JPH053115B2 - - Google Patents
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- JPH053115B2 JPH053115B2 JP61265121A JP26512186A JPH053115B2 JP H053115 B2 JPH053115 B2 JP H053115B2 JP 61265121 A JP61265121 A JP 61265121A JP 26512186 A JP26512186 A JP 26512186A JP H053115 B2 JPH053115 B2 JP H053115B2
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- 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
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- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
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- 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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
〔発明の技術分野〕
本発明は、リチウム電池用電解液、さらに詳細
にはリチウム二次電池に用いる電解液に関するも
のである。 〔発明の技術点背景〕 リチウムを負極活物質に用いる電池（以下、リ
チウム電池）は、小型・高エネルギ密度を有する
電池として研究されており、すでに二酸化マンガ
ン、フツ化黒鉛などを正極活物質として用いる電
池が市販されている。しかし、これらの市販のリ
チウム電池は一次電池であり、実用に供する充放
電可能なリチウム二次電池は実現されていないの
が現状である。 リチウム電池を二次電池化するためには、正極
活物質の選択、電池構造法など、多くの解決すべ
き問題がある。特に、電解液の選択は重要な課題
である。常温作動型のリチウム二次電池には非水
電解液を使用することが実用の見地より望ましい
が、電解液の導電率は従来の電池系に用いられる
水溶液系よりも１〜２桁低いという欠点がある。
このため電池の放電利用率向上のためには電解液
の導電率向上は不可欠である。同時に二次電池に
適用するためには、非水電解液中におけるリチウ
ムの充放電効率が高いことが要求される。すなわ
ち、リチウム二次電池に用いる電解液は、高い
導電率を有すること、高いリチウムの充放電効
率を有することの二点を同時に充足する必要があ
る。 高い導電率と高いリチウムの充放電効率を実現
する電解液としてエチレンカーボネイト／２−メ
チルテトラヒドロフラン混合溶媒系電解液が提案
されている（昭和60年特許願第245718号）。しか
しながら、０℃以下の低温での放電特性のみが問
題となるようなリチウム電池の特殊な使用条件下
や固相中のLi+イオンの拡散が極端に速い正極活
物質を用いたリチウム電池において電解液中での
イオンの拡散速度が放電あるいは充電電流値に大
きく影響する場合、あるいは充放電寿命が極端に
長いことよりも取得電流値が高いことが要求され
る使用条件下では、前記エチレンカーボネイト／
２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電解液
の導電率特性のさらなる改善が求められるが、こ
の問題は解決されていなかつた。 〔発明の概要〕 本発明の第一の目的は、エチレンカーボネイ
ト／２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電
解液を改良することにより、上記電解液とほぼ同
等のリチウムの充放電効率を有すると共に、より
高い導電率を有するリチウム二次電池用電解液を
提供することである。 本発明の第二の目的は、低温での使用など特殊
条件下で良好に使用できるリチウム電池に用いる
ための電解液を提供することを目的とする。 本発明の第三の目的は、Li+イオンの拡散速度
が放電あるいは充電電流値に大きく影響する場合
または充放電寿命が長いことよりも取得電流が高
いことを要求されるリチウム電池に使用できるリ
チウム二次電池用電解液を提供することである。 本発明による他の目的は、以下の記載によつて
更に明らかになる。 したがつて、本発明によるリチウム二次電池用
電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解させたリ
チウム二次電池用電解液において、前記有機溶媒
