專利名稱：非水電解質(zhì)溶液、二次電池和電化學(xué)電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非水電解質(zhì)溶液，該非水電解質(zhì)溶液包括聚氧化烯改性的硅烷。它還涉及使用該非水電解質(zhì)溶液的能量裝置，特別是二次電池和電化學(xué)電容器，以及尤其是鋰離子二次電池。
背景技術(shù)：
由于鋰離子二次電池的高能量密度，近年來逐漸增加地使用鋰離子二次電池作為用于便攜式電腦、移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)等的便攜式可再充電電源。而且所有的努力都致力于研制使用非水電解質(zhì)溶液的鋰離子二次電池和電雙層電容器作為電動(dòng)和混合車的輔助電源，期望該電源達(dá)到環(huán)保汽車實(shí)際可接受的水平。
鋰離子二次電池，雖然具有高性能，但在相對艱苦環(huán)境特別是低溫環(huán)境的放電特性和在短時(shí)間期間內(nèi)需要大電流的高輸出水平的放電特性不能令人滿意。另一方面，電雙層電容器存在承受電壓不足和隨時(shí)間電容量下降的問題。大多數(shù)電池使用基于通常的碳酸二甲基酯和碳酸二乙基酯等低閃點(diǎn)溶劑的非水電解質(zhì)溶液。在電池放熱的情況中，電解質(zhì)溶液將蒸發(fā)并被分解，致使面臨電池破裂和著火的危險(xiǎn)。然后將IC電路通常結(jié)合在電池中作為在非正常狀態(tài)下切斷電流的裝置，并結(jié)合安全閥避免由于烴類氣體的釋放而導(dǎo)致的電池內(nèi)部壓力上升的危險(xiǎn)。因此，期望以安全性提高、重量降低和成本降低為目的，需進(jìn)一步改進(jìn)電解質(zhì)溶液。
參見相應(yīng)于USP6,124,062的JP-A 11-214032和JP-A 2000-58123、JP-A2001-110455和JP-A 2003-142157。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種非水電解質(zhì)溶液，該非水電解質(zhì)溶液能構(gòu)建電池，特別是非水電解質(zhì)二次電池，該非水電解質(zhì)二次電池改善低溫和高輸出下的放電特性也改善了安全性。另一個(gè)目的是提供一種使用該非水電解質(zhì)溶液的儲(chǔ)能裝置，尤其是二次電池和電化學(xué)電容器，特別是非水電解質(zhì)二次電池和電雙層電容器。
具體實(shí)施例方式
發(fā)明者公開了一種非水電解質(zhì)溶液，該非水電解質(zhì)溶液包括使充/放電循環(huán)性能高于包括常規(guī)聚醚改性硅氧烷的非水電解質(zhì)溶液的特定聚氧化烯改性硅烷。
本發(fā)明提供一種非水電解質(zhì)溶液，該非水電解質(zhì)溶液包括作為必要成分的非水溶劑、電解質(zhì)鹽和具有為式(1)所示聚氧化烯改性硅烷。
R1(4-x)-Si-Ax(1)其中R1是獨(dú)立地選自烷基、芳基、芳烷基、氨基取代烷基、羧基取代烷基、烷氧基和芳氧基中的可以部分被鹵素原子取代的具有1到30個(gè)碳原子的有機(jī)基，x是1到4的整數(shù)，A是式(2)所示的聚氧化烯基-R2O-(CaH2aO)b-R3(2)其中R2是可以包含醚或酯鍵具有2到20個(gè)碳原子的二價(jià)有機(jī)基，a是2到4的整數(shù)，b是1到6的整數(shù)，R3選自可以被鹵素原子取代的具有1到30個(gè)碳原子的烷基、芳基、芳烷基、氨基取代烷基和羧基取代的烷基。
