团中的氢原子的至少1个任选被氟原子所取代，氧原子和不饱和键中的至少1者也能存在于前述有机基团中。另外，rc与rd也能键合而具有环状结构。
18、n为1～4的整数。]
19、[2]
20、根据[1]所述的非水电解液，其中，前述通式(1)中的x表示-s(＝o)2-rb，前述rb表示氟原子。
21、[3]
22、根据[1]或[2]所述的非水电解液，其中，前述通式(1)中的a表示碳原子数1～4的直链或碳原子数2～4的支链状的亚烷基。
23、[4]
24、根据[1]～[3]中任一项所述的非水电解液，其中，前述溶质为选自由lipf6、libf4、lisbf6、liasf6、liclo4、licf3so3、lic4f9so3、lin(so2f)2、lialo2、lialcl4、licl、和lii组成的组中的至少1者、或为选自由napf6、nabf4、nasbf6、naasf6、naclo4、nacf3so3、nac4f9so3、nan(so2f)2、naalo2、naalcl4、nacl、和nai组成的组中的至少1者。
25、[5]
26、根据[1]～[4]中任一项所述的非水电解液，其中，前述非水有机溶剂为选自由环状酯、链状酯、环状醚、链状醚、砜化合物、亚砜化合物、和离子液体组成的组中的至少1者。
27、[6]
28、根据[5]所述的非水电解液，其中，前述非水有机溶剂包含环状酯，前述环状酯为环状碳酸酯。
29、[7]
30、根据[6]所述的非水电解液，其中，前述环状碳酸酯为选自由碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、和氟代碳酸亚乙酯组成的组中的至少1种。
31、[8]
32、根据[5]所述的非水电解液，其中，前述非水有机溶剂包含链状酯，前述链状酯为链状碳酸酯。
33、[9]
34、根据[8]所述的非水电解液，其中，前述链状碳酸酯为选自由碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、和碳酸甲丙酯组成的组中的至少1种。
35、[10]
36、根据[1]～[9]中任一项所述的非水电解液，其中，相对于前述非水电解液的总量，前述(i)的含量为0.01～5.0质量％。
37、[11]
38、根据[1]～[10]中任一项所述的非水电解液，其还含有：选自碳酸亚乙烯酯、双(草酸)硼酸盐、二氟草酸硼酸盐、二氟双(草酸)磷酸盐、四氟草酸磷酸盐、(二氟磷酰基)(氟磺酰基)酰亚胺盐、二氟磷酸盐、氟磺酸盐、1,3-丙烯磺内酯、1,3-丙烷磺内酯、1,6-二异氰酸根合己烷、乙炔基碳酸亚乙酯、1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、4-丙基-1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、甲烷二磺酸亚甲酯、1,2-乙二磺酸酐、甲基磺酰氟、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、(乙氧基)五氟环三磷腈、四氟(丙二酸)磷酸盐、四氟(吡啶甲酸)磷酸酯、1,3-二甲基-1,3-二乙烯基-1,3-二(1,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非水电解液，其含有：
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的X表示-S(＝O)2-Rb，所述Rb表示氟原子。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的A表示碳原子数1～4的直链或碳原子数2～4的支链状的亚烷基。
4.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述溶质为选自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(SO2F)2、LiAlO2、LiAlCl4、LiCl、和LiI组成的组中的至少1者；或为选自由NaPF6、NaBF4、NaSbF6、NaAsF6、NaClO4、NaCF3SO3、NaC4F9SO3、NaN(SO2F)2、NaAlO2、NaAlCl4、NaCl、和NaI组成的组中的至少1者。
5.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述非水有机溶剂为选自由环状酯、链状酯、环状醚、链状醚、砜化合物、亚砜化合物、和离子液体组成的组中的至少1者。
6.根据权利要求5所述的非水电解液，其中，所述非水有机溶
7.根据权利要求6所述的非水电解液，其中，所述环状碳酸酯为选自由碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、和氟代碳酸亚乙酯组成的组中的至少1种。
8.根据权利要求5所述的非水电解液，其中，所述非水有机溶剂包含链状酯，所述链状酯为链状碳酸酯。
