电解液和电化学装置的制作方法

本公开涉及电解液和电化学装置。

背景技术：

镁电池使用镁(其是一种比锂更充足和更便宜的资源)，与锂相比，通过氧化还原反应每单位体积的镁能够产生大量的电力，并且当用于电池中时其具有高的安全性。因此，作为下一代二次电池，镁电池正吸引关注以代替锂离子电池。

用于镁电池的常规电解液通常包含醚溶剂，并且特别地，含四氢呋喃(THF)的电解液被认为具有最佳性能。然而，醚溶剂如THF是难处理的，由于它们高度易挥发且它们中的很多是有毒的。此外，含醚溶剂的电解液的电位窗口(在电解液不分解的情况下可以被施加的最大电压)低至最多约3.0伏特，这使得使用镁金属负极难以制造高电压的镁电池。

如由日本专利申请特开第2014-072031号公开的，用于解决这种问题的电解液是周知的。该专利公开揭露了包含以下的电解液：包含砜的溶剂；以及溶解于该溶剂中的镁盐。该镁盐是选自由以下所组成的组中的至少一种镁盐：氯化镁(MgCl₂)、溴化镁(MgBr₂)、碘化镁(MgI₂)、高氯酸镁(Mg(ClO₄)₂)、四氟硼酸镁(Mg(BF₄)₂)、六氟磷酸镁(Mg(PF₆)₂)、六氟砷酸镁(Mg(AsF₆)₂)、全氟烷基磺酸镁(Mg(R_f1SO₃)₂)(其中R_f1是全氟化烷基团)以及全氟烷基磺酰亚胺镁(Mg((R_f2SO₂)₂N)₂)(其中R_f2是全氟化烷基团)。在这些镁盐之中，规定的MgX₂(X＝Cl、Br或I)是特别优选的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开第2014-072031号

技术实现要素：

本发明将解决的问题

令人遗憾地，在专利公开中列出的镁盐包含卤素原子。这可能需要镁电池的各种组件由高度耐腐蚀的材料制成。

因此，本公开的一个目的是提供一种电解液，其可与镁电极一起使用、能够进行镁的可逆的电化学沉积/溶解反应、不包含卤素原子、且使用无醚溶剂生产，以及提供使用这种电解液的电化学装置。

解决问题的方案

为了实现该目的，本公开提供了一种电解液包含：砜；以及溶解于砜中的镁盐，其中，镁盐包括硼氢化镁(Mg(BH₄)₂)。

为了实现该目的，本公开提供了一种包含电解液的电化学装置，其中，该电解液包含砜和溶解于砜中的镁盐，并且镁盐包括硼氢化镁(Mg(BH₄)₂)。

可以通过将硼氢化镁溶解于砜中生产本公开的电解液。

发明的效果

本公开使得可以获得使用砜(无醚溶剂)制造的电解液，其可与镁电极一起使用的且允许镁的可逆的电化学沉积/溶解反应。此外，所使用的镁盐包括硼氢化镁(Mg(BH₄)₂)，其不包含卤素原子。这消除了对电化学装置的各种组件由高度耐腐蚀的材料制成的需要。因此，在电解质层中这种优异的电解液的使用使得可以获得高性能的电化学装置，如高性能的镁电池。应理解的是，在本文中所描述的效果仅仅是说明性的而非旨在限制或排除另外的效果。

附图说明

[图1]图1A和图1B是示出了实施例1的电解液的CV测量结果的曲线图。

[图2]图2是示出了实施例1和比较例1的电解液的CV测量结果之间的比较的曲线图。

[图3]图3是实施例2的电化学装置(电池)的示意图。

[图4]图4是实施例2的电化学装置(电池)的示意性分解图。

[图5]图5是实施例3的电化学装置(电容器)的示意性截面图。

[图6]图6是实施例3的电化学装置(空气电池)的示意图。

[图7]图7是实施例3的电化学装置(燃料电池)的示意图。

具体实施方式

在下文中，将基于参照附图的实施例描述本公开。应理解的是，这些实施例不旨在限制本公开，并且在实施例中的各种值和材料仅当作实例。应注意将按以下顺序提供描述。

1.本公开的电解液和电化学装置的整体特征的描述

2.实施例1(本公开的电解液)

3.实施例2(本公开的电化学装置)

4.实施例3(本公开的电化学装置的变形例)

