JPH0564429B2 - - Google Patents
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- JPH0564429B2 JPH0564429B2 JP58188954A JP18895483A JPH0564429B2 JP H0564429 B2 JPH0564429 B2 JP H0564429B2 JP 58188954 A JP58188954 A JP 58188954A JP 18895483 A JP18895483 A JP 18895483A JP H0564429 B2 JPH0564429 B2 JP H0564429B2
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- JP
- Japan
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- pyrrole
- electrode
- electrolytic solution
- present
- lithium
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はリチウム電池に用いる電解液に関する
ものである。
ものである。
リチウムを負極活物質として用いる電池は小
型・高エネルギ密度を有する電池として研究され
ているが、その二次化が大きな問題となつてい
る。
型・高エネルギ密度を有する電池として研究され
ているが、その二次化が大きな問題となつてい
る。
二次化が可能な正極活物質として、V2O5、
V6O13等の金属酸化物、TiS2、VS2等の層状化合
物が、Liとの間でトポケミカルな反応をする化合
物として知られており、現在までチタン、ジルコ
ニウム、ハフニウム、ニオビウム、タンタル、バ
ナジウムの硫化物、セレン化物、テルル化物を用
いた電池（米国特許第4089052号明細書参照）等
が開示されている。
V6O13等の金属酸化物、TiS2、VS2等の層状化合
物が、Liとの間でトポケミカルな反応をする化合
物として知られており、現在までチタン、ジルコ
ニウム、ハフニウム、ニオビウム、タンタル、バ
ナジウムの硫化物、セレン化物、テルル化物を用
いた電池（米国特許第4089052号明細書参照）等
が開示されている。
しかしながら、このような二次電池用正極活物
質の研究に比して、Li極の充放電特性に関する研
究は充分とはいえず、リチウム二次電池実現のた
めには、充放電効率及びサイクル寿命等の充放電
特性の良好な電解液の探査が重大な問題となつて
いる。Li極の充放電効率を向上させる試みとして
はLiC104／プロピレンカーボネイトにニトロメ
タン、SO2等の添加剤を加える試み
〔Electrochimica Acta.vol.22、第75頁〜85頁
（1977）〕等が行われているが、必ずしも充分とは
言えず、さらに特性の優れたリチウム二次電池用
電解液が求められている。
質の研究に比して、Li極の充放電特性に関する研
究は充分とはいえず、リチウム二次電池実現のた
めには、充放電効率及びサイクル寿命等の充放電
特性の良好な電解液の探査が重大な問題となつて
いる。Li極の充放電効率を向上させる試みとして
はLiC104／プロピレンカーボネイトにニトロメ
タン、SO2等の添加剤を加える試み
〔Electrochimica Acta.vol.22、第75頁〜85頁
（1977）〕等が行われているが、必ずしも充分とは
言えず、さらに特性の優れたリチウム二次電池用
電解液が求められている。
本発明は、このような現状に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、Li極の充放電特性の優れ
たリチウム二次電池用電解液を提供することにあ
る。
のであり、その目的は、Li極の充放電特性の優れ
たリチウム二次電池用電解液を提供することにあ
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てリ
チウム電池用電解液において、前記電解液の添加
材として最大0.2モル／のピロールを用いたこ
とを特徴とするものである。
電解液は、リチウム塩を有機溶媒に溶解させてリ
チウム電池用電解液において、前記電解液の添加
材として最大0.2モル／のピロールを用いたこ
とを特徴とするものである。
本発明によれば、リチウム塩を有機溶媒に溶解
した電解液に、ピロールを添加することにより、
Li極の充放電特性が良好なリチウム二次電池を実
現しえる。
した電解液に、ピロールを添加することにより、
Li極の充放電特性が良好なリチウム二次電池を実
現しえる。
本発明を更に詳しく説明する。
リチウム電池はリチウムを負極活物質とし、電
気化学的に活性で、かつLi+イオンと可逆的な電
気化学反応を行う物質を正極活物質とする電池で
あるが、本発明のよれば、リチウム塩を有機溶媒
に溶解した電解液の添加剤としてピロールを用い
る。
気化学的に活性で、かつLi+イオンと可逆的な電
気化学反応を行う物質を正極活物質とする電池で
あるが、本発明のよれば、リチウム塩を有機溶媒
に溶解した電解液の添加剤としてピロールを用い
る。
ピロールの構造式を下記の式（）に示す。
本発明によるリチウム二次電池の非水電解液に
用いられる有機溶媒は、従来、この種の電解液に
用いられるものであればいかなるものでもよい。
例えば、プロピレンカーボネイト、テトラハイド
ロフラン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラ
クトン、ジオキソラン、１，２−ジメトキシエタ
ン、２−メチルテトラハイドロフランから選択さ
れた１種以上の有機溶媒であることができる。
用いられる有機溶媒は、従来、この種の電解液に
用いられるものであればいかなるものでもよい。
例えば、プロピレンカーボネイト、テトラハイド
ロフラン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラ
クトン、ジオキソラン、１，２−ジメトキシエタ
ン、２−メチルテトラハイドロフランから選択さ
れた１種以上の有機溶媒であることができる。
さらに、溶質であるリチウム塩は前述の有機溶
媒と同様限定されない。例えば、LiC104、
LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiAlCl4、CF3SO3Li、
CF3CO2Liから選択された１種以上のような、一
般に非水電解液の溶質として用いられるリチウム
塩を有効に用いることができる。
媒と同様限定されない。例えば、LiC104、
LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiAlCl4、CF3SO3Li、
CF3CO2Liから選択された１種以上のような、一
般に非水電解液の溶質として用いられるリチウム
塩を有効に用いることができる。
本発明において前記非水電解液に添加される添
加剤はピロールである。
加剤はピロールである。
ピロールを添加することにより、Li表面に吸着
し、このことが電解液構成物質とLiとの間の自己
放電的反応やLiの析出形態を変化させ、充放電効
率の向上が期待される。非水電解液に添加するピ
ロールの添加量は0.2モル／を上限とする。0.2
モル／を超えると、Liの充放電特性が劣化する
おそれがあるからである。
し、このことが電解液構成物質とLiとの間の自己
放電的反応やLiの析出形態を変化させ、充放電効
率の向上が期待される。非水電解液に添加するピ
ロールの添加量は0.2モル／を上限とする。0.2
