非水电解液、使用了该非水电解液的蓄电设备和该非水电解液中使用的含有联苯基的碳...的制作方法_2

文档序号:9568763阅读:来源:国知局
可W优选列 举出W下的化合物。


W48] 上述化合物中,优选化合物Al~A45、A52~A73等具有通式(I)中的Xi~X4的 任一者为苯基或苄基时的结构的化合物,更优选具有X4为苯基或苄基时的结构的化合物, 进一步优选选自(2,6-二苯基苯基)甲基碳酸醋(化合物Al)、(2,6-二苯基苯基)乙 基碳酸醋(化合物A2)、(2,6 -二苯基苯基)締丙基碳酸醋(化合物A18)、(2,6 -二苯基 苯基)2 -丙烘基碳酸醋(化合物A22)、(2,6 -二苯基苯基)苯基碳酸醋(化合物A27)、 (2,6 -二苯基苯基)2 -苯基苯基碳酸醋(化合物A40)、(2,6 -二苯基苯基)3 -苯基苯基 碳酸醋(化合物A41)、(2,6 -二苯基苯基)4 -苯基苯基碳酸醋(化合物A42)、(2,4 -二 苯基苯基)碳酸醋(化合物A44)、(2 -苄基一6 -苯基苯基)甲基碳酸醋(化合物A52)、 (2 -苄基一6 -苯基苯基)乙基碳酸醋(化合物A53)、(2 -苄基一6 -苯基苯基)締丙基 碳酸醋(化合物A57)、(2 -苄基一6 -苯基苯基)2 -丙烘基碳酸醋(化合物A58)、(2 -苄基一6 -苯基苯基)苯基碳酸醋(化合物A63)、(2 -苄基一6 -苯基苯基)2 -苯基苯 基碳酸醋(化合物A68)、(2 -苄基一6 -苯基苯基)3 -苯基苯基碳酸醋(化合物A69)、和 (2-苄基一6-苯基苯基)4-苯基苯基碳酸醋(化合物A70)中的1种或2种W上。运是 因为:当苯基或苄基的取代位置为X4时,容易形成牢固且不会妨碍裡离子的透过的具有适 度的柔软性的覆盖膜,能够抑制电极厚度的增加。 W例在上述通式(I)中,当公~X4全部都是氨原子时,具体地可W优选列举出W下的

[0052] 上述化合物中,优选具有化合物81~84、817~618、822、827、839~842的结构 的化合物,更优选选自(甲基)2 -苯基苯基碳酸醋(化合物BI)、(乙基)2 -苯基苯基碳 酸醋(化合物B2)、(締丙基)2 -苯基苯基碳酸醋(化合物B18)、(2 -苯基苯基)2 -丙 烘基碳酸醋(化合物B22)、(苯基)2 -苯基苯基碳酸醋(化合物B27)、双(2 -苯基苯基) 碳酸醋(化合物B40)、(2 -苯基苯基)3 -苯基苯基碳酸醋(化合物B41)、和(2 -苯基苯 基)4一苯基苯基碳酸醋(化合物B42)中的1种或2种W上。使用运些化合物时,容易形成 牢固且不会妨碍裡离子的透过的具有适度的柔软性的覆盖膜,能够抑制电极厚度的增加。
[0053] 本发明的非水电解液中,非水电解液中所含的上述通式(I)表示的含有联苯基的 碳酸醋化合物的含量是,在非水电解液中优选为0.OOl~5质量%。该含量如果为5质 量% ^下,则在电极上过度形成覆盖膜从而电极厚度增加的可能性小,另外,该含量如果为 0.OOl质量% ^上,覆盖膜的形成充分,高溫循环特性提高,所W优选为上述范围。该含量在 非水电解液中更优选为0.05质量% ^上,进一步优选为0. 1质量% ^上。另外,其上限更 优选为3质量% ^下,进一步优选为2质量%W下。
[0054] 本发明中,作为能够与通式(I)表示的含有联苯基的碳酸醋化合物并用的含氣原 子或含不饱和键的环状碳酸醋,可W优选列举出选自4 -氣一1,3 -二氧杂环戊烧一2 -酬(FEC)、反式或顺式一4, 5 -二氣一1,3 -二氧杂环戊烧一2 -酬(W下将两者统称为 "D阳C")等含氣原子的环状碳酸醋、碳酸亚乙締醋(VC)、碳酸乙締基亚乙醋(VEC)和4-乙 烘基一1,3 -二氧杂环戊烧一2 -酬巧EC)等具有碳一碳双键或碳一碳=键的环状碳酸醋 中的1种或2种W上,更优选为选自4-氣一1,3-二氧杂环戊烧一2-酬(阳C)、碳酸亚 乙締醋(VC)或4 -乙烘基一1,3 -二氧杂环戊烧一2 -酬巧EC)中的1种或2种W上。
