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公開番号2025137407
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2025009962
出願日2025-01-23
発明の名称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
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 10/0569 20100101AFI20250911BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】リチウム二次電池の高温特性を向上させるリチウム二次電池用電解液、及び高電圧環境における高温特性に優れたリチウム二次電池を提供する。
【解決手段】リチウム二次電池用電解液は、リチウム塩と、非水性有機溶媒と、添加剤と、を含み、非水性有機溶媒は、下記化学式
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で表される第1化合物を含み、添加剤は、下記化学式
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で表される化合物を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
リチウム塩と、
非水性有機溶媒と、
添加剤と、を含み、
前記非水性有機溶媒は、下記化学式１で表される化合物を含み、
前記添加剤は、下記化学式２で表される化合物を含む、リチウム二次電池用電解液。
［化１］
JPEG
2025137407000014.jpg
18
32
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、または置換もしくは非置換のＣ３からＣ１０シクロアルキル基であり、
［化２］
JPEG
2025137407000015.jpg
25
31
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、または置換もしくは非置換のＣ６からＣ２０アリーレン基であり、
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、または置換もしくは非置換の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Ａで表される基であり、
［化Ａ］
JPEG
2025137407000016.jpg
30
40
前記化学式Ａ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、または置換もしくは非置換のＣ３からＣ１０シクロアルキル基である。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記Ｒ
１Ａ
は、置換または非置換のＣ３からＣ１０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Ｒ
１Ａ
は、置換または非置換Ｃ３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４】
前記Ｒ
１Ａ
は、非置換Ｃ３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５】
前記化学式１で表される化合物は、酪酸メチル、酪酸エチル、及び酪酸プロピル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。
【請求項６】
前記化学式１で表される化合物は、前記リチウム二次電池用電解液の全体１００ｖｏｌ％に対して５０ｖｏｌ％から９５ｖｏｌ％で含まれる、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
【請求項７】
前記非水性有機溶媒は、カーボネート系溶媒を更に含む、請求項１に記載のリチウム二次電池用電解液。
【請求項８】
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９】
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１０】
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
2025137407000017.jpg
50
80
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、または置換もしくは非置換のＣ３からＣ１０シクロアルキル基である。
（【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 850 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、リチウム二次電池の高温特性を向上させる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、上記電解液を含むことで高電圧環境における高温特性に優れた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】
本発明の一態様によるリチウム二次電池用電解液は、リチウム塩と、非水性有機溶媒と、添加剤を含む。
【０００７】
非水性有機溶媒は、下記化学式１で表される化合物を含む。
【０００８】
［化１］
JPEG
2025137407000002.jpg
18
32
【０００９】
化学式１において、
Ｒ
１Ａ
及びＲ
１Ｂ
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、または置換もしくは非置換のＣ３からＣ１０シクロアルキル基である。
【００１０】
添加剤は、下記化学式２で表される化合物を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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