[发明专利]锂离子二次电池

权利要求书

1.锂离子二次电池，其特征在于，负极活性物质合剂含有通过X线衍射求出的(002)面的平均面间隔为0.38～0.4nm的碳材料；

电解液含有溶剂、添加剂与电解质；

上述溶剂在溶剂的总体积中含有大于95vol％的用(式1)表示的环状碳酸酯与用(式2)表示的链状碳酸酯：

[化1]

…(式1)

(式中，R₁、R₂、R₃、R₄表示氢及碳原子数1～3的烷基、氢及碳原子数1～3的卤化烷基的任意一种)；

[化2]

…(式2)

(式中，R₅、R₆表示碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的卤化烷基的任意一种)，

上述添加剂为表示通过分子轨道计算求出的LUMO能量值比通过碳酸乙烯酯的分子轨道计算求出的LUMO能量值还低的物质，HOMO能量值比通过碳酸亚乙烯酯的分子轨道计算求出的HOMO能量值还低的物质；

含上述溶剂、上述添加剂及上述电解质的电解液，在作用极使用玻碳构成的圆盘电极、对极使用白金电极、参照极使用锂电极、电位扫描速度1mV/s的LSV测定中，-0.05mA/cm²(还原侧的反应电流为负)以下值的还原反应电流值显示比1V低的电位，0.5mA/cm²(氧化侧的反应电流为正)以上值的氧化反应电流值显示比5.7V高的电位。

2.按照权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，上述电解质为LiBF₄及LiPF₆的任意一种。

3.按照权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，上述添加剂为选自磷酸三酯衍生物、磷化合物、环状砜衍生物、环状磺内酯衍生物、及链状酯衍生物构成的组中的1种以上的物质。

4.按照权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，上述添加剂为用(式3)表示的磷酸三酯衍生物：

[化3]

…(式3)

(式中，R₇、R₈、R₉表示氢、碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的卤化烷基、卤素的任意一种)。

5.按照权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，上述添加剂为用(式4)表示的磷化合物：

[化4]

…(式4)

(式中，R₁₀、R₁₁、R₁₂表示氢、碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的卤化烷基、卤素的任意一种)。

6.按照权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，上述添加剂为用(式5)表示的环状砜衍生物：

[化5]

…(式5)

(式中，R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆表示氢、碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的卤化烷基、卤素的任意一种)。

7.按照权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，上述添加剂为用(式6)表示的环状磺内酯衍生物：

[化6]

…(式6)

(式中，R₁₇、R₁₈、R₁₉表示氢、碳原子数1～3的烷基、碳原子数1～3的卤素的任意一种)。

8.按照权利要求3所述的锂离子二次电池，其特征在于，上述添加剂为用(式7)表示的链状酯衍生物：

[化7]

…(式7)

(式中，R₂₀表示碳原子数1～3的烷基、卤化烷基、乙烯基、卤素的任意一种)。

9.按照权利要求1所述的锂离子二次电池，其特征在于，用(式1)表示的上述环状碳酸酯在上述溶剂中的组成比为18vol％～30vol％，用(式2)表示的上述链状碳酸酯在上述溶剂中组成比为70vol％～82vol％。