【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及非水电解液、非水电解液电池和化合物。
技术介绍
1、目前为止，作为用于改善非水电解液电池的循环特性、高温贮藏特性等耐久性的手段，研究了以正极、负极的活性物质为代表的各种电池构成要素的最优化。非水电解液关联技术也不例外，提出了利用各种添加剂来抑制由于非水电解液在活性的正极、负极的表面上发生分解而导致的劣化。
2、例如专利文献1中，作为能构成循环特性、电池容量、保存特性、传导率等电池特性优异的锂电池的非水电解液，公开了一种锂电池用非水电解液，其特征在于，其为在非水溶剂中溶解有电解质的非水电解液，其中，该非水电解液还含有吡咯烷酮衍生物。
3、进而，专利文献2中示出：通过使非水电解液中含有吡咯烷酮、噁唑烷酮、咪唑烷酮等含氮杂环化合物，从而在宽的温度范围内，成为充放电效率和容量维持特性优异的非水系电解液二次电池。
4、现有技术文献
5、专利文献
6、专利文献1：日本特开2009-224281号公报
7、专利文献2：日本专利第5109213号公报
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、然而，本专利技术人等进行了研究，结果可知：添加这些具有酰胺基的五元环化合物的情况下，确认到内阻的上升，没有改善初始的输入/输出特性的效果或该效果小。像这样，关于电阻特性、特别是初始的电阻特性，留有研究的余地。
3、本公开是鉴于上述情况而作出的，其目的在于，提供：能减少电池的初始电阻值的非水电解液和非水电
4、用于解决问题的方案
5、本专利技术人等鉴于所述问题，反复进行了深入研究，结果发现：
6、通过含有(i)选自由后述的通式(1)所示的化合物、通式(2)所示的化合物、通式(3)所示的化合物、通式(4-1)所示的化合物、通式(4-2)所示的化合物、通式(4-3)所示的化合物、通式(5)所示的化合物和通式(6)所示的化合物组成的组中的至少1者(以后有时记作“成分(i)”。)；(ii)溶质(以后有时记作“成分(ii)”。)；以及(iii)非水有机溶剂(以后有时记作“成分(iii)”。)的非水电解液，从而得到初始电阻值低的非水电解液电池，解决了上述课题。
7、即，本专利技术人等发现通过以下的构成可以解决上述课题。
8、[1]
9、一种非水电解液，其含有：(i)选自由下述通式(1)所示的化合物、下述通式(2)所示的化合物、下述通式(3)所示的化合物、下述通式(4-1)所示的化合物、下述通式(4-2)所示的化合物、下述通式(4-3)所示的化合物、下述通式(5)所示的化合物和下述通式(6)所示的化合物组成的组中的至少1者；(ii)溶质；以及(iii)非水有机溶剂。
10、
11、[通式(1)中，x1表示ch2、nh、o、s或so2。y1表示ch或n。z1表示ch2、o或nr5。r5表示氢原子、碱金属阳离子、或碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基，在前述烷基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子。另外，前述烷基的任意氢原子任选被氟原子所取代。r5表示碱金属阳离子的情况下，氮原子与r5的键表示离子键。
12、r1表示po(rf)2或so2rf。rf表示卤素原子、碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基、碳原子数2～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烯基、或碳原子数2～12的直链或碳原子数4～12的支链状的炔基，在前述烷基、烯基或炔基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子和氮原子中的至少一者。并且，前述烷基、烯基或炔基的任意氢原子任选被氟原子所取代。存在有多个rf的情况下，多个rf任选相同或不同。
13、n1为1～3的整数，r2、r3和r4各自独立地表示氢原子或碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基，在前述烷基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子。并且，前述烷基的任意氢原子任选被氟原子所取代。存在有多个r4的情况下，多个r4任选相同或不同。]
14、
15、[通式(2)中，y2和y3各自独立地表示ch或n。z2和z3各自独立地表示ch2、o或nr11。r11表示氢原子、碱金属阳离子、或碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基，在前述烷基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子。并且，前述烷基的任意氢原子任选被氟原子所取代。r11表示碱金属阳离子的情况下，氮原子与r11的键表示离子键。
16、r6和r7各自独立地表示po(rf)2或so2rf。rf表示卤素原子、碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基、碳原子数2～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烯基、或碳原子数2～12的直链或碳原子数4～12的支链状的炔基，在前述烷基、烯基或炔基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子和氮原子中的至少一者。并且，前述烷基、烯基或炔基的任意氢原子任选被氟原子所取代。存在有多个rf的情况下，多个rf任选相同或不同。
17、n2为1～3的整数，r8、r9和r10各自独立地表示氢原子或碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基，在前述烷基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子，并且，前述烷基的任意氢原子任选被氟原子所取代。存在有多个r10的情况下，多个r10任选相同或不同。]
18、
19、[通式(3)中，y4和y5各自独立地表示ch或n。z4表示ch2、o或nr17。r17表示氢原子、碱金属阳离子、或碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基，在前述烷基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子。并且，前述烷基的任意氢原子任选被氟原子所取代。r17表示碱金属阳离子的情况下，氮原子与r17的键表示离子键。r12表示po(rf)2或so2rf。rf表示卤素原子、碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基、碳原子数2～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烯基、或碳原子数2～12的直链或碳原子数4～12的支链状的炔基，在前述烷基、烯基或炔基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子和氮原子中的至少一者。并且，前述烷基、烯基或炔基的任意氢原子任选被氟原子所取代。存在有多个rf的情况下，多个rf任选相同或不同。r13表示卤素原子或碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基，在前述烷基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子。并且，前述烷基的任意氢原子任选被氟原子所取代。n3为0～3的整数，r14、r15和r16各自独立地表示氢原子或碳原子数1～12的直链或碳原子数3～12的支链状的烷基，在前述烷基中的碳原子-碳原子键之间任选包含氧原子。并且，前述烷基的任意氢原子任选被氟原子所取代。存在有多个r16的情况下，多个r16任选相同或不同。需要说明的是，n3为0时，r16不存在，r15所键合的碳原子与y5直接键合。]
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【技术保护点】
1.一种非水电解液，其含有：(I)选自由下述通式(1)所示的化合物、下述通式(2)所示的化合物、下述通式(3)所示的化合物、下述通式(4-1)所示的化合物、下述通式(4-2)所示的化合物、下述通式(4-3)所示的化合物、下述通式(5)所示的化合物和下述通式(6)所示的化合物组成的组中的至少1者；(II)溶质；以及(III)非水有机溶剂，
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述(I)为选自由所述通式(2)所示的化合物、所述通式(3)所示的化合物、所述通式(4-1)所示的化合物、所述通式(4-2)所示的化合物和所述通式(5)所示的化合物组成的组中的至少1者。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的R1表示POF2或SO2F。