5.其他

<本公开的电解液和电化学装置的整体特征的描述>

还将本公开的电解液以及在本公开的电化学装置中的电解液共同地称为“本公开的电解液等”。

在本公开的电解液等中，砜可以是由R₁R₂SO₂表示的烷基砜(其中，R₁和R₂各自表示烷基基团)或烷基砜衍生物。R₁和R₂基团的类型(在R₁和R₂基团中的碳原子的数量以及R₁和R₂基团的组合)不是受限的并且可以根据需要进行选择。在R₁和R₂基团的每中的碳原子的数量优选地但不限于是4或以下。此外，在R₁和R₂基团中的碳原子的数量的总和优选地但不限于是4至7。例如，R₁和R₂可以各自是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。

在这方面，特别地，烷基砜可以是选自由以下所组成的组中的至少一种烷基砜：二甲基砜(DMS)、甲基乙基砜(MES)、甲基正丙基砜(MnPS)、甲基异丙基砜(MiPS)、甲基正丁基砜(MnBS)、甲基异丁基砜(MiBS)、甲基仲丁基砜(MsBS)、甲基叔丁基砜(MtBS)、乙基甲基砜(EMS)、二乙基砜(DES)、乙基正丙基砜(EnPS)、乙基异丙基砜(EiPS)、乙基正丁基砜(EnBS)、乙基异丁基砜(EiBS)、乙基仲丁基砜(EsBS)、乙基叔丁基砜(EtBS)、二正丙基砜(DnPS)、二异丙基砜(DiPS)、正丙基正丁基砜(nPnBS)、正丁基乙基砜(nBES)、异丁基乙基砜(iBES)、仲丁基乙基砜(sBES)和二正丁基砜(DnBS)。此外，烷基砜衍生物可以是乙基苯基砜(EPhS)。

包括以上各种优选模式的本公开的电化学装置可以是以具有包含电解液的电解质层的电池(特别地，一次或二次电池)的形式。

当本公开的电化学装置是具有包含本公开的电解液的电解质层的电池(一次或二次电池)时，该电池可以具有包含镁、镁合金或镁化合物的负极。更特别地，二次电池可以是镁电池、空气电池或燃料电池。可替代地，本公开的电化学装置可以是电容器、传感器或镁离子过滤器。

此外，当本发明的电化学装置是具有包含本发明的电解液的电解质层的电池时，该电池可以具有包括作为正极活性物质的非限制性实例的硫(S)、氟化石墨((CF)_n)或各种金属[如钪(Sc)、钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)和锌(Zn)]中的任一种的氧化物或卤化物的正极。此外，如以上提及的，用于形成负极的材料可以是，例如，镁金属单质、镁合金或镁化合物。作为非限制性的实例，板状材料或箔状材料可用于形成负极。可替代地，也可以使用粉末来形成(成形)负极。

当本公开的电化学装置是具有包含本发明的电解液的电解质层的电池(一次或二次电池)时，该电池可以用作，例如，用于笔记本个人计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、智能电话、无绳电话的基座和扩展单元、摄像机、数字静态照相机、电子书、电子词典、便携式音乐播放器、收音机、头戴耳机、游戏机、导航系统、存储卡、心脏起搏器、助听器、电动工具、电动剃须刀、冰箱、空调、电视接收器、立体声系统、热水器、微波炉、洗碗机、洗衣机、烘干机、照明装置、玩具、医疗器械、机器人、道路调节器、交通信号灯、铁路车辆、高尔夫球车、电动推车和电动车(包括混合动力车)的驱动电源或辅助电源。还可以将电池安装在用于建筑物如住宅或发电设施(power generation facility)的电力储藏用电源(power storage sources)中或者可以用于向它们供给电力。在电动车中，通常将发动机用作用于接收电力并且将电力转换成机械驱动力(mechanical drive power)的转换器。用于处理有关车辆控制的信息的控制装置包括基于有关剩余电池电量的信息用于显示剩余电池电量的控制装置。电池也可以用作被称为智能电网(smart grid)的蓄电装置(electrical storage device)。这样的蓄电装置不仅可以供给电力而且可以通过接收来自其他电源(power source)的电力能存储电力。其他可以被使用的电源的实例包括，例如，热力发电机、核能电发电机、水力发电机、太阳能电池、风力发电机、地热发电机和燃料电池(包括生物燃料电池)。