は、 (i)エチレンカーボネイト、および(ii)２−メチルテ
トラヒドロフラン、に(iii)20℃における粘度が
2.5cP未満のエーテル類、直鎖構造を有するエス
テル類、アセトニトリル、の非プロトン系極性溶
媒を全溶媒量に対し80容量％未満添加した混合溶
媒を主成分とすることを特徴とする。 本発明によれば、従来のエチレンカーボネイ
ト／２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電
解液とほぼ同等のリチウムの充放電効率を有する
と共に、より高い導電率を有するリチウム二次電
池用電解液を提供できるという利点がある。この
ため、特殊な条件下で使用するリチウム二次電
池、Li+イオンの拡散速度が放電あるいは放電電
流値に大きく影響するようなリチウム二次電池ま
たは充放電寿命が長いことよりも取得電流が高い
ことを要求されるリチウム電池に有効に使用でき
るという利点も生じる。 〔発明の具体的説明） 本発明をさらに詳細に説明する。 リチウム二次電池は、負極活物質がリチウムあ
るいはリチウムイオンを放電可能にリチウム合金
であり、正極活物質がリチウムイオンと電気化学
的に可逆反応を行う物質であり、電解液がリチウ
ム塩を有機溶媒に溶解させた電池であるが、本発
明によれば、前記有機溶媒として、 (i) エチレンカーボネイト、および (ii) ２−メチルテトラヒドロフラン、および (iii) 20℃における粘度が2.8cP未満の非プロトン
極性溶媒との混合溶媒を主成分として用いてい
る。 エチレンカーボネイトと２−メチルテトラヒド
ロフラン混合溶媒系電解液はリチウムの充放電効
率が特に高く、また導電率も単独溶媒系電解液に
比較して高い値を示す。しかしながら、充放電サ
イクル寿命が極端に長いことは必要とされず、取
得電流値が特に高い値が要求とされるような電池
の特殊使用条件下では、エチレンカーボネイト／
２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電解液
の導電率は必ずしも充分とは断言できない可能性
がある。通常、リチウム電池用電解液に用いる溶
質（電解質）はリチウムのルイス酸塩であり、例
えば、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6、
LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAlCl4、等が知られて
いる。これらのリチウム塩はアニオンの半径が大
きく、カチオンとアニオンとの間に働く静電気的
クーロン引力が小さいため、イオンの解離度は高
い。このため、導電率の改善には溶媒の粘度を低
下させ、イオンの移動性を向上させることが効果
的であると考えられる。20℃における粘度は、プ
ロピレンカーボネイトが約2.5cP、プロピレンカ
ーボネイトとエチレンカーボネイトの混合溶媒
（体積混合比、１：４）が約2.4cP（エチレンカー
ボネイトは融点が36℃で20℃では固体）であり、
粘度が2.5cP未満の溶媒を混合することは導電率
の向上に効果的であると考えられる。しかし、低
粘度溶媒を混合することでエチレンカーボネイ
ト／２−メチルテトラヒドロフラン混合系より極
端にリチウムの充放電効率が低下してしまうこと
は欠点となつてしまう。ところが、後述の実施例
に示すように、本発明の混合溶媒を用いることに
より、エチレンカーボネイト／２−メチルテトラ
ヒドロフラン混合溶媒電解液に比較して、リチウ
ムの充放電効率を極端に劣化させることなく、導
電率を改善したリチウム二次電池用電解液を提供
し得る。 上述の低粘度溶媒は大別して、エーテル類、直
鎖構造を有するエステル類およびアセトニトリル
の３種に分けられる。例えば、直鎖構造を有する
エステルとしてギ酸メチル、酢酸メチルなどが挙
げられ、エーテル類としては、テトラヒドロフラ
ン、１、３−ジオキソラン、テトラヒドロピラ
ン、２−メチル−１、３−ジオキソラン、４−メ
チル−１、３−ジオキソラン、１、２−ジメトキ
シエタン、１、２−ジエトキシエタンなどが挙げ
られる。これらの溶媒から選択された一種以上を
用いることが可能である。これらの低粘度溶媒の
体積混合量は電解液の全溶媒量に対して80％未満
であり、特に好ましくは30〜50％である。80％以
上の混合量ではリチウムの充放電効率が極端に低
くなる虞がある。 前述の混合溶媒に溶解されるリチウム塩は、本
発明において基本的に限定されるものではない。
例えば、LiAsF6、LiClO4、LiSbF6、LiPF6、
LiBF4、LiAlCl4、LiCF3SO3、LiCF3CO2、
Li2B10Cl10等の一種以上のリチウム塩を有効に用
いることができる。 このようなリチウム塩は、前記混合溶媒に0.5
〜2.5モル／(M)添加するのがよい。0.5M未満で
