JP5728720B2 - Non-aqueous electrolyte lithium ion battery with carbonaceous negative electrode - Google Patents
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Description
本発明は、炭素質材料を負極活物質とする負極を有する非水電解質リチウムイオン電池に関し、詳しくはイオン液体を非水電解液に含むリチウムイオン電池に関する。また、本発明は、フルオロスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)アミド(FTA)アニオンと、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムイミダゾリウム(EMI)カチオンからなるイオン液体の、リチウムイオン電池の電解液としての使用に関する。 The present invention relates to a non-aqueous electrolyte lithium ion battery having a negative electrode using a carbonaceous material as a negative electrode active material, and more particularly to a lithium ion battery containing an ionic liquid in a non-aqueous electrolyte. The present invention also provides an ionic liquid comprising a fluorosulfonyl (trifluoromethylsulfonyl) amide (FTA) anion and a 1-ethyl-3-methylimidazolium imidazolium (EMI) cation as an electrolyte for a lithium ion battery. Regarding use.
フルオロスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)アミド(FTA)アニオンは、イオン液体のアニオンとして知られており(特許文献1、2)、また、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム(EMI)はイオン液体のカチオンとして汎用されている(特許文献3)。
A fluorosulfonyl (trifluoromethylsulfonyl) amide (FTA) anion is known as an anion of an ionic liquid (
現在使用されているリチウムイオン電池の非水電解液は、環状カーボネート及び/又は鎖状カーボネートが主に使用されているが、これらカーボネートは可燃性であるため、リチウムイオン電池の爆発の危険があり、不燃性の電解液が求められている。 Currently, non-aqueous electrolytes for lithium ion batteries are mainly cyclic carbonates and / or chain carbonates. However, these carbonates are flammable, and there is a risk of explosion of lithium ion batteries. There is a need for non-flammable electrolytes.
炭素質材料を負極活物質とするリチウムイオン電池において、ビス(トリフルオロメタン)スルホニルアミド(TFSA)は、非水電解液として使用した場合に充放電容量が著しく低下するため使用できない。 In a lithium ion battery using a carbonaceous material as a negative electrode active material, bis (trifluoromethane) sulfonylamide (TFSA) cannot be used because its charge / discharge capacity is significantly reduced when used as a non-aqueous electrolyte.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、爆発の危険がなく、かつ、炭素質材料を負極活物質として使用した場合であっても、実用的な充放電容量を有する非水電解液リチウムイオン電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and there is no risk of explosion, and even when a carbonaceous material is used as a negative electrode active material, non-aqueous electrolysis has a practical charge / discharge capacity. An object is to provide a liquid lithium ion battery.
本発明は、以下の非水電解液リチウムイオン電池及びイオン液体の使用に関する。
項1. 正極、負極、セパレータ、及び、リチウム塩とイオン液体を含む非水電解質とを備えた非水電解質リチウムイオン電池において、前記イオン液体のアニオンがフルオロスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)アミド(FTA)であり、前記イオン液体のカチオンが1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMI)、N-N-ジエチル-N-メチル-(2-メトキシエチルアンモニウム(DEME)、N-メチル-N-プロピルピロリジニウム(Py13)、N-メチル-N-プロピルピペリジニウム(PP13)、アゾニアスピロ[4.4.]ノナン(AS44)からなる群から選ばれ、前記負極に用いる負極活物質が、炭素質材料である、非水電解質リチウムイオン電池。
項2. イオン液体のカチオンがEMIである、項1に記載のイオン液体。
項3. 負極活物質が炭素質材料である負極を備えた非水電解液リチウムイオン電池の非水電解液におけるイオン液体の使用であって、前記イオン液体のアニオンがフルオロスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)アミド(FTA)であり、前記イオン液体のカチオンが1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMI)、N-N-ジエチル-N-メチル-(2-メトキシエチルアンモニウム(DEME)、N-メチル-N-プロピルピロリジニウム(Py13)、N-メチル-N-プロピルピペリジニウム(PP13)、アゾニアスピロ[4.4.]ノナン(AS44)からなる群から選ばれる、使用。
項4. イオン液体のカチオンがEMIまたはアゾニアスピロ[4.4.]ノナン(AS44)である、項3に記載の使用。
The present invention relates to the use of the following non-aqueous electrolyte lithium ion battery and ionic liquid.
