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公開番号2025013040
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023116316
出願日2023-07-14
発明の名称化合物、電池用添加剤、電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池、及び、リチウム二次電池の製造方法
出願人三井化学株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C07C 307/02 20060101AFI20250117BHJP(有機化学)
要約【課題】電池の保存時の電池抵抗を低減させることができる電池用非水電解液を提供する。
【解決手段】下記式(I)で表される化合物。式(I)中、M¹及びM²は、それぞれ独立に、水素原子、リチウム原子、ナトリウム原子、又はカリウム原子を表し、nは、0～10を表す。
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【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記式（Ｉ）で表される化合物。
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2025013040000021.jpg
21
94
〔式（Ｉ）中、Ｍ
１
及びＭ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、リチウム原子、ナトリウム原子、又はカリウム原子を表し、ｎは、０～１０を表す。〕
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
請求項１に記載の化合物である化合物（Ｉ）を含む、電池用添加剤。
【請求項３】
請求項１に記載の化合物である化合物（Ｉ）を含む、電池用非水電解液。
【請求項４】
更に、化合物（Ａ）を含有し、
前記化合物（Ａ）が、モノフルオロリン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムからなる群から選択される少なくとも１種である化合物（II）と、下記式（III）で表される化合物（III）と、下記式（IV）で表される化合物（IV）と、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３に記載の電池用非水電解液。
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32
152
〔式（III）中、
Ｍは、アルカリ金属であり、
Ｙは、遷移元素、周期律表の１３族元素、１４族元素、又は１５族元素であり、
ｂは、１～３の整数であり、
ｍは、１～４の整数であり、
ｎは、０～８の整数であり、
ｑは、０又は１であり、
Ｒ
３１
は、炭素数１～１０のアルキレン基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキレン基、炭素数６～２０のアリーレン基、又は炭素数６～２０のハロゲン化アリーレン基（これらの基は、構造中に置換基、又はヘテロ原子を含んでいてもよく、ｑが１でｍが２～４の場合にはｍ個のＲ
３１
はそれぞれが結合していてもよい。）であり、
Ｒ
３２
は、ハロゲン原子、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキル基、炭素数６～２０のアリール基、又は炭素数６～２０のハロゲン化アリール基（これらの基は、構造中に置換基、又はヘテロ原子を含んでいてもよく、ｎが２～８の場合はｎ個のＲ
３２
はそれぞれが結合して環を形成していてもよい。）であり、
Ｑ
１
及びＱ
２
は、それぞれ独立に、酸素原子又は炭素原子である。
式（IV）中、
Ｒ
４１
は、酸素原子、炭素数１～６のアルキレン基、又は炭素数２～６のアルケニレン基であり、
Ｒ
４２
は、炭素数１～６のアルキレン基、炭素数２～６のアルケニレン基、式（iv-1）で表される基、又は式（iv-2）で表される基であり、
＊は、結合位置であり、
式（iv-1）中、Ｒ
４３
は、酸素原子、炭素数１～６のアルキレン基、炭素数２～６のアルケニレン基、又はオキシメチレン基であり、
式（iv-2）中、Ｒ
４４
は、炭素数１～６のアルキル基、又は炭素数２～６のアルケニル基である。〕
【請求項５】
前記化合物（Ａ）の含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、０．０１質量％～５．０質量％である、請求項４に記載の電池用非水電解液。
【請求項６】
前記化合物（Ｉ）の含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、０．０１質量％～５．０質量％である、請求項３に記載の電池用非水電解液。
【請求項７】
ケースと、
前記ケースに収容された、正極、負極、セパレータ、及び電解液と、
を備え、
前記正極が、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極であり、
前記負極が、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極であり、
前記電解液が、請求項３～請求項６のいずれか１項に記載の電池用非水電解液である、
リチウム二次電池前駆体。
【請求項８】
前記正極が、正極活物質として、下記式（Ｃ１）で表されるリチウム含有複合酸化物を含む、請求項７に記載のリチウム二次電池前駆体。
ＬｉＮｉ
ａ
Ｃｏ
ｂ
Ｍｎ
ｃ
Ｏ
２
… 式（Ｃ１）
〔式（Ｃ１）中、ａ、ｂ及びｃは、それぞれ独立に、０超１未満であり、かつ、ａ、ｂ及びｃの合計は、０．９９以上１．００以下である。〕
【請求項９】
請求項７に記載のリチウム二次電池前駆体を準備する工程と、
前記リチウム二次電池前駆体に対して、充電及び放電を施す工程と
を含む、リチウム二次電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のリチウム二次電池前駆体に対して、充電及び放電を施して得られたリチウム二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、化合物、電池用添加剤、電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池、及び、リチウム二次電池の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電池用非水電解液に関し、様々な検討がなされている。
例えば、特許文献１には、高温環境下でリチウム二次電池が保存されても、直流抵抗の増加、及び放電容量の低下を抑制することができるリチウム（Ｎ－カルボニル）スルホンアミド化合物、リチウム二次電池用添加剤、リチウム二次電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池、及びリチウム二次電池の製造方法として、特定構造のリチウム（Ｎ－カルボニル）スルホンアミド化合物、及び、このリチウム（Ｎ－カルボニル）スルホンアミド化合物を含むリチウム二次電池用添加剤他が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２２／１９６２３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の化合物以外の化合物を用い、電池の保存後の電池容量を維持しつつ、電池の保存後の電池抵抗を低減させることが求められる場合がある。
【０００５】
本開示の一態様の目的は、電池の保存後の電池容量を維持しつつ、電池の保存後の電池抵抗を低減させることができる、化合物、電池用添加剤、電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池、及び、リチウム二次電池の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
＜１＞下記式（Ｉ）で表される化合物。
【０００７】
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21
94
【０００８】
式（Ｉ）中、Ｍ
１
及びＭ
２
は、それぞれ独立に、水素原子、リチウム原子、ナトリウム原子、又はカリウム原子を表し、ｎは、０～１０を表す。
【０００９】
＜２＞＜１＞に記載の化合物である化合物（Ｉ）を含む、電池用添加剤。
＜３＞＜１＞に記載の化合物である化合物（Ｉ）を含む、電池用非水電解液。
＜４＞更に、化合物（Ａ）を含有し、
前記化合物（Ａ）が、モノフルオロリン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムからなる群から選択される少なくとも１種である化合物（II）と、下記式（III）で表される化合物（III）と、下記式（IV）で表される化合物（IV）と、からなる群より選択される少なくとも１種である、
＜３＞に記載の電池用非水電解液。
【００１０】
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32
155
（【００１１】以降は省略されています）

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