本發(fā)明還提供了一種包含上述限定的非水電解質(zhì)溶液的二次電池，電化學(xué)電容器和鋰離子二次電池。在包含正極、負(fù)極、隔膜和本發(fā)明的非水電解質(zhì)溶液的鋰離子二次電池中，通過鋰離子在正極和負(fù)極之間的遷移進(jìn)行充/放電操作。
使用包含根據(jù)本發(fā)明的聚氧化烯改性硅烷的非水電解質(zhì)溶液的能量存儲(chǔ)裝置表現(xiàn)出改善的溫度和高輸出特性。
本發(fā)明的非水電解質(zhì)溶液包含具有式(1)的聚氧化烯改性硅烷。
R1(4-x)-Si-Ax(1)其中R1可以是相同的或不同的，是選自烷基、芳基、芳烷基、氨基取代烷基、羧基取代烷基、烷氧基和芳氧基中的1到30個(gè)碳原子，優(yōu)選為1到12個(gè)碳原子，更優(yōu)選為1到6個(gè)碳原子的可以部分被鹵素原子取代的有機(jī)基。實(shí)例包括，但不限于，烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、環(huán)戊基、己基、環(huán)己基、庚基、辛基、壬基和癸基；芳基例如苯基和甲苯基；芳烷基例如芐基和苯乙基；氨基取代烷基例如3-氨基丙基和3-[(2-氨乙基)氨]丙基；和羧基取代烷基例如3-羧基丙基。還包括一些氫原子被鹵素，特別是氟原子取代的鹵代烷基，例如三氟丙基和九氟辛基(nonafluorooctyl)。適合的烷氧基包括甲氧基、乙氧基、丙氧基和異丙氧基。典型的芳氧基是苯氧基。在這些之中，優(yōu)選具有1到6個(gè)碳原子的烷基和氟代烷基。最優(yōu)選的為甲基和乙基。特別優(yōu)選是至少80摩爾％的R1是甲基或乙基。
“A”是式(2)所示的聚氧化烯基-R2O-(CaH2aO)b-R3(2)其中R2是選自2到20個(gè)碳原子，優(yōu)選為2到10個(gè)碳原子的二價(jià)有機(jī)基，典型的為直鏈或支鏈亞烷基，該二價(jià)有機(jī)基可以包含醚鍵(-O-)或酯鍵(-COO-)。適合的有機(jī)基包括-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CH2CH(CH3)CH2-、-(CH2)5-、-(CH2)6-、-(CH2)7-、-(CH2)8-、-(CH2)2-CH(CH2CH2CH3)-、-CH2-CH(CH2CH3)-、-(CH2)3-O-CH2-、-(CH2)3-O-(CH2)2-、-(CH2)3-O-(CH2)2-O-(CH2)2-、-(CH2)3-O-CH2CH(CH3)-和-CH2-CH(CH3)-COO(CH2)2-。還包括上述的一些或全部氫原子被氟原子取代的取代形式，例如全氟醚基。當(dāng)然，最優(yōu)選是三亞甲基、-CH2CH(CH3)CH2-、和-(CH2)3-O-CH2-。
R3選自烷基、芳基、芳烷基、氨基取代烷基、羧基取代的1到30個(gè)碳原子，優(yōu)選為1到12個(gè)碳原子，更優(yōu)選為1到6個(gè)碳原子的可以被鹵素原子取代的烷基。實(shí)例包括，但不限于，烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、環(huán)戊基、己基、環(huán)己基、庚基、辛基、壬基和癸基；芳基例如苯基和甲苯基；芳烷基例如芐基和苯乙基；氨基取代烷基例如3-氨基丙基和3-[(2-氨乙基)氨]丙基；和羧基取代烷基例如3-羧基丙基。還包括一些氫原子被鹵素，特別是氟原子取代的鹵代烷基，例如三氟丙基和九氟辛基(nonafluorooctyl)。在這些之中，優(yōu)選具有1到6個(gè)碳原子的烷基和氟代烷基。最優(yōu)選的為甲基和乙基。