あると、リチウムの充放電特性が著しく低下し、
また2.5Mを超えると溶質の溶解が困難になる虞
があるからである。 本発明において使用される電解液の有機溶媒は (i) エチレンカーボネイト、および (ii) ２−メチルテトラヒドロフラン、および (iii) 20℃における粘度が2.5cP未満の非プロトン
極性溶媒との混合溶媒を主成分としている。 このような混合溶媒に対し、溶質の溶解度を向
上させるためなどの理由により少量の添加剤を使
用することができる。このような添加剤としては
例えば、ヘキサメチルリン酸トリアミド、Ｎ，
Ｎ，N′，N′−テトラメチルエチレンジアミン、
ジグライム、トリグライム、テトラグライム等よ
り選択された一種以上の化合物を用いることがで
きる。 本発明による電解液を用いたリチウム電池に用
いる負極活物質は基本的に限定されるものではな
く、従来のリチウム電池に用いられている負極活
物質、すなわちリチウム、あるいはリチウムイオ
ンを放電可能にするリチウム合金を用いることが
できる。 また、同様に本発明において用いられる正極活
物質も基本的に限定されず、従来のリチウム二次
電池に用いられている正極活物質、すなわちリチ
ウムイオンと電気化学的に可逆反応を行う物質で
あることができる。 以下、実施例について説明する。 実施例 １ 電解液として、エチレンカーボネイト（以下、
ECと略記）と２−メチルテトラヒドロフラン
（以下、2MeTHFと略記）とテトラヒドロフラン
（以下、THF）との混合溶媒（体積混合比、１：
１：１）に1.5M（Ｍ：モル／）のLiAsF6を溶
解したものを作製した。−10〜30℃における上記
電解液の導電率を第１図に示す。第１図には、本
発明の効果を示すための参考例として、
1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF（体積混合比、１／
１）の導電率も示してある。第１図から、本発明
によるEC／2MeTHF／THF混合系電解液は、
EC／2MeTHF系より高い導電率を示すことが判
る。 実施例 ２ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／THF（体積混合比、１／１／１）を
作製して、以下に述べる方法によつてリチウムの
充放電効率を求めた。充放電効率（Ea）は作用
極に白金を対極および参照電極としてリチウムを
用いた電池を作製し、以下のように測定した。測
定は、まず0.5mA／cm2の定電流で60分間、白金極
上にリチウムを析出させた後（4.8C／cm2）、この
析出させたリチウムの一部（1.2C／cm2）をLi+イ
オンとして放電し、再びさらに1.2C／cm2の容量で
放電するサイクル試験を繰り返した。充放電効率
（Ea）は白金極の電位の変化により求め、見掛け
上100％の効率を示すサイクル数をｎとすると、
下記の式（）より、前記Eaを求めることがで
きる。 Ea＝〔1.2−（4.8−1.2）／ｎ〕 ／1.2×100（％） ……（） 結果を第１表に示す。第１表は、比較例とし
て、1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF（体積混合比、
１／１）を用いた場合のリチウムの充放電効率も
示してある。EC／2MeTHF／THF混合系〔第
１表(A)〕はEC／2MeTHF混合系〔第１表(B)〕と
ほぼ同等の値を示すことがわかる。 実施例 ３ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／ギ酸メチル（以下、MF）（体積混合
比、４／５／６）を作製し、導電率を測定した。
第２図に結果を示す。第２図からわかるように、
本発明によるEC／2MeTHF／MF混合系を用い
ることにより、EC／2MeTHF混合系より高い導
電率が得られることが判る。 実施例 ４ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／MF（体積混合比、４／５／６）を作
製し、実施例２と同様にしてリチウムの充放電効
率を測定した。結果を第１表に示す。EC／
2MeTHF／MF混合系〔第１表(C)〕は、EC／
2MeTHF混合系〔第１表(B)〕とほぼ同等のリチ
ウムの充放電効率を示すことが判る。 実施例 ５ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／アセトニトリル（以下、AN）（体積
混合比、４／５／６）を作製し、導電率を測定し
た。第３図に結果を示す。第３図から判るよう
に、本発明によるEC／2MeTHF／AN混合系を
用いることにより、EC／2eTHF混合系より高い
導電率か得られることが判る。 実施例 ６ 電解液としては、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／AN（体積混合比、４／５／６）を用
