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非水電解液、非水電解質二次電池和碳酸酯化合物的制作方法

文檔序號:7222647閱讀:309來源:國知局

專利名稱::非水電解液、非水電解質二次電池和碳酸酯化合物的制作方法
技術領域
:本發(fā)明涉及非水電解液,包含該非水電解液的二次電池,及含氟的碳酸酯化合物。
背景技術
:近年來,電氣用品尺寸和重量的減小促進了具有高能量密度的鋰二次電池的開發(fā)。由于這種二次電池應用領域的拓展,需要進一步改進電池的性能。這種情況下,作為能夠實現高容量的候選物,人們已經深入地研究了包含金屬鋰作為負極的二次電池。然而,在反復的充放電循環(huán)過程中,金屬鋰漸變成枝晶。當枝晶延伸至正極時,在電池中發(fā)生短路。這是將具有金屬鋰負極的鋰二次電池投入實用最嚴重的障礙。此外,已經提出包含能夠吸留和排出鋰的碳質材料(如焦炭、人造石墨或天然石墨)代替金屬鋰作為負極的非水電解質二次電池。這種二次電池可具有改進的使用壽命和安全性,因為鋰不漸變成枝晶。具體地,由石墨-基碳質材料如人造石墨和天然石墨制成的非水電解質二次電池,作為能夠滿足高容量要求的二次電池,已經引起人們的注意。另外,為了實現更高的容量,最近又提出了由合金如硅(Si)、錫(Sn)和鉛(Pb)制成的負極活性物質(例如參見專利文獻1和2)。而且,為了增強非水電解質二次電池的性能如載荷、循環(huán)、貯存和低溫特性,還提出了除電解質和主溶劑之外包含不同化合物的電解液。例如,已經提出包含具有不飽和鍵的碳酸酯衍生物的電解液,例如為了抑制包括石墨負極的非水電解質二次電池的電解液分解而提出的包含一定量碳酸亞乙烯酯及其衍生物的電解液(例如參見專利文獻3),以及包含一定量的側鏈具有非共軛的不飽和鍵的碳酸亞乙酯衍生物的電解液(例如參見專利文獻4)。對于包含這類化合物的電解液,該化合物通過還原作用在負極表面分解而在其上面形成薄膜,而該薄膜抑制電解液的額外分解。還提出了包含含有卣素的碳酸酯的電解液(例如參見專利文獻5)。專利文獻6記載,包含單一溶劑即氟曱基碳酸亞乙酯(4-(一氟曱基)-1,3-二氧戊環(huán)-2-酮)以及不同PF6和BF4鹽的組合的電解液,其抗氧化性比碳酸亞丙酯或碳酸三氟亞丙酯優(yōu)異,因而可用作多種設備的電解液。該文獻還記載,包含該電解液的鋰二次電池具有優(yōu)異的循環(huán)特性,及包含該電解液的雙層電容器在高溫下的連續(xù)應用特性是優(yōu)秀的。專利文獻7記載,其溶劑中包含60%體積或更多氟曱基碳酸亞乙酯或二氟甲基碳酸亞乙酯并且包含(C2H5)4NBF4或(C2H5)4NPF6作為支撐電解質的電解液,其抗氧化性優(yōu)異,因而可用作雙層電容器的電解液。鏈狀碳酸酯化合物一般用作聚碳酸酯的原料,以及醫(yī)藥和農業(yè)化學品的原料和稀釋溶劑。它們還可用于廣泛的應用,包括儲能設備如Li電池、電解電容器和雙層電容器的電解質溶劑和固體電解質,以及電極組合物(例如參見專利文獻8和9)。對于當前使用的碳酸酯化合物,仍然需要進一步改進其性能和增加其功能,因為精細化工領域中合成和純化方法的改進或者先進方法的開發(fā);農用化學品和肥料領域的技術革新;以及電氣和電子設備領域中在小型化和稠密化之后對高度功能化的半導體和能量設備的需要。[專利文獻1[專利文獻2[專利文獻3[專利文獻4[專利文獻5[專利文獻6[專利文獻7[專利文獻8[專利文獻9日本公開特許公才艮No.HEI11-176470曰本公開特許公報No.2004-87284曰本公開特許公才艮No.HEI8-45545曰本公開特許公報No.2000-40526曰本公開特許公才艮No.HEI11-195429日本公開特許公報No.HEI9-251861曰本公開特許公報No.HEI10-233345曰本公開特許公報No.HEI1-311054曰本公開特許公才艮No.SHO61-64082
發(fā)明內容發(fā)明要解決的技術問題對于有關非水電解液的技術,需要進一步改進循環(huán)特性。本發(fā)明是在考慮到這些問題的前題下作出的,其第一個目的是提供一種非水電解液和包含該能夠給出更優(yōu)異循環(huán)特性的非水電解液的二次電池。如上所述,常規(guī)的鏈狀碳酸酯化合物具有很多優(yōu)異特性。然而,仍然需要具有更高沸點、介電常數和電化學穩(wěn)定性的新的鏈狀碳酸酯化合物,以便賦予常規(guī)化合物以更高的性能和功能,進而增強該化合物的附加價值。本發(fā)明是在考慮到這種需要的前提下作出的,其第二個目的是提供以前沒有被發(fā)現的新的碳酸酯化合物。解決技術問題的方法作為解決這些問題的深入研究的結果,發(fā)明人在考慮到第一個目的的前提下發(fā)現下列事實并完成本發(fā)明為了實現比常規(guī)改進更優(yōu)異的效果,可以將至少包含式(l)所示的鏈狀碳酸酯、式(2)所示的化合物和式(3)所示的化合物中的任意一種的非水電解液用于非水電解質二次電池。作為解決這些問題的深入研究的結果,發(fā)明人在考慮到第二個目的并在下列研究的前提下同樣完成了本發(fā)明氟原子通常具有接近于氫原子的范德華(vanderWaals)半徑,并且同樣具有較小的共價半徑。因此,有機化合物中連接在碳原子上的氫原子因為這種立體構型可以很容易地被氟原子取代。氟-碳鍵中的成鍵電子對主要被高電負性的氟原子所吸引。因此,有機氟化合物具有顯著不同于無氟有機化合物的獨特的性質。具體地,與類似的不含氟的有機化合物相比,其連接在碳原子上的氫原子被氟原子部分取代的有機氟化合物可以增強本來不相容的性質,例如,增加的沸點,降低的粘度,增加的極性,及增加的親油性。此外,預期有機氟化合物還可以提高對氧化的電的或化學抵抗力。當氟原子以空間非對稱方式引入到有機化合物中時,因為空間的不對稱性和電子構象的對稱性,還可以預期降低的熔點和進一步降低的粘度,如同氫被除氟之外的其它取代基取代一樣??紤]到這些有機氟化合物總體性能,氟原子到鏈狀碳酸酯化合物的引入因為增強了抗氧化性所以會使化合物的性能得到提高,例如,增加的沸點,增加的介電常數,及增強的電化學穩(wěn)定性。作為解決這些問題的深入研究的結果,并考慮到上述發(fā)現,發(fā)明人合成了各種每個均具有2,2-二氟乙基的鏈狀碳酸酯化合物并完成了本發(fā)明。也就是說,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液包含下面式(l)的鏈狀碳酸酉旨(權利要求1):[化學式1]式中xa各自獨立地代表氫或任意基團;Ra代表任選取代的烷基;及n代表O或更大的整數。這種情況下,在式(l)中,基團"優(yōu)選不同于[化學式2]HF2C~^~C^)~C—(權利要求2)。在根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中,所述鏈狀碳酸酯優(yōu)選為碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯(權利要求3)。另外,在式(1)中,n優(yōu)選為07的整數(權利要求4)。根據本發(fā)明第二方面的非水電解液包含0.01。/。重量至10。/。重量下面式(2)的化合物于非水溶劑中[化學式3](2)o式中XM戈表氧,硫,CD'D2,或者NE1,其中D'和DZ各自獨立地代表氫,或者能夠連接到碳上的任何基團,及E'代表氫,或者能夠連接到氮上的基團;乂2代表氧,硫,或者NE';Z1和Z"各自獨立地代表氫,或者能夠連接到碳上的基團,D1、02和E1中至少有一個代表至少一個氫原子和至少一個氟原子連接在至少一個末端碳原子上的烷基;及m代表自然數(權利要求8)。這種情況下,式(2)中的m優(yōu)選代表2或3(權利要求9)。優(yōu)選地,式(2)中的Z1、Z2、D1、02和£1各自獨立地代表氫,氟,及未取代的烷基或氟取代的烷基中的任意一種(權利要求10)。優(yōu)選地,在本發(fā)明的第二非水電解液中,所述"至少一個氫原子和至少一個氟原子連接在至少一個末端碳原子上的烷基"僅被氟取代(權利要求11)。根據本發(fā)明第三方面的非水電解液包含下面式(3)的化合物于非水溶劑中[化學式4〗式中Xb代表氧或氮;Rb代表氬,或者取代或未取代的烷基,及s在X13代表氧時為1或者在Xb代表氮時為2(權利要求15)。這種情況下,在式(3)中,Rb優(yōu)選為未取代的烷基,或者僅被氟取代的烷基(權利要求16)。優(yōu)選地,在根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中,化合物在非水電解液中的濃度為0.01%重量至10%重量(權利要求17)。優(yōu)選地,根據本發(fā)明第一、第二和第三方面任一的非水電解液還包含具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯(下文中稱之為"規(guī)定的碳酸酯")(權利要求5、12和18),條件是當它們包含在根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中時,從規(guī)定的碳酸酯中排除落入式(l)所定義的鏈狀碳酸酯范圍的碳酸酯,及當規(guī)定的碳酸酯包含在根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中時,從規(guī)定的碳酸酯中排除落入式(2)所定義的鏈狀碳酸酯范圍的碳酸酯。優(yōu)選地,規(guī)定的碳酸酯在非水電解液中的濃度為0.01%重量至70%重量(權利要求6、13和19)。優(yōu)選地,所述規(guī)定的碳酸酯為至少一種選自下列的碳酸酯碳酸亞乙烯H2H26酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,及其衍生物(權利要求7、14和20)。優(yōu)選地,本發(fā)明第一、第二和第三方面每一個的非水電解液包含碳酸亞乙酯和/或碳酸亞丙酯(權利要求21)。優(yōu)選地,本發(fā)明第一、第二和第三方面的非水電解液包含選自下列中的至少一種碳酸二曱酯,碳酸曱乙酯,碳酸二乙酯,碳酸曱基正丙基酯,碳酸乙基正丙基酯,和碳酸二正丙基酯(權利要求22)。本發(fā)明的非水電解質二次電池包括能夠吸留和排出鋰離子的負極和正極,以及本發(fā)明第一、第二和第三方面中任意方面的非水電解液(權利要求23)。