在式(1)中，x是1到4的整數(shù)。優(yōu)選x等于1或2，特別是等于1，因?yàn)槿绻鹸等于3或4，聚氧化烯基的含量相對增加減損了硅的特性。
下標(biāo)a是2到4的整數(shù)，優(yōu)選等于2或3，b是1到6的整數(shù)，優(yōu)選為2到4的整數(shù)。如果a大于4或如果b大于6，那么聚氧化烯改性硅烷可以具有足夠高的粘度從而降低了電解質(zhì)溶液中離子的遷移。
聚氧化烯改性硅烷(1)示例性的實(shí)例包括下示的[I]到[XIII]化合物。
(C2H5)3Si-C3H6O-(C2H4O)2CH3[I] (C2H5)3Si-C3H6O-(C2H4O)3CH3[III] (C3H7)3Si-C3H6O-(C2H4O)2CH3[V] (C3H7)3Si-C3H6O-(C2H4O)3CH3[VII]
聚氧化烯改性硅烷(1)可以通過具有硅鍵合氫原子(也就是，SiH基)的硅烷與具有碳碳雙鍵的聚氧化烯基的加成反應(yīng)得到。例如，下列化學(xué)式的化合物[I]；(C2H5)3Si-C3H6O-(C2H4O)2CH3[I]可以通過三乙基硅烷與CH2＝CHCH2(C2H4O)2CH3的加成反應(yīng)得到。
在有鉑或銠催化劑存在時(shí)產(chǎn)生理想的加成反應(yīng)。在此使用的合適的催化劑包括氯鉑酸、醇改性氯鉑酸和氯鉑酸-乙烯基硅氧烷絡(luò)合物。而且可以添加乙酸鈉或檸檬酸鈉作為助催化劑或pH緩沖劑。相對于具有SiH基的硅氧烷和具有碳碳雙鍵的聚氧化烯的總重量，以催化計(jì)量使用催化劑，優(yōu)選例如鉑或銠的存在的量為至多50ppm，優(yōu)選為至多20ppm。
如果是理想的，可以在有機(jī)溶劑中進(jìn)行加成反應(yīng)。適合的有機(jī)溶劑包括脂肪族醇例如甲醇、乙醇、2-丙醇和丁醇；芳香烴例如甲苯和二甲苯；脂肪族或脂環(huán)族烴例如正戊烷、正己烷和環(huán)己烷；以及鹵代烴例如二氯甲烷、氯仿和四氯化碳。
不特別限定加成反應(yīng)的條件。典型的加成反應(yīng)在約1-10小時(shí)回流下完成。
在非水電解質(zhì)溶液中，優(yōu)選聚氧化烯改性硅烷存在的量為至少0.001體積％。如果聚氧化烯改性硅烷的含量小于0.001體積％，不會(huì)發(fā)揮理想的效果。優(yōu)選的含量是至少0.1體積％。含量的上限隨非水電解質(zhì)溶液中使用的溶劑的具體類型而變化，但應(yīng)確定使非水電解質(zhì)溶液中鋰離子遷移在或大于特定可接受的水平?；诜撬娊赓|(zhì)溶液的體積，含量一般至多80％體積，優(yōu)選至多60體積％，更優(yōu)選為至多50體積％。同時(shí)，忽略這種類型的非水電解質(zhì)溶液中普遍使用的任何揮發(fā)性溶劑，因此非水電解質(zhì)溶液中硅烷的含量是100％體積比是可以允許的。
不特別限定聚氧化烯改性硅烷的粘度。為了在非水電解質(zhì)溶液中鋰離子的順利遷移，用Cannon-Fenske粘度計(jì)在25℃測量的化合物粘度應(yīng)該優(yōu)選為至多2,000mm2/s，更優(yōu)選為至多1,000mm2/s。