可以提供电池组，该电池组包括二次电池、配置为进行控制二次电池的控制单元以及配置为包含二次电池的壳体。可以将包括以上各种优选模式的本公开的电化学装置用作在电池组中的二次电池。在电池组中，例如，将控制单元配置为控制二次电池的充电和放电、过放电或过充电。

可以提供电子装置，将其配置为接收来自二次电池的电力。可以将包括以上各种优选模式的本公开的电化学装置用作在电子装置中的二次电池。

可以提供电动车辆，包括：配置为接收来自二次电池的电力并且将该电力转换为用于车辆的机械驱动力的转换器；以及配置为基于有关二次电池的信息处理有关车辆控制的信息的控制装置。可以将包括以上各种优选模式的本公开的电化学装置用作在电动车辆中的二次电池。在电动车辆中，通常将转换器配置为接收来自二次电池的电力以及驱动产生机械驱动力的电动机。可再生能源也可以用于驱动电动机。例如，将控制装置配置为，基于二次电池的剩余电力，处理有关车辆控制的信息。电动车辆的实例包括电动车、电动摩托车、电动自行车、铁路车辆以及所谓的混合动力车。

可以提供电力系统，将其配置为接收来自二次电池的电力和/或将电力从电源供给至二次电池。可以将包括以上各种优选模式的本公开的电化学装置用作在电力系统中的二次电池。该电力系统可以使用于电力使用的任何类型，其还包括简单的电力装置。电力系统的实例包括智能电网、家用能源管理系统(HEMS)以及也可以存储电力的车辆。

可以提供用于在电力存储中使用的电源，其包括二次电池并且被配置为将其连接至电子装置(供给电力至其)。可以将包括以上各种优选模式的本公开的电化学装置用作在电源中的二次电池。可以将以用于电力存储的电源用于任何应用。基本上，该电源可以用于任何的电力系统或装置，并且还可以用于，例如，智能电网。

可替代地，可以将包括以上描述的优选模式的本公开的电解液用作镀浴(plating bath)。特别地，可以将包括以上描述的优选模式的本公开的电解液用作镀浴，其中，例如，可以将板状或棒状的金属镁单质用作负极(对电极)，并且例如，可以将铂(Pt)或铂合金、镍(Ni)或镍合金或不锈钢用作将被镀覆的材料，其形成正极(工作电极)。

实施例1

实施例1涉及本公开的电解液。实施例1的电解液包含砜以及溶解于砜中的镁盐，其中，镁盐包括硼氢化镁(Mg(BH₄)₂)。可以通过将硼氢化镁(Mg(BH₄)₂)溶解于砜中生产具有这种特征的实施例1的电解液。应注意，在实施例1中，砜包括由R₁R₂SO₂(其中，R₁和R₂各自表示烷基基团)表示的烷基砜，特别地是乙基正丙基砜(EnPS)。

特别地，实施例1的电解液是用于在电化学装置中使用的含镁离子的非水电解液，并且包括含有砜的溶剂以及溶解于该溶剂中的镁盐。在电解液中，砜与镁盐的摩尔比是，例如但不限于，50至150、典型的60至120、优选的65至75。

通过以下描述的方法生产实施例1的电解液。应注意，在该方法中，在手套箱(具有-80℃至-90℃露点的Ar气体气氛)中进行试剂的称重和混合。特别地，在搅拌器搅拌下，将49毫克的硼氢化镁(Mg(BH₄)₂)添加至5毫升的作为溶剂的EnPS中。通过搅拌器搅拌90分钟，将硼氢化镁溶解于砜中。然后进行过滤(孔径0.45μm)以除去未溶解的硼氢化镁。

在比较例1中，将1,2-二甲氧基乙烷(DME)用作代替砜的溶剂。特别地，在搅拌器搅拌下，将49毫克的硼氢化镁添加至5毫升的1,2-二甲氧基乙烷中。通过搅拌器搅拌90分钟，将硼氢化镁溶解于DME中。然后进行过滤(孔径0.45μm)以除去未溶解的硼氢化镁。

使实施例1和比较例1的电解液经历循环伏安法(CV)测量用于评估该电解液的电化学特性。使用三电极电解池(three-electrode cell)(具有1毫升的电解液的体积)进行该测量，其中将铂(Pt)电极(1.6mm的直径)用作工作电极，同时将镁(Mg)线(1.6mm的直径)用作对电极和参考电极。在室温下，在手套箱(具有-80℃至-90℃露点的Ar气体气氛)中进行测量。

