[发明专利]电解液及电化学装置

说明书

一种电化学装置，具备由镁系材料形成的负极，该电化学装置还具备电解液，该电解液包含由直链醚形成的溶剂、以及溶解于溶剂中的镁盐，镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。

技术领域

本公开涉及电解液及电化学装置。

背景技术

在镁电池中使用的镁与锂相比资源丰富且远比其廉价，通过氧化还原反应能够取出的每单位体积的电量大，并且在用于电池的情况下安全性也高。因此，镁电池作为替代锂离子电池的下一代二次电池而备受关注。但是，在镁电池中存在循环特性差的技术问题。循环特性的劣化考虑是由如下原因引起：硫或伴随电池的放电生成的硫的还原体扩散至构成负极的镁系材料的界面，由于产生腐蚀反应而消耗硫，作为正极中的活性物质的硫减少。

在美国专利公开公报US2013/252112A1中公开了一种如下的镁电池：为了提高循环特性，其使用MgCl₂及Mg(TFSI)₂作为构成电解液的镁盐，并使用二甲氧基乙烷(DME)作为溶剂。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利公开公报US2013/252112A1

发明内容

发明要解决的技术问题

可是，根据该美国专利公开公报中所公开的技术，Mg的摩尔浓度为0.1M至2M。然而，本发明的发明人们的研究结果发现，当Mg的摩尔浓度为0.1M至2M时，循环特性的提高不充分。

因此，本公开的目的在于，提供可进一步提高循环特性的电化学装置、以及适合在这样的电化学装置中使用的电解液。

用于解决技术问题的方案

为达到上述目的的本公开的电解液用于具备由镁系材料形成的负极的电化学装置，该电解液包含由直链醚形成的溶剂以及溶解于溶剂中的镁盐，镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。

为达到上述目的的电化学装置具备由镁系材料形成的负极，该电化学装置还具备电解液，该电解液包含由直链醚形成的溶剂以及溶解于溶剂中的镁盐，镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上。

发明效果

根据本公开的电解液或者本公开的电化学装置，由于构成电解液的镁盐在1升溶剂中溶解有3摩尔以上，即，通过使用以往未知的超高浓度电解液，可以实现循环特性的飞跃性提高。需要指出，本说明书中描述的效果仅是举例说明而并非限定，此外，也可以具有附加的效果。

附图说明

图1是实施例1的电化学装置(电池)的示意性分解图。

图2A是对采用表2所示组成的电解液的实施例1的镁-硫二次电池中充放电循环次数与放电容量(单位：mAh/g)之间的关系进行绘制所得的图，图2B是对采用表2所示组成的电解液的实施例1的镁-硫二次电池中第五次充放电循环的放电容量(单位：mAh/g)与Mg盐总浓度之间的关系进行绘制所得的图，图2C是对采用表2所示组成的电解液的实施例1的镁-硫二次电池中第十次充放电循环的放电容量(单位：mAh/g)与Mg盐总浓度之间的关系进行绘制所得的图。

图3是示出硫相对于Mg盐总浓度的溶解度的图。

图4是实施例2的电化学装置(电容器)的示意性剖视图。

图5是实施例2的电化学装置(空气电池)的概念图。

图6是实施例2的电化学装置(燃料电池)的概念图。

图7是本公开的电化学装置(电池)的概念图。

图8是实施例3中的镁二次电池(圆筒型的镁二次电池)的示意性剖视图。