本發(fā)明的非水電解質(zhì)溶液還包含電解質(zhì)鹽和非水溶劑。此使用的電解質(zhì)鹽的實(shí)例是輕金屬鹽。輕金屬鹽的實(shí)例包括堿金屬例如鋰、鈉和鉀等的鹽、堿土金屬例如鎂和鈣等的鹽、以及鋁鹽?？梢愿鶕?jù)具體的目的在這些鹽及其混合物中選擇。適合的鋰鹽實(shí)例包括LiBF4、LiClO4、LiPF6、LiAsF6、CF3SO3Li、(CF3SO2)2NLi、C4F9SO3Li、CF3CO2Li、(CF3CO2)2NLi、C6F5SO3Li、C8F17SO3Li、(C2F5SO2)2NLi、(C4F9SO2)(CF3SO2)NLi、(FSO2C6F4)(CF3SO2)NLi、((CF3)2CHOSO2)2NLi、(CF3SO2)3CLi、(3，5-(CF3)2C6F3)4BLi、LiCF3、LiAlCl4和C4BO8Li，上述鋰鹽可以單獨(dú)使用或可以以混合物的形式使用。
從電導(dǎo)率方面，非水電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)鹽優(yōu)選以0.5到2.0摩爾/升的濃度存在。電解質(zhì)溶液優(yōu)選應(yīng)該在25℃具有至少0.01S/m的導(dǎo)電率，其可以根據(jù)電解質(zhì)鹽的類型和濃度調(diào)整。
在此使用的非水溶劑無特別限定，只要能用于非水電解質(zhì)溶液即可。適合的溶劑包括質(zhì)子惰性高介電常數(shù)溶劑例如碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯和γ-丁內(nèi)酯；和質(zhì)子惰性低粘度溶劑例如碳酸二甲酯、碳酸乙基甲基酯、碳酸二乙酯、碳酸甲基丙基酯、碳酸二丙酯、二乙醚、四氫呋喃、1，2-二甲氧基乙烷、1，2-二乙氧基乙烷、1，3-二氧戊環(huán)、環(huán)丁砜、甲基環(huán)丁砜、乙腈、丙腈、苯甲醚、乙酸酯例如乙酸甲酯和丙酸酯。使用質(zhì)子惰性高介電常數(shù)溶劑和質(zhì)子惰性低粘度溶劑的適當(dāng)?shù)谋壤旌衔锸抢硐氲?。使用含有咪唑鎓、銨和吡啶陽離子的離子液體也是可以接受的。不特別限定相應(yīng)的陰離子，包括BF4-、PF6-和(CF3SO2)2N-?？梢耘c上述的非水溶劑的混合物形式使用離子液體。
在希望是固體電解質(zhì)或凝膠電解質(zhì)的情況下，可以聚合物形式包括硅凝膠、硅聚醚凝膠、丙烯酸類凝膠、丙烯腈凝膠、聚(二氟乙烯)等。這些組分可以在鑄模之前或之后聚合。它們可以單獨(dú)使用或混合使用。
如果是理想的，可以將各種添加劑添加到本發(fā)明的非水電解質(zhì)溶液中。實(shí)例包括用于增加循環(huán)壽命的添加劑例如碳酸亞乙烯酯、碳酸甲基亞乙烯酯、碳酸乙基亞乙烯酯和碳酸4-乙烯基亞乙酯，用于防止過充電的添加劑例如聯(lián)苯、烷基聯(lián)苯、環(huán)己基苯、叔丁基苯、二苯醚和苯并呋喃，以及各種碳酸酯化合物、羧酸酐、用于除酸和除水目的含氮和硫的化合物。
本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施方案涉及電存儲(chǔ)裝置，例如二次電池和電化學(xué)電容器，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)溶液，其中上述的非水電解質(zhì)溶液用作為電解質(zhì)溶液。
