JP2008123714A5

JP2008123714A5 -

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Publication number: JP2008123714A5
Application number: JP2006303038A
Authority: JP
Filing date: 2006-11-08
Publication date: 2009-12-17

Claims

正極および負極と共に電解液を備え、前記電解液は、溶媒と、電解質塩とを含み、
前記溶媒は、化１で表される環状炭酸エステルと、化２で表される鎖状炭酸エステルとを含む、二次電池。

（Ｒ１〜Ｒ４は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）

（Ｒ５およびＲ６は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
前記溶媒中における前記環状炭酸エステルおよび前記鎖状炭酸エステルの含有量は、いずれも１重量％以上５０重量％以下の範囲内である、請求項１記載の二次電池。
前記環状炭酸エステルは、化３の（１）で表される４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび化３の（２）で表される４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンのうちの少なくとも１種を含む、請求項１記載の二次電池。
前記鎖状炭酸エステルは、化４の（１）で表される炭酸フルオロメチルメチルおよび化４の（２）で表される炭酸ビス（フルオロメチル）のうちの少なくとも１種を含む、請求項１記載の二次電池。
前記溶媒は、前記環状炭酸エステルとして４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンを含むと共に、前記鎖状炭酸エステルとして炭酸ビス（フルオロメチル）を含む、請求項１記載の二次電池。
前記溶媒は、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルのうちの少なくとも１種、スルトン、酸無水物、あるいは不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含む、請求項１記載の二次電池。
前記電解質塩は、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ ₆ ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ ₄ ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ ₄ ）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ ₆ ）および化５で表される化合物のうちの少なくとも１種を含む、請求項１記載の二次電池。

（Ｒ１は−ＯＣ−Ｒ３−ＣＯ−、−ＯＣ−Ｃ（Ｒ４）（Ｒ５）−あるいは−ＯＣ−ＣＯ−であり、Ｒ２はハロゲン基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。ただし、Ｒ３はアルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基あるいはハロゲン化アリーレン基であり、Ｒ４およびＲ５はアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。Ｘ１およびＸ２は酸素あるいは硫黄である。Ｍ１は短周期型周期表における１Ａ族元素あるいは２Ａ族元素、またはアルミニウムであり、Ｍ２は遷移金属元素、または短周期型周期表における３Ｂ族元素、４Ｂ族元素あるいは５Ｂ族元素である。なお、ａは１〜４の整数であり、ｂは０あるいは１〜８の整数であり、ｃ、ｄ、ｅおよびｆは１〜３の整数である。）
前記化５に示したＭ２は、ホウ素（Ｂ）である、請求項７記載の二次電池。
前記負極は、ケイ素（Ｓｉ）の単体、合金および化合物、ならびにスズ（Ｓｎ）の単体、合金および化合物のうちの少なくとも１種を含有する、請求項１記載の二次電池。
溶媒と、電解質塩とを含み、前記溶媒は、化６で表される環状炭酸エステルと、化７で表される鎖状炭酸エステルとを含む、電解液。

（Ｒ１〜Ｒ４は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）

（Ｒ５およびＲ６は水素基、フッ素基、アルキル基あるいはフッ素化アルキル基であり、それらは互いに同一でもよいし異なってもよいが、それらのうちの少なくとも１つはフッ素基あるいはフッ素化アルキル基である。）
前記溶媒中における前記環状炭酸エステルおよび前記鎖状炭酸エステルの含有量は、いずれも１重量％以上５０重量％以下の範囲内である、請求項１０記載の電解液。
前記環状炭酸エステルは、化８（１）で表される４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンおよび化８の（２）で表される４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンのうちの少なくとも１種を含む、請求項１０記載の電解液。
前記鎖状炭酸エステルは、化９の（１）で表される炭酸フルオロメチルメチルおよび化９の（２）で表される炭酸ビス（フルオロメチル）のうちの少なくとも１種を含む、請求項１０記載の電解液。
前記溶媒は、前記環状炭酸エステルとして４，５−ジフルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンを含むと共に、前記鎖状炭酸エステルとして炭酸ビス（フルオロメチル）を含む、請求項１０記載の電解液。
前記溶媒は、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチルおよび炭酸エチルメチルのうちの少なくとも１種、スルトン、酸無水物、あるいは不飽和結合を有する環状炭酸エステルを含む、請求項１０記載の電解液。
前記電解質塩は、六フッ化リン酸リチウム、四フッ化ホウ酸リチウム、過塩素酸リチウム、六フッ化ヒ酸リチウムおよび化１０で表される化合物のうちの少なくとも１種を含む、請求項１０記載の電解液。

（Ｒ１は−ＯＣ−Ｒ３−ＣＯ−、−ＯＣ−Ｃ（Ｒ４）（Ｒ５）−あるいは−ＯＣ−ＣＯ−であり、Ｒ２はハロゲン基、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。ただし、Ｒ３はアルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基あるいはハロゲン化アリーレン基であり、Ｒ４およびＲ５はアルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基あるいはハロゲン化アリール基である。Ｘ１およびＸ２は酸素（Ｏ）あるいは硫黄（Ｓ）である。Ｍ１は短周期型周期表における１Ａ族元素あるいは２Ａ族元素、またはアルミニウム（Ａｌ）であり、Ｍ２は遷移金属元素、または短周期型周期表における３Ｂ族元素、４Ｂ族元素あるいは５Ｂ族元素である。なお、ａは１〜４の整数であり、ｂは０あるいは１〜８の整数であり、ｃ、ｄ、ｅおよびｆは１〜３の整数である。）
前記化１０に示したＭ２は、ホウ素である、請求項１６記載の電解液。