从开路电压(OCV)开始第一次循环的测量。相对于参考电极的电势，工作电极的电势在还原侧首先降低至约-1.5伏，然后在氧化侧增加至约+2.0伏，且最终返回至OCV(即，电势以以下的顺序变化：OCV、约-1.5伏、约+2.0伏、OCV)。电势扫描速度是5毫伏/秒。

图1A和图1B是示出了实施例1的电解液的CV测量的结果的曲线图，并且图2是示出了实施例1和比较例1的电解液的CV测量的结果之间的比较的曲线图。水平轴代表了相对于参考电极的电势的工作电极的电势。此外，在图2中，“A”表示实施例1的结果，并且“B”表示比较例1的结果。应注意，图1A是示出了实施例1的电解液的第一次循环的CV测量的结果的曲线图，并且图1B是同时地示出了实施例1的电解液的第一次至第五次循环的CV测量的结果的曲线图。图1A和图1B示出了仅仅使用硼氢化镁和EnPS作为组分成功地合成了能够可逆地溶解和沉积镁(Mg)的电解液。图1B也示出了在镁的沉积和溶解时的电势开始没有变化，甚至随着循环数量增加也没有变化。此外，在图2中，实施例1和比较例1的测量的结果示出了当将EnPS用作溶剂时与当使用DME时相比，所观察到的电流值更大。

如以上描述的，实施例1证实了，砜(无醚溶剂)的使用使得可以获得与镁电极一起使用的且在室温下能够进行镁的可逆的电化学沉积/溶解的含镁离子的非水电解液。此外，使用的镁盐是硼氢化镁(Mg(BH₄)₂)，其不包含卤素原子。这消除了对电化学装置的各种组件由高度耐腐蚀的材料制成的需要。此外，由于使用砜作为溶剂生产这种电解液，因此这种电解液易于处理，与醚溶剂如THF相比，砜具有高沸点、低挥发性(低蒸汽压)和高安全性。这使得可以显著地简化制造例如镁电池的过程。与使用THF作为溶剂生产的常规电解液的那些相比，这种电解液还具有更宽的电位窗口。这拓宽了用于镁电池的正极材料的选择，并且因此使得可以改善可实现的二次电池的电压，即可实现的二次电池的能量密度。此外，由于这种电解液的简单的组成，其本身可以显著地降低成本。进一步地，在电解质层中这种优异的电解液的使用使得可以获得高性能的电化学装置，如高性能的镁电池。

例如，二甲基砜在25℃下具有102Pa的蒸汽压。因此，二甲基砜也是工业上易于处理的。相反地，例如，四氢呋喃(THF)在25℃下具有21.6kPa的蒸汽压。在制造设施运行成本方面，低蒸汽压的溶剂如砜的使用也是非常有利的。

实施例2

实施例2涉及本公开的电化学装置。特别地，实施例2的电化学装置包括本公开的电解液，特别是实施例1的电解液。实施例2的电化学装置特别地是具有包含实施例1的电解液的电解质层的电池(特别地是一次或二次电池，更特别地是具有包含镁的负极的一次或二次电池)。图3是示出了实施例2的电池的示意图。组成实施例2的电化学装置的电池具有包括以下的结构：正极10、负极11以及包含实施例1的电解液的电解质层12，其中，正极10和负极11彼此相对，在它们之间具有电解质层12。

该电池可以用于形成镁二次电池，其通过在充电期间经由电解质层12从正极10向负极11转移镁离子(Mg²⁺)，将电能转换为化学能来存储电力。在放电期间，镁二次电池通过使镁离子经由电解质层12从负极11返回至正极10而产生电能。

特别地，制造具有镁(Mg)负极和硫(S)正极的纽扣电池(coin battery)。图4是示出了纽扣电池的分解状态的示意图。将密封垫22放置在纽扣电池壳体21上，在其上以此堆叠含有硫的正极23、玻璃纤维间隔件(separator)24、由0.25μm厚的Mg板制成的负极25、由0.5μm厚的不锈钢板制成的间隔物(spacer)26以及纽扣电池盖27，然后通过将纽扣电池壳体21卷边内部密封。事先将间隔物26点焊至纽扣电池盖27。间隔件24包含实施例1的电解液。

