[发明专利]电解液

说明书

技术领域

本发明涉及含有链状碳酸酯和电解质盐的电解液，所述链状碳酸酯含有至少一个末端具有氢原子的氟代烷基。

背景技术

碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯等碳酸酯类被用作锂二次电池、太阳能电池、自由基电池、电容器的电解质盐用溶剂。但是，这些碳酸酯类的闪点低具有较高的燃烧性，所以存在由于过度充电-过度加热导致的燃烧爆炸的危险性，并且，由于其粘性高，在低温下的传导率低，因此存在输出功率低的问题。

另外，对于锂二次电池，为了高容量化而要求提高电解液的耐电压。此外，在电容器中，希望负极-正极均为硬碳，特别希望其能够在3V以上的电压下稳定使用，而在碳酸丙烯酯或碳酸二甲酯等至今所使用的电解质盐用的溶剂中，电解液在3V以上的电压下会发生分解，所以不能使用。

为了解决这一问题，提出了添加现有的含氟醚化合物的手段(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，含氟醚化合物所具有的缺点是：对作为电解质盐的锂盐的溶解性低，并且与用作电解质盐溶解用溶剂的烃类碳酸酯的相容性较低，因而会引起两相分离。

另一方面，还提出了使用将链状碳酸酯经氟化而成的含氟链状碳酸酯的提案。例如，有提案提出了一侧含有氟代烷基、另一侧含有烃类烷基的碳酸酯(特开平6-219992号公报)，中心为亚乙基、两个末端具有CF₃(CF₂)(CH₂)-的二碳酸酯(特开平10-149840号公报)，两侧均含有六氟异丙基的碳酸酯(特开2001-256983号公报)等氟代烷基末端为全氟基的碳 酸酯，除此以外，还提出了一侧含有含氟醚基、另一侧含有烃类烷基的碳酸酯(特开2000-327634号公报)。

但是，氟代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)具有电解质盐的溶解性低且与烃类溶剂的相容性差的缺点。单侧含有烃类烷基的碳酸酯(特开平6-219992号公报、特开2000-327634号公报)虽然在电解质盐的溶解性、与烃类溶剂的相容性的方面得到了改善，但另一方面认为，由于氟含量的降低会导致阻燃性的降低和耐电压的降低。

并且，在与锂二次电池同样地反复进行充电放电的电容器或自由基电池的电解液中，除了期待对阻燃性和耐电压的改善外，还期待低温特性的改善，即，即使在低温下粘性也不增高且传导率的降低较少。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术所带来的问题点而提出的，其目的在于提供一种电解液，该电解液在阻燃性、低温特性、耐电压方面优异，并且电解质盐的溶解性高，与烃类溶剂的相容性也优异。

本发明人发现，在含有氟代烷基的链状碳酸酯所具有的优异的阻燃性、低温特性、耐电压等基于氟代烷基的效果保持不变的情况下，其电解质盐的溶解性降低和与烃类溶剂的相容性降低的缺点可以通过使至少一侧的氟代烷基末端含有氢原子来消除，从而最终完成了本发明。

即，本发明涉及一种电解液，所述电解液含有式(I)所示的链状碳酸酯(I)和电解质盐(II)，

式(I)中，Rf¹是末端具有式(Ia)所示部位且含氟量为10质量％～76质量％的氟代烷基，Rf²是末端具有式(Ia)所示部位或-CF₃且含氟量为10质量％～76质量％的氟代烷基；

式(Ia)中，X¹和X²相同或不同，表示H或F。

本发明的电解液含有链状碳酸酯(I)和电解质盐(II)，所述链状碳酸酯(I)是电解质盐溶解用溶剂且具有特定的氟代烷基。

本发明中使用的链状碳酸酯(I)如式(I)所示，

式(I)中，Rf¹是末端具有式(Ia)所示部位且含氟量为10质量％～76质量％的氟代烷基(由于末端具有氢原子，因此下文中有时也称为“ωH氟代烷基”)，优选碳原子数为1～16的ωH氟代烷基；Rf²是末端具有-CF₃ 或式(Ia)所示部位且含氟量为10质量％～76质量％的氟代烷基，优选碳原子数为1～16的氟代烷基；

式(Ia)中，X¹和X²相同或不同，表示H或F。