いた以外は、実施例２と同様にしてリチウムの充
放電効率を測定した。結果を第１表に示す。
EC／2MeTHF／AN混合系〔第１表(D)〕は、
EC／2MeTHF混合系〔第１表(B)〕とほぼ同等の
リチウムの充放電効率を示すことが判る。 実施例 ７ 電解液として、IMLiAsF6−EC／
2MeTHF／１，２−ジメトキシエタン（以下、
DME）（体積混合比、１／１／１）、あるいは
1MLiAsF6−EC／2MeTHF／１，３−ジオキソ
ラン（以下、DOL）（体積混合比、３／３／２）
あるいは1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF／酢酸
メチル（以下、MA）（体積混合比、１／１／１）
あるいは1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF／１，
２−ジエトキシエタン（以下、DEE）（体積混合
比、１／１／１）を用いた以外は実施例２と同様
にしてリチウムの充放電効率を測定し、25℃にお
ける導電率も測定した。これらの結果を第２表に
示す。第２表より本発明による上記〜の電解
液は、EC／2MesTHF混合系より高い導電性を
示すとともにEC／2MeTHF系とほぼ同等のリチ
ウムの充放電効率を示すことが判る。
にはリチウム二次電池に用いる電解液に関するも
のである。 〔発明の技術点背景〕 リチウムを負極活物質に用いる電池（以下、リ
チウム電池）は、小型・高エネルギ密度を有する
電池として研究されており、すでに二酸化マンガ
ン、フツ化黒鉛などを正極活物質として用いる電
池が市販されている。しかし、これらの市販のリ
チウム電池は一次電池であり、実用に供する充放
電可能なリチウム二次電池は実現されていないの
が現状である。 リチウム電池を二次電池化するためには、正極
活物質の選択、電池構造法など、多くの解決すべ
き問題がある。特に、電解液の選択は重要な課題
である。常温作動型のリチウム二次電池には非水
電解液を使用することが実用の見地より望ましい
が、電解液の導電率は従来の電池系に用いられる
水溶液系よりも１〜２桁低いという欠点がある。
このため電池の放電利用率向上のためには電解液
の導電率向上は不可欠である。同時に二次電池に
適用するためには、非水電解液中におけるリチウ
ムの充放電効率が高いことが要求される。すなわ
ち、リチウム二次電池に用いる電解液は、高い
導電率を有すること、高いリチウムの充放電効
率を有することの二点を同時に充足する必要があ
る。 高い導電率と高いリチウムの充放電効率を実現
する電解液としてエチレンカーボネイト／２−メ
チルテトラヒドロフラン混合溶媒系電解液が提案
されている（昭和60年特許願第245718号）。しか
しながら、０℃以下の低温での放電特性のみが問
題となるようなリチウム電池の特殊な使用条件下
や固相中のLi+イオンの拡散が極端に速い正極活
物質を用いたリチウム電池において電解液中での
イオンの拡散速度が放電あるいは充電電流値に大
きく影響する場合、あるいは充放電寿命が極端に
長いことよりも取得電流値が高いことが要求され
る使用条件下では、前記エチレンカーボネイト／
２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電解液
の導電率特性のさらなる改善が求められるが、こ
の問題は解決されていなかつた。 〔発明の概要〕 本発明の第一の目的は、エチレンカーボネイ
ト／２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電
解液を改良することにより、上記電解液とほぼ同
等のリチウムの充放電効率を有すると共に、より
高い導電率を有するリチウム二次電池用電解液を
提供することである。 本発明の第二の目的は、低温での使用など特殊
条件下で良好に使用できるリチウム電池に用いる
ための電解液を提供することを目的とする。 本発明の第三の目的は、Li+イオンの拡散速度
が放電あるいは充電電流値に大きく影響する場合
または充放電寿命が長いことよりも取得電流が高
いことを要求されるリチウム電池に使用できるリ
チウム二次電池用電解液を提供することである。 本発明による他の目的は、以下の記載によつて
更に明らかになる。 したがつて、本発明によるリチウム二次電池用
電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解させたリ
チウム二次電池用電解液において、前記有機溶媒
は、 (i)エチレンカーボネイト、および(ii)２−メチルテ
トラヒドロフラン、に(iii)20℃における粘度が
2.5cP未満のエーテル類、直鎖構造を有するエス
テル類、アセトニトリル、の非プロトン系極性溶
