[发明专利]电解液

说明书

技术领域

本发明涉及含有至少在一端含有末端具有CF₃的含氟醚基的链状碳酸酯和电解质盐的电解液。

背景技术

作为锂二次电池和太阳能电池、自由基电池、电容器的电解质盐用溶剂，使用碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯等的碳酸酯类。但是，因为闪点低、燃烧性高而有因过度充电/过度加热引起着火爆炸的危险性，另外，由于粘性高、低温下的传导率变低，输出下降。

为了这些解决，提出使用将链状碳酸酯氟化而得到的含氟链状碳酸酯的方案。例如，提出有：一端由含氟烷基构成、另一端由烃类烷基构成的碳酸酯(特开平6-219992号公报)；中心为亚乙基(ethylene)、两末端具有CF₃(CF₂)(CH₂)-的二碳酸酯(特开平10-149840号公报)；两端都由六氟异丙基构成的碳酸酯(特开2001-256983号公报)的含氟烷基的末端为全氟的碳酸酯；除此以外，还有一端由全氟醚基构成、另一端由烃类烷基构成的碳酸酯(特开2000-327634号公报)。

但是，含氟烷基的末端为全氟基的碳酸酯(特开平10-149840号公报、特开2001-256983号公报)，其电解质盐的溶解性低，另外，有与烃类溶剂的相溶性差的缺点。一端由烃类烷基构成的碳酸酯(特开平6-219992号公报、特开2000-327634号公报)，其电解质盐的溶解性、与烃类溶剂的相溶性方面得到改善，但另一方面可以看到因含氟量下降引起阻燃性下降、耐电压下降。

另一方面，也提出添加含氟醚的方案(特开平6-176768号公报、特开平8-37024号公报、特开平11-307123号公报、特开2000-294281号公报等)。

但是，含氟醚化合物在低温下的粘性，低于含氟烷基末端的碳酸酯，但是作为电解质盐的锂盐的溶解性低，另外，与可以作为电解质盐溶解用溶剂使用的烃类碳酸酯的相溶性低，有引起2相分离的缺点，除此以外，闪点比较低，在阻燃性方面必须改善，这些问题的解决成为重要的课题。

另外，在与锂二次电池同样反复充放电的电容器或自由基电池的电解液中，阻燃性和耐电压提高，除此以外，希望即使在低温下粘性也不变高，而且，传导率下降也少的低温特性提高。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的问题，提供低温特性、耐电压优异，另外，提高阻燃性，电解质盐的溶解性高，与烃类溶剂的相互溶解性也优异的电解液。

本发明人等发现，仍然维持基于含氟醚基的效果，即含有含氟醚基的链状碳酸酯所具有的优异的低温特性、耐电压，由于在至少一个含氟醚基的末端配置CF₃，也能够消除缺点即消除电解质盐的溶解性下降、与烃类溶剂的相溶性下降、阻燃性不充分的缺点，至此完成了本发明。

即，本发明涉及含有式(I)所示的链状碳酸酯(I)和电解质盐(II)的电解液，

(式中，Rf¹是末端具有CF₃的含氟醚基(Ia)，Rf²是含氟醚基(以下也简称为“CF₃末端含氟醚基”)或含氟烷基。)

本发明的电解液由作为电解质盐溶解用溶剂的特定的含有CF₃末端含氟醚基的链状碳酸酯(I)和电解质盐(II)构成。

含有本发明中使用的CF₃末端含氟醚基的链状碳酸酯(I)由式(I)表示。

(式中，Rf¹是末端具有CF₃的含氟醚基(Ia)，优选碳原子数为2～16的含氟醚基，Rf²是含氟醚基，优选末端具有CF₃或CH₃的碳原子数为2～16的含氟醚基或含氟烷基，优选末端具有CF₃或CH₃的碳原子数为1～16的含氟烷基。)

因为本发明的链状碳酸酯至少在一个末端具有CF₃，所以，可以期待低温下的粘性的进一步下降和闪点的上升。