本發(fā)明的碳酸酯化合物由下面的式(4)表示[化學式5]F〇CH—C一0—C—O—Rc(4)(/H2式中Re代表鏈狀的具有14個碳原子的未取代的烷基(權利要求24)。換言之,本發(fā)明的碳酸酯化合物選自碳酸2,2-二氟乙基曱基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯,及碳酸正丁基2,2-二氟乙基酉旨(權利要求25)。發(fā)明的效果當包含于非水電解質二次電池中時,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液可以實現比常規(guī)電解液優(yōu)異的循環(huán)特性。本發(fā)明第一方面的非水電解質二次電池同樣可以具有比常規(guī)二次電池優(yōu)異的循環(huán)特性。而且,當包含于非水電解質二次電池中時,根據本發(fā)明第二方面的非水電解液可以長期給出高容量和優(yōu)異的充放電循環(huán)特性。根據本發(fā)明第二方面的非水電解質二次電池同樣可以長期具有高容量和優(yōu)異的充放電循環(huán)特性。而且,當包含于非水電解質二次電池中時,根據本發(fā)明第三方面的非水電解液可以給出優(yōu)異的充放電循環(huán)特性。根據本發(fā)明第三方面的非水電解質二次電池可具有優(yōu)異的充^:電循環(huán)特性。根據本發(fā)明,提供新的碳酸酯化合物。可以推斷該碳酸酯化合物因為增強的抗氧化性具有諸如增加的沸點、增加的介電常數和增強的電化學穩(wěn)定性等優(yōu)點。圖1是根據本發(fā)明實施例IV-1制備的產物的'HNMR光譜。圖2是根據本發(fā)明實施例IV-1制備的產物的13CNMR光譜。圖3是根據本發(fā)明實施例IV-2制備的產物的'HNMR光譜。圖4是根據本發(fā)明實施例IV-2制備的產物的13CNMR光譜。圖5是根據本發(fā)明實施例IV-3制備的產物的"HNMR光譜。圖6是根據本發(fā)明實施例IV-3制備的產物的l3CNMR光語。圖7是根據本發(fā)明實施例IV-4制備的產物的'HNMR光譜。圖8是根據本發(fā)明實施例IV-4制備的產物的'3CNMR光鐠。具體實施例方式現將參照優(yōu)選實施方案詳細說明本發(fā)明;然而,下面關于本發(fā)明的組成部分的說明僅是為了舉例說明本發(fā)明的(代表性)實施方案,而且在不脫離本發(fā)明的構思的情況下,可以對這些實施方案進行任意變形。根據本發(fā)明第一方面的非水電解液包含至少一種下面式(l)所示的鏈狀碳酸酯(下文中稱之為"特定的鏈狀碳酸酯")[化學式6]式中xa各自獨立地代表氫或任意基團;Ra代表任選取代的烷基;及n代表0或更大的整數。該特定的鏈狀碳酸酯可以作為非水溶劑包含于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中。作為選擇,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液可以包含適宜的單獨的非水溶劑。根據本發(fā)明第一方面的非水電解液通常C—O—C一O—RH2II0包含電解質,并且可以任選包含規(guī)定的碳酸酯及任何添加劑。[I-l.特定的鏈狀碳酸酯]包含于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中的特定的鏈狀碳酸酯由式(l)表示。式(l)中的Xa代表氬或任何基團,其中式(l)中的各Xa可以相同或相異。xa可以是不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何基團。該基團的具體實例包括卣素如氟(氟代),氯(氯代),溴(溴代),及碘(碘代);鏈烷基如曱基,乙基,正丙基,及異丙基;環(huán)烷基如環(huán)己基;以及芳基如苯基和萘基。烷基,環(huán)烷基,及芳基中的任何氫均可被卣素取代??紤]到作為有機物的特定的鏈狀碳酸酯的穩(wěn)定性,以及由用于非水電解質二次電池的碳酸酯形成的保護層的穩(wěn)定性,X"尤選代表氫或氟。在上面式(l)中,n代表0或更大的任何整數。由于具有很高分子量的式(l)所示的特定的鏈狀碳酸酯不可能具有可與碳酸酯用量相比擬的好處,所以n通常代表7或更小,優(yōu)選代表4或更小,更優(yōu)選代表3或更小。式(l)中的Ra代表任選取代的烷基。只要不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點,Ra的碳數目也可以為任何數目。由于具有很高分子量的式(l)所示的特定的鏈狀碳酸酯不可能具有可與碳酸酯用量相比擬的好處,所以該數目通常為IO或更小,優(yōu)選為5或更小,更優(yōu)選為3或更小??紤]到作為有機物的特定的鏈狀碳酸酯的穩(wěn)定性,以及由用于非水電解質二次電池的碳酸酯形成的保護層的穩(wěn)定性,RM尤選代表無支鏈的烷基,以及未取代的烷基或者僅被氟取代的烷基。Ra的具體實例包括曱基,氟曱基,乙基,2-氟乙基,2,2-二氟乙基,2,2,2-三氟乙基,正丙基,3-氟正丙基,3,3-二氟正丙基,3,3,3-三氟正丙基,異丙基,及1,1,1,3,3,3-六氟異丙基。它們當中,考慮到碳酸酯的容易制備,優(yōu)選曱基,乙基,2-氟乙基,2,2-二氟乙基,2,2,2-三氟乙基,正丙基,3-氟正丙基,及3,3-二氟正丙基;更優(yōu)選曱基,乙基,及正丙基。在式(1)所示的特定的鏈狀碳酸酯中,該式的構型可優(yōu)選為左右不對稱的。即,上面式(i)中的RM尤選具有不同于下式的結構\Xa2^nH2式中n代表與式(l)中相同的數目。不對稱性使溶劑沸點降低。另外,這種不對稱的碳酸酯可以增強p3i存特性和循環(huán)特性(日本公開特許公報Nos.HEI2-148665和HEI4-104468)。然而,在式(l)中的具有左右對稱構型的碳酸酯中,可優(yōu)選使用碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯。換言之,在式(l)中同樣優(yōu)選的是,X代表氫,n代表O,及R"代表2,2-二氟乙基。更優(yōu)選地,在特定的鏈狀碳酸酯中,通常使用具有式(l)的左右不對稱構型的結構的碳酸酯。式(l)所示的特定的鏈狀碳酸酯的具體實例包括碳酸2,2-二氟乙基曱基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,碳酸2,2-二氟乙基-2'-氟乙基酯,碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯,碳酸2,2-二氟乙基-2',2',2'-三氟乙基酯,碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯,碳酸2,2-二氟乙基3'-氟正丙基酯,碳酸2,2-二氟-3',3',3'-三氟正丙基酯,碳酸3,3-二氟正丙基曱基酯,碳酸3,3-二氟正丙基乙基酯,碳酸3,3-二氟正丙基2'-氟乙基酯,碳酸3,3-二氟正丙基-2',2'-二氟乙基酯,碳酸3,3-二氟正丙基-2',2',2'-三氟乙基酯,碳酸3,3-二氟正丙基-正丙基酯,碳酸3,3-二氟正丙基-3'-氟正丙基酯,碳酸雙(3,3-二氟正丙基)酯,碳酸3,3-二氟正丙基-3',3',3'-三氟正丙基酯,碳酸曱基-2,2,3,3-四氟正丙基酯,碳酸乙基-2,2,3,3-四氟正丙基酯,碳酸2-氟-2',2',3',3'-四氟正丙基酯,碳酸2,2-二氟乙基-2',2',3',3'-四氟正丙基酯,碳酸2,2,3,3-四氟正丙基-2',2',2'-三氟乙基酯,碳酸正丙基-2,2,3,3-四氟正丙基酯,碳酸3-氟正丙基-2',2',3',3'-四氟正丙基酯,碳酸3,3-二氟正丙基-2',2',3',3'-四氟正丙基酯,及碳酸雙(2,2,3,3-四氟正丙基)酯。及碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯,如上所述。這些當中,更優(yōu)選碳酸2,2-二氟乙基曱基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基西旨,碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯,及碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯,因為它們更容易制備。其中,更優(yōu)選碳酸2,2-二氟乙基甲基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,及碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯。當包含于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中時,特定的鏈狀碳酸酯可以單獨使用,或者以任何比例的任意組合使用。當包含于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中時,特定的鏈狀碳酸酯可以不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任意量使用,但是通常以0.01%重量或更大,優(yōu)選以0.1。/。重量或更大的量使用。在下限以下,包含根據本發(fā)明第一方面的非水電解液的非水電解質二次電池可不具有足夠增強的循環(huán)特性。具體地,當作為非水溶劑包含于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中時,特定的鏈狀碳酸酯的量通常為95%體積或更小,優(yōu)選為70%體積或更小,基于非水電解液中除電解質之外的非水溶劑的總量。在上限以上,電解質不能充分地溶解,削弱了電解液性能如電導率,結果會削弱電池特性。當含有上述特定的鏈狀碳酸酯的非水電解液包含在非水電解質二次電池中時,可以增強電池的充放電循環(huán)特性。提高充放電循環(huán)特性的原因可推斷如下,盡管細節(jié)尚不清楚即當含有特定的鏈狀碳酸酯的非水電解液包含于非水電解質二次電池中時,該特定的鏈狀碳酸酯會在電池中反應在負極活性物質的表面形成優(yōu)異的保護層,從而抑制副反應和防止循環(huán)退化。這種情況下,氫和氟存在于式(l)所示的特定的鏈狀碳酸酯中的至少一個末端碳原子上,并且這被認為有助于以任何方式增強保護層的性能??