モル／を超えると、Liの充放電特性が劣化する
おそれがあるからである。
次ぎに、本発明の実施例を説明する。
実施例 １
Pt極を作用極、対極にLiを参照電極としてLi
を用いた電池を組み、pt極上にLiを析出させるこ
とにより、Li極の充放電特性を測定した。電解液
には1.モル／のLiC104および0.1モル／１のピ
ロールをプロピレンカーボネイトに溶解させたも
のを用いた。
を用いた電池を組み、pt極上にLiを析出させるこ
とにより、Li極の充放電特性を測定した。電解液
には1.モル／のLiC104および0.1モル／１のピ
ロールをプロピレンカーボネイトに溶解させたも
のを用いた。
測定は、まず0.5ｍＡ／cm2の定電流で20分間、
Pt極上にLiを析出させ充電した後、0.5ｍＡ／cm2
の定電流でPt極上に析出したLiをLi+イオンとし
て放電するサイクル試験を行つた。充放電効率は
Pt極の電位の変化より求め、Pt極上に析出した
LiをLi+イオンとして放電させるのに要した電気
量との比から算出した。
Pt極上にLiを析出させ充電した後、0.5ｍＡ／cm2
の定電流でPt極上に析出したLiをLi+イオンとし
て放電するサイクル試験を行つた。充放電効率は
Pt極の電位の変化より求め、Pt極上に析出した
LiをLi+イオンとして放電させるのに要した電気
量との比から算出した。
第１図はLi極の充放電効率とサイクル数の関係
を示す図であり、図中、ａは本発明の上記電解液
を用いた場合であり、ｂは参考例の1MLiC104／
プロピレンカーボネイト中でのLi極の充放電特性
を示したものである。
を示す図であり、図中、ａは本発明の上記電解液
を用いた場合であり、ｂは参考例の1MLiC104／
プロピレンカーボネイト中でのLi極の充放電特性
を示したものである。
第１図から判る様に、ピロールを添加した電解
液を使用することにより、Li極の充放電特性は著
しく向上している。
液を使用することにより、Li極の充放電特性は著
しく向上している。
実施例 ２
電解液として、LiC104および0.1Mピロールを
γ−ブチロラクトンにに溶解させたものを用いた
以外は実施例１と同様にしてLiの充放電特性を測
定した。
γ−ブチロラクトンにに溶解させたものを用いた
以外は実施例１と同様にしてLiの充放電特性を測
定した。
第２図はLi極の充放電効率とサイクル数の関係
を示す図であり、図中、ａは本発明の上記電解液
を用いた場合である。また、ｂは本発明の効果を
示すための参考例であり、1M LiC104／γ−ブ
チロラクトンを用いた場合の充放電特性を示した
ものである。
を示す図であり、図中、ａは本発明の上記電解液
を用いた場合である。また、ｂは本発明の効果を
示すための参考例であり、1M LiC104／γ−ブ
チロラクトンを用いた場合の充放電特性を示した
ものである。
第２図から判る様に、ピロールを添加した電解
液を使用することにより、Li極の充放電特性は著
しく向上している。
液を使用することにより、Li極の充放電特性は著
しく向上している。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、リチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電解
液において、ピロールを添加剤として用いること
により、Li極の充放電特性の優れたリチウム二次
電池用非水電解液を提供する事ができる。
ば、リチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電解
液において、ピロールを添加剤として用いること
により、Li極の充放電特性の優れたリチウム二次
電池用非水電解液を提供する事ができる。
第１図及び第２図は本発明による電解液を用い
た場合のLi極の充放電効率とサイクル数の関係を
示す図である。
た場合のLi極の充放電効率とサイクル数の関係を
示す図である。
Claims (1)
- １ リチウム塩を有機溶媒に溶解させてリチウム
電池用電解液において、前記電解液の添加材とし
て最大0.2モル／のピロールを用いたことを特
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 |
|---|---|---|---|
| JP58188954A JPS6079677A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | リチウム二次電池用電解液 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58188954A JPS6079677A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | リチウム二次電池用電解液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079677A JPS6079677A (ja) | 1985-05-07 |
| JPH0564429B2 true JPH0564429B2 (ja) | 1993-09-14 |
Family
ID=16232824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58188954A Granted JPS6079677A (ja) | 1983-10-07 | 1983-10-07 | リチウム二次電池用電解液 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079677A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3636528A1 (de) * | 1986-10-27 | 1988-04-28 | Basf Ag | Elektrolyt fuer elektrochemische zellen |
| JPH09204932A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Fujitsu Ltd | リチウム二次電池用電解液及びリチウム二次電池 |
| CN102569896B (zh) * | 2010-12-10 | 2015-01-14 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子二次电池及其制备方法 |
| CN102881862B (zh) * | 2011-07-12 | 2015-03-25 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 保护性金属阳极结构及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3778310A (en) * | 1972-05-01 | 1973-12-11 | Du Pont | High energy density battery having unsaturated heterocyclic solvent containing electrolyte |
-
1983
- 1983-10-07 JP JP58188954A patent/JPS6079677A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6079677A (ja) | 1985-05-07 |
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