媒を全溶媒量に対し80容量％未満添加した混合溶
媒を主成分とすることを特徴とする。 本発明によれば、従来のエチレンカーボネイ
ト／２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電
解液とほぼ同等のリチウムの充放電効率を有する
と共に、より高い導電率を有するリチウム二次電
池用電解液を提供できるという利点がある。この
ため、特殊な条件下で使用するリチウム二次電
池、Li+イオンの拡散速度が放電あるいは放電電
流値に大きく影響するようなリチウム二次電池ま
たは充放電寿命が長いことよりも取得電流が高い
ことを要求されるリチウム電池に有効に使用でき
るという利点も生じる。 〔発明の具体的説明） 本発明をさらに詳細に説明する。 リチウム二次電池は、負極活物質がリチウムあ
るいはリチウムイオンを放電可能にリチウム合金
であり、正極活物質がリチウムイオンと電気化学
的に可逆反応を行う物質であり、電解液がリチウ
ム塩を有機溶媒に溶解させた電池であるが、本発
明によれば、前記有機溶媒として、 (i) エチレンカーボネイト、および (ii) ２−メチルテトラヒドロフラン、および (iii) 20℃における粘度が2.8cP未満の非プロトン
極性溶媒との混合溶媒を主成分として用いてい
る。 エチレンカーボネイトと２−メチルテトラヒド
ロフラン混合溶媒系電解液はリチウムの充放電効
率が特に高く、また導電率も単独溶媒系電解液に
比較して高い値を示す。しかしながら、充放電サ
イクル寿命が極端に長いことは必要とされず、取
得電流値が特に高い値が要求とされるような電池
の特殊使用条件下では、エチレンカーボネイト／
２−メチルテトラヒドロフラン混合溶媒系電解液
の導電率は必ずしも充分とは断言できない可能性
がある。通常、リチウム電池用電解液に用いる溶
質（電解質）はリチウムのルイス酸塩であり、例
えば、LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF6、
LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAlCl4、等が知られて
いる。これらのリチウム塩はアニオンの半径が大
きく、カチオンとアニオンとの間に働く静電気的
クーロン引力が小さいため、イオンの解離度は高
い。このため、導電率の改善には溶媒の粘度を低
下させ、イオンの移動性を向上させることが効果
的であると考えられる。20℃における粘度は、プ
ロピレンカーボネイトが約2.5cP、プロピレンカ
ーボネイトとエチレンカーボネイトの混合溶媒
（体積混合比、１：４）が約2.4cP（エチレンカー
ボネイトは融点が36℃で20℃では固体）であり、
粘度が2.5cP未満の溶媒を混合することは導電率
の向上に効果的であると考えられる。しかし、低
粘度溶媒を混合することでエチレンカーボネイ
ト／２−メチルテトラヒドロフラン混合系より極
端にリチウムの充放電効率が低下してしまうこと
は欠点となつてしまう。ところが、後述の実施例
に示すように、本発明の混合溶媒を用いることに
より、エチレンカーボネイト／２−メチルテトラ
ヒドロフラン混合溶媒電解液に比較して、リチウ
ムの充放電効率を極端に劣化させることなく、導
電率を改善したリチウム二次電池用電解液を提供
し得る。 上述の低粘度溶媒は大別して、エーテル類、直
鎖構造を有するエステル類およびアセトニトリル
の３種に分けられる。例えば、直鎖構造を有する
エステルとしてギ酸メチル、酢酸メチルなどが挙
げられ、エーテル類としては、テトラヒドロフラ
ン、１、３−ジオキソラン、テトラヒドロピラ
ン、２−メチル−１、３−ジオキソラン、４−メ
チル−１、３−ジオキソラン、１、２−ジメトキ
シエタン、１、２−ジエトキシエタンなどが挙げ
られる。これらの溶媒から選択された一種以上を
用いることが可能である。これらの低粘度溶媒の
体積混合量は電解液の全溶媒量に対して80％未満
であり、特に好ましくは30〜50％である。80％以
上の混合量ではリチウムの充放電効率が極端に低
くなる虞がある。 前述の混合溶媒に溶解されるリチウム塩は、本
発明において基本的に限定されるものではない。
例えば、LiAsF6、LiClO4、LiSbF6、LiPF6、
LiBF4、LiAlCl4、LiCF3SO3、LiCF3CO2、
Li2B10Cl10等の一種以上のリチウム塩を有効に用
いることができる。 このようなリチウム塩は、前記混合溶媒に0.5
〜2.5モル／(M)添加するのがよい。0.5M未満で
あると、リチウムの充放電特性が著しく低下し、
また2.5Mを超えると溶質の溶解が困難になる虞
があるからである。 本発明において使用される電解液の有機溶媒は (i) エチレンカーボネイト、および (ii) ２−メチルテトラヒドロフラン、および (iii) 20℃における粘度が2.5cP未満の非プロトン
