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非水電解液及びリチウムイオン二次電池 UPDATE

国内特許コード P200016652
整理番号 H26-072
掲載日 2020年2月28日
出願番号 特願2015-058139
公開番号 特開2016-178020
登録番号 特許第6583809号
出願日 平成27年3月20日(2015.3.20)
公開日 平成28年10月6日(2016.10.6)
登録日 令和元年9月13日(2019.9.13)
発明者
  • 大橋 亜沙美
  • 岡本 浩明
  • 森田 由紀
出願人
  • 国立大学法人山口大学
発明の名称 非水電解液及びリチウムイオン二次電池 UPDATE
発明の概要 【課題】電池特性に優れると同時に高い安全性をも実現する、電気化学デバイス用の電解液を提供する。
【解決手段】非水溶媒と、電解質と、下記一般式(1)で表される化合物と、を含有する、電解液。
Rf-X-Ar-OCO-Ar’-OR (1)
(式(1)中、Rfは、主鎖の炭素数2~18の置換又は無置換のパーフルオロアルキル基を有する官能基を示し、Rは主鎖の炭素数1~8の置換若しくは無置換の1価の炭化水素基を示し、Xは硫黄原子、酸素原子、SO基又はSO2基を示し、Ar及びAr’はそれぞれ独立に、環形成原子数が5以上20以下の置換若しくは無置換の芳香族基又は脂環式基を示す。)
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

従来、各種産業分野では、有機液体類を固化するために、低分子量又は高分子量の有機ゲル化剤が用いられている。低分子量の有機ゲル化剤としては、例えば、アミノ基、アミド基、尿素基などの水素結合性官能基を分子内に有する低分子量化合物群が知られており、化粧品、香粧品、汚泥処理などの分野で好適に用いられている。一方、高分子量の有機ゲル化剤としては、三次元的なネットワーク構造を分子内に有する高分子化合物群を挙げることができ、例えば、ポリエーテル系化合物などがよく知られている。高分子量の有機ゲル化剤についての研究例は多く、様々な分野に展開されている。

一方、低分子量の有機ゲル化剤は、高分子量のものに比べて開発が比較的遅く、知られているゲル化剤の種類は少ない。低分子量の有機ゲル化剤としては、例えば、ジアルキルウレア誘導体(例えば、特許文献1参照)、パーフルオロアルキル誘導体(例えば、特許文献2~3、非特許文献1参照)が知られている。

産業上の利用分野

本発明は、電気化学デバイス用電解液及びリチウムイオン二次電池に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
非水溶媒と、電解質と、下記一般式(1)で表される化合物と、を含有する、電気化学デバイス用の電解液。
Rf-X-Ar-OCO-Ar’-OR (1)
(式(1)中、Rfは、主鎖の炭素数2~18の置換又は無置換のパーフルオロアルキル基を有する官能基を示し、Rは主鎖の炭素数1~8の置換若しくは無置換の1価の炭化水素基を示し、Xは硫黄原子、酸素原子、SO基又はSO2基を示し、Ar及びAr’はそれぞれ独立に、環形成原子数が5以上20以下の置換若しくは無置換の芳香族基又は脂環式基を示す。)

【請求項2】
前記Rfは、下記一般式(2)で表される基である、請求項1記載の電解液。
Rf’-R’- (2)
(式(2)中、Rf’は主鎖の炭素数2~14の置換又は無置換のパーフルオロアルキル基を示し、R’は単結合又は主鎖の炭素数1~8の置換若しくは無置換の2価の炭化水素基を示す。)

【請求項3】
前記Ar及びAr’は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基又はピリジレン基である、請求項1又は2に記載の電解液。

【請求項4】
前記Ar及びAr’は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のフェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基のいずれかである、請求項1又は2に記載の電解液。

【請求項5】
前記Xは、硫黄原子、SO基又はSO2基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の電解液。

【請求項6】
前記Ar及びAr’は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換のフェニレン基又はビフェニレン基であって、前記Xは、S原子又はSO2基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の電解液。

【請求項7】
前記電解液はゲル化したゲル電解質である、請求項1~6のいずれか1項に記載の電解液。

【請求項8】
正極活物質を含有する正極と、
負極活物質を含有する負極と、
請求項1~7のいずれか1項に記載の電解液と、
を備える、リチウムイオン二次電池。

【請求項9】
前記正極活物質が、リチウム含有化合物を含む、請求項8に記載のリチウムイオン二次電池。

【請求項10】
前記負極活物質が、金属リチウム、炭素材料、リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料、及び、リチウム含有化合物からなる群より選ばれる1種以上の材料を含有する、請求項8又は9に記載のリチウムイオン二次電池。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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