[发明专利]锂二次电池

说明书

一种锂二次电池，其具有：正极、分隔件、夹着前述分隔件与前述正极对置的负极、和电解液，通过充电而锂金属析出至前述负极，前述电解液包含：以草酸盐络合物为阴离子、且以锂离子为阳离子的草酸盐；和，二羧酸二酯化合物，前述二羧酸二酯化合物在前述电解液中包含0.1质量％以上且小于10质量％。

技术领域

本发明涉及使用锂金属作为负极活性物质的锂二次电池。

背景技术

非水电解质二次电池作为个人电脑、智能手机等ICT用、车载用、蓄电用等被广泛使用。对于这样的用途中使用的非水电解质二次电池要求进一步的高容量化。作为高容量的非水电解质二次电池，已知有锂离子电池。锂离子电池的高容量化例如可以通过将石墨与硅化合物等合金活性物质组合使用作为负极活性物质而实现。然而，锂离子电池的高容量化逐渐达到极限。

锂二次电池有望成为超过锂离子电池的高容量的非水电解质二次电池。锂二次电池中，充电时锂金属析出至负极上，放电时该锂金属溶解于电解液中。专利文献1提出了如下方案：将锂金属用作阳极的二次电池中，使用包含草酸盐络合物作为阴离子的电解液。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2018-501615号公报

发明内容

根据专利文献1，可抑制循环工作所导致的容量的衰减。然而，其效果并不充分。

本发明的一个方面涉及一种锂二次电池，其具有：正极、分隔件、夹着前述分隔件与前述正极对置的负极、和电解液，通过充电而锂金属析出至前述负极，前述电解液包含：以草酸盐络合物为阴离子、且以锂离子为阳离子的草酸盐；和，二羧酸二酯化合物，前述二羧酸二酯化合物在前述电解液中包含0.1质量％以上且小于10质量％。

本发明的锂二次电池的循环特性优异。

附图说明

图1为切去了本发明的一个实施方式的锂二次电池的一部分的立体示意图。

具体实施方式

本实施方式的锂二次电池具有：正极、分隔件、夹着分隔件与正极对置的负极、和电解液。通过充电而锂金属析出至负极。析出至负极的锂金属通过放电而以锂离子的形式溶解于电解液中。

通常，锂二次电池中，锂金属容易以树枝状晶体的形式析出至负极。由此，副反应增加而充放电效率降低，循环特性有时降低。电解液包含以草酸盐络合物为阴离子、且以锂离子为阳离子的草酸盐的情况下，通过作为草酸盐络合物的阴离子与锂的相互作用，锂金属容易以较细的颗粒状均匀地析出。由此，容易抑制树枝状晶体的生成。

然而，仅用草酸盐时，抑制树枝状晶体的生成的效果并不充分。因此，本实施方式中，在电解液中添加草酸盐的同时以0.1质量％以上且小于10质量％的范围添加二羧酸二酯化合物。由此，可进一步抑制负极上的树枝状晶体的生成。

通过二羧酸二酯化合物而可进一步抑制树枝状晶体生成的机理尚不明确，但考虑出：1种以上的二羧酸二酯化合物进一步配位于草酸盐络合物配位的锂离子的周围。由此，使锂离子在表观上变为更大的体积。因此，防止锂离子彼此接近且随着时间经过而达到负极。因此，锂金属容易均匀地析出至负极上。换言之，二羧酸二酯化合物提高草酸盐对锂离子的作用。二羧酸二酯化合物也能与单独的锂离子配位。然而，仅二羧酸二酯化合物的情况，树枝状晶体的生成抑制效果极低。