JPS5887777A - リチウム二次電池用非水電解液 - Google Patents

リチウム二次電池用非水電解液

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JPS5887777A
JPS5887777A JP56185336A JP18533681A JPS5887777A JP S5887777 A JPS5887777 A JP S5887777A JP 56185336 A JP56185336 A JP 56185336A JP 18533681 A JP18533681 A JP 18533681A JP S5887777 A JPS5887777 A JP S5887777A
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lithium secondary
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真一 鳶島
Akihiko Yamaji
昭彦 山路
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリチウム二次電池に用いる非水電解液に関する
ものである。
リテク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
次化が大きな問題点となっている。
二次化が可能な正極危響質として、V* Os −71
へ寺の金属酸化物、TIS雷、W&等の層状化合資がL
l  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40
89052号明細噛参照)及びセレン化ニオビウム号を
用い九電池(J、Electroehem。
5oc−+ vol−124e NO−7第968M及
び第325jj(1977年)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L12極の充放電特性に関する研究は充分
とはいえず、Lに次電池夾現のためには、光放電効率及
びサイクル寿命等の充放T[特性の艮好な電解液の探査
が重大な問題となっている。
Li #Lの光放電効率を向上させる試みとしては、L
iClO4/プロピレンカーボネイト(以下PCと略記
)にニトロメタン、SO,等の硲加剤を加える試み(E
l@etrochimiea、 Aeta、 、 vo
l、 122 、第75頁〜83負(1977))やL
iC2On/メチルアセテートを用いる試みが行なわれ
ているが、必ずしも光分とはいえず、さらに特性の優れ
たリチウム二次電池用11L解液が求められている。
本発明は、このような現状に嫌みてなされたものであり
、その目的#iL1極の充放[%性の優れ九すチクム二
次電他用非水電解液を提供する半にある。
従って、本発明によるリチウム二次電池用非水電解液は
リチウム塩を有機溶媒に溶解させた非水電嶌液において
前記非水電解液の添加剤として、エチレンジアミン及び
その誘導体より成る群よシ選択された一種以上を用いた
事を特徴とするものである。
本発明によれば、前記添加剤としてエチレンジアミン及
びその誘導体より成る群よシ選択された一IJI以上を
用いることにより、Li 極の充放電特性の良好なリチ
ウム二次電池を実現できる。
本発明を更に畔しく説明する。
本発明によるリチウム二次11C池用非水電解液に用い
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。
例えばグロビレンカーボネイト、テトラハイドロ7ラン
、ジメチルスルホキシド、r−ブチロ2クトン、ジオキ
リラン、1.2−ジメトキシエタン、2−メチルテトラ
ハイドロ7ランから選択され九1精以上の有機溶媒を用
いる事ができる。
さらに、溶質であるリチウム塩は前述の有機た選択され
九1m以上のような、一般に非水電解液の溶・電として
用いられるリチウム塩を有効に用いる事ができる。
有情溶媒に溶解させる溶質のwrFi好寸しくけ、0.
5〜2.5Nである。0.5N未鞠であると充放′fI
L%性か着しく低下し、また2、5Nを超えると溶解が
国難となったり粘度が上昇し充放電特性がp化するとい
う欠点を生ずるからである。特に好プしくF′i例えば
L i CLOaの場合、18前後である。
本発明において前記有機溶媒に添加される象加剤はエチ
レンジアミン及びその誘導体の一個以上である。このよ
うなエチレンジアミン及びその誘導体の一種以上を添加
するとなぜ充放′wL%性が向上するのか、その理由は
必ずしも明確ではない。
エチレンジアミ/及びその誘導体HLi  イオンと−
成し易い本のが多く、このような錯体を形成する事によ
p、Li  イオンの溶媒和状に!1の変化や、電解液
中のリチウム塩の解離度の変化を生じしめるのも一因と
考えられる。
Ll  イオンと一体を形成し得るエチレンジアミン及
びその誘導体として、例えば、エチレンジアミン4酢f
R(eth71ane diatnine tetra
etetle acid)sN、 N、 N: N’−
テトラメチルエチレンジアミ/(N。
N、  N’、  N’  −tetrameth71
eth71ene  diaynlns+  )  、
  エチレンジアミy−N+N’−2酢酸(etbyl
enediamln*−N+ N’−diacetic
 acid ) 、エチレンジアミン−N、N’−シア
女ティック−N、 N’−ジブ四ビオニックアシッド(
ethylene diamins−N、N’−dia
e@tie−NeN’−djproplonie ac
id )、エチレンジアミン4酢(0−ヒドロキシフェ
ニルアセテイツクアクツド)[etbylenedia
rnine −di (o−bydroxypheny
l ac@ticacid) )、エチレンジアミンジ
ーL(+)−タータレイ  ト  (etbylene
   diamine   dl−L−(+)−(−a
rtarate)等をあげる事ができ、本発明において
はこれら化合物の1檀以上を有効に用いる事ができる。
これらのエチレンジアミン及びその誘導体の龜加!lF
i好ましくは、L1イオン凝度に対しモル比で2以下、
最も好ましく Fil、 5以下であるのが好捷しい。
2を超えると充放電!性が低下するからである。
実施例1 作用慣としてPt極を対極としてLi をさらに参照電
極と、してLlを用いたセルを組み、Pt像上にLi 
 を析出させる事により、Ll極の充放電特性を測定し
た。電解液KFi、I NLLllO4/プロピレンカ
ーボネイト(以下、PCと略記)に、3嗟の体積混合比
でエチレンジアミン(以下、EDAと略r、)を添加し
たものを用いた。下記の式(I)に上記副加剤の構造式
を示す。上記電解液の当量伝導度は6.20−”mol
−’ m”で5す、I NLICtO,/PC単独系の
当量伝導度である6、00−’mot−’eat”  
より高かった。
NH* CHs CH雪NH,(I) 醐足Fiまず5mシーの定電流で1分間、Pt極上KL
i  を析出させ充電した後、5mA/cdの定電流で
pt &上に析出したLlを+”r=s?イオ、ンとし
て放電するサイクル試験を行なつ九、光放電効率Fip
t 惨の電位変化を求め、Pt極上に析出したLlをL
1イオンとして放電させるのに要した電気量とPt極上
にLl  を析出させるために要した電気量との比から
算出した。
第1図は、Li他の充放電効率とサイクル数の関係を示
す図であり、図中の(A)は上記電解液を用いた場合で
あり、(b)FiI NLIC/:04/PC単独系の
電解液を用いた場合の充放電特性を参考例として示した
。第1図から判るように、単独系(b)K比べてEDA
を添加した系(a)では、明らかに充放電サイクル特性
は向上している。
火!?lJ2 電解液として、I NLiCtO4/PCK 3−の体
積混合比で、N、N、N−N′−テトラメチルエチレン
ジアミン(以下、TMEDAと略記)を添加し丸ものを
用いた以外Fi爽施例1と同様にして、Li極の充放電
特性を測定した。上記電解液の当量伝導度は、6.5・
Ω−mot″″−であシ、I NL i CLo4/P
 C単独系の当量伝導度である6、00−’mot−’
−よシ高かった。上記冷加剤の構造式を式(++)に示
す。
(CHs)童NCHICHsN(CHI)I     
   (菖)第2図は、充放電効率とサイクル数のr!
kA係を示す図であり、図中の(a)は、上記1に解液
を用いた場合であり、ら)はI NLiCAO4/PC
jlk独系の電解液を川伝た場合の充放US性を参考例
として示した。
M2図から判る様に、単独系(b)に比べて、TMED
Aを添加した系−)では明らかに充放電サイクル特性は
向上している。
実施Fil 3 ss液とし−(、I NLiCtO,/PCにo、ss
の体積混合比でTMFDAを添加したものを用いた以外
は実施例1と同様にしてLl  他の充放電特性を一1
定シタ、上itsgの当量伝導度は6.20−’rno
t−’Jであり、I NLICjO4/PC単歓糸の当
量伝4度である6、00−’moj−一よシ高かった。
第3図は光放電効率とサイクル数の関係を示す図であシ
、図中の(a) Fi、上記型″psfeLを用い九廟
せであり、Qll)はI N L i CLOa /P
 C単独糸の電解液を用いた場合の充放電特性を参考例
として示した。
8143図から判る様に単独系(b)に比べてTMh:
DAをlI議加した系侃)では明らかに充放電特性は向
上している。
実施例4 電解液として、1NLictO,/PC中のL1イオン
#度に対して5:1のモル比でエチレンシアさン四酢酸
(以下、EDTAと略記)を添加したものを用いた以外
は実施例1と同様にしてLi極の充放WL特性を測定し
た。上記添加剤の構造式を式(曹)に示す。
(HOOCCHm )tNcHt C)(I N(CH
m C00H)t  (1)第4図は、充放電効率とサ
イクル数の関係を示す図であり、図中の(a)は上記電
解液を用いた場合であり、(b)けI NLi CLO
a /PC* a系の電解液を用いた場合の充放w、特
性を参考例として示し喪。
第4図から判る様に、単独系(b)に比べて、EDTA
を添加した系(a)では嗅jらかに光放電サイクル特性
は同上している。
以上の説明から明らかな様に、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、エチレンジアミン
及びその誘導体の一種以上を添加する事により、Li極
の充放電特性が良好なリチウム二次電池用非水を解液を
実現する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は、本発明の実施例におけるリチウム極
の充放電効率とサイクル数の関係を示した図である。 出願人代理人  爾  宮  正  季第1図 サイフカ数 第2図 プイグ)II歓 ブイグL数 第4図 ブイク+数