Item 2. Item 4. The ionic liquid according to
Item 3. The use of an ionic liquid in a non-aqueous electrolyte of a non-aqueous electrolyte lithium ion battery having a negative electrode whose negative electrode active material is a carbonaceous material, wherein the anion of the ionic liquid is fluorosulfonyl (trifluoromethylsulfonyl) amide ( FTA), and the cation of the ionic liquid is 1-ethyl-3-methylimidazolium (EMI), NN-diethyl-N-methyl- (2-methoxyethylammonium (DEME), N-methyl-N-propylpyrrole Use, selected from the group consisting of dinium (Py13), N-methyl-N-propylpiperidinium (PP13), azonia spiro [4.4.] Nonane (AS44).
Item 4. Item 4. The use according to Item 3, wherein the cation of the ionic liquid is EMI or Azonia spiro [4.4.] Nonane (AS44).
本発明によれば、有機溶媒を使用せずイオン液体を非水電解質に用いることで得られる高い安全性を確保しながらも、高エネルギー密度を有し、充放電特性に優れた非水電解質電池を提供することができる。 According to the present invention, a nonaqueous electrolyte battery having high energy density and excellent charge / discharge characteristics while ensuring high safety obtained by using an ionic liquid for a nonaqueous electrolyte without using an organic solvent. Can be provided.
本発明の非水電解質リチウムイオン電池は、エチレンカーホネート、プロピレンカーホネート、ジメチルカーボネートなどの従来の有機溶媒の代わりにイオン液体を用いる。有機溶媒を用いないことで、爆発の危険のない安全な非水電解質リチウムイオン電池を得ることができる。 The non-aqueous electrolyte lithium ion battery of the present invention uses an ionic liquid instead of a conventional organic solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate and the like. By using no organic solvent, it is possible to obtain a safe non-aqueous electrolyte lithium ion battery with no danger of explosion.
本発明におけるイオン液体は、カチオンとして、N−メチル−N−エチルイミダゾリウム(EMI)、N-N-ジエチル-N-メチル-(2-メトキシエチルアンモニウム(DEME)、N-メチル-N-プロピルピロリジニウム(Py13)、N-メチル-N-プロピルピペリジニウム(PP13)、アゾニアスピロ[4.4.]ノナン(AS44)からなる群から選ばれる少なくとも1種を使用し、アニオンとしてフルオロスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)アミド(FTA−)を使用する。 The ionic liquid in the present invention contains N-methyl-N-ethylimidazolium (EMI), NN-diethyl-N-methyl- (2-methoxyethylammonium (DEME), N-methyl-N-propylpyrrolidi as cations. At least one selected from the group consisting of nium (Py13), N-methyl-N-propylpiperidinium (PP13), and azonia spiro [4.4.] Nonane (AS44) is used, and fluorosulfonyl (trifluoromethylsulfonyl) is used as the anion. ) Amide (FTA − ) is used.
本発明で使用するアニオンと比較対照のアニオンの構造を以下に示す。 The structures of the anion used in the present invention and the comparative anion are shown below.
本発明における非水電解液を構成するリチウム塩のアニオンとしては、FTAが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲で他のアニオン(例えばClO4 −、BF4 −、PF6 −、AsF6 −、SbF6 −、CN−、COO−、N(CF3SO2)2 −、N(C2F5SO2)2 −、N(CF3SO2)(C2F5SO2)−、CF3SO3 −、N(CF3SO2)(C4F9SO2)−、 C(CF3SO2)3 −、C(C2F5SO2)3 −等)を使用することができる。 As the anion of the lithium salt constituting the non-aqueous electrolyte in the present invention, FTA is preferable, but other anions (for example, ClO 4 − , BF 4 − , PF 6 − , AsF 6) within the range not impairing the effects of the present invention. -, SbF 6 -, CN - , COO -, N (CF 3 SO 2) 2 -, N (C 2 F 5 SO 2) 2 -, N (CF 3 SO 2) (C 2 F 5 SO 2) - , CF 3 SO 3 − , N (CF 3 SO 2 ) (C 4 F 9 SO 2 ) − , C (CF 3 SO 2 ) 3 − , C (C 2 F 5 SO 2 ) 3 − and the like) are used. be able to.