極性溶媒との混合溶媒を主成分としている。 このような混合溶媒に対し、溶質の溶解度を向
上させるためなどの理由により少量の添加剤を使
用することができる。このような添加剤としては
例えば、ヘキサメチルリン酸トリアミド、Ｎ，
Ｎ，N′，N′−テトラメチルエチレンジアミン、
ジグライム、トリグライム、テトラグライム等よ
り選択された一種以上の化合物を用いることがで
きる。 本発明による電解液を用いたリチウム電池に用
いる負極活物質は基本的に限定されるものではな
く、従来のリチウム電池に用いられている負極活
物質、すなわちリチウム、あるいはリチウムイオ
ンを放電可能にするリチウム合金を用いることが
できる。 また、同様に本発明において用いられる正極活
物質も基本的に限定されず、従来のリチウム二次
電池に用いられている正極活物質、すなわちリチ
ウムイオンと電気化学的に可逆反応を行う物質で
あることができる。 以下、実施例について説明する。 実施例 １ 電解液として、エチレンカーボネイト（以下、
ECと略記）と２−メチルテトラヒドロフラン
（以下、2MeTHFと略記）とテトラヒドロフラン
（以下、THF）との混合溶媒（体積混合比、１：
１：１）に1.5M（Ｍ：モル／）のLiAsF6を溶
解したものを作製した。−10〜30℃における上記
電解液の導電率を第１図に示す。第１図には、本
発明の効果を示すための参考例として、
1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF（体積混合比、１／
１）の導電率も示してある。第１図から、本発明
によるEC／2MeTHF／THF混合系電解液は、
EC／2MeTHF系より高い導電率を示すことが判
る。 実施例 ２ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／THF（体積混合比、１／１／１）を
作製して、以下に述べる方法によつてリチウムの
充放電効率を求めた。充放電効率（Ea）は作用
極に白金を対極および参照電極としてリチウムを
用いた電池を作製し、以下のように測定した。測
定は、まず0.5mA／cm2の定電流で60分間、白金極
上にリチウムを析出させた後（4.8C／cm2）、この
析出させたリチウムの一部（1.2C／cm2）をLi+イ
オンとして放電し、再びさらに1.2C／cm2の容量で
放電するサイクル試験を繰り返した。充放電効率
（Ea）は白金極の電位の変化により求め、見掛け
上100％の効率を示すサイクル数をｎとすると、
下記の式（）より、前記Eaを求めることがで
きる。 Ea＝〔1.2−（4.8−1.2）／ｎ〕 ／1.2×100（％） ……（） 結果を第１表に示す。第１表は、比較例とし
て、1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF（体積混合比、
１／１）を用いた場合のリチウムの充放電効率も
示してある。EC／2MeTHF／THF混合系〔第
１表(A)〕はEC／2MeTHF混合系〔第１表(B)〕と
ほぼ同等の値を示すことがわかる。 実施例 ３ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／ギ酸メチル（以下、MF）（体積混合
比、４／５／６）を作製し、導電率を測定した。
第２図に結果を示す。第２図からわかるように、
本発明によるEC／2MeTHF／MF混合系を用い
ることにより、EC／2MeTHF混合系より高い導
電率が得られることが判る。 実施例 ４ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／MF（体積混合比、４／５／６）を作
製し、実施例２と同様にしてリチウムの充放電効
率を測定した。結果を第１表に示す。EC／
2MeTHF／MF混合系〔第１表(C)〕は、EC／
2MeTHF混合系〔第１表(B)〕とほぼ同等のリチ
ウムの充放電効率を示すことが判る。 実施例 ５ 電解液として、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／アセトニトリル（以下、AN）（体積
混合比、４／５／６）を作製し、導電率を測定し
た。第３図に結果を示す。第３図から判るよう
に、本発明によるEC／2MeTHF／AN混合系を
用いることにより、EC／2eTHF混合系より高い
導電率か得られることが判る。 実施例 ６ 電解液としては、1.5MLiAsF6−EC／
2MeTHF／AN（体積混合比、４／５／６）を用
いた以外は、実施例２と同様にしてリチウムの充
放電効率を測定した。結果を第１表に示す。
EC／2MeTHF／AN混合系〔第１表(D)〕は、
EC／2MeTHF混合系〔第１表(B)〕とほぼ同等の
リチウムの充放電効率を示すことが判る。 実施例 ７ 電解液として、IMLiAsF6−EC／