梢詿o限制地使用任何已知的方法制備特定的鏈狀碳酸酯。優(yōu)選地,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液,除特定的鏈狀碳酸酯之外,還包含規(guī)定的碳酸酯。根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中的規(guī)定的碳酸酯具有不飽和鍵和卣原子中的至少一種。亦即,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中的規(guī)定的碳酸酯可以僅具有不飽和鍵或僅具有卣原子,也可以二者均具有。然而,當其包含于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中時,應當從規(guī)定的碳酸酯中排除特定的鏈狀碳酸酯。亦即,在根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中,落入上述特定的鏈狀碳酸酯的定義中的化合物不被視為規(guī)定的碳酸酯。在除特定的鏈狀碳酸酯之外的規(guī)定的碳酸酯中,可以無限制地使用任何具有不飽和鍵的規(guī)定的碳酸酯(任意地簡稱為"預定的不飽和碳酸酯"),條件是該規(guī)定的碳酸酯具有碳-碳不飽和鍵,即碳-碳雙鍵或叁鍵。具有這種不飽和鍵的預定的不飽和碳酸酯還包括具有芳環(huán)的碳酸酯。預定的不飽和碳酸酯的實例包括碳酸亞乙烯酯衍生物,被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物,苯基碳酸酯,乙烯基碳酸酯,及烯丙基碳酸酯。碳酸亞乙烯酯衍生物的具體實例包括碳酸亞乙烯酯,曱基碳酸亞乙烯酯,4,5-二甲基碳酸亞乙烯酯,苯基碳酸亞乙烯酯,及4,5-二苯基碳酸亞乙烯酯。被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,苯基碳酸亞乙酯,及4,5-二苯基碳酸亞乙酯。苯基碳酸酯的具體實例包括碳酸二苯基酯,碳酸乙基苯基酯,碳酸曱基苯基酯,及碳酸叔丁基苯基酯。乙烯基碳酸酯的具體實例包括碳酸二乙烯基酯和碳酸甲基乙烯基酯。烯丙基碳酸酯的具體實例包括碳酸二烯丙基酯和碳酸烯丙基曱基酯。在這些預定的不飽和碳酸酯中,作為規(guī)定的碳酸酯而優(yōu)選的是碳酸亞乙烯酯衍生物和被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物。特別優(yōu)選的是碳酸亞乙烯酯,4,5-二苯基碳酸亞乙烯酯,4,5-二曱基碳酸亞乙烯酯,及乙烯基碳酸亞乙酯,因為它們可以形成穩(wěn)定的表面保護膜。在具有卣原子的規(guī)定的碳酸S旨(任意地簡稱為"預定的卣代碳酸酯")中,可以無限制地使用除特定的鏈狀碳酸酯之外的任何卣代碳酸酯。預定的卣代碳酸酯中所包含的卣原子的具體實例包括氟,氯,溴,及碘原子。這些當中,優(yōu)選氟或氯原子。具體地,更優(yōu)選氟原子。預定的鹵代碳酸酯中的鹵原子數目可以無限制地為至少1,但通常為6或更小,優(yōu)選為4或更小。當預定的鹵代碳酸酯具有多個鹵原子時,它們可以相同或相異。預定的卣代碳酸酯的實例包括碳酸亞乙酯衍生物,碳酸二曱酯衍生物,碳酸甲乙酯衍生物,及碳酸二乙酯衍生物。碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括氟碳酸亞乙酯,氯碳酸亞乙酯,4,4-二氟碳酸亞乙酯,4,5-二氟碳酸亞乙酯,4,4-二氯碳酸亞乙酯,4,5-二氯碳酸亞乙酯,4-氟-4-曱基碳酸亞乙酯,4-氯-4-甲基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-甲基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-曱基碳酸亞乙酯,4-氟-5-曱基碳酸亞乙酯,4-氯-5-曱基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5-曱基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-5-曱基碳酸亞乙酉旨,4-(氟曱基)-碳酸亞乙酯,4-(氯甲基)-碳酸亞乙酯,4-(二氟曱基)-碳酸亞乙酯,4-(二氯曱基)-碳酸亞乙酯,4-(三氟曱基)-碳酸亞乙酯,4-(三氯曱基)-碳酸亞乙酯,4-(氟甲基)-4-氟碳酸亞乙酯,4-(氯曱基)-4-氯碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-5-氟碳酸亞乙酯,4-(氯甲基)-5-氯碳酸亞乙酯,4-氟-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4-氯-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4,5-二甲基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5,5-二曱基碳酸亞乙酯,及4,4-二氯-5,5-二曱基碳酸亞乙酯。碳酸二曱酯衍生物的具體實例包括碳酸氟曱基曱基酯,碳酸二氟曱基曱基酯,碳酸三氟曱基曱基酯,碳酸二(氟曱基)酯,碳酸二(二氟曱基)酯,碳酸二(三氟曱基)酯,碳酸氯曱基曱基酯,碳酸二氯曱基曱基酯,碳酸三氯曱基曱基酯,碳酸二(氯曱基)酯,碳酸二(二氯曱基)酯,及碳酸二(三氯曱基)酯。碳酸曱乙酯衍生物的具體實例包括碳酸2-氟乙基曱基酯,碳酸乙基氟曱基酯,碳酸2-氟乙基氟曱基酯,碳酸乙基二氟甲基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基曱基酯,碳酸2-氟乙基二氟甲基酯,碳酸乙基三氟曱基酯,碳酸2-氯乙基曱基酯,碳酸乙基氯甲基酯,碳酸2,2-二氯乙基曱基酯,碳酸2-氯乙基氯曱基酯,碳酸乙基二氯曱基酯,碳酸2,2,2-三氯乙基曱基酯,碳酸2,2-二氯乙基氯曱基酯,碳酸2-氯乙基二氯甲基酯,及碳酸乙基三氯曱基酯。碳酸二乙酯衍生物的具體實例包括碳酸乙基(2-氟乙基)酯,碳酸二(2-氟乙基)酯,碳酸乙基(2,2,2-三氟乙基)酯,碳酸2,2,2-三氟乙基2'-氟乙基酯,碳酸二(2,2,2-三氟乙基)酯,碳酸乙基(2-氯乙基)酯,碳酸乙基(2,2-二氯乙基)酯,碳酸二(2-氯乙基)酯,碳酸乙基(2,2,2-三氯乙基)酯,碳酸2,2-二氯乙基2'-氯乙基酯,碳酸二(2,2-二氯乙基)酯,碳酸2,2,2-三氯乙基2'-氯乙基酯,碳酸2,2,2-三氯乙基2',2'-二氯乙基酯,及碳酸二(2,2,2-三氯乙基)酉旨。這些預定的卣代碳酸酯當中,優(yōu)選具有氟原子的碳酸酯,更優(yōu)選具有氟原子的碳酸亞乙酯衍生物。具體地,優(yōu)選使用氟碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-碳酸亞乙酯,4,4-二氟碳酸亞乙酯,及4,5-二氟碳酸亞乙酯,因為它們可以形成表面保護膜。另外,規(guī)定的碳酸酯可以既具有不飽合鍵又具有鹵原子(任意地簡稱為"預定的卣代不飽和碳酸酯")。預定的卣代不飽和碳酸酯可以是不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何卣代不飽和碳酸酯。預定的卣代不飽和碳酸酯的實例包括碳酸亞乙烯酯衍生物,被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物,苯基碳酸酯,乙烯基碳酸酯,及烯丙基碳酸酯。碳酸亞乙烯酯衍生物的具體實例包括氟碳酸亞乙烯酉旨,4-氟-5-曱基碳酸亞乙烯酯,4-氟-5-苯基碳酸亞乙烯酯,氯碳酸亞乙烯酯,4-氯-5-甲基碳酸亞乙烯酯,及4-氯-5-苯基碳酸亞乙烯酯。被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括4-氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-5-乙烯基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氯-5-乙烯基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4-氯-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氟-5-苯基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氯-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氯-5-苯基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-5-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二苯基碳酸亞乙酉旨,及4,5-二氯-4,5-二苯基碳酸亞乙酯。笨基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟甲基苯基酯,碳酸2-氟乙基苯基酯,碳酸2,2-二氟乙基笨基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基苯基酯,碳酸氯曱基苯基酯,碳酸2-氯乙基苯基酯,碳酸2,2-二氯乙基苯基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基苯基酯。乙烯基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟曱基乙烯基S旨,碳酸2-氟乙基乙烯基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙烯基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基乙烯基酯,碳酸氯甲基乙烯基酯,碳酸2-氯乙基乙烯基酯,碳酸2,2-二氯乙基乙烯基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基乙烯基酯。