電解液に使用する代表的なリチウム塩としては、LiCF3SO3、LiPF6、LiClO4、LiI、LiBF4、LiBF3CF3、LiBF3C2F5、LiCF3CO2、LiSCN、LiN(SO2F)2、LiN(SO2CF3)2などが挙げられる。 Typical lithium salts used in the electrolyte include LiCF 3 SO 3 , LiPF 6 , LiClO 4 , LiI, LiBF 4 , LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiCF 3 CO 2 , LiSCN, LiN ( SO 2 F) 2 , LiN (SO 2 CF 3 ) 2 and the like.
非水電解液中のリチウムカチオンの含有量は、0.3〜5mol/l、好ましくは0.5〜3mol/lの範囲であることが望ましい。 The lithium cation content in the non-aqueous electrolyte is desirably 0.3 to 5 mol / l, and preferably 0.5 to 3 mol / l.
本発明における非水電解質電池の負極の主要構成成分である負極活物質としては、炭素質材料(例えば、石炭、コークス、ポリアクリロニトリル系炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、有機物の炭素化品、天然黒鉛、人造黒鉛、合成黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ、有機物の黒鉛化品及び黒鉛繊維)、及び、負極特性を向上させる目的でリンやホウ素を添加し改質を行った材料等が挙げられる。炭素質材料の中でも黒鉛は、金属リチウムに極めて近い作動電位を有するので電解質塩としてリチウム塩を採用した場合に自己放電を少なくでき、かつ充放電における不可逆容量を少なくできるので、負極活物質として好ましい。黒鉛結晶には良く知られている六方晶系とその他に菱面体晶系に属するものがある。特に、菱面体晶系の黒鉛は、電解液中の溶媒の選択性が広く、例えば、リチウムイオンと共挿入しやすい有機化合物や、比較的貴な電位で還元分解されやすい有機化合物を、非水電解質の構成材料として用いても、層剥離が抑制され優れた充放電効率を示すことから望ましい。 Examples of the negative electrode active material that is a main component of the negative electrode of the nonaqueous electrolyte battery in the present invention include carbonaceous materials (for example, coal, coke, polyacrylonitrile-based carbon fiber, pitch-based carbon fiber, carbonized product of organic matter, natural graphite) Artificial graphite, synthetic graphite, mesocarbon microbeads, organic graphitized products and graphite fibers), and materials modified by adding phosphorus or boron for the purpose of improving negative electrode characteristics. Among carbonaceous materials, graphite has a working potential very close to that of metallic lithium. Therefore, when lithium salt is used as an electrolyte salt, self-discharge can be reduced, and irreversible capacity in charge / discharge can be reduced, which is preferable as a negative electrode active material. . Graphite crystals include the well-known hexagonal system and others belonging to the rhombohedral system. In particular, rhombohedral graphite has a wide selectivity for a solvent in an electrolytic solution. For example, an organic compound that easily co-inserts with lithium ions or an organic compound that is easily reductively decomposed at a relatively noble potential can be obtained using a non-aqueous solution. Even when it is used as a constituent material of an electrolyte, it is desirable because delamination is suppressed and excellent charge / discharge efficiency is exhibited.