正極活性材料包括能夠吸留和釋放鋰離子的氧化物和硫化物。它們可以單獨(dú)或混合使用。實(shí)例包括不含鋰的硫化物和氧化物例如TiS2、MoS2、NbS2、ZrS2、VS2、V2O5、MoO3、Mg(V3O8)以及鋰和含鋰復(fù)合氧化物。也可以使用復(fù)合金屬例如NbSe2。用于增加能量密度，優(yōu)選基于LipMetO2的鋰復(fù)合氧化物，其中Met優(yōu)選為鈷、鎳、鐵和錳中的至少一種，p具有0.05≤p≤1.10范圍的值。鋰復(fù)合氧化物的示例性實(shí)例包括具有層狀結(jié)構(gòu)的LiCoO2、LiNiO2、LiFeO2和LiqNirCo1-rO2(其中q和r的值隨電池的充/放電狀態(tài)而變化，一般在0＜q＜1和0.7＜r≤1范圍)、具有尖晶石結(jié)構(gòu)的LiMn2O4和斜方體LiMnO2。也使用適用于高電壓工作的替代尖晶石型錳化合物是LiMetsMn1-sO4，其中Met是鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等，s具有在0＜s＜1范圍的值。
值得注意的是例如通過研磨和混合鋰的碳酸鹽、硝酸鹽、氧化物或氫氧化物和根據(jù)預(yù)定組分的過渡金屬的碳酸鹽、硝酸鹽、氧化物或氫氧化物在600℃到1，000℃范圍內(nèi)的溫度氧氣氣氛下燒制制備上述鋰復(fù)合氧化物。
也可以使用有機(jī)材料作為正極活性材料。實(shí)例包括聚乙炔、聚吡咯、聚-對亞苯基、聚苯胺、聚噻吩、聚烯烴(polyacene)和聚硫化物(polysulfide)。
能夠吸留和釋放鋰離子的負(fù)極材料包括含碳材料、金屬元素和類金屬元素、金屬復(fù)合氧化物和諸如聚乙炔和聚吡咯等的聚合物。
適合的含碳材料根據(jù)碳化工藝分類，包括碳類和通過氣相工藝合成的合成石墨類例如乙炔黑、熱解碳和天然石墨；通過液相工藝合成的碳類包括焦炭例如石油焦炭和瀝青焦炭；通過燒制聚合物、木材、酚醛樹脂和碳膜(carbon films)得到的熱解碳；以及通過固相工藝合成的碳類，例如木炭、玻璃碳和碳纖維。
還包括在能吸留和釋放鋰離子的負(fù)極材料中的是能以金屬元素、合金或化合物形式與鋰形成合金的金屬元素和類金屬元素。它們的狀態(tài)包括以兩種或多種狀態(tài)任意共存的固溶體、共晶和金屬間化合物。它們可以單獨(dú)使用或兩種或多種混使用。
適合的金屬元素和類金屬元素的實(shí)例包括錫、鉛、鋁、銦、硅、鋅、銅、鈷、銻、鉍、鎘、鎂、硼、鎵、鍺、砷、硒、碲、銀、鉿、鋯和釔。尤其，優(yōu)選是元素周期表中4B族金屬元素、合金或化合物形式。更優(yōu)選是硅和錫或它們的合金或化合物。它們可以是晶體或非晶。
這種合金和化合物的示例性實(shí)例包括LiAl、AlSb、CuMgSb、SiB4、SiB6、Mg2Si、Mg2Sn、Ni2Si、TiSi2、MoSi2、CoSi2、NiSi2、CaSi2、CrSi2、Cu5Si、FeSi2、MnSi2、NbSi2、TaSi2、VSi2、WSi2、ZnSi2、SiC、Si/SiC復(fù)合物、Si3N4、Si2N2O、SiOv(其中0＜v≤2)、SiO/C復(fù)合物、SnOw(其中0＜w≤2)、SnSiO3、LiSiO和LiSnO。
可以使用任何理想的方法制備正極和負(fù)極。通常通過將活性材料、粘合劑、導(dǎo)電劑等添加到溶劑中形成漿料、將漿料涂敷到集電板上、干燥和壓制粘合來制備電極。此處使用的粘合劑一般選自聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡膠、異戊二烯橡膠和各種聚酰亞胺樹脂。此處用的導(dǎo)電劑一般選自含碳材料例如石墨和碳黑，以及金屬材料例如銅和鎳。作為集流體，一般采用鋁和鋁合金作為正極，采用金屬例如銅、不銹鋼和鎳及它們的合金作為負(fù)極。
插在正極和負(fù)極之間的隔膜無特別限定，只要能對電解質(zhì)溶液是穩(wěn)定的并能有效地保持溶液就可以。經(jīng)常采用的隔膜是聚烯烴例如聚乙烯和聚丙烯等的多孔板或無紡布。也可以采用多孔玻璃和陶瓷。