实施例3

实施例3是实施例2的变形例。如图5的示意性截面视图所示，实施例3的电化学装置包括电容器，该电容器包括正极31、负极32和含浸有实施例1的电解液的间隔件33，其中正极31和负极32彼此相对，它们之间具有间隔件33。应注意，也可以将含浸有实施例1的电解液的凝胶电解质膜设置在间隔件33、正极31和负极32中的至少一个的表面上。参考标号35和36各自表示集电体，参考标号37表示密封垫。

可替代地，实施例3的电化学装置包括如图6的示意图中所示的空气电池。空气电池包括，例如，对水蒸气低可渗透性且选择性可渗透氧的选择性氧可渗透膜47；包含导电性多孔材料的空气电极侧集电体44；设置在空气电极侧集电体44和多孔正极41之间并且包含导电材料的多孔扩散层46；包含导电材料和催化材料的多孔正极41；由对水蒸气低可渗透性的间隔件和电解液(或含有电解液的固体电解质)构成的部件43；能够释放镁离子的负极42；负极侧集电体45；以及容纳这些层的外壳48。

在空气(气氛)51中的氧气52选择性地渗透穿过选择性氧可渗透膜47，允许其穿过包含多孔材料的空气电极侧集电体44、通过扩散层46扩散、并且供给至多孔正极41。穿过选择性氧可渗透膜47的氧气的移动部分地被空气电极侧集电体44阻塞。然而，通过扩散层46扩散(diffuse)和散布(spread)使氧气穿过空气电极侧集电体44，从而贯通整个多孔正极41有效地供给氧气。从而，防止了空气电极侧集电体44干扰对多孔正极41的整个表面的氧供给。此外，选择性氧可渗透膜47阻止水蒸气的渗入。因此，空气中的水的影响不可能地引起降解(degradation)，并且氧气被有效地供给至整个多孔正极41，这使得可以增加电池功率并且使得电池能够稳定地使用较长时期。

可替代地，实施例3的电化学装置包括如在图7的示意图中示出的燃料电池。燃料电池包括，例如，正极61、正极用电解液62、正极用电解液输送泵63、燃油管道64、正极用电解液储藏容器65、负极71、负极用电解液72、负极用电解液输送泵73、燃油管道74、负极用电解液储藏容器75以及离子交换膜66。允许正极用电解液62连续地或间歇地流动(循环)至燃料通道64中，穿过正极用电解液储藏容器65以及正极用电解液输送泵63。允许负极用电解液72连续地或间歇地流动(循环)至燃料通道74中，穿过负极用电解液储藏容器75以及负极用电解液输送泵73。在正极61和负极71之间产生电力。通过添加正极活性材料至实施例1的电解液所获得的材料可以用作正极用电解液62。通过添加负极活性材料至实施例1的电解液所获得的材料可以用作负极用电解液72。

已经基于优选实施例描述了本公开。应理解，这些实施例不旨在限制本公开。尽管在实施例中示出了，但是电解液的组成、用于制造的原材料、制造方法、制造条件、电解液的性质以及电化学装置和电池的构造和结构仅仅是非限制性的和说明性的，并且可以适当地进行修改。本公开的电解液和有机聚合物(如聚环氧乙烷、聚丙烯腈或PVDF)的混合物也可以用作凝胶电解质。

在实施例1中描述的电解液可以用作用于电镀镁的镀浴。应注意，用于电镀镁的镀浴中的镁盐不限于硼氢化镁，并且还可以是，例如，选自由以下所组成的组中的至少一种：氯化镁(MgCl₂)、溴化镁(MgBr₂)、碘化镁(MgI₂)、高氯酸镁(Mg(ClO₄)₂)、四氟硼酸镁(Mg(BF₄)₂)、六氟磷酸镁(Mg(PF₆)₂)、六氟砷酸镁(Mg(AsF₆)₂)、全氟烷基磺酸镁(Mg(R_f1SO₃)₂)(其中R_f1是全氟烷基基团)、四苯硼酸镁(Mg(B(C₆H₅)₄)₂)和全氟烷基磺酰亚胺镁(Mg((R_f2SO₂)₂N)₂)(其中R_f2是全氟烷基基团)。此外，在这种情况下，在这些镁盐中特别优选MgX₂(X＝Cl、Br或I)。进一步地，可以通过将镁盐溶解于能够溶解镁盐的低沸点溶剂中，然后将砜溶解于在镁盐的低沸点溶剂的溶液中，并且然后从砜溶液中除去低沸点溶剂来获得这样的镀浴。