非水電解液リチウムイオン電池の正極としては、アルミニウム集電体に正極活物質を塗布して得られる正極を用いることが好ましい。正極活物質としては、リチウムイオン電池において用いられる公知の正極活物質を用いることができるが、特に、リチウム基準で3〜5Vの電位で作動する活物質を用いることが好ましい。正極活物質の具体例としては、高電圧を得るためには、リチウムコバルト酸化物(LixCoO2、x=0.4〜1)、リチウムニッケル酸化物(LixNiO2、x=0.3〜1)、リチウムマンガン酸化物(LixMnO2、x=0〜1)、遷移金属置換リチウムマンガン酸化物(LixMn1−yMyO2、M=Co、Al、Ni、Cr又はBi、x=0〜1、y=0.01〜0.25)、リチウムニッケルコバルト酸化物(LixNi1−y−zCoyMzO2、M=Al又はMn、x=0.3〜1、y=0.1〜0.4、z=0.01〜0.2)、オリビン相化合物LiMPO4(M=Fe又はCo)等を用いることができる。これらの内で、リチウムマンガン酸化物は、スピネル相及び層状構造のいずれでも良く、オリビン相化合物LiMPO4には、Mn、Ni等の遷移金属が少量含まれても良い。また、各酸化物は、異なる組成の酸化物の混合物であっても良い。 As the positive electrode of the non-aqueous electrolyte lithium ion battery, it is preferable to use a positive electrode obtained by applying a positive electrode active material to an aluminum current collector. As the positive electrode active material, a known positive electrode active material used in a lithium ion battery can be used. In particular, an active material that operates at a potential of 3 to 5 V based on lithium is preferably used. As a specific example of the positive electrode active material, in order to obtain a high voltage, lithium cobalt oxide (Li x CoO 2 , x = 0.4 to 1), lithium nickel oxide (Li x NiO 2 , x = 0. 3-1), lithium manganese oxide (Li x MnO 2 , x = 0 to 1), transition metal substituted lithium manganese oxide (Li x Mn 1- y My O 2 , M = Co, Al, Ni, Cr Or Bi, x = 0 to 1, y = 0.01 to 0.25), lithium nickel cobalt oxide (Li x Ni 1-yz Co y M z O 2 , M = Al or Mn, x = 0 .3-1, y = 0.1-0.4, z = 0.01-0.2), olivine phase compound LiMPO 4 (M = Fe or Co), etc. can be used. Among these, the lithium manganese oxide may have either a spinel phase or a layered structure, and the olivine phase compound LiMPO 4 may contain a small amount of transition metals such as Mn and Ni. Each oxide may be a mixture of oxides having different compositions.
また、高容量を得るためには、マンガン酸化物MnOx(x=1.5〜2)、バナジウム酸化物LixVyO5(x=0〜3、y=1.5〜3.5)、これらの複合酸化物などを用いることが好ましい。正極活物質は、一種単独又は二種以上混合して用いることができる。 Further, in order to obtain a high capacity, manganese oxide MnO x (x = 1.5~2), vanadium oxide Li x V y O 5 (x = 0~3, y = 1.5~3.5 ) Or a composite oxide of these. A positive electrode active material can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
正極は、常法に従って作製することができる。通常、上記した正極活物質に導電剤、バインダーなどを加え、この混合物を集電体上に塗布し、圧着することによって正極を製造することができる。導電剤、バインダー等は、公知の成分を使用できる。例えば、導電剤としては、アセチレンブラック、天然黒鉛、人造黒鉛、合成黒鉛などを使用できる。 The positive electrode can be produced according to a conventional method. Usually, a positive electrode can be produced by adding a conductive agent, a binder, and the like to the above-described positive electrode active material, applying the mixture onto a current collector, and pressing the mixture. Known components can be used for the conductive agent, binder and the like. For example, acetylene black, natural graphite, artificial graphite, synthetic graphite or the like can be used as the conductive agent.
イオン液体を含む電解液は、通常、セパレーター部分と電極の空隙部分に含浸して用いられる。 An electrolytic solution containing an ionic liquid is usually used by impregnating the gap between the separator and the electrode.
正極、負極、セパレータ、及び、リチウム塩とイオン液体を含む非水電解質とを備えた本発明の非水電解質リチウムイオン電池には、有機溶媒以外の添加剤をさらに含むことができる。 The nonaqueous electrolyte lithium ion battery of the present invention including the positive electrode, the negative electrode, the separator, and the nonaqueous electrolyte containing a lithium salt and an ionic liquid can further contain additives other than the organic solvent.
上記した各構成要素は、コイン型、円筒型、ラミネートパッケージなどの公知の各種電池外装に封入され、密閉されて、リチウムイオン電池とすることができる。 Each of the above-described constituent elements can be sealed in a well-known various battery exterior such as a coin type, a cylindrical type, or a laminate package to form a lithium ion battery.
リチウムイオン電池としては、リチウム二次電池が好ましい。 As the lithium ion battery, a lithium secondary battery is preferable.
以下に、本発明を実施例及び比較例に基づき、さらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載により限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these descriptions.
参考製造例1
(1)K[(CF 3 SO 2 )N](KTFSA)は市販品を使用した。
Reference production example 1
(1) A commercially available product was used for K [(CF 3 SO 2 ) N] (KTFSA).