4.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(2)中的R6和R7各自独立地表示POF2或SO2F。
5.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(3)中的R12表示POF2或SO2F。
6.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(4-1)、(
7.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(5)中的R24表示POF2或SO2F。
8.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(6)中的R28为氟原子。
9.根据权利要求1或3所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的R5表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
10.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(2)中的R11表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
11.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(3)中的R17表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
12.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(4-1)、(4-2)或(4-3)中的R23表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
13.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(5)中的R27表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
14.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述溶质为选自由LiPF6、LiBF4、LiSbF6、LiAsF6、LiClO4、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(SO2F)2、LiAlO2、LiAlCl4、LiCl和LiI组成的组中的至少1者，或为选自由NaPF6、NaBF4、NaSbF6、NaAsF6、NaClO4、NaCF3SO3、NaC4F9SO3、NaN(SO2F)2、NaAlO2、NaAlCl4、NaCl和NaI组成的组中的至少1者。
15.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述非水有机溶剂包含选自由环状酯、链状酯、环状醚、链状醚、砜化合物、亚砜化合物和离子液体组成的组中的至少1者。
16.根据权利要求15所述的非水电解液，其中，所述环状酯为环状碳酸酯。
17.根据权利要求16所述的非水电解液，其中，所述环状碳酸酯为选自由碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和氟代碳酸亚乙酯组成的组中的至少1种。
18.根据权利要求15所述的非水电解液，其中，所述链状酯为链状碳酸酯。
19.根据权利要求18所述的非水电解液，其中，所述链状碳酸酯为选自由碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲丙酯组成的组中的至少1种。
20.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，相对于非水电解液的总量，所述(I)的含量为0.01～10.0质量％。
21.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其还含有选自由碳酸亚乙烯酯、双(草酸)硼酸盐、二氟草酸硼酸盐、二氟双(草酸)磷酸盐、四氟草酸磷酸盐、四氟(丙二酸)磷酸盐、(二氟磷酰基)(氟磺酰基)酰亚胺盐、二氟磷酸盐、氟磺酸盐、1,3-丙烯磺内酯、1,3-丙烷磺内酯、1,6-二异氰酸根合己烷、乙炔基碳酸亚乙酯、1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、4-丙基-1,3,2-二氧硫杂环戊烷-2,2-二氧化物、甲烷二磺酸亚甲酯、1,2-乙二磺酸酐、甲基磺酰氟、三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯、(乙氧基)五氟环三磷腈、四氟(吡啶甲酸)磷酸盐、1,3-二甲基-1,3-二乙烯基-1,3-二(1,1,1,3,3,3-六氟异丙基)二硅氧烷、叔丁基苯、叔戊...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种非水电解液，其含有：(i)选自由下述通式(1)所示的化合物、下述通式(2)所示的化合物、下述通式(3)所示的化合物、下述通式(4-1)所示的化合物、下述通式(4-2)所示的化合物、下述通式(4-3)所示的化合物、下述通式(5)所示的化合物和下述通式(6)所示的化合物组成的组中的至少1者；(ii)溶质；以及(iii)非水有机溶剂，
2.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述(i)为选自由所述通式(2)所示的化合物、所述通式(3)所示的化合物、所述通式(4-1)所示的化合物、所述通式(4-2)所示的化合物和所述通式(5)所示的化合物组成的组中的至少1者。
3.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的r1表示pof2或so2f。
4.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(2)中的r6和r7各自独立地表示pof2或so2f。
5.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(3)中的r12表示pof2或so2f。
6.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(4-1)、(4-2)、或(4-3)中的r18表示pof2或so2f。
7.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(5)中的r24表示pof2或so2f。
8.根据权利要求1所述的非水电解液，其中，所述通式(6)中的r28为氟原子。
9.根据权利要求1或3所述的非水电解液，其中，所述通式(1)中的r5表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
10.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(2)中的r11表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
11.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(3)中的r17表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
12.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(4-1)、(4-2)或(4-3)中的r23表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
13.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述通式(5)中的r27表示氢原子、锂离子、钠离子或碳原子数1～4的直链或碳原子数3～4的支链状的烷基。
14.根据权利要求1或2所述的非水电解液，其中，所述溶质为选自由lipf6、libf4、lisbf6、liasf6、liclo4、l...
【专利技术属性】
技术研发人员：三浦雅大，中原启太，岩崎进，片冈风凯，森中孝敬，
申请(专利权)人：中央硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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