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公開番号2024160690
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-14
出願番号2024068944
出願日2024-04-22
発明の名称電解液及び二次電池
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人WisePlus
主分類H01M 10/0567 20100101AFI20241107BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高温保存後の残存容量に優れ、ガスが発生しにくい二次電池を与える電解液等を提供する。
【解決手段】下記式(1)で表される含フッ素エーテル化合物(1)及び下記式(2)で表される含フッ素エーテル化合物(2)を含む電解液であって、含フッ素エーテル化合物(1)及び(2)の合計含有量が、前記電解液に対して0.001～21質量%である電解液。
式(1):HCF₂-CF₂-O-Rf¹
(式中、Rf¹はフッ素化されていてもよい炭素数1～5のアルキル基)
式(2):CF₃-CHF-CF₂-O-Rf²
(式中、Rf²はフッ素化されていてもよい炭素数1～5のアルキル基)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（１）で表される含フッ素エーテル化合物（１）及び下記式（２）で表される含フッ素エーテル化合物（２）を含む電解液であって、含フッ素エーテル化合物（１）及び（２）の合計含有量が、前記電解液に対して０．００１～２１質量％である電解液。
式（１）：ＨＣＦ
２
－ＣＦ
２
－Ｏ－Ｒｆ
１
（式中、Ｒｆ
１
はフッ素化されていてもよい炭素数１～５のアルキル基）
式（２）：ＣＦ
３
－ＣＨＦ－ＣＦ
２
－Ｏ－Ｒｆ
２
（式中、Ｒｆ
２
はフッ素化されていてもよい炭素数１～５のアルキル基）
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
含フッ素エーテル化合物（２）の含有量が、含フッ素エーテル化合物（１）に対して０．０００１～１０質量％である請求項１に記載の電解液。
【請求項３】
含フッ素エーテル化合物（２）の含有量が、含フッ素エーテル化合物（１）に対して０．００１～５質量％である請求項１又は２に記載の電解液。
【請求項４】
前記式（１）における前記Ｒｆ
１
が炭素数１～３のフッ素化アルキル基であり、前記式（２）における前記Ｒｆ
２
が炭素数１～３のフッ素化アルキル基である請求項１又は２に記載の電解液。
【請求項５】
含フッ素エーテル化合物（１）がＨＣＦ
２
ＣＦ
２
ＯＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈ及びＣＨ
３
ＣＨ
２
ＣＨ
２
ＯＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈからなる群より選択される少なくとも１種であり、含フッ素エーテル化合物（２）がＣＦ
３
ＣＨＦＣＦ
２
ＯＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈ及びＣＨ
３
ＣＨ
２
ＣＨ
２
ＯＣＦ
２
ＣＨＦＣＦ
３
からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１又は２に記載の電解液。
【請求項６】
含フッ素エーテル化合物（１）がＨＣＦ
２
ＣＦ
２
ＯＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈであり、含フッ素エーテル化合物（２）がＣＦ
３
ＣＨＦＣＦ
２
ＯＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈである請求項１又は２に記載の電解液。
【請求項７】
更にカーボネート及びカルボン酸エステルからなる群より選択される少なくとも１種の溶媒と、リチウム塩を含む請求項１又は２に記載の電解液。
【請求項８】
請求項１又は２に記載の電解液を備える二次電池。
【請求項９】
負極活物質がＳｉ又はＳｎを含む請求項８に記載の二次電池。
【請求項１０】
負極活物質がＬｉ金属を含む請求項８に記載の二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電解液及び二次電池に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の電気製品の軽量化、小型化にともない、高いエネルギー密度をもつリチウムイオン二次電池等の電気化学デバイスの開発が進められている。また、リチウムイオン二次電池等の電気化学デバイスの適用分野が拡大するにつれて特性の改善が要望されている。特に今後、車載用にリチウムイオン二次電池が使われた場合、電池特性の改善はますます重要となる。
【０００３】
特許文献１には、２種の特定のフッ素含有エーテル化合物、並びに、特定のフッ素含有リン酸エステル化合物および特定のスルホン化合物から選択される少なくとも一種とを特定の含有量で含む二次電池用電解液が記載されている。また、特許文献２には、負極と電解液とを備えた二次電池であって、前記負極はシリコンを含有する化合物を含む負極活物質を含み、前記電解液は、特定のフッ素含有エーテル化合物と、特定のフッ素含有リン酸エステル化合物と、特定のスルホン化合物と、環状カーボネート化合物とを特定の含有量で含む二次電池が記載されている。特許文献３には、含フッ素溶媒を含む電解質塩溶解用溶媒、特定の環状シロキサン化合物、特定のフルオロシラン化合物および特定の化合物よりなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物、ならびに電解質塩を含有する非水系電解液が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１４／１８１８７７号
国際公開第２０１６／０６３９０２号
特開２００９－１６３９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、高温保存後の残存容量に優れ、ガスが発生しにくい二次電池を与える電解液、並びに、当該電解液を備える二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示（１）は、下記式（１）で表される含フッ素エーテル化合物（１）及び下記式（２）で表される含フッ素エーテル化合物（２）を含む電解液であって、含フッ素エーテル化合物（１）及び（２）の合計含有量が、上記電解液に対して０．００１～２１質量％である電解液に関する。
式（１）：ＨＣＦ
２
－ＣＦ
２
－Ｏ－Ｒｆ
１
（式中、Ｒｆ
１
はフッ素化されていてもよい炭素数１～５のアルキル基）
式（２）：ＣＦ
３
－ＣＨＦ－ＣＦ
２
－Ｏ－Ｒｆ
２
（式中、Ｒｆ
２
はフッ素化されていてもよい炭素数１～５のアルキル基）
【０００７】
本開示（２）は、含フッ素エーテル化合物（２）の含有量が、含フッ素エーテル化合物（１）に対して０．０００１～１０質量％である本開示（１）の電解液である。
【０００８】
本開示（３）は、含フッ素エーテル化合物（２）の含有量が、含フッ素エーテル化合物（１）に対して０．００１～５質量％である本開示（１）又は（２）の電解液である。
【０００９】
本開示（４）は、上記式（１）における上記Ｒｆ
１
が炭素数１～３のフッ素化アルキル基であり、上記式（２）における上記Ｒｆ
２
が炭素数１～３のフッ素化アルキル基である本開示（１）～（３）のいずれかとの任意の組合せの電解液である。
【００１０】
本開示（５）は、含フッ素エーテル化合物（１）がＨＣＦ
２
ＣＦ
２
ＯＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈ及びＣＨ
３
ＣＨ
２
ＣＨ
２
ＯＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈからなる群より選択される少なくとも１種であり、含フッ素エーテル化合物（２）がＣＦ
３
ＣＨＦＣＦ
２
ＯＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈ及びＣＨ
３
ＣＨ
２
ＣＨ
２
ＯＣＦ
２
ＣＨＦＣＦ
３
からなる群より選択される少なくとも１種である本開示（１）～（４）のいずれかとの任意の組合せの電解液である。
（【００１１】以降は省略されています）

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