(2)K[CF 3 SO 2 NSO 2 F](KFTA)の合成
無水Et2O(980 ml)中のK[CF3SO2NH](60.0 g, 0.32 mol)の撹拌溶液に(FSO2)2O1)(69.5 g, 0.38 mol)を−20℃で30分かけて滴下した。混合物を−20℃で3時間撹拌を続け、ろ過した。
粗生成物(21.5 g)をMeOHで洗浄してろ過した。溶媒を真空で除去し、アセトン/CHCl3から再結晶して生成物を得た。19F NMR (CD3OD, CFCl3, 470.6 MHz) δ 56.8 (s, 1F), −78.0 (s, 3F); MS m/z (%) 230 (100) [CF3SO2NSO2F]−; Anal Calcd. for CF4O4S2NK: C,4.46; N, 5.20; Found : C, 4.28; N, 5.35.
(2) K [CF 3 SO 2 NSO 2 F] K Synthesis <br/> anhydrous Et 2 in O (980 ml) of (KFTA) [CF 3 SO 2 NH] (60.0 g, 0.32 mol (FSO 2 ) 2 O 1) (69.5 g, 0.38 mol) was added dropwise at −20 ° C. over 30 minutes. The mixture was kept stirring at −20 ° C. for 3 hours and filtered.
The crude product (21.5 g) was washed with MeOH and filtered. The solvent was removed in vacuo and recrystallized from acetone / CHCl 3 to give the product. 19 F NMR (CD 3 OD, CFCl 3 , 470.6 MHz) δ 56.8 (s, 1F), −78.0 (s, 3F); MS m / z (%) 230 (100) [CF 3 SO 2 NSO 2 F] − ; Anal Calcd. for CF 4 O 4 S 2 NK: C, 4.46; N, 5.20; Found: C, 4.28; N, 5.35.
(3)K[(FSO2)2N](KFSA)は、市販品を使用した。 (3) A commercially available product was used for K [(FSO 2 ) 2 N] (KFSA).
参考製造例2
上記のFTAのカリウム塩と、公知のN−メチル−N−エチルイミダゾリウムカチオン(EMI+)の臭化物を、当モル量混合することにより生じる水に不要なFTAイオン液体をジクロロメタンで抽出、数度の水洗浄の後、ジクロロメタンを留去することによって、フルオロスルホニル(トリフルオロメチルスルホニル)アミド(FTA)アニオンと、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(EMI)カチオンからなるイオン液体を得た。
Reference production example 2
FTA ionic liquid unnecessary in water produced by mixing equimolar amounts of the above-mentioned potassium salt of FTA and bromide of known N-methyl-N-ethylimidazolium cation (EMI + ) was extracted with dichloromethane, several times After washing with water, dichloromethane was distilled off to obtain an ionic liquid composed of a fluorosulfonyl (trifluoromethylsulfonyl) amide (FTA) anion and a 1-ethyl-3-methylimidazolium (EMI) cation.
同様に、EMIをDEME、Py13、PP13、AS44に代える以外は上記と同様にしてイオン液体であるDEME−FTA、Py13−FTA、PP13−FTA、AS44−FTAを得た。 Similarly, DEME-FTA, Py13-FTA, PP13-FTA, and AS44-FTA as ionic liquids were obtained in the same manner as above except that EMI was replaced with DEME, Py13, PP13, and AS44.
参考製造例3
公知のビス(トリフルオロメチルスルホニル)アミド(TFSA)のカリウム塩とN−メチル−N−エチルイミダゾリウムカチオン(EMI+)の臭化物を用い、参考製造例1と同様にして、イオン液体であるTFSA−EMIを得た。
Reference production example 3
TFSA, which is an ionic liquid, in the same manner as in Reference Production Example 1, using a known potassium salt of bis (trifluoromethylsulfonyl) amide (TFSA) and bromide of N-methyl-N-ethylimidazolium cation (EMI + ) -Obtained EMI.
同様に、EMIをDEME、Py13、PP13に代える以外は上記と同様にしてイオン液体であるDEME−TFSA、Py13−TFSA、PP13−TFSAを得た。 Similarly, ionic liquids DEME-TFSA, Py13-TFSA, and PP13-TFSA were obtained in the same manner as described above except that EMI was changed to DEME, Py13, and PP13.
参考製造例4
参考製造例2〜3で得られたイオン液体に電解質のリチウム塩としてLi−TFSAを20〜24質量%になるように混合することにより非水電解液を得た。
Reference production example 4
A nonaqueous electrolytic solution was obtained by mixing Li-TFSA as an electrolyte lithium salt in the ionic liquids obtained in Reference Production Examples 2 to 3 so as to be 20 to 24% by mass.