能够溶解镁盐的低沸点溶剂基本上可以是能够溶解镁盐并且具有比所选择砜的沸点低的沸点的任何溶剂。优选地，将醇用作低沸点溶剂。这样的醇可以是一元醇或多元醇，并且可以是饱和或不饱和的醇。特别地，这样的醇可以是但不限于，甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(异丙醇)、1-丁醇、2-丁醇(仲丁醇)、2-甲基-1-丙醇(异丁醇)、2-甲基-2-丙醇(叔丁醇)或1-戊醇。

以上描述的镀浴也可以含有添加剂。该添加剂可以包括具有金属离子的盐，该金属离子包含选自由以下项组成的组中的至少一种的原子或原子团的阳离子的：铝(Al)、铍(Be)、硼(B)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锡(Sn)、钛(Ti)、铬(Cr)、铁(Fe)、钴(Co)和镧(La)。可替代地，添加剂可以包括包含选自由以下项组成的组中的至少一种的原子、有机基团或阴离子的盐：氢、烷基基团、烯基基团、芳基基团、苄基基团、酰胺基基团、氟离子(F^-)、氯离子(Cl^-)、溴离子(Br^-)、碘离子(I^-)、高氯酸根离子(ClO₄^-)、四氟硼酸根离子(BF₄^-)、六氟磷酸根离子(PF₆^-)、六氟砷酸根离子(AsF₆^-)、全氟烷基磺酸根离子(R_f1SO₃^-)(其中R_f1是全氟烷基基团)和全氟烷基磺酰亚胺离子(R_f2SO₂)₂N^-(其中R_f2是全氟烷基基团)。这些添加剂的添加可以提高镀浴的离子电导性(离子导电率，ionic conductivity)。

此外，在另一方式中，以上描述的镀浴可以进一步地包含非极性溶剂。即，非极性溶剂可以混合至镀浴中。非极性溶剂可以起到一种稀释剂的作用。在这种情况下，非极性溶剂的介电常数和供体数(donor number)各自优选地是20或更小。非极性溶剂可以是选自由以下项组成的组中的至少一种非极性溶剂：芳香族烃、醚、酮、酯和链状碳酸酯。特别地，芳香族烃可以是，例如，甲苯、苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯或1-甲基萘；并且醚可以是，例如，二乙醚或四氢呋喃。酮可以是，例如，4-甲基-2-戊酮。酯可以是，例如，乙酸甲酯或乙酸乙酯。链状碳酸酯可以是，例如，碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。

应注意，本公开还可以具有以下构成(configuration)。

[A01]<<电解液>>

一种电解液，其包含：砜；和溶解于砜中的镁盐，

镁盐包括硼氢化镁。

[A02]根据[A01]的电解液，其中砜是由R₁R₂SO₂(其中R₁和R₂各自表示烷基基团)表示的烷基砜；或烷基砜衍生物。

[A03]根据[A02]的电解液，其中

烷基砜是选自由以下项组成的组中的至少一种烷基砜：二甲基砜、甲基乙基砜、甲基正丙基砜、甲基异丙基砜、甲基正丁基砜、甲基异丁基砜、甲基仲丁基砜、甲基叔丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基正丙基砜、乙基异丙基砜、乙基正丁基砜、乙基异丁基砜、乙基仲丁基砜、乙基叔丁基砜、二正丙基砜、二异丙基砜、正丙基正丁基砜、正丁基乙基砜、异丁基乙基砜、仲丁基乙基砜和二正丁基砜，以及

烷基砜衍生物是乙基苯基砜。

[B01]<<电化学装置>>

一种电化学装置，包括电解液，

电解液包含砜以及溶解于砜中的镁盐，

镁盐包括硼氢化镁。

[B02]根据[B01]的电化学装置，其中砜是由R₁R₂SO₂(其中R₁和R₂各自表示烷基基团)表示的烷基砜；或烷基砜衍生物。

[B03]根据[B02]的电化学装置，其中烷基砜是选自由以下项组成的组中的至少一种的烷基砜：二甲基砜、甲基乙基砜、甲基正丙基砜、甲基异丙基砜、甲基正丁基砜、甲基异丁基砜、甲基仲丁基砜、甲基叔丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基正丙基砜、乙基异丙基砜、乙基正丁基砜、乙基异丁基砜、乙基仲丁基砜、乙基叔丁基砜、二正丙基砜、二异丙基砜、正丙基正丁基砜、正丁基乙基砜、异丁基乙基砜、仲丁基乙基砜和二正丁基砜，以及