9.根据权利要求8所述的非水电解液，其中，所述链状碳酸酯为选自由碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、和碳酸甲丙酯组成的组中的至少1种。
10.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，相对于所述非水电解液的总量，所述(I)的含量为0.01～5.0质量％。
11.根据权利要求1所述的非水电解液，其还含有：选自碳酸亚乙烯酯、双(草酸)硼酸盐、二氟草酸硼酸盐、二氟双(草酸)磷酸盐、四氟草酸磷酸盐、(二氟磷酰基)(氟磺酰基)酰亚胺盐、二氟磷酸盐、氟磺酸盐、1,3-丙烯磺内酯、1,3-丙烷磺内酯、1,6-二异氰酸根合己烷、乙炔基碳酸亚乙酯、1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、4-丙基-1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、甲烷二磺酸亚甲酯、1,2-乙二磺酸酐、甲基磺酰氟、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、(乙氧基)五氟环三磷腈、四氟(丙二酸)磷酸盐、四氟(吡啶甲酸)磷酸酯、1,3-二甲基-1,3-二乙烯基-1,3-二(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)二硅氧烷、四乙烯基硅烷、叔丁基苯、叔戊基苯、氟苯、和环己基苯中的至少1种。
12.一种非水电解液电池，其至少包含：正极、负极、分隔件、和权利要求1～11中任一项所述的非水电解液。
13.一种由下述通式(1)表示的化合物，
14.根据权利要求13所述的化合物，其中，所述通式(1)中的X表示-S(＝O)2-Rb，所述Rb表示氟原子。
15.根据权利要求13或14所述的化合物，其中，所述通式(1)中的A表示碳原子数1～4的直链或碳原子数2～4的支链状的亚烷基。
16.一种非水电解液用添加剂，其由下述通式(1)表示，
17.根据权利要求16所述的非水电解液用添加剂，其中，所述通式(1)中的X表示-S(＝O)2-Rb，所述Rb表示氟原子。
18.根据权利要求16或17所述的非水电解液用添加剂，其中，所述通式(1)中的A表示碳原子数1～4的直链或碳原子数2～4的支链状的亚烷基。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种非水电解液，其含有：
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的x表示-s(＝o)2-rb，所述rb表示氟原子。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的a表示碳原子数1～4的直链或碳原子数2～4的支链状的亚烷基。
4.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述溶质为选自由lipf6、libf4、lisbf6、liasf6、liclo4、licf3so3、lic4f9so3、lin(so2f)2、lialo2、lialcl4、licl、和lii组成的组中的至少1者；或为选自由napf6、nabf4、nasbf6、naasf6、naclo4、nacf3so3、nac4f9so3、nan(so2f)2、naalo2、naalcl4、nacl、和nai组成的组中的至少1者。
5.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述非水有机溶剂为选自由环状酯、链状酯、环状醚、链状醚、砜化合物、亚砜化合物、和离子液体组成的组中的至少1者。
6.根据权利要求5所述的非水电解液，其中，所述非水有机溶剂包含环状酯，所述环状酯为环状碳酸酯。
7.根据权利要求6所述的非水电解液，其中，所述环状碳酸酯为选自由碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、和氟代碳酸亚乙酯组成的组中的至少1种。
8.根据权利要求5所述的非水电解液，其中，所述非水有机溶剂包含链状酯，所述链状酯为链状碳酸酯。
9.根据权利要求8所述的非水电解液，其中，所述链状碳酸酯为选自由碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、和碳酸甲丙酯组成的组中的至少1种。
10.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，相对于所述非水电解液的总量，所述(i...
【专利技术属性】
技术研发人员：岩崎进，片冈风凯，森中孝敬，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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