二次電池可以是任何理想的形狀。一般，電池為硬幣型，其中堆疊全都沖壓成硬幣形的電極和隔膜，或圓柱型，其中螺旋卷繞電極板和隔膜。
本發(fā)明的非水電解質(zhì)溶液還可以用于含有電極、隔膜和電解質(zhì)溶液的電化學(xué)電容器，特別是電雙層電容器、模擬電雙層電容器(pseudo-electricdouble-layer capacitor)、非對稱電容器和氧化還原電容器。
電容器中的至少一個(gè)電極是主要由含碳材料組成的極化電極。可極化電極一般由含碳材料、導(dǎo)電劑和粘合劑形成。根據(jù)與鋰二次電池所用相同的配方制備該可極化電極。例如，通過混合活性炭粉末或纖維和諸如碳黑和乙炔黑等的導(dǎo)電劑、添加聚四氟乙烯作為粘合劑，并將該混合物涂敷或壓制到不銹鋼或鋁的集流體上進(jìn)行制備。相似地，隔膜和電解質(zhì)溶液較好為高離子可透過材料，可以以基本相同的方式使用用于鋰二次電池的材料。形狀可以是硬幣、圓柱或長方型。
實(shí)施例下面給出本發(fā)明的實(shí)施例用于進(jìn)一步說明本發(fā)明，但它們并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。粘度是用Cannon-Fenske粘度計(jì)在25℃測量的。
實(shí)施例1-13和比較例1合成聚氧化烯改性硅烷參見化合物[I]，如下合成具有下式的聚氧化烯改性硅烷。
(C2H5)3Si-C3H6O-(C2H4O)2CH3[I]
將100g聚氧乙烯CH2＝CHCH2(C2H4O)2CH3、100g甲苯和0.03g 0.5wt％氯鉑酸的異丙醇溶液加入到帶有攪拌器、溫度計(jì)和回流冷凝器的反應(yīng)器中。在90℃的攪拌過程中，將73g的三乙基硅烷滴加入混合物中。在終端不飽和基與SiH基的摩爾比為大約1.0時(shí)發(fā)生發(fā)應(yīng)。在真空中精餾反應(yīng)溶液，得到上式的目標(biāo)聚氧乙烯改性硅烷。通過氣相色譜分析該聚氧乙烯改性硅烷具有3.5mm2/S的粘度和99.6％的純度。
非水電解質(zhì)溶液的制備通過將[I]到[V]、[IX]、[XI]或[XII]的聚氧乙烯改性硅烷溶解于按表1中所示比例混合的碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合物中，并將LiPF6以1摩爾/升的濃度溶解于其中來制備非水電解質(zhì)溶液。為了比較，用相似的方法制備不使用聚氧乙烯改性硅烷的非水電解質(zhì)溶液。
表1

電池材料的制備使用的正極材料是使用LiCoO2作為活性物質(zhì)和鋁箔作為集流體(Pionics公司商標(biāo)名為Pioxcel C-100)的單層板。使用的負(fù)極電極材料是使用石墨作為活性材料和銅箔作為集流體(Pionics公司商標(biāo)名為Pioxcel A-100)的單層板。使用的隔膜為玻璃纖維過濾膜(Advantec公司商標(biāo)名為GC50)。
電池組件在氬氣保護(hù)下的干燥箱中使用上述的電池材料、容納并作為正極導(dǎo)體的不銹鋼外殼、也作為負(fù)極導(dǎo)體的不銹鋼密封板和絕緣墊組裝成2032硬幣型電池。
電池的測試(低溫特性)在25℃重復(fù)充電(用0.6mA的恒電流充電電壓至多為4.2V)和放電(用0.6mA的恒電流放電低至電壓為2.5V)10次，之后在5℃重復(fù)相似的充/放電步驟。假定在25℃第10次循環(huán)的放電容量是100，直到5℃放電容量低至80時(shí)計(jì)算重復(fù)循環(huán)的次數(shù)。結(jié)果示于表2中。