[0055] 上述的含氣原子或含不饱和键的环状碳酸醋可W单独使用1种,而当组合使用2 种W上时,较宽溫度范围内的电化学特性进一步提高,因而是优选的。另外,优选并用含氣 原子的环状碳酸醋和含不饱和键的环状碳酸醋。
[0056] 作为上述的含氣原子或含不饱和键的环状碳酸醋的优选的组合,可W优选地列举 出阳C和D阳C、阳C和VC、阳C和VEC、阳C和邸C、D阳C和VC、D阳C和VEC、D阳C和邸C、VC 和VEC、VC和邸C、VEC和邸C、阳C和D阳C和VC、阳C和D阳C和VEC、阳C和D阳C和邸C、 阳C和VC和VEC、阳C和VC和邸C、阳C和VEC和邸C、D阳C和VC和VEC、D阳C和VC和邸C、 D阳C和VEC和邸C、或VC和VEC和EEC等。上述组合中,更优选阳C和VC、阳C和邸C、VC 和VEC、VC和邸C、VEC和邸C、阳C和VC和VEC、阳C和VC和邸C、阳C和VEC和邸C、或VC 和VEC和邸C。
[0057] 含氣原子的环状碳酸醋的含量是,相对于非水溶剂的总体积优选为0. 07体积% W上,更优选为1体积% ^上,进一步优选为2体积% ^上,另外,其上限优选为35体积% W下,更优选为25体积% ^下,进一步优选为15体积% ^下,更进一步优选为10体积%W 下,运样就能够在不损害Li离子透过性的情况下减少电极厚度的增加率,因而是优选的。
[0058] 含有碳一碳双键或碳一碳=键等不饱和键的环状碳酸醋的含量是,相对于非水溶 剂的总体积优选为0. 07体积% ^上,更优选为0. 2体积% ^上,进一步优选为0. 7体积% W上,另外,其上限优选为7体积% ^下,更优选为4体积% ^下,进一步优选为2. 5体积% W下,运样就能够在不损害Li离子透过性的情况下减少电极厚度的增加率,因而是优选 的。
[0059] 本发明的非水电解液中,通过将上述通式(I)表示的含有联苯基的碳酸醋化合物 与下述的非水溶剂、电解质盐、W及其它的添加剂组合,能够协同地提高较宽溫度范围、特 别是高溫下的电化学特性,并且可W显现减少电极厚度的增加率运一卓越的效果。 W60]〔非水溶剂)
[0061] 作为本发明的非水电解液中使用的非水溶剂,可W优选地列举出选自环状碳酸 醋、链状醋、酸、内醋、酷胺和讽中的一种或两种W上。从在较宽溫度范围内协同地提高电化 学特性的观点出发,优选含有链状醋,更优选含有链状碳酸醋,进一步优选含有环状碳酸醋 和链状碳酸醋运两者。
[0062] 此外,本说明书中,"链状醋"的用语是作为包括链状碳酸醋和链状簇酸醋在内的 概念来使用的。
[0063] 作为上述环状碳酸醋,可W优选地列举出选自上述含氣原子或含不饱和键的环状 碳酸醋、碳酸亚乙醋巧C)、碳酸亚丙醋(PC)、碳酸1,2 -亚下醋和碳酸2, 3 -亚下醋中的一 种或两种W上,更优选为选自碳酸亚乙醋、碳酸亚丙醋中的一种或两种。如果非水溶剂含有 碳酸亚乙醋和/或碳酸亚丙醋,则电极上形成的覆盖膜的电阻变小,因而是优选的,碳酸亚 乙醋和/或碳酸亚丙醋的含量是,相对于非水溶剂的总体积优选为3体积% ^上,更优选为 5体积% ^上,进一步优选为7体积% ^上,另外,作为其上限,优选为50体积% ^下,更优 选为45体积% ^下,进一步优选为35体积%W下。