実施例1及び比較例1
参考製造例4で得られた本発明のイオン液体(EMI−FTA、DEME−FTA、Py13−FTA、PP13−FTA、AS44−FTA)を含む電解液、比較例1のイオン液体(EMI−TFSA、DEME−TFSA、Py13−TFSA、PP13−TFSA)を含む電解液、さらに対照として、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート(DMC)の混合液にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用い、炭素質負極(人造黒鉛メソカーボンマイクロビーズ,熱処理温度2800℃、結着剤:PVDF、導電助剤:アセチレンブラックからなる合剤負極)及びセパレータ、外装材としてのアルミラミネートからなるハーフセル(対極=リチウム金属)の充放電特性を評価した。
Example 1 and Comparative Example 1
An electrolytic solution containing the ionic liquid of the present invention (EMI-FTA, DEME-FTA, Py13-FTA, PP13-FTA, AS44-FTA) obtained in Reference Production Example 4, the ionic liquid of Comparative Example 1 (EMI-TFSA, DEME-TFSA, Py13-TFSA, PP13-TFSA), and as a control, an electrolyte obtained by dissolving LiPF 6 at a concentration of 1M in a mixed solution of ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC), Carbonaceous negative electrode (artificial graphite mesocarbon microbeads, heat treatment temperature 2800 ° C, binder: PVDF, conductive additive: acetylene black mixed negative electrode) and separator, half cell made of aluminum laminate as exterior material (counter electrode = lithium) The charge / discharge characteristics of (metal) were evaluated.
放電容量試験の試験温度は25℃とした。充電は、CCCVモードにて終止電圧0.05Vまで行った。放電は、CCモードにて終止電圧1.5Vまでの放電を行った。得られた放電時の容量を時間率に対して図示したものを図1に示した。これからFTAアニオンからなるイオン液体は従来から知られているTFSAアニオンからなるイオン液体よりも高い電流密度での充放電が可能であることが示唆され、さらに炭素負極では、イオン液体構成カチオン自体の炭素負極への挿入/脱離反応のために、その使用が困難であるとされるEMIカチオンからなるイオン液体でもFTAを用いる事により使用可能となる事が明らかとなった。 The test temperature for the discharge capacity test was 25 ° C. Charging was performed up to a final voltage of 0.05 V in the CCCV mode. Discharge was performed up to a final voltage of 1.5 V in the CC mode. FIG. 1 shows the obtained capacity at the time of discharge with respect to the time rate. This suggests that the ionic liquid composed of FTA anion can be charged / discharged at a higher current density than the ionic liquid composed of TFSA anion which has been conventionally known. It became clear that ionic liquids composed of EMI cations, which are considered difficult to use due to insertion / desorption reaction in the negative electrode, can be used by using FTA.
また、イオン液体の製造原料であるカリウム塩の熱分解挙動を調べた。結果を図2に示す。FTAアニオンはTFSAアニオンに匹敵する熱安定性を有することがわかる。図1,図2の結果から、FTAアニオンは高い熱安定性を示しつつ、TFSAでは困難なEMI等からなるイオン液体でも炭素負極の使用を可能とし、そのレート特性は高いことが本発明によって示された。このように本発明は十分な充放電特性を有し、かつ、高い熱安定性を有し、安全で実用的な充放電容量を有する非水電解液リチウムイオン電池を構築するのに必要とされる炭素負極のイオン液体中での作動が可能となることを明らかした。 In addition, the thermal decomposition behavior of potassium salt, which is a raw material for producing ionic liquid, was investigated. The results are shown in FIG. It can be seen that the FTA anion has a thermal stability comparable to the TFSA anion. From the results shown in FIGS. 1 and 2, the present invention shows that the FTA anion shows high thermal stability, and even the ionic liquid composed of EMI, which is difficult with TFSA, can use the carbon negative electrode and has high rate characteristics. It was done. Thus, the present invention is required for constructing a non-aqueous electrolyte lithium ion battery having sufficient charge / discharge characteristics, high thermal stability, and safe and practical charge / discharge capacity. It was clarified that the carbon negative electrode can be operated in an ionic liquid.
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