烯丙基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟曱基烯丙基酯,碳酸2-氟乙基烯丙基酯,碳酸2,2-二氟乙基烯丙基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基烯丙基酯,碳酸氯曱基烯丙基酯,碳酸2-氯乙基烯丙基酯,碳酸2,2-二氯乙基烯丙基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基烯丙基酯。在上述示例性的預定的卣代不飽和碳酸酯中,特別優(yōu)選使用逸自下列中的至少一種碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,4,5-二氟碳酸亞乙酯,及其衍生物,作為規(guī)定的碳酸酯,因為它們單獨使用時具有高效果。規(guī)定的碳酸酯可以具有不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何分子量,該分子量通常為50或更大,優(yōu)選為80或更大,并且通常為250或更小,優(yōu)選為150或更小。當規(guī)定的碳酸酯的分子量較高時,碳酸酯在非水電解液中的溶解度太差,以至于不能充分地展示本發(fā)明的優(yōu)點。規(guī)定的碳酸酯可無限制地通過任何已知方法制備。上述規(guī)定的碳酸酯可單獨地或者以任意比例的任何組合用于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中。在不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的范圍內,規(guī)定的碳酸酯可以任意量無限制地用于根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中,該規(guī)定的碳酸酯的量通常為0.01%重量或更大,優(yōu)選為0.1%重量或更大,更優(yōu)選為0.3%重量或更大,且通常為70%重量或更小,優(yōu)選為50%重量或更小,更優(yōu)選為40%重量或更小的根據本發(fā)明第一方面的非水電解液。在下限以下,包含根據本發(fā)明第一方面的非水電解液的非水電解質二次電池不可能具有充分增強的循環(huán)特性。當規(guī)定的碳酸酯的比例較高時,包含根據本發(fā)明第一方面的非水電解液的非水電解質二次電池往往削弱其高溫保存特性和連續(xù)補充充電特性,特別是可增加產氣量并降低其放電容量保持率。在根據本發(fā)明第一方面的非水電解液中,特定的鏈狀碳酸酯和規(guī)定的碳酸酯可以任何比例使用。"特定的鏈狀碳酸酯的重量與規(guī)定的碳酸酯的重量"的比例通常為0.0001或更大,優(yōu)選為0.001或更大,更優(yōu)選為0.01或更大,并且通常為1000或更小,優(yōu)選為IOO或更小,更優(yōu)選為IO或更小。當比例低于或者高于該范圍時,不會顯示出組合的協同效果。當含有上述特定的鏈狀碳酸酯和規(guī)定的碳酸酯二者的非水電解液包含于非水電解質二次電池中時,電池的充放電循環(huán)特性可以得到增強。其原因可推斷如下,盡管細節(jié)尚不清楚;在非水電解液中,特定的鏈狀碳酸酯和規(guī)定的碳酸酯會一起反應,并在負極活性物質的表面形成優(yōu)異的保護膜,從而抑制副反應并防止循環(huán)退化。另外,含有特定的鏈狀碳酸酯和規(guī)定的碳酸酯二者的電解液被認為有助于以任何方式增強保護膜的性能。[1-3.非水溶劑]根據本發(fā)明第一方面的非水電解液可包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu),泉的任何非水溶劑。上述特定的鏈狀碳酸酯或規(guī)定的碳酸酯也可以用作非水溶劑??梢詥为毣蛘咭云淙我獗壤娜魏谓M合使用包括特定的鏈狀碳酸酯或規(guī)定的碳酸酯的非水溶劑。常用的非水溶劑的實例包括環(huán)狀碳酸酯,鏈狀碳酸酯,鏈狀和環(huán)狀羧酸酯,鏈狀和環(huán)狀醚,含磷有機溶劑,及含硫有機溶劑。常用的環(huán)狀碳酸酯的非限定性實例包括碳酸亞乙酯,碳酸亞丙酯,及碳酸亞丁酯。這些當中,優(yōu)選具有高介電常數的碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯,其可以促進溶質的溶解并提高非水電解質二次電池的循環(huán)特性。常用的鏈狀碳酸酯的實例包括但不限于碳酸二曱酯,碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯,碳酸曱基正丙基酯,碳酸乙基正丙基酯,碳酸二正丙基酯。這些當中,優(yōu)選碳酸二曱酯,碳酸曱乙酯,碳酸二乙酯,碳酸曱基正丙基酯,及碳酸乙基正丙基酯,特別優(yōu)選碳酸二甲酯,碳酸曱乙酯和碳酸二乙酯,因為這些碳酸酯確保提高非水電解質二次電池的循環(huán)特性。常用的鏈狀羧酸酯的實例包括但不限乙酸曱酯,乙酸乙酯,乙酸正丙酯,乙酸異丙酯,乙酸正丁酯,乙酸異丁酯,乙酸叔丁酯,丙酸甲酯,丙酸乙酯,丙酸正丙酯,丙酸異丙酯,丙酸正丁酯,丙酸異丁酯,及丙酸^又丁酯。這些當中,更優(yōu)選乙酸乙酯,丙酸曱酯,及丙酸乙酯。另外,也可以使用上面式(1)所示的特定的鏈狀碳酸酯作為鏈狀碳酸酯。常用的環(huán)狀羧酸酯的實例包括但不限于Y-丁內酯,Y-戊內酯,及5-戊內酯。這些當中,更優(yōu)選y-丁內酯。常用的鏈狀醚的實例包括但不限于二曱氧基曱烷,二曱氧基乙烷,二乙氧基曱烷,二乙氧基乙烷,乙氧基甲氧基甲烷,及乙氧基甲氧基乙烷。這些當中,更優(yōu)選二甲氧基乙烷和二乙氧基乙烷。常用的環(huán)狀醚的實例包括但不限于四氬呋喃和2-曱基四氫呋喃。常用的含磷有機溶劑的實例包括但不限于,磷酸酯如磷酸三曱酯,磷酸三乙酯,及磷酸三苯酯;亞磷酸酯如亞磷酸三甲酯,亞磷酸三乙酯,及亞磷酸三苯酯;膦氧化物如三甲基膦氧化物,三乙基膦氧化物,及三苯基膦氧化物。常用的含疏有機溶劑的實例包括但不限于,例如亞硫酸亞乙酯,1,4-丙磺酸內酯,1,4-丁磺酸內酯,曱磺酸曱酯,二甲磺酸丁酯,環(huán)丁砜,環(huán)丁烯砜(sulfolene),二曱基砜,二苯砜,曱基苯基砜,二丁二硫,二環(huán)己基二硫,一硫化四曱基秋蘭姆,N,N-二曱基曱磺酰胺,及N,N-二乙基曱磺酰胺。這些當中,優(yōu)選使用環(huán)狀碳酸酯,即碳酸亞乙酯和/或碳酸亞丙酯,更優(yōu)選使用其與鏈狀碳酸酯的混合物。在這種組合使用環(huán)狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯作為非水溶劑當中,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液的非水溶劑中的鏈狀碳酸酯的適宜量通常為30%體積或更大,優(yōu)選為50%體積或更大,并且通常為95%體積或更小,優(yōu)選為90%體積或更小。根據本發(fā)明第一方面的非水電解液的非水溶劑中的環(huán)狀碳酸酯的適宜量通常為5%體積或更大,優(yōu)選為10%體積或更大,并且通常為50%體積或更小,優(yōu)選為40%體積或更小。當鏈狀碳酸酯的含量低于該范圍時,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液可具有增加的粘度。當鏈狀碳酸酯的含量高于該范圍時,非水電解液可具有降低的電解質(即鋰鹽)解離度,于是具有降低的電導率。[1-4.電解質]根據本發(fā)明第一方面的非水電解液可以包含任何已知的電解質,該電解質是預期的非水電解質二次電池中包含的電解質。包含根據本發(fā)明第一方面的非水電解液的鋰二次電池通常包含鋰鹽作為電解質。電解質的具體實例包括無機鋰鹽如UC104,LiAsF6,LiPF6,U2C03,及LiBF4;含氟的有機鋰鹽如LiCF3S03,LiN(CF3S02)2,LiN(C2F5S02)2,環(huán)狀的1,4-全氟丙二磺酰亞胺化鋰,LiN(CF3S02)(C4F9S02),UC(CF3S02)3,IiPF4(CF3)2,LiPF4(C2F5)2,LiPF4(CF3S02)2,UPF4(C2F5S02)2,LiBF2(CF3)2,LiBF2(C2F5)2,LiBF2(CF3S02)2,UBF2(C2F5S02)2,及二(草酸根合)硼酸鋰;鈉鹽或鉀鹽如KPF(,,NaPF(,,NaBF4,及Na2CF3S03。這些當中,優(yōu)選LiPF(,,IiBF4,LiCF3S03,LiN(CF3S02)2,及LiN(C2F5S02)2,并且特別優(yōu)選LiPF6和LiBF4。電解質可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。具體地,優(yōu)選組合使用兩種具體的無機鋰鹽,或者組合使用無機鋰鹽與含氟的有機鋰鹽,因為連續(xù)充電模式中的產氣受到抑制或者高溫保存中的退化受到抑制。特別優(yōu)選組合使用LiPF6與LiBF4或者組合使用無機鋰鹽如LiPF6或UBF4與含氟的有機鋰鹽如LiCF3S03、LiN(CF3S02)2或LiN(C2F5S02)2。當一起使用LiPF6和LiBF4二者時,LiB:F4的量在優(yōu)選實施方案中為0.01%重量至20%重量,基于電解質的總量。由于LiBF4具有低解離度,因此含有很高比例LiBF4的電解液會具有增加的電阻。當一起使用無機鋰鹽如LiPF6和LiBF4與含氟的有機鋰鹽如LiCF3S03、LiN(CF3S02)2和LiN(C2F5S02)2時,優(yōu)選無機鋰鹽的量一般為70%重量至99%重量,基于電解質的總量。通常,含氟的有機鋰鹽具有比無機鋰鹽高的分子量,因而包含很高比例的含氟有機鋰鹽的電解質會降低溶劑對整個電解液的比例并增加其電阻。在根據本發(fā)明的非水電解液中,鋰鹽可以不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何濃度使用,鋰鹽的濃度通常為0.5mol'dm^或更大,優(yōu)選為0.6mol'dm—3或更大,更優(yōu)選為0.8mol.drr^或更大,且通常為3mobdm^或更小,優(yōu)選為2mol.diT^或更小,更優(yōu)選為1.5mol.dm^或更小。包含很低濃度鋰鹽的非水電解液可能具有不充分的電導率。含有很高濃度鋰鹽的非水電解液也可能因為粘度的升高而具有降低的電導率,使得包含根據本發(fā)明第一方面的非水電解液的非水電解質二次電池可能具有低性能。