[0064] 运些溶剂可W单独使用一种,而当将上述含氣原子或含不饱和键的环状碳酸醋组 合两种W上使用时,较宽溫度范围、特别是高溫下的电化学特性进一步提高,因而是优选 的,特别优选组合S种W上使用。作为上述环状碳酸醋的优选的组合,优选为EC和PC、EC 和VC、PC和VC、VC和阳C、EC和阳C、PC和阳C、阳C和D阳C、EC和D阳C、PC和D阳C、VC和 D阳C、VEC和D阳C、VC和邸C、EC和邸C、EC和PC和VC、EC和PC和阳C、EC和VC和阳C、EC 和VC和VEC、EC和VC和邸C、EC和EEC和阳C、PC和VC和阳C、EC和VC和D阳C、PC和VC 和D阳C、EC和PC和VC和阳C、EC和PC和VC和D阳C等。上述的组合中,更优选为EC和 VC、EC和阳C、PC和阳C、EC和PC和VC、EC和PC和阳C、EC和VC和阳C、EC和VC和邸C、 EC和EEC和阳C、PC和VC和阳C、EC和PC和VC和阳C等组合。 W65] 作为链状醋,可W优选地列举出选自碳酸甲乙醋(MEC)、碳酸甲丙醋(MPC)、碳酸 甲基异丙醋(MIPC)、碳酸甲下醋和碳酸乙丙醋中的一种或两种W上的非对称链状碳酸醋; 选自碳酸二甲醋值MC)、碳酸二乙醋值EC)、碳酸二丙醋和碳酸二下醋中的一种或两种W上 的对称链状碳酸醋;选自新戊酸甲醋、新戊酸乙醋、新戊酸丙醋等新戊酸醋、丙酸甲醋、丙酸 乙醋、乙酸甲醋和乙酸乙醋中的一种或两种W上的链状簇酸醋。
[0066] 上述链状醋中,优选选自碳酸二甲醋、碳酸甲乙醋、碳酸甲丙醋、碳酸甲基异丙醋、 碳酸甲下醋、丙酸甲醋、乙酸甲醋和乙酸乙醋中的具有甲基的链状醋,特别优选具有甲基的 链状碳酸醋。
[0067] 另外,当使用链状碳酸醋时,优选使用两种W上。进而更优选含有对称链状碳酸醋 和非对称链状碳酸醋运两者,进一步优选对称链状碳酸醋的含量比非对称链状碳酸醋多。
[0068] 链状醋的含量没有特别限制,但相对于非水溶剂的总体积优选在60~90体积% 的范围内使用。该含量如果为60体积% ^上,则非水电解液的粘度不会变得过高,该含量 如果为90体积% ^下,则非水电解液的电导率下降而使较宽溫度范围、特别是高溫下的电 化学特性下降的可能性小,因而优选上述范围。 W例对称链状碳酸醋在链状碳酸醋中所占的体积的比例优选为51体积% ^上,更优 选为55体积% ^上。作为其上限,更优选为95体积% ^下,进一步优选为90体积%W下。 对称链状碳酸醋中特别优选含有碳酸二甲醋。另外,非对称链状碳酸醋更优选含有甲基,特 别优选为碳酸甲乙醋。上述情况下能够进一步提高较宽溫度范围、特别是高溫下的电化学 特性,减少电极厚度的增加率,因而是优选的。
[0070] 从提高较宽溫度范围、特别是高溫下的电化学特性的观点出发,环状碳酸醋与链 状醋的比例即环状碳酸醋:链状醋(体积比)优选为10 :90~45 :55,更优选为15 :85~ 40 :60,进一步优选为20 :80~35 :65。
[0071] 作为其它的非水溶剂,可W优选地列举出选自四氨巧喃、2 -甲基四氨巧喃、1, 4 -二嗯烧等环状酸、1,2 -二甲氧基乙烧、1,2 -二乙氧基乙烧、1,2 -二下氧基乙烧等链 状酸、丫-下内醋、丫-戊内醋、a-当归内醋等内醋、二甲基甲酯胺等酷胺、环下讽等讽中的 一种或两种W上。
[0072]为了获得适当的物性,上述的非水溶剂通常混合后使用。其组合可W优选地列举 出例如环状碳酸醋与链状碳酸醋的组合、环状碳酸醋与链状簇酸醋的组合、环状碳酸醋与 链状碳酸醋与内醋的组合、环状碳酸醋与链状碳酸醋与酸的组合、环状碳酸醋与链状碳酸 醋与链状簇酸醋的组合等。
[0073] 本发明的非水电解液中,作为能够与通式(I)表示的含有联苯基的碳酸醋化合物 组合使用的添加剂,可W列举出选自(a)含有S〇2基的化合物、化)氣化苯化合物、(C)憐酸 醋化合物、(d)含碳一碳=键的化合物、(e)簇酸酢、(f)异氯酸醋化合物、(g)含裡的离子 性化合物、化)腊化合物、(i)苯化合物、(j)环状缩醒化合物和化)憐腊化合物中的至少
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