特許ウォッチ

公開番号2025000913
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-07
出願番号2024172991,2023094566
出願日2024-10-02,2023-06-08
発明の名称電解液及びそれを用いた二次電池
出願人ダイキン工業株式会社
代理人弁理士法人タス・マイスター
主分類H01M 10/0567 20100101AFI20241224BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】シリコン負極を備えた二次電池の寿命向上と抵抗上昇抑制を可能とする電解液、及びそれを用いた二次電池を提供する。
【解決手段】珪素元素と炭素元素とを含む負極材料を有する電極を備える電池に用いる電解液であって、下記一般式(1)で表されるフッ素化エーテルを10質量%未満含むことを特徴とする電解液。
HCF₂CF₂-O-R (1)
(式中、Rはフッ素化アルキル基である。)
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
珪素元素と炭素元素とを含む負極材料を有する電極を備える電池に用いる電解液であって、下記一般式（１）で表されるフッ素化エーテルを１０質量％未満含むことを特徴とする電解液。
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－Ｒ（１）
（式中、Ｒはフッ素化アルキル基である。）
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
上記一般式（１）で表されるフッ素化エーテルが、下記一般式（２）～（４）で表されるフッ素エーテルからなる群より選択される少なくとも１のフッ素化エーテルである請求項１記載の電解液。
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－ＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈ（２）
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－ＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
３
（３）
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－ＣＨ
２
ＣＦ
３
（４）
【請求項３】
上記負極材料が、Ｓｉ及び／又はＳｉＯａ（０＜ａ＜２）と、炭素化合物とを含有するものである請求項１又は２記載の電解液。
【請求項４】
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５】
負極材料が、Ｓｉ及び／又はＳｉＯａ（０＜ａ＜２）と、炭素化合物とを含有するものである請求項４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、電解液及びそれを用いた二次電池に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
１，１，２，２－テトラフルオロエチル－２，２，３，３－テトラフルオロプロピルエーテルをはじめとするフッ素エーテルを、リチウムイオン電池用電解液の溶媒として使用することで、高電圧領域での寿命向上することが報告されている（非特許先行文献１）。具体的には、負極にリチウム金属、正極にＬｉＮｉ
０．５
Ｍｎ
１．５
Ｏ
４
を用い、１，１，２，２－テトラフルオロエチル－２，２，３，３－テトラフルオロプロピルエーテル等の様々なフッ素エーテルを、プロピレンカーボネートと混合し、溶媒として用いることで高電圧作動特性が向上することを開示している。
【０００３】
また、シリコン負極に対して、添加剤としてフルオロエチレンカーボネートを使用することで寿命が向上することが報告されている（非特許先行文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，１６４（１）Ａ６４１２－Ａ６４１６（２０１７）
ＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，１６３（８）Ａ１７０５－Ａ１７１６（２０１６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、シリコン負極を備えた二次電池の寿命向上と抵抗上昇抑制を可能とする電解液、及びそれを用いた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】
本開示は、珪素元素と炭素元素とを含む負極材料を有する電極を備える電池に用いる電解液であって、下記一般式（１）で表されるフッ素化エーテルを１０質量％未満含むことを特徴とする電解液である。
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－Ｒ（１）
（式中、Ｒはフッ素化アルキル基である。）
【０００７】
上記一般式（１）で表されるフッ素化エーテルが、下記一般式（２）～（４）で表されるフッ素エーテルからなる群より選択される少なくとも１のフッ素化エーテルであることが好ましい。
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－ＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
２
Ｈ（２）
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－ＣＨ
２
ＣＦ
２
ＣＦ
３
（３）
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－ＣＨ
２
ＣＦ
３
（４）
上記負極材料が、Ｓｉ及び／又はＳｉＯａ（０＜ａ＜２）と、炭素化合物とを含有するものであることが好ましい。
【０００８】
本開示は、上記のような電解液を備える二次電池でもある。
上記二次電池において、負極材料が、Ｓｉ及び／又はＳｉＯａ（０＜ａ＜２）と、炭素化合物とを含有するものであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本開示は、シリコン負極を備えた二次電池の寿命向上と抵抗上昇抑制を可能とする電解液を提供することができる。また、本開示の電解液を使用した二次電池は、電池寿命が向上し、抵抗上昇が抑制される。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示を詳細に説明する。
本開示の電解液は、珪素元素と炭素元素とを有する負極材料を含む電極を備える電池に好適に使用される電解液であって、下記一般式（１）で表されるフッ素化エーテルを１０質量％未満含むことを特徴とする。
ＨＣＦ
２
ＣＦ
２
－Ｏ－Ｒ（１）
（式中、Ｒはフッ素化アルキル基である。）
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許