[1-5.添加劑]優(yōu)選地,根據本發(fā)明第一方面的非水電解液包含各種不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的添加劑。可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用任何已知的常規(guī)添加劑。這種添加劑的實例包括過充電保護劑,及改善高溫保存后的容量保持率和循環(huán)特性的助劑。過充電保護劑的實例包括芳族化合物如聯苯,烷基聯苯,三聯苯,部分氫化的三聯苯,環(huán)己基苯,叔丁基苯,叔戊基苯,二苯醚,及二苯并呋喃;部分氟化的上述芳族化合物如2-氟聯苯,鄰環(huán)己基氟苯,及對環(huán)己基氟笨;以及含氟的茴香醚如2,4-二氟茴香醚,2,5-二氟茴香醚,及2,6-二氟茴香醚。過充電保護劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。根據本發(fā)明第一方面的非水電解液可以不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu),泉的任何濃度包含過充電保護劑,過充電保護劑的濃度通常為0.1%重量至5%重量,基于整個非水電解液。優(yōu)選向非水電解液中加入過充電保護劑,因為即使電池過充電,該保護劑也可以抑制非水電解質二次電池爆炸和起火,進而增強電池的安全性。改善高溫保存后的容量保持率和循環(huán)特性的助劑的實例包括碳酸酯化合物如碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,4-(三氟甲基)-碳酸亞乙酯,苯基碳酸亞乙酯,碳酸四氬呋喃二醇酯,及碳酸螺-雙-二亞曱基酯;羧酸酐如琥珀酸酐,戊二酸酐,馬來酸酐,檸康酸酐,戊烯二酸酐,衣康酸酐,二甘醇酸酐,環(huán)己二羧酸酐,環(huán)戊四羧酸二酐,及苯基琥珀酸酐;含硫化合物如亞硫酸亞乙酯,1,4-丙磺酸內酯,1,4-丁磺酸內酯,曱磺酸甲酯,二曱磺酸丁酯,環(huán)丁砜,環(huán)丁烯砜,二甲基砜,二苯砜,甲基苯基砜,二丁二硫,二環(huán)己基二硫,一硫化四甲基秋蘭姆,N,N-二甲基甲磺酰胺,及N,N-二乙基曱磺酰胺;含氮化合物如l-甲基-2-p比咯烷酮,l-甲基-2-哌咬酮,4-曱基-2-嚅唑烷酮,1,4-二曱基-2-咪唑烷酮,及N-甲基琥珀酰亞胺;烴如庚烷,辛烷,及環(huán)庚烷;以及含氟的芳族化合物如氟苯,二氟苯,及三氟曱苯。該助劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。根據本發(fā)明第一方面的非水電解液可以不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu),泉的任何濃度包含該助劑,該助劑的濃度通常為0.1%重量至5%重量,基于整個非水電解液。[II.第二方面的非水電解液]根據本發(fā)明第二方面的非水電解液包含0.01%重量至10%重量的下面式(2)所示的化合物(下文中任意地稱之為"特定化合物(2)"):[化學式8]式中X'代表氧,硫,CD"D2,或者NE1,其中Di和D"各自獨立地代表氬,或者能夠連接到碳上的任何基團,及Et代表氫,或者能夠連接到氮上的基團;乂2代表氧,硫,或者NE';Z'和Z2各自獨立地代表氫,或者能夠連接到碳上的基團,條件是,Z1、Z2、D1、02和E1中至少有一個代表至少一個氫原子和至少一個氟原子連接在至少一個末端碳原子上的烷基;及m代表自然數。[II-1.特定化合物(2)]包含于根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中的特定化合物(2)由式(2)表示。式(2)中的XM戈表氧,硫,CD1。2,或者NE1。在CDiDS所示的單元(原子團)中,D'和D"氣表氫,或者能夠連接到碳上的任何基團。D^口02可以彼此相同或相異。它們也可以結合在一起形成環(huán)。D'和D"的具體實例包括卣原子如氟,氯,及溴;以及取代或未取代的烷基如甲基,乙基,氟甲基,三氟甲基,及2,2,2-三氟乙基,烷氧基,烷基羧基,及烷氧基羰基。優(yōu)選地,D'和D"具體地代表氳,氟,未取代的烷基,或者氟取代的烷基。這種情況下,有鑒于容易制備和安全性,優(yōu)選的未取代的烷基或者氟取代的烷基為曱基,乙基,氟曱基,三氟甲基,及2,2,2-三氟乙基。在NE"所示的單元中,E'代表氳,或者能夠連接到氮上的基團。E'的具體實例包括卣原子如氟,氯,及溴;以及取代或未取代的烷基,烷氧基,烷基羧基,及烷氧基羰基如曱基,乙基,氟曱基,三氟曱基,及2,2,2-三氟乙基。優(yōu)選地,E'還代表氬,氟,未取代的烷基,或者氟取代的烷基。這種情況下,有鑒于容易制備和安全性,優(yōu)選的未取代的烷基或者氟取代的烷基為甲基,乙基,氟曱基,三氟曱基,2-氟乙基,及2,2,2-三氟乙基。這些當中,考慮到電化學穩(wěn)定性,更優(yōu)選的是不具有取代基的單元,或者具有未取代的烷基或氟取代的烷基作為如X1—樣的取代基的單元。亦即,X'可優(yōu)選為選自下列中的至少一種氧,硫,僅具有未取代的烷基或者僅被氟取代的烷基作為D1和D2的CD'D2,及僅具有未取代的烷基或者僅被氟取代的烷基作為E'的NE1。更優(yōu)選地,Xi為氧。式(2)中的X"代表氧,硫,或者NE1。在NE!中,E'與上面有關X'的描述相同。這些當中,考慮到電化學穩(wěn)定性,更優(yōu)選不具有取代基的單元,或者具有未取代的烷基或氟取代的烷基作為如XS—樣的取代基的單元。亦即,X2可優(yōu)選為選自下列中的至少一種氧,硫,及僅具有未取代的烷基或者僅被氟取代的烷基作為E1的NE1。更優(yōu)選地,考慮到電化學穩(wěn)定性,X"也可以為氧。在式(2)中,Z'和Z'代表氫,或者能夠連接到碳上的任何基團,如D'和D"—樣。Z'和ZZ可以彼此相同或相異。它們也可以結合在一起形成環(huán)。Z"和Z"的具體實例包括卣原子如氟,氯,及溴;以及取代或未取代的烷基如曱基,乙基,氟曱基,三氟甲基,及2,2,2-三氟乙基,烷氧基,烷基羧基,及烷氧基羰基。優(yōu)選地,Z'和ZZ具體地代表氫,氟,未取代的烷基,或者氟取代的烷基。這種情況下,優(yōu)選的未取代的烷基或氟取代的烷基為曱基,乙基,氟曱基,三氟曱基,及2,2,2-三氟乙基。這可以提供增強式(2)所示的特定化合物(2)的電穩(wěn)定性的好處。在式(2)中,m代表自然數??紤]到式(2)所示的環(huán)狀化合物即特定化合物(2)的環(huán)穩(wěn)定性,特別優(yōu)選m代表2或3,使得化合物(2)為5-或6-員環(huán)。當式(2)中的X'或者乂2均不代表含碳單元時,由于類似原因,更優(yōu)選m代表2,使得特定化合物(2)為5-員環(huán)。在式(2)中,Z1、Z2、D1、02和E1中至少有一個為烷基,其中至少一個氫原子和至少一個氟原子二者均連接在至少一個末端碳原子上(下文中任意地稱之為"特定的取代烷基Rf")。特定的取代烷基Rf可以具有不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何取代基。亦即,特定的取代烷基Rf中的至少一個末端碳原子具有至少一個氟原子和至少一個余下未取代的氫原子,并且可以具有除氟原子之外的其它取代基。特定的取代烷基Rf具有的取代基的實例包括氟,烷基,烯丙基,烷氧基,烷基羧基,及烷氧基羧基??紤]到式(2)所示的特定化合物(2)的電化學穩(wěn)定性,優(yōu)選特定的取代烷基Rf不具有除氟以外的其它取代基。亦即,優(yōu)選特定的取代烷基Rf僅被氟取代。對特定的取代烷基Rf的碳數目也沒有限制,條件是該數目通常為10或更小,優(yōu)選為5或更小,更優(yōu)選為3或更小,因為具有很高分子量的特定的取代烷基Rf不可能具有與特定化合物(2)的用量相比擬的效果。符合上述要求的特定的取代烷基Rf的實例包括氟曱基,二氟曱基,2-氟乙基,2,2-二氟乙基,1,2-二氟乙基,1,1,2-三氟乙基,1,2,2-三氟乙基,1,1,2,2-四氟6基,3-氟正丙基,1,3-二氟正丙基,2,3-二氟正丙基,3,3-二氟正丙基,1,1,3-三氟正丙基,1,2,3-三氟正丙基,1,3,3-三氟正丙基,2,2,3-三氟正丙基,U,2,3-四氟正丙基,1,1,3,3-四氟正丙基,1,2,2,3-四氟正丙基,1,2,3,3-四氟正丙基,2,2,3,3-四氟正丙基,1,1,2,2,3-五氟正丙基,1,1,2,3,3-五氟正丙基,1,2,2,3,3-五氟正丙基,1,1,2,2,3,3-六氟正丙基,l-氟異丙基,1,2-二氟異丙基,1,3-二氟異丙基,1,1,2-三氟異丙基,1,1,3-三氟異丙基,1,2,3-三氟異丙基,1,1,153-四氟異丙基,U,2,3-四氟異丙基,1,1,3,3-四氟異丙基,U,l,2,3-五氟異丙基,1,1,J,3,3-五氟異丙基,1,1,2,3,3-五氟異丙基,及1,1,1,2,3,3-六氟異丙基。這些當中,考慮到容易制備,優(yōu)選氟曱基,二氟曱基,2-氟乙基,2,2-二氟乙基,,1,2,2-四氟乙基,及3-氟正丙基,更優(yōu)選氟甲基和二氟甲基。特定的取代烷基iV'可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。特定化合物(2)可具有不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任意分子量,且該分子量通常為119或更大。分子量的上限沒有定義,但是優(yōu)選盡可能地低。實用的具體化合物(2)通常具有300或更小的分子量,優(yōu)選具有200或更小的分子量。符合上述要求的具體化合物(2)的實例包括氟曱基碳酸亞乙酯,二氟曱基碳酸亞乙酯,(2-氟乙基)碳酸亞乙酯,(2,2-二氟乙基)碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)—4—氟碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-5-氟碳酸亞乙酯,4-(2-氟乙基)-4-氟碳酸亞乙酯,4-(2-氟乙基)-5-氟乙基碳酸亞乙酯;4-氟甲基-2-嚅唑烷酮,5-氟曱基-2-喟;唑烷酮,4-二氟甲基-2-嗜唑烷酮,5-二氟甲基-2-。