[发明专利]含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶剂及电解质溶液、以及锂离子二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及能够用于使用含氧酸盐锂(オキソ酸塩リチウム，lithium-containing oxoacid salts)作为正极活性物质的锂离子二次电池的含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶剂、含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶液以及锂离子二次电池。 

背景技术

离子型液体(也称为离子液体)是由阳离子和阴离子组成的盐，其是具有室温附近以下的熔点的化合物，并且具有阻燃性、不挥发性、高度热稳定性等各种特性。作为这样的离子型液体的一个实例，已知有专利文献1中记载的季铵盐。根据该专利文献的记载，该季铵盐中有1～4个取代基为烷氧基烷基，并且可以将这样的离子型液体用作抗菌剂，阳离子活性清洗剂，建筑物的保护、防腐及矿石精炼中的乳化剂，染色助剂。 

另外，由于离子型液体的阻燃性和热稳定性优异，因此还可以考虑将其用于电化学器件的电解质溶剂、例如锂离子二次电池用电解质溶剂用途。即，通过使用离子型液体作为电解质溶剂，可以期待电化学稳定性、即作为电池的安全性得到提高。 

实际上，作为使用了离子型液体作为电解质溶剂的实例，已知有涉及季铵盐的离子型液体的专利文献2～4。 

但是，虽然在专利文献2的权利要求书中记载了所含的季铵盐中的1～4个取代基为烷氧基烷基，但实际上，在进行了实验的实施例中，仅仅列举了仅1个取代基为烷氧基烷基的实例。因此，有2个以上取代基为烷氧基烷基的情况并未得到确认。而且，在该实施例中得到确认的锂离子二次电池的正极活性物质仅涉及钴酸锂一例。尽管钴酸锂已被广泛用作锂离子二次电池的正极活性物质，但由于钴为稀有金属，因此其价格高昂。并且，由于钴酸锂的热稳定性差，因而存在遇高温容易解吸氧并分解这样的问题。基于此，亟 待出现一种价格低廉且热稳定性优异的正极活性物质。 

近年来，作为可代替钴酸锂且满足上述要求的正极活性物质，磷酸铁锂、硅酸铁锂这类含氧酸盐锂(锂的含氧酸盐)备受瞩目。含氧酸盐锂由价格较为低廉的元素构成，并且其热稳定性也较为优异。因此，期待将其作为二次电池的正极活性物质时，成为一种价格低廉且安全性优异、并且根据组成不同可获得高容量的材料。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开昭58-10542号公报 

专利文献2：国际公开号WO 02/076924A1 

专利文献3：日本特开平4-349365号公报 

专利文献4：日本特开平11-207355号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

如上所述，虽然专利文献2公开了使用离子型液体作为锂离子二次电池的电解质溶液的方案，但在专利文献2中仅涉及了锂离子二次电池的正极活性物质为钴酸锂的情况，既未公开也未暗示在将含氧酸盐锂作为正极活性物质时优选哪种离子型液体。 

另外，在专利文献3中，未记载可使用烷氧基烷基作为取代基；专利文献4中也只是记载了仅取代基中的1个使用烷氧基烷基的情况。 

如上所述，到目前为止，还尚未发现在将含氧酸盐锂用作正极活性物质时适宜使用的电解质溶剂(离子型液体)。 

本发明鉴于上述背景而完成，因此，本发明的目的在于提供含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶剂、含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶液以及使用其的锂离子二次电池，其中，所述含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶剂能够用于以库仑效率及放电容量优异的含氧酸盐锂作为正极活性物质的锂离子二次电池。 

解决问题的方法 

第1发明提供一种含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶剂，其被用于以 含氧酸盐锂为正极活性物质的锂离子二次电池，其中， 

该电解质溶剂具有铵离子，所述铵离子含有2个以上烷氧基烷基作为取代基。 

第2发明提供第1发明所述的含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶剂，其中，所述铵离子由下述通式(1)表示。 

[化学式1] 

(上式中，取代基R₁表示碳原子数为1～5的烷基或含2～4个碳的烷氧基烷基。取代基R₂表示碳原子数为1～5的烷基或含2～4个碳的烷氧基烷基。取代基R₃表示含2～4个碳的烷氧基烷基。取代基R₄表示含2～4个碳的烷氧基烷基。) 

第3发明提供第1或第2发明所述的含氧酸盐锂正极活性物质用电解质溶剂，其中，所述铵离子由下述通式(2)表示。 

[化学式2]