烷基砜衍生物是乙基苯基砜。

[B04]根据[B01]至[B03]中任一项的电化学装置，其是具有包含电解液的电解质层的电池。

[B05]根据[B04]的电化学装置，其中电池是一次电池或二次电池。

[B06]根据[B05]的电化学装置，其中电池具有包含镁、镁合金或镁化合物的负极。

[B07]根据[B06]的电化学装置，进一步包括含有硫、氟化石墨、金属氧化物或金属卤化物作为正极活性物质的正极。

[B08]根据[B07]的电化学装置，其中金属氧化物或金属卤化物中的金属是钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜或锌。

[B09]根据[B04]至[B08]中任一项的电化学装置，其中电池包括镁电池、空气电池或燃料电池。

[B10]根据[B01]至[B03]中任一项的电化学装置，其包括电容器。

[B11]根据[B10]的电化学装置，其中，电容器包括正极、负极和夹在正极和负极之间且含浸有电解液的间隔件。

[B12]根据[B01]至[B03]中任一项的电化学装置，其包括传感器或镁离子过滤器。

[C01]一种二次电池，包括含有电解液的电解质层，

电解液包括砜以及溶解于砜中的镁盐，

镁盐包括硼氢化镁。

[C02]根据[C01]的二次电池，其中砜是由R₁R₂SO₂(其中R₁和R₂各自表示烷基基团)表示的烷基砜；或烷基砜衍生物。

[C03]根据[C02]的二次电池，其中烷基砜是选自由以下项组成的组中的至少一种的烷基砜：二甲基砜、甲基乙基砜、甲基正丙基砜、甲基异丙基砜、甲基正丁基砜、甲基异丁基砜、甲基仲丁基砜、甲基叔丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基正丙基砜、乙基异丙基砜、乙基正丁基砜、乙基异丁基砜、乙基仲丁基砜、乙基叔丁基砜、二正丙基砜、二异丙基砜、正丙基正丁基砜、正丁基乙基砜、异丁基乙基砜、仲丁基乙基砜和二正丁基砜，以及

烷基砜衍生物是乙基苯基砜。

[C04]根据[C01]至[C03]中任一项的二次电池，进一步包括含有镁、镁合金或镁化合物的负极。

[C05]根据[C01]至[C04]中任一项的二次电池，进一步包括含有硫、氟化石墨、金属氧化物或金属卤化物作为正极活性物质的正极。

[C06]根据[C05]的二次电池，其中金属氧化物或金属卤化物中的金属是钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜或锌。

[D01]一种电池组，包括：二次电池；控制单元，配置为进行对二次电池的控制；以及壳体，配置为容纳二次电池，其中

二次电池是根据[C01]至[C06]中任一项的二次电池。

[D02]一种配置为接收来自二次电池的电力的电子装置，其中

二次电池是根据[C01]至[C06]中任一项的二次电池。

[D03]一种电动车辆，包括：转换器，配置为接收来自二次电池的电力，并且将该电力转换为车辆的机械驱动力；以及控制装置，配置为基于有关二次电池的信息处理有关车辆控制的信息，其中

二次电池是根据[C01]至[C06]中任一项的二次电池。

[D04]一种电力系统，配置为接收来自二次电池的电力和/或从电源向二次电池提供电力，其中

二次电池是根据[C01]至[C06]中任一项的二次电池。

[D05]一种电力储藏用电源，该电源包括二次电池并且配置为连接至供给电力至其中的电子装置，其中

二次电池是根据[C01]至[C06]中任一项的二次电池。

[E01]<<电解液的制造方法>>

一种电解液的制造方法，该方法包括将硼氢化镁溶解于砜中以形成电解液。

[F01]<<镀浴>>

一种镀浴，包括：砜；以及溶解于砜中的镁盐，

镁盐包括硼氢化镁。

[F02]<<镀浴>>

一种镀浴，包括：砜；以及溶解于砜中的镁盐，该镁盐是选自由以下项组成的组中的至少一种镁盐：氯化镁、溴化镁、碘化镁、高氯酸镁、四氟硼酸镁、六氟磷酸镁、六氟砷酸镁、全氟烷基磺酸镁、四苯基硼酸镁和全氟烷基磺酰亚胺镁。