電池測試(高輸出特性)在25℃重復(fù)充電(用0.6mA的恒電流充電電壓至多為4.2V)和放電(用0.6mA的恒電流放電低至電壓為2.5V)5次，之后重復(fù)在保持充電狀態(tài)不變而放電電流增加至5mA的相似的充/放電步驟5次。這兩種類型的充/放電操作交替重復(fù)。假定在初始的0.6mA的充/放電操作中第5次循環(huán)的放電容量為100，在放電容量低至80時(shí)計(jì)算重復(fù)循環(huán)的次數(shù)。結(jié)果也示于表2中。
表2

正如表2所示，本發(fā)明的添加聚氧乙烯改性硅烷的實(shí)例與沒有添加硅烷的比較例1相比表現(xiàn)優(yōu)良的溫度和高輸出特性。
權(quán)利要求
1.一種非水電解質(zhì)溶液，其包括非水溶劑、電解質(zhì)鹽和具有式(1)所示聚氧化烯改性硅烷R1(4-x)-Si-Ax(1)其中R1是獨(dú)立地選自可以部分被鹵素原子取代的具有1到30個(gè)碳原子的烷基、芳基、芳烷基、氨基取代烷基、羧基取代烷基、烷氧基和芳氧基的有機(jī)基，x是1到4的整數(shù)，A是式(2)所示的聚氧化烯基-R2O-(CaH2aO)b-R3(2)其中R2是可以包含醚或酯鍵具有2到20個(gè)碳原子的二價(jià)有機(jī)基，a是2到4的整數(shù)，b是1到6的整數(shù)，R3選自可以被鹵素原子取代的具有1到30個(gè)碳原子的烷基、芳基、芳烷基、氨基取代烷基和羧基取代的烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液，其中式(1)中R1是具有1到6個(gè)碳原子的烷基或氟烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液，其中式(2)中R2是-(CH2)3-。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液，其中式(2)中R2是-CH2CH(CH3)CH2-
5.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液，其中式(2)中R2是-(CH2)3-O-CH2-。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液，其中相對于全部非水電解質(zhì)溶液的體積計(jì)，聚氧化烯改性硅烷存在的量為至少0.001體積％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液，其中電解質(zhì)鹽為鋰鹽。
8.一種包含權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液的二次電池。
9.一種包含權(quán)利要求1的非水電解質(zhì)溶液的電化學(xué)電容器。
10.一種包含利權(quán)要求1的非水電解質(zhì)溶液的鋰離子二次電池。
全文摘要
聚氧化烯改性硅烷與非水溶劑和電解質(zhì)鹽一起結(jié)合形成非水電解質(zhì)溶液，該非水電解質(zhì)溶液用于構(gòu)成具有改善溫度和高輸出特性的二次電池。
文檔編號H01G9/022GK1976110SQ20061006471
公開日2007年6月6日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月25日
發(fā)明者樫田周, 中西鐵雄, 宮脇悟, 荒又干夫 申請人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社