惡唑烷酮,4-氟曱基-4-氟-2J惡唑烷酮,4-氟曱基-5-氟-2-嚅唑烷酮,4-(2-氟乙基)-2-嚅唑烷酮,5-(2-氟乙基)-2-嚅唑烷酮,4-(2,2-二氟乙基)-2-嚅唑烷酮,5-(2,2-二氟乙基)-2-嚅唑烷酮,4-氟甲基-3-曱基-2-嚅唑烷酮,5-氟曱基-3-曱基-2J惡唑烷酮,4-二氟曱基-3-曱基-2-嚅唑烷酮,5-二氟甲基-3-曱基-2-嚅唑烷酮,4-氟曱基-4-氟-3-曱基-2-嚅唑烷酮,4-氟曱基-5-氟-3-曱基-2-嚅唑烷酮,4-(2-氟乙基)-3-曱基-2-喟;唑烷酮,5-(2-氟乙基)-3-甲基-2-嗜唑烷酮,4-(2,2-二氟乙基)-3-甲基-2-嚅唑烷酮,5-(2,2-二氟乙基)-3-曱基-2-嗝唑烷酮,4-氟甲基-3-乙基-2-喁唑烷酮,5-氟曱基-3-乙基-2-喵唑烷酮,4-二氟甲基-3-乙基-2-"惡唑烷酮,5-二氟曱基-3-乙基-2-喁唑烷酮,4-氟曱基-4-氟-3-乙基-2-喁唑烷酮,4-氟曱基-5-氟-3-乙基-2-哺唑烷酮,4-(2-氟乙基)-3-乙基-2-喁唑烷酮,5-(2-氟乙基)-3-乙基-2-嗜唑烷酮,4-(2,2-二氟乙基)-3-乙基-2-嚅唑烷酮,5-(2,2-二氟乙基)-3-乙基-2,惡唑烷酮,3-氟曱基-2-嗜唑烷酮,3-二氟曱基-2,惡唑烷酮,3-(2-氟乙基)-2-喝唑烷酮,3-(2,2-二氟乙基)-2-哺唑烷酮,4,氟甲基-3-氟甲基-2-嗜、唑烷酮,5-氟曱基-3-氟甲基-2-"惡唑烷酮,4-(2-氟乙基)-3,氟甲基-2,惡唑烷酮,5-(2-氟乙基)-3-氟甲基-2,惡唑烷酮,4-氟曱基-3-(2,2,2-三氟乙基)-2-喝唑烷酮;4-氟曱基-2-咪唑烷酮,4-二氟甲基-2-咪唑烷酮,4-(2-氟乙基)-2-咪唑烷酮,4-(2,2-二氟乙基)-2-咪唑烷酮,4-氟甲基-l-曱基-2-咪唑烷酮,4-二氟曱基_1-曱基—2_咪唑烷酮,4-(2-氟乙基)-l-曱基-2-咪唑烷酮,4-(2,2-二氟乙基)-l-曱基-2-咪唑烷酮,5-氟曱基-l-曱基-2-咪唑烷酮,5-二氟曱基-l-甲基-2-咪哇烷酮,5-(2-氟乙基)-l-曱基-2-咪唑烷酮,5-(2,2-二氟乙基)-l-曱基-2-咪唑烷酮,4-氟曱基-l,3-二曱基-2-咪唑烷酮,4-二氟甲基-l,3-二曱基-2-咪唑烷酮,4-(2-氟乙基)-l,3-二曱基-2-咪唑烷酮,4-(2,2-二氟乙基)-l,3-二甲基-2-咪唑烷酮,l-氟曱基-2-咪唑烷酮,l-二氟甲基-2-咪唑烷酮,l-(2-氟乙基)-2-咪唑烷酮,1-(2,2-二氟乙基)-2-咪唑烷酮;3-氟曱基四氫呋喃-2-酮,3-二氟甲基四氬呋喃-2-酮,3-(2_氟乙基)四氫呋喃-2-酮,3-(2,2-二氟乙基)四氫呋喃-2-酮,4-氟甲基四氫呋喃-2-酮,4-二氟曱基四氫呋喃-2-酮,4-(2-氟乙基)四氫呋喃-2-酮,4-(2,2-二氟乙基)四氫呋喃-2-酮,5-氟甲基四氫呋喃-2-酮,5-二氟甲基四氫呋喃-2-酮,5-(2-氟乙基)四氫呋喃-2-酮,5-(2,2-二氟乙基)四氫呋喃-2-酮;3-氟曱基四氫吡咯-2-酮,3-二氟甲基四氫吡咯-2-酮,3-(2-氟乙基)四氬吡咯-2-酮,3-(2,2-二氟乙基)四氫吡咯-2-S同,4-氟曱基四氫吡咯-2-S同,4-二氟曱基四氫吡咯-2-酮,4-(2-氟乙基)四氫吡咯-2-酮,4-(2,2-二氟乙基)四氫吡咯-2-酮,5-氟曱基四氫吡咯-2-酮,5-二氟曱基四氫吡咯-2-酮,5-(2-氟乙基)四氫吡咯-2-酮,5-(2,2-二氟乙基)四氫吡咯-2-酮,3-氟曱基-1-曱基四氬吡咯-2-酮,3-二氟曱基-l-曱基四氬吡咯-2-酮,3-(2-氟乙基)-l-曱基四氫吡咯-2-酮,3-(2,2-二氟乙基)-l-曱基四氫吡咯-2-酮,4-氟曱基-卜曱基四氫吡咯-2-酮,4-二氟甲基-l-甲基四氬吡咯-2-酮,4-(2-氟乙基)-l-曱基四氫吡咯-2-酮,4-(2,2-二氟乙基)-l-曱基四氫吡咯-2-酮,5-氟甲基-l-甲基四氫吡咯-2-酮,5-二氟甲基-l-曱基四氫吡咯-2-酮,5-(2-氟乙基)-1-曱基四氫吡咯-2-酮,5-(2,2-二氟乙基)—l-甲基四氫吡咯—2—酮,3-氟曱基-1-乙基四氫吡咯-2-酮,3-二氟曱基-1-乙基四氬吡咯-2-酮,3-(2-氟乙基)-1-乙基四氫吡咯-2-S同,3-(2,2-二氟乙基)-l-27乙基四氫吡咯-2-酮,4-氟甲基-l-乙基四氫吡咯-2-酮,4-二氟甲基-l-乙基四氫吡咯-2-酮,4-(2-氟乙基)-l-乙基四氫吡咯-2-酮,4-(2,2-二氟乙基)-l-乙基四氫吡咯-2-酮,5-氟曱基-l-乙基四氬吡咯-2-酮,5-二氟曱基-1-乙基四氫吡咯-2-酮,5-(2-氟乙基)-l-乙基四氫吡咯-2-S同,5-(2,2-二氟乙基)-1-乙基四氫吡咯-2-酮,l-氟曱基四氫吡咯-2-酮,l-二氟甲基四氫吡咯-2-酮,l-(2-氟乙基)四氫吡咯-2-S同,l-(2,2-二氟乙基)四氫吡咯-2-酮,3-二氟曱基-1-曱基四氪吡咯-2-酮,3-(2-氟乙基H-甲基四氬吡咯-2-酮,3-(2,2-二氟乙基)-1-曱基四氬吡咯-2-酮,3-氟曱基-l-氟甲基四氫吡咯-2-酮,3-二氟曱基-l-氟曱基四氫吡咯-2-酮,3-(2-氟乙基)-l-氟甲基四氫吡咯-2-酮,3-(2,2-二氟乙基)-1-氟甲基四氫吡咯-2-酮,4-氟曱基-卜氟曱基四氫吡咯-2-酮,4-二氟曱基-l-氟曱基四氫吡咯-2-酉同,4-(2-氟乙基)-1-氟曱基四氬吡咯-2-酮,4-(2,2-二氟乙基)-1-氟曱基四氫吡咯-2-酮,5-氟曱基-l-氟甲基四氫吡咯-2-酮,5-二氟曱基-l-氟曱基四氫吡咯-2-酮,5-(2-氟乙基)-1-氟甲基四氫吡咯-2-酮,及5-(2,2-二氟乙基)-1-氟曱基四氫吡咯-2-酮。這些當中,因其穩(wěn)定性,優(yōu)選那些含氮的具體化合物,例如氟甲基碳酸亞乙酯,二氟曱基碳酸亞乙酯,(2-氟乙基)碳酸亞乙酯,(2,2-二氟乙基)碳酸亞乙酯,4-(氟甲基)-4-氟碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-5-氟碳酸亞乙酯,3-氟曱基四氫呋喃-2-酮,3-二氟甲基四氫呋喃-2-S同,3-(2-氟乙基)四氫呋喃-2-酮,3-(2,2-二氟乙基)四氫呋喃-2-酮,4-氟曱基四氫呋喃-2-酮,4-二氟甲基四氫呋喃-2-酮,4-(2-氟乙基)四氫呋喃-2-酮,4-(2,2-二氟乙基)四氫呋喃-2-酮,5-氟曱基四氫呋喃-2-酮,5-二氟甲基四氫呋喃-2-酮,5-(2-氟乙基)四氫呋喃-2-酮,及5-(2,2-二氟乙基)四氫呋喃-2-酮。更優(yōu)選具有高穩(wěn)定性的氟曱基碳酸亞乙酯,二氟曱基碳酸亞乙酯,3-氟甲基四氫呋喃-2-酮,4-氟甲基四氫呋喃-2-酮,及5-氟甲基四氳呋喃-2-酮。式(2)所示的特定化合物(2)可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用于非水電解液中。當包含于根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中時,特定化合物(2)的量通常為0.01%重量或更大,優(yōu)選為0.1%重量或更大,且通常為10%重量或更小,優(yōu)選為5。/。重量或更小,基于根據本發(fā)明第二方面的非水電解液。在下限以下,包含根據本發(fā)明第二方面的非水電解液的非水電解質二次電池不能具有充分增強的循環(huán)特性。在上限以上,在非水電解液中的反應性提高,非水電解質二次電池的電池特性降低。當特定化合物(2)包含于非水電解液中時,包含該非水電解液的非水電解質二次電池會增強充放電循環(huán)特性。其原因可推斷如下,盡管細節(jié)尚不清楚當含有特定化合物(2)的非水電解液包含于非水電解質二次電池中時,特定化合物(2)會在電池中反應,于負極活性物質的表面形成優(yōu)異的保護層,從而抑制副反應并防止循環(huán)劣化。而且,在式(2)所示的特定化合物(2)中,氫和氟存在于特定的取代烷基Rf中的至少一個末端碳原子上,這被認為有助于以任何方式增強保護層的性能。含有式(2)所示的特定化合物(2)組中所包括的化合物的非水電解液同樣記載在專利文獻6和7中。然而,該文獻6和7沒有公開這種構成,即沒有如本發(fā)明中那樣,通過采用預定量為0.01%重量至10%重量的特定化合物(2)而提供重大的優(yōu)點。另外,通過采用實際設備進行的評價,所述優(yōu)點可由物理儲能設備即專利文獻6中的雙層電容器得到確認。這些優(yōu)點不能從專利文獻7中的化學電池看出。可以無限制地使用任何已知的方法制備特定化合物(2)。[II-2.規(guī)定的碳酸酯]優(yōu)選地,根據本發(fā)明第二方面的非水電解液還包含規(guī)定的碳酸酯。根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中的規(guī)定的碳酸酯具有不飽和鍵和卣原子中的至少一種。亦即,根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中的規(guī)定的碳酸酯可僅具有不飽和鍵或僅具有鹵原子,也可以具有二者。然而,當其包含于根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中時,應當從規(guī)定的碳酸酯中排除具體化合物(2)。亦即,在根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中,落入上述具體化合物(2)的定義范圍的化合物不被視為規(guī)定的碳酸酯。在除具體化合物(2)之外的規(guī)定的碳酸酯中,可以無限制地使用具有不飽和鍵的任何規(guī)定的碳酸酯(任意地簡稱為"預定的不飽和碳酸酯"),條件是該規(guī)定的碳酸酯具有碳-碳不飽和鍵,即碳-碳雙鍵或叁鍵。具有這種不飽和鍵的預定的不飽和碳酸酯也包括具有芳環(huán)的碳酸酯。預定的不飽和碳酸酯的實例包括碳酸亞乙烯酯衍生物,被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物,苯基碳酸酯,乙烯基碳酸酯,及烯丙基碳酸酯。碳酸亞乙烯酯衍生物的具體實例包括碳酸亞乙烯酯,曱基碳酸亞乙烯酯,4,5-二甲基碳酸亞乙烯酯,苯基碳酸亞乙烯酯,及4,5-二苯基碳酸亞乙烯酯。被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,苯基碳酸亞乙酯,及4,5-二苯基碳酸亞乙酯。