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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
    、前記非水電解液の添加剤として、ニーレンジアミン及
    びその誘導体の一種以上を用いた事を特徴とするリチウ
    ム二次電池用非水電解液。
JP56185336A 1981-11-20 1981-11-20 リチウム二次電池用非水電解液 Granted JPS5887777A (ja)

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JP56185336A JPS5887777A (ja) 1981-11-20 1981-11-20 リチウム二次電池用非水電解液

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JPS5887777A true JPS5887777A (ja) 1983-05-25
JPH0226345B2 JPH0226345B2 (ja) 1990-06-08

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60154478A (ja) * 1984-01-24 1985-08-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リチウム二次電池用電解液
JPS6132961A (ja) * 1984-07-25 1986-02-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リチウム二次電池用電解液
JPH0765863A (ja) * 1993-08-24 1995-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd 非水電池
CN104781970A (zh) * 2012-12-25 2015-07-15 日新电机株式会社 蓄电池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60154478A (ja) * 1984-01-24 1985-08-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リチウム二次電池用電解液
JPS6132961A (ja) * 1984-07-25 1986-02-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リチウム二次電池用電解液
JPH0765863A (ja) * 1993-08-24 1995-03-10 Fuji Photo Film Co Ltd 非水電池
CN104781970A (zh) * 2012-12-25 2015-07-15 日新电机株式会社 蓄电池

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JPH0226345B2 (ja) 1990-06-08

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