[F03]根据[F01]或[F02]的镀浴，其中砜是由R₁R₂SO₂(其中R₁和R₂各自表示烷基基团)表示的烷基砜；或烷基砜衍生物。

[F04]根据[F03]的镀浴，其中烷基砜是选自由以下项组成的组中的至少一种烷基砜：二甲基砜、甲基乙基砜、甲基正丙基砜、甲基异丙基砜、甲基正丁基砜、甲基异丁基砜、甲基仲丁基砜、甲基叔丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基正丙基砜、乙基异丙基砜、乙基正丁基砜、乙基异丁基砜、乙基仲丁基砜、乙基叔丁基砜、二正丙基砜、二异丙基砜、正丙基正丁基砜、正丁基乙基砜、异丁基乙基砜、仲丁基乙基砜和二正丁基砜，以及

烷基砜衍生物是乙基苯基砜。

[F05]根据[F01]至[F04]中任一项的镀浴，进一步地含有添加剂。

[F06]根据[F05]的镀浴，其中，添加剂包括具有金属离子的盐，该金属离子包含选自由以下项组成的组中的至少一种原子或原子团的阳离子的：铝(Al)、铍(Be)、硼(B)、镓(Ga)、铟(In)、硅(Si)、锡(Sn)、钛(Ti)、铬(Cr)、铁(Fe)、钴(Co)和镧(La)，或者

添加剂包括含有选自由以下项组成的组中的至少一种的原子、有机基团或阴离子的盐：氢、烷基基团、烯基基团、芳基基团、苄基基团、酰胺基基团、氟离子(F^-)、氯离子(Cl^-)、溴离子(Br^-)、碘离子(I^-)、高氯酸根离子(ClO₄^-)、四氟硼酸根离子(BF₄^-)、六氟磷酸根离子(PF₆^-)、六氟砷酸根离子(AsF₆^-)、全氟烷基磺酸根离子(R_f1SO₃^-)(其中R_f1是全氟烷基基团)和全氟烷基磺酰亚胺离子(R_f2SO₂)₂N^-(其中R_f2是全氟烷基基团)。

[F07]根据[F01]至[F06]中任一项的镀浴，进一步地含有非极性溶剂。

[F08]根据[F07]的镀浴，其中，非极性溶剂具有20或更小的介电常数以及20或更小的供体数。

[F09]根据[F07]或[F08]的镀浴，其中，非极性溶剂包括选自由以下项组成的组中的至少一种非极性溶剂：芳香族烃、醚、酮、酯和链状碳酸酯。

[F10]根据[F09]的镀浴，其中

芳香族烃是甲苯、苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯或1-甲基萘，

醚是二乙醚或四氢呋喃，

酮是4-甲基-2-戊酮，

酯是乙酸甲酯或乙酸乙酯，以及

链状碳酸酯是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯或碳酸甲乙酯。

[G01]<<镀浴的制造方法>>

一种用于制造镀浴的方法，该方法包括将硼氢化镁溶解于砜中以形成镀浴。

[G02]<<镀浴的制造方法>>

一种用于制造镀浴的方法，该方法包括以下步骤：

将镁盐溶解于能够溶解镁盐的低沸点溶剂中；

然后，将砜溶解于在镁盐的低沸点溶剂的溶液中；以及

然后，从砜溶液中除去低沸点溶剂，其中

镁盐是选自由以下项组成的组中的至少一种镁盐：氯化镁、溴化镁、碘化镁、高氯酸镁、四氟硼酸镁、六氟磷酸镁、六氟砷酸镁、全氟烷基磺酸镁、四苯硼酸镁和全氟烷基磺酰亚胺镁。

[G03]根据[G02]的制造镀浴的方法，该方法进一步地包括将非极性溶剂添加至从砜溶液中除去低沸点溶剂之后获得的产物中。

符号的说明

10…正极、11…负极、12…电解质层、21…纽扣电池壳体、22…密封垫、23…正极、24…间隔件、25…负极、26…间隔物、27…纽扣电池盖、31…正极、32…负极、33…间隔件、35、36…集电体、37…密封垫、41…多孔正极、42…负极、43…间隔件和电解液、44…空气电极侧集电体、45…负极侧集电体、46…扩散层、47…选择性氧可渗透膜、48…外壳、51…空气(气氛)、52…氧气、61…正极、62…正极用电解液、63…正极用电解液输送泵、64…燃油管道、65…正极用电解液储藏容器、71…负极、72…负极用电解液、73…负极用电解液输送泵、74…燃油管道、75…负极用电解液储藏容器、66…离子交换膜。