苯基碳酸酯的具體實例包括碳酸二苯基酯,碳酸乙基苯基酯,碳酸曱基苯基酯,及碳酸叔丁基苯基酯。乙烯基碳酸酯的具體實例包括碳酸二乙烯基酯和碳酸曱基乙烯基酯。烯丙基碳酸酯的具體實例包括碳酸二烯丙基酯和碳酸烯丙基曱基酯。這些當中,作為規(guī)定的碳酸酯而優(yōu)選的預定的不飽和碳酸酯為碳酸亞乙烯酯衍生物和被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物。特別優(yōu)選的是碳酸亞乙烯酯,4,5-二苯基碳酸亞乙烯酯,4,5-二曱基碳酸亞乙烯酯,及乙烯基碳酸亞乙酯,因為它們可以形成穩(wěn)定的表面保護膜。在具有卣原子的規(guī)定的碳酸酯(任意地簡稱為"預定的卣代碳酸酯")中,可以無限制地使用任何卣代的碳酸酯。預定的卣代碳酸酯所含有的卣原子的具體實例包括氟,氯,溴,及碘原子。這些當中,優(yōu)選氟或氯原子,特別是氟原子。卣原子在預定的卣代碳酸酯中的數目可以是至少一個,對此沒有限制,但是其通常為不大于6,優(yōu)選為不大于4。當預定的鹵代碳酸酯具有多個鹵原子時,它們可以相同或相異。預定的卣代碳酸酯的實例包括碳酸亞乙酯衍生物,碳酸二曱酯衍生物,碳酸曱乙酯衍生物,及碳酸二乙酯衍生物。碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括氟碳酸亞乙酯,氯碳酸亞乙酯,4,4-二氟碳酸亞乙酯,4,5-二氟碳酸亞乙酯,4,4-二氯碳酸亞乙酯,4,5-二氯碳酸亞乙酯,4-氟-4-甲基碳酸亞乙酯,4-氯-4-甲基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-甲基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-曱基碳酸亞乙酯,4-氟-5-曱基碳酸亞乙酯,4-氯-5-甲基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5-甲基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-5-曱基碳酸亞乙酉旨,4-(氯曱基)-碳酸亞乙酯,4-(二氯曱基)-碳酸亞乙酯,4-(三氟曱基)-碳酸亞乙酯,4-(三氯曱基)-碳酸亞乙酯,4-(氯甲基)-4-氯碳酸亞乙酯,4-(氯曱基)-5-氯碳酸亞乙酯,4-氟-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4-氯-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5,5-二甲基碳酸亞乙酯,及4,4-二氯-5,5-二曱基碳酸亞乙酯。碳酸二曱酯衍生物的具體實例包括碳酸氟甲基曱基S旨,碳酸二氟曱基曱基酯,碳酸三氟甲基曱基酯,碳酸二(氟甲基)酯,碳酸二(二氟甲基)酯,碳酸二(三氟甲基)酯,碳酸氯甲基甲基酯,碳酸二氯甲基甲基酯,碳酸三氯曱基甲基酯,碳酸二(氯甲基)酯,碳酸二(二氯曱基)酯,及碳酸二(三氯甲基)酯。碳酸曱乙酯衍生物的具體實例包括碳酸2-氟乙基甲基酯,碳酸乙基氟曱基酯,碳酸2-氟乙基氟曱基酯,碳酸2,2-二氟乙基曱基酯,碳酸乙基二氟曱基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基曱基酯,碳酸2-氟乙基二氟曱基酯,碳酸乙基三氟曱基酯,碳酸2-氯乙基曱基酯,碳酸乙基氯曱基酯,碳酸2,2-二氯乙基曱基酯,碳酸2-氯乙基氯曱基酯,碳酸乙基二氯曱基酯,碳酸2,2,2-三氯乙基甲基酯,碳酸2,2-二氯乙基氯甲基酯,碳酸2-氯乙基二氯曱基酯,及碳酸乙基三氯曱基酯。碳酸二乙酯衍生物的具體實例包括碳酸乙基(2-氟乙基)酯,碳酸二(2-氟乙基)酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,碳酸2,2-二氟乙基-2'-氟乙基酯,碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯,碳酸乙基(2,2,2-三氟乙基)酯,碳酸2,2,2-三氟乙基2'-氟乙基酯,2,2,2-三氟乙基-2',2'-二氟乙基碳酸酯,碳酸二(2,2,2-三氟乙基)酯,碳酸乙基(2-氯乙基)S&,碳酸乙基(2,2-二氯乙基)酯,碳酸二(2-氯乙基)酯,碳酸乙基(2,2,2-三氯乙基)酯,碳酸2,2-二氯乙基2'-氯乙基酯,碳酸二(2,2-二氯乙基)酯,碳酸2,2,2-三氯乙基2',氯乙基酯,碳酸2,2,2-三氯乙基2',2'-二氯乙基酯,及碳酸二(2,2,2-三氯乙基)酯。這些預定的卣代碳酸酯當中,優(yōu)選具有氟原子的碳酸酯,更優(yōu)選具有氟原子的碳酸亞乙酯衍生物。具體地,優(yōu)選使用氟碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-碳酸亞乙酯,4,4-二氟碳酸亞乙酯,及4,5-二氟碳酸亞乙酯,因為它們可以形成表面保護膜。另外,規(guī)定的碳酸酯可既具有不飽和鍵又具有囟原子(任意地簡稱為"預定的卣代不飽和碳酸酯")。預定的卣代不飽和碳酸酯可以是不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何卣代不飽和碳酸酯。預定的卣代不飽和碳酸酯的實例包括碳酸亞乙烯酯衍生物,被具有芳環(huán)或碳_碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物,苯基碳酸酯,乙歸基碳酸酯,及烯丙基碳酸酯。碳酸亞乙烯酯衍生物的具體實例包括氟碳酸亞乙烯酯,4-氟-5-曱基碳酸亞乙烯酯,4-氟-5-苯基碳酸亞乙烯酯,氯碳酸亞乙烯酯,4-氯-5-曱基碳酸亞乙烯酯,及4-氯-5-苯基碳酸亞乙烯酯。被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括4-氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-5-乙烯基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氯-5-乙烯基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4-氯-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-4-笨基碳酸亞乙酯,4-氟-5-笨基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5-笨基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氯-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氯-5-苯基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-5-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二苯基碳酸亞乙酉旨,及4,5-二氯-4,5-二苯基碳酸亞乙酯。苯基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟曱基苯基酯,碳酸2-氟乙基苯基酯,碳酸2,2-二氟乙基苯基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基苯基酯,碳酸氯甲基苯基酯,碳酸2-氯乙基苯基酯,碳酸2,2-二氯乙基苯基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基苯基酯。乙烯基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟曱基乙烯基酯,碳酸2-氟乙基乙烯基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙烯基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基乙烯基酯,碳酸氯曱基乙烯基酯,碳酸2-氯乙基乙烯基酯,碳酸2,2-二氯乙基乙烯基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基乙烯基酯。烯丙基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟曱基烯丙基酯,碳酸2-氟乙基烯丙基酯,碳酸2,2-二氟乙基烯丙基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基烯丙基酯,碳酸氯曱基烯丙基酯,碳酸2-氯乙基烯丙基酯,碳酸2,2-二氯乙基烯丙基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基烯丙基酯。在上述示例性的預定的囟代不飽和碳酸酯中,特別優(yōu)選使用選自下列中的至少一種作為規(guī)定的碳酸酯碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,及其衍生物,因為它們單獨使用時具有高效果。在所述二氟碳酸亞乙酯中,特別優(yōu)選4,5-二氟碳酸亞乙酯。規(guī)定的碳酸酯可具有不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任意分子量,該分子量通常為50或更大,優(yōu)選為80或更大,且通常為250或更小,優(yōu)選為150或更小。當規(guī)定的碳酸酯的分子量較高時,碳酸酯在非水電解液中的溶解度會很差,以至于不能充分地顯示本發(fā)明的優(yōu)點。規(guī)定的碳酸酯可無限制地通過任何已知的方法制備。上述規(guī)定的碳酸酯同樣可以單獨或者以其任意比例的任何組合用于根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中。在不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的范圍內,規(guī)定的碳酸酯可以無限制地以任意量用于根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中,該規(guī)定的碳酸酯的量通常為0.01%重量或更大,優(yōu)選為0.1%重量或更大,更優(yōu)選為0.3%重量或更大,且通常為70。