2MeTHF／１，２−ジメトキシエタン（以下、
DME）（体積混合比、１／１／１）、あるいは
1MLiAsF6−EC／2MeTHF／１，３−ジオキソ
ラン（以下、DOL）（体積混合比、３／３／２）
あるいは1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF／酢酸
メチル（以下、MA）（体積混合比、１／１／１）
あるいは1.5MLiAsF6−EC／2MeTHF／１，
２−ジエトキシエタン（以下、DEE）（体積混合
比、１／１／１）を用いた以外は実施例２と同様
にしてリチウムの充放電効率を測定し、25℃にお
ける導電率も測定した。これらの結果を第２表に
示す。第２表より本発明による上記〜の電解
液は、EC／2MesTHF混合系より高い導電性を
示すとともにEC／2MeTHF系とほぼ同等のリチ
ウムの充放電効率を示すことが判る。
【表】
【表】
【表】
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によるリチウム電
池用電解液によれば、(i)エチレンカーボネイトお
よび(ii)２−メチルテトラヒドロフラン、および(iii)
20℃における粘度が２，5cp未満の非プロトン極
性溶媒との混合溶媒を主成分とした電解液を用い
ることにより、導電率が高く、かつリチウムの充
放電効率が良好なリチウム電池用電解液を提供で
きる。
池用電解液によれば、(i)エチレンカーボネイトお
よび(ii)２−メチルテトラヒドロフラン、および(iii)
20℃における粘度が２，5cp未満の非プロトン極
性溶媒との混合溶媒を主成分とした電解液を用い
ることにより、導電率が高く、かつリチウムの充
放電効率が良好なリチウム電池用電解液を提供で
きる。
第１図〜第３図は、本発明による電解液の導電
率と温度の関係を示した図である。
率と温度の関係を示した図である。
Claims (1)
- １ リチウム塩を有機溶媒に溶解させたリチウム
二次電池用電解液において、前記有機溶媒は、(i)
エチレンカーボネイト、および(ii)２−メチルテト
ラヒドロフラン、に(iii)20℃における粘度が2.5cP
未満のエーテル類、直鎖構造を有するエステル
類、アセトニトリル、の非プロトン系極性溶媒を
全溶媒量に対し80容量％未満添加した混合溶媒を
主成分とすることを特徴とするリチウム二次電池
用電解液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265121A JPS63119170A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | リチウム二次電池用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61265121A JPS63119170A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | リチウム二次電池用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119170A JPS63119170A (ja) | 1988-05-23 |
| JPH053115B2 true JPH053115B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=17412907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61265121A Granted JPS63119170A (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | リチウム二次電池用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63119170A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59134568A (ja) * | 1983-01-24 | 1984-08-02 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | リチウム電池用電解液 |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP61265121A patent/JPS63119170A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63119170A (ja) | 1988-05-23 |
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