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公開番号2025137395
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2025004082
出願日2025-01-10
発明の名称リチウム二次電池用電解液及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 20100101AFI20250911BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】含浸性に優れたリチウム二次電池用電解液及びリチウム二次電池用電解液を含むリチウム二次電池を提供する。
【解決手段】一実施形態に係るリチウム二次電池用電解液は、非水性有機溶媒と、リチウム塩と、下記化学式
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で表される第1化合物と、下記化学式
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で表される第2化合物と、を含む。リチウム二次電池は、正極活物質を含む正極と、負極活物質を含む負極と、前記リチウム二次電池用電解液と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
非水性有機溶媒と、
リチウム塩と、
下記化学式１で表される第１化合物と、
下記化学式２で表される第２化合物と、を含むリチウム二次電池用電解液。
［化１］
JPEG
2025137395000016.jpg
5
39
前記化学式１において、
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、それぞれ独立して置換または非置換のＣ２からＣ１０アルキルであり、
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
のうち少なくとも一つは、下記化学式Ａ１で表されるハロゲン化アルキル基であり、
［化Ａ１］
Ｃ
ｎ
Ｈ
２ｎ＋１－ｍ
Ｘ
ｍ
前記化学式Ａ１において、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、またはこれらの組み合わせで、ｎは、２から１０の整数で、ｍは、２から２ｎ＋１の整数であり、
［化２］
JPEG
2025137395000017.jpg
35
44
前記化学式２において、
Ｌ
２Ａ
及びＬ
２Ｂ
は、それぞれ独立して単一結合、置換または非置換のＣ１からＣ５アルキレン基、置換または非置換のＣ２からＣ５アルケニレン基、置換または非置換のＣ２からＣ５アルキニレン基、または置換または非置換のＣ６からＣ２０アリーレン基で、
Ａ及びＢは、それぞれ独立して置換または非置換のＣ１からＣ２０アルキル基、置換または非置換のＣ６からＣ２０アリール基、または置換または非置換のＣ２からＣ２０ヘテロアリール基であり、
Ａ及びＢのうち少なくとも一つは、下記化学式Ａ２で表される基であり、
［化Ａ２］
JPEG
2025137395000018.jpg
43
57
前記化学式Ａ２において、
Ｒ
２Ａ
及びＲ
２Ｂ
は、それぞれ独立して水素、ハロゲン、置換または非置換のＣ１からＣ１０アルキル基または置換または非置換のＣ３からＣ１０シクロアルキル基である。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、それぞれ独立して前記化学式Ａ１で表されるハロゲン化アルキル基である、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
【請求項３】
前記Ｘは、Ｆである、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
【請求項４】
前記第１化合物は，１，２，２－テトラフルオロエチル－２，２，２－トリフルオロエチルエーテル、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、またはこれらの混合物を含む、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
【請求項５】
前記化学式１は、下記化学式１－１で表されるものである、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
［化１－１］
JPEG
2025137395000019.jpg
40
90
【請求項６】
前記Ｌ
１
及びＬ
２
のうち少なくとも一つは、置換または非置換のＣ１からＣ５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。
【請求項７】
前記Ｌ
１
及びＬ
２
のうち少なくとも一つは、置換または非置換のＣ２からＣ５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。
【請求項８】
前記Ｌ
１
及びＬ
２
は、それぞれ独立して置換または非置換のＣ２からＣ５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。
【請求項９】
前記化学式２は、下記化学式２－１で表されるものである、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
［化２－１］
JPEG
2025137395000020.jpg
71
113
前記化学式２－１において、
Ｌ
１
及びＬ
２
はそれぞれ独立して置換または非置換のＣ２からＣ５アルキレン基であり、
Ｒ
２１Ａ
、Ｒ
２１Ｂ
、Ｒ
２１Ｃ
、及びＲ
２１Ｄ
は、それぞれ独立して水素、ハロゲン、置換または非置換のＣ１からＣ１０アルキル基または置換または非置換のＣ３からＣ１０シクロアルキル基である。
【請求項１０】
前記第２化合物は、下記第１群に並べられる化合物のうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
［第１群］
JPEG
2025137395000021.jpg
64
88
JPEG
2025137395000022.jpg
48
121
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
リチウム二次電池用電解液及びそれを含むリチウム二次電池に関する。
続きを表示（約 930 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、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デバイスの急速な普及に伴って、エネルギー密度が高く、高容量の二次電池の需要が急速に増大されつつある。それによって、リチウム二次電池の性能を向上させる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）及び脱離（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）が可能な活物質を含む正極及び負極と、電解液を含む電池であって、リチウムイオンが正極及び負極で挿入／脱離される際の酸化及び還元反応によって電気エネルギーを生成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一態様は、含浸性に優れたリチウム二次電池用電解液を提供することである。
【０００５】
他の一態様は、電解液を含むリチウム二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様は、非水性有機溶媒と、リチウム塩と、下記化学式１で表される第１化合物と、下記化学式２で表される第２化合物とを含むリチウム二次電池用電解液を提供する。
【０００７】
［化１］
JPEG
2025137395000002.jpg
5
39
【０００８】
化学式１において、Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
は、それぞれ独立して置換または非置換のＣ２からＣ１０アルキル基であり、Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
のうち少なくとも一つは下記化学式Ａ１で表されるハロゲン化アルキル基である。
【０００９】
［化Ａ１］
Ｃ
ｎ
Ｈ
２ｎ＋１－ｍ
Ｘ
ｍ
【００１０】
化学式Ａ１において、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、またはこれらの組み合わせであり、ｎは２から１０の整数であり、ｍは２から２ｎ＋１の整数である。
（【００１１】以降は省略されています）

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