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公開番号2025013177
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024085493
出願日2024-05-27
発明の名称添加剤、これを含むリチウム二次電池用電解液、およびリチウム二次電池
出願人三星エスディアイ株式会社,SAMSUNG SDI Co., LTD.
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類H01M 10/0567 20100101AFI20250117BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】高温でリチウム二次電池の抵抗増加およびガス発生を抑制しながら寿命特性を向上させる、リチウム二次電池用電解液添加剤を提供する。
【解決手段】添加剤、これを含むリチウム二次電池用電解液、およびリチウム二次電池に関し、添加剤は下記化学式1で表される。
[化学式1]
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(化学式1中、L1は、置換または非置換の炭素数1～20のアルキレン基であり、R1～R4はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数6～20のアリール基である。)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記化学式１で表される、リチウム二次電池用電解液添加剤：
［化学式１］
JPEG
2025013177000016.jpg
22
38
前記化学式１中、
Ｌ
１
は、置換または非置換の炭素数１～２０のアルキレン基であり、
Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数６～２０のアリール基である。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
Ｌ
１
は、置換または非置換の炭素数１～３のアルキレン基である、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液添加剤。
【請求項３】
Ｒ
１
～Ｒ
４
は全てフェニル基である、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液添加剤。
【請求項４】
前記化学式１は下記化学式１－１で表される、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液添加剤：
［化学式１－１］
JPEG
2025013177000017.jpg
36
66
。
【請求項５】
前記化学式１は、下記化学式１－１－１～１－１－３のうちのいずれか１つで表される、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液添加剤：
［化学式１－１－１］
JPEG
2025013177000018.jpg
58
71
［化学式１－１－２］
JPEG
2025013177000019.jpg
54
59
［化学式１－１－３］
JPEG
2025013177000020.jpg
62
71
。
【請求項６】
非水性有機溶媒と、、
リチウム塩と、
下記化学式１で表される添加剤と、を含む、リチウム二次電池用電解液：
［化学式１］
JPEG
2025013177000021.jpg
22
38
前記化学式１中、
Ｌ
１
は、置換または非置換の炭素数１～２０のアルキレン基であり、
Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数６～２０のアリール基である。
【請求項７】
前記添加剤は、前記リチウム二次電池用電解液１００重量％に対して０．０５～３重量％含まれる、請求項６に記載のリチウム二次電池用電解液。
【請求項８】
正極活物質を含む正極と、
負極活物質を含む負極と、
非水性有機溶媒、リチウム塩、および下記化学式１で表される添加剤を含む電解液と、を含む、リチウム二次電池：
［化学式１］
JPEG
2025013177000022.jpg
22
38
前記化学式１中、
Ｌ
１
は、置換または非置換の炭素数１～２０のアルキレン基であり、
Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数６～２０のアリール基である。
【請求項９】
前記正極活物質は、リチウムニッケル系複合酸化物を含む、請求項８に記載のリチウム二次電池。
【請求項１０】
前記正極活物質は、下記化学式１１で表されるリチウムニッケル系複合酸化物を含む、請求項９に記載のリチウム二次電池：
［化学式１１］
Ｌｉ
ａ１
Ｎｉ
ｘ１
Ｍ
１
ｙ１
Ｍ
２
ｚ１
Ｏ
２－ｂ１
Ｘ
ｂ１
前記化学式１１中、
０．９≦ａ１≦１．２、０．７≦ｘ１≦１、０≦ｙ１≦０．３、０≦ｚ１≦０．１、０．９≦ｘ１＋ｙ１＋ｚ１≦１．１、および０≦ｂ１≦０．１であり、
Ｍ
１
およびＭ
２
はそれぞれ独立して、Ａｌ、Ｂ、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｓｉ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、およびＺｒからなる群より選択される１つ以上の元素であり、
ＸはＦ、ＰおよびＳからなる群より選択される１つ以上の元素である。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、添加剤、これを含むリチウム二次電池用電解液、およびリチウム二次電池に関する。
続きを表示（約 940 文字）【背景技術】
【０００２】
最近、携帯電話、ノートパソコン、電気自動車など電池を使用する電子機器の急速な普及に伴ってエネルギー密度が高く、高容量である二次電池の需要が急速に増大している。これにより、リチウム二次電池の性能向上のための研究開発が活発に行われている。
【０００３】
リチウム二次電池は、リチウムイオンの挿入（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）および脱離（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）が可能な活物質を含む正極、負極、および電解液を含む電池であって、リチウムイオンが正極および負極から挿入／脱離されるときの酸化および還元反応によって電気エネルギーを生産する。
【０００４】
最近、リチウム二次電池の開発方向のうちの１つは高温特性を改善することである。一般に、リチウム二次電池は高温で抵抗が増加するか、ガスが発生するか、寿命が低下するなどの問題が発生する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００７－２９９５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の一実施形態は、高温でリチウム二次電池の抵抗増加およびガス発生を抑制しながら寿命特性を向上させる、リチウム二次電池用電解液添加剤を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態は、下記化学式１で表されるリチウム二次電池用電解液添加剤を提供する。
【０００８】
［化学式１］
JPEG
2025013177000002.jpg
22
38
【０００９】
化学式１中、Ｌ
１
は、置換または非置換の炭素数１～２０のアルキレン基であり、Ｒ
１
～Ｒ
４
はそれぞれ独立して、置換または非置換の炭素数６～２０のアリール基である。
【００１０】
本発明の一実施形態は、上記リチウム二次電池用電解液添加剤を含むリチウム二次電池用電解液を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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