[发明专利]蓄电设备用水系电解液和包含该水系电解液的蓄电设备

说明书

电解质是具有全氟烷基的非对称性酰亚胺的1种或2种以上的锂盐、或者具有全氟烷基的非对称性酰亚胺的锂盐与具有全氟烷基的对称性酰亚胺的锂盐的混合盐。1种或2种以上的锂盐与混合盐的组成比例以摩尔比计为(非对称性酰亚胺的锂盐)_x(对称性酰亚胺的锂盐)_1‑x(其中，x为0.1~1.0)，非对称性酰亚胺锂盐为(C₂F₅SO₂)(CF₃SO₂)NLi或(C₃F₇SO₂)(CF₃SO₂)NLi，对称性酰亚胺锂盐为(CF₃SO₂)₂NLi，电解液的组成中，相对于1种或2种以上的锂盐或作为混合盐的锂盐1摩尔，溶剂量为1.0摩尔以上且小于2摩尔。

技术领域

本发明涉及不燃性的蓄电设备用水系电解液和包含该水系电解液的蓄电设备。需要说明的是，本国际申请基于2019年3月19日分别申请的日本专利申请第51517号(日本特愿2019-51517)、日本专利申请第51518号(日本特愿2019-51518)和日本专利申请第51519号(日本特愿2019-51519)要求优先权，并将日本特愿2019-51517、日本特愿2019-51518和日本特愿2019-51518的全部内容援引至本国际申请中。

背景技术

当今，在个人电脑、手机等信息通信设备的相关领域中已经实用化的锂离子电池中使用非水系电解液。该非水系电解液呈现可燃性，因此，寻求使用了不燃性水系电解液的锂离子电池。然而，使用了水系电解液的锂离子电池存在因水的电解而难以实现高电压的课题。

作为现有的这种水系电解液，已知将锂盐溶解于水而成的水溶液电解液(参照专利文献1(权利要求1、[0018]段、[0049])段)。专利文献1中公开了：在该发明的水系锂二次电池中，通过使负极活性物质使用组成式为(TiO)₂P₂O₇的焦磷酸钛化合物作为主成分，从而能够在水溶液中稳定地进行Li的嵌入和脱嵌，并且，能够以约2.2V这一非常低的电位对Li⁺/Li电极进行Li的嵌入和脱嵌，若考虑到析氢过电位，则该2.2V的电位非常接近于用于不伴有析氢的极限电位，因此，该水系锂二次电池能够使电池电压较高，能够实现高输出的电池，且该水系锂二次电池能够比较稳定地反复进行充放电，能够抑制在反复充放电时的容量降低，能够提高容量维持率。此外，专利文献1的实施例2中，水系锂电池中含有浓度为6摩尔/L的LiNO₃水溶液作为水溶液电解液。

此外，以往作为包含这种水系电解液的蓄电设备，公开了溶解有钠的水溶液系二次电池(例如，参照专利文献2(权利要求1、[0019]段))。专利文献2中记载了：该水溶液系二次电池具备：包含能够吸储释放钠的正极活性物质的正极、包含能够吸储释放钠的负极活性物质的负极、夹杂在正极与负极之间的电解液，所述电解液是包含对pH变化表现出缓冲作用的缓冲物质且溶解有钠的水溶液，所述水溶液系二次电池能够得到约1.25V的电池电压。

此外，公开了下述二次电池，其中，作为水系电解质，包含浓度为3mol/L以上的钠离子、以及选自[N(FSO₂)₂]^-、SO₃^2-、S₂O₃^2-和SCN^-中的至少1种第一阴离子(参照专利文献3([0008]段、[0012]段))。专利文献3中记载了：与具有氟烷基的有机阴离子相比，第一阴离子的分子量小、在水系溶剂中的溶解度高，因此，能够使水系电解质的Na离子浓度为3mol/L以上，其结果，能够提高水系电解质的离子传导度，能够增大析氢过电位。