[发明专利]非水二次电池用电解液和使用其的非水二次电池、以及非水二次电池的放电方法

说明书

一种电解液，满足(A)含有包含环状碳酸酯化合物的有机溶剂，且将所述有机溶剂的总量设为100体积％，环状碳酸酯化合物的含量为80～100体积％，链状碳酸酯化合物的含量为0～20体积％，(B)含有包含环状碳酸酯化合物的有机溶剂和添加剂中的至少1种，是在使用不含锂的过渡金属硫化物作为正极活性物质的非水二次电池中，可以提高充放电循环特性的电解液，在使用特定的添加剂的情况下，也可以提高首次库仑效率。一种放电方法，为使用不含锂的过渡金属硫化物作为正极活性物质的非水二次电池的放电方法，使充放电循环时的放电深度为70～90％，在使用不含锂的过渡金属硫化物作为正极活性物质的非水二次电池中，可以提高充放电循环特性。

技术领域

本发明涉及非水二次电池用电解液和使用其的非水二次电池、以及非水二次电池的放电方法。

背景技术

随着近年来的便携式电子设备、混合动力车等的高性能化，它们所使用的锂离子二次电池日益要求高容量化。然而，就现行的锂离子二次电池而言，与负极相比正极的高容量化不充分，即使是被认为是比较高容量的镍酸锂系材料，其容量也只不过是190～220mAh/g左右。

另一方面，已知硫的理论容量高达约1670mAh/g，期待作为正极活性物质的利用，但通常硫系的正极活性物质如果反复进行充放电循环，则容量降低。这是因为在充放电时作为多硫化锂溶出到有机电解液中，抑制向有机电解液中的溶出的技术是不可或缺的。

不含锂的过渡金属硫化物(不含有锂的过渡金属硫化物)具有电子传导性，虽然向有机电解液中的溶出也少，但不能说是充分的。作为不含锂的过渡金属硫化物，例如，如果以钒硫化物为例，则在使用作为试剂销售的结晶性硫化钒(III)(V₂S₃)作为正极活性物质的情况下，无法抑制与有机电解液的反应，因此实测的容量只不过是充电容量为23mAh/g左右，放电容量为52mAh/g左右。与此相对，本发明人等报告了在使用具有特定组成的低结晶性钒硫化物作为锂离子二次电池用电极活性物质的情况下显示高的容量，且充放电循环特性也优异(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2018/181698号

发明内容

发明所要解决的技术问题

如上所述，本发明人等开发了在作为锂离子二次电池用电极活性物质使用的情况下显示出高的容量，另外，充放电循环特性也优异的材料，但对于锂离子二次电池的高性能化的要求不会停滞，对于充放电循环特性、首次库仑效率等要求进一步的改善。

关于循环劣化的原因，可举出不含锂的过渡金属硫化物与电解液的反应所引起的副产物的堆积、电极活性物质成分的减少等，认为这些的抑制关系到充放电循环特性的改善。作为抑制两者的反应的方法，例如可举出使用反应性低的电解液等。

本发明是鉴于上述现有技术的现状而完成的，其主要目的在于提供一种在使用不含锂的过渡金属硫化物作为正极活性物质的非水二次电池中，能够提高充放电循环特性或首次库仑效率的电解液。

另外，本发明的目的还在于提供一种在使用不含锂的过渡金属硫化物作为正极活性物质的非水二次电池中，能够提高充放电循环特性的放电方法。

用于解决问题的技术方案