/。重量或更小,優(yōu)選為50%重量或更小,更優(yōu)選為40%重量或更小的根據本發(fā)明第二方面的非水電解液。在下限以下,包含根據本發(fā)明第二方面的非水電解液的非水電解質二次電池不能具有充分增強的循環(huán)特性。當規(guī)定的碳酸酯的比例較高時,包含根據本發(fā)明第二方面的非水電解液的非水電解質二次電池往往削弱其高溫保存特性和連續(xù)補充充電特性,并且尤其可能增加產氣量并降低其放電容量保持率。在根據本發(fā)明第二方面的非水電解液中,特定化合物(2)和規(guī)定的碳酸酯可以任意比例使用。"特定化合物(2)的量與規(guī)定的碳酸酯的量"的比例通常為0.0001或更大,優(yōu)選為0.001或更大,更優(yōu)選為0.01或更大,且通常為IOOO或更小,優(yōu)選為100或更小,更優(yōu)選為10或更小。當所述比例^氐于或者高于該范圍時,不可能產生組合的協同效果。當非水電解質二次電池中包含含有特定化合物(2)和規(guī)定的碳酸酯的非水電解液時,電池的充放電循環(huán)特性可以得到增強。其原因可推斷如下,盡管細節(jié)尚不清楚特定化合物(2)和規(guī)定的碳酸酯在非水電解液會一起反應并在負極活性物質的表面形成優(yōu)異的保護膜,從而抑制副反應并防止循環(huán)劣化。另外,含有特定化合物(2)和規(guī)定的碳酸酯的電解液被認為以任何方式有助于增強保護膜的性能。[II-3.非水溶劑]根據本發(fā)明第二方面的非水電解液可包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何非水溶劑。而且可以使用上述的具體化合物(2)或者規(guī)定的碳酸酯作為非水溶劑。包含具體化合物(2)或者規(guī)定的碳酸酯的各非水溶劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。常用的非水溶劑的實例包括環(huán)狀碳酸酯,鏈狀碳酸酯,鏈狀和環(huán)狀羧酸酯,鏈狀和環(huán)狀醚,含磷有機溶劑,及含硫有機溶劑。常用的環(huán)狀碳酸酯的非限定性實例包括碳酸亞乙酯,碳酸亞丙酯,及碳酸亞丁酯。這些當中,優(yōu)選具有高介電常數的碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯,它們促進溶質的溶解并提高非水電解質二次電池的循環(huán)特性。常用的鏈狀碳酸酯的實例包括但不限于,例如碳酸二甲酯,碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯,碳酸曱基正丙基酯,碳酸乙基正丙基酯,碳酸二正丙基酯。這些當中,優(yōu)選碳酸二曱酯,碳酸甲乙酯,碳酸二乙酯,碳酸甲基正丙基酯,及碳酸乙基正丙基酯,碳酸二甲酯,特別優(yōu)選碳酸曱乙酯和碳酸二乙酯,因為這些碳酸酯確保提高非水電解質二次電池的循環(huán)特性。常用的鏈狀羧酸酯的實例包括但不限于,例如乙酸曱酯,乙酸乙酯,乙酸正丙酯,乙酸異丙酯,乙酸正丁酯,乙酸異丁酯,乙酸叔丁酯,丙酸甲酯,丙酸乙酯,丙酸正丙酯,丙酸異丙酯,丙酸正丁酯,丙酸異丁酯,及丙酸叔丁酯。這些當中,更優(yōu)選乙酸乙酯,丙酸曱酯,及丙酸乙酯。常用的環(huán)狀羧酸酯的實例包括但不限于,例如Y-丁內酯,戊內酯,及5-戊內酯。這些當中,更優(yōu)選Y-丁內酯。常用的鏈狀醚的實例包括但不限于,例如二曱氧基曱烷,二曱氧基乙烷,二乙氧基甲烷,二乙氧基乙烷,乙氧基曱氧基甲烷,及乙氧基曱氧基乙烷。這些當中,更優(yōu)選二曱氧基乙烷和二乙氧基乙烷。常用的環(huán)狀醚的實例包括但不限于,例如四氫呋喃和2-曱基四氬呋喃。常用的含磷有機溶劑的實例包括但不限于,例如磷酸酯如磷酸三甲酉旨,磷酸三乙酯,及磷酸三苯酯;亞磷酸酯如亞磷酸三甲酯,亞磷酸三乙酯,及亞磷酸三苯酯;膦氧化物如三曱基膦氧化物,三乙基膦氧化物,及三苯基膦氧化物。常用的含硫有機溶劑的實例包括但不限于,例如亞硫酸亞乙酯,1,4-丙磺酸內酯,1,4-丁磺酸內酯,曱磺酸曱酯,二曱磺酸丁酯,環(huán)丁砜,環(huán)丁烯砜,二甲基砜,二苯砜,甲基苯基砜,二丁二硫,二環(huán)己基二硫,一硫化四曱基秋蘭姆,N,N-二曱基甲磺酰胺,及N,N-二乙基曱磺酰胺。這些當中,優(yōu)選使用環(huán)狀碳酸酯即碳酸亞乙酯和/或碳酸亞丙酯,更優(yōu)使用其與鏈狀碳酸酯的混合物。在這種環(huán)狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯作為非水溶劑的組合使用中,鏈狀碳酸酯在根據本發(fā)明第二方面的非水電解液的非水溶劑中的適宜量通常為30%體積或更大,優(yōu)選為50%體積或更大,且通常為95%體積或更小,優(yōu)選為90%體積或更小。環(huán)狀碳酸酯在根據本發(fā)明第二方面的非水電解液的非水溶劑中的適宜量通常為5%體積或更大,優(yōu)選為10%體積或更大,且通常為50%體積或更小,優(yōu)選為40%體積或更小。當鏈狀碳酸酯的含量低于該范圍時,根據本發(fā)明第二方面的非水電解液可能具有增加的粘度。當鏈狀碳酸酯的含量高于該范圍時,非水電解液可能具有降低的電解質即鋰鹽的解離度,因而具有降低的電導率。[II-4.電解質]根據本發(fā)明第二方面的非水電解液可包含與根據本發(fā)明第一方面的非水電解液相同的電解質。[II-5.添加劑]優(yōu)選地,根據本發(fā)明第二方面的非水電解液包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的各種添加劑??梢詥为毣蛘咭云淙我獗壤娜魏谓M合使用任何已知的常規(guī)添加劑。這種添加劑的實例包括過充電保護劑,及改善高溫保存后的容量保持率和循環(huán)特性的助劑。過充電保護劑的實例包括芳族化合物如聯笨,烷基聯笨,三聯苯,部分氮化的三聯苯,環(huán)己基苯,叔丁基苯,叔戊基笨,二苯醚,及二苯并呋喃;部分氟化的上述芳族化合物如2-氟聯苯,鄰環(huán)己基氟苯,及對環(huán)己基氟苯;以及含氟的茴香醚如2,4-二氟茴香醚,2,5-二氟茴香醚,及2,6-二氟茴香醚。過充電保護劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。根據本發(fā)明第二方面的非水電解液可以包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任意濃度的過充電保護劑,過充電保護劑的濃度通常為0.1%重量至5%重量,基于整個非水電解液。優(yōu)選在非水電解液中加入過充電保護劑,因為即使電池過充電,該保護劑也可以抑制非水電解質二次電池爆炸和起火,進而增強電池的安全性。改善高溫保存后的容量保持率和循環(huán)特性的助劑的實例包括碳酸酯化合物如碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,4-(三氟曱基)碳酸亞乙酯,苯基碳酸亞乙酯,碳酸四氫呋喃二醇酯,及碳酸螺-雙—二亞曱基酯;羧酸酐如琥珀酸酐,戊二酸酐,馬來酸酐,檸康酸酐,戊烯二酸酐,衣康酸酐,二甘醇酸酐,環(huán)己二羧酸酐,環(huán)戊四羧酸二酐,及苯基琥珀酸肝;含硫化合物如亞硫酸亞乙酯,1,4-丙磺酸內酯,1,4-丁磺酸內酯,曱磺酸甲酯,二甲磺酸丁酯,環(huán)丁砜,環(huán)丁烯砜,二曱基砜,二苯砜,曱基苯基砜,二丁二硫,二環(huán)己基二硫,一硫化四曱基秋蘭姆,N,N-二曱基曱磺酰胺,及N,N-二乙基曱磺酰胺;含氮化合物如l-曱基-2-吡咯烷酮,1-曱基-2-哌啶酮,4-曱基-2-噹唑烷酮,1,4-二甲基-2-咪唑烷酮,及N-甲基琥珀酰亞胺;烴如庚烷,辛烷,及環(huán)庚烷;以及含氟的芳族化合物如氟苯,二氟苯,及三氟甲苯。所述助劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。根據本發(fā)明第二方面的非水電解液可以包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任意濃度的助劑,助劑的濃度通常為0.1%重量至5%重量,基于整個非水電解液。[III.第三方面的非水電解液]根據本發(fā)明第三方面的非水電解液包含至少一種下面式(3)所示的化合物(下文中任意地稱之為"特定化合物(3)")于非水溶劑中[化學式9]式中Xb代表氧或氮;Rb代表氫,或者取代或未取代的烷基,及s在Xb代表氧時為1或者在Xb代表氮時為2。根據本發(fā)明第三方面的非水電解液通常包含電解質,并且可以任選包含規(guī)定的碳酸酯及任何添加劑。[III-l.特定化合物(3)]包含于根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中的特定化合物(3)由式(3)表式(3)中的Xb代表氧或氮。式(3)中的Rb代表氫,或者取代或未取代的烷基。當Rb為烷基時,該烷基可以是鏈狀的、支鏈的或環(huán)狀的。由于支鏈烷基可具有高的分解性,所以優(yōu)選該烷基是沒有支鏈的鏈狀烷基。當Rb為取代的烷基時,取代基可以是不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何基團。該基團的實例包括氟,烷氧基,烷氧基羰基,及烷基羧基。這些取代基可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。只要不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點,Rb的碳數目同樣可以是任意數目。由于帶有很高分子量的Rb的特定化合物(3),不可能展現出可與特定化合物(3)在根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中的含量相比擬的優(yōu)點,所以優(yōu)選該數目為10或更小,更優(yōu)選為5或更小,最優(yōu)選為3或更小。在式(3)中,s表示l或2。具體地,s在xb代表氧時為l,在Xb代表氮時為2。當s為2時,式(3)中的Rb可以相同或相異。一般地,優(yōu)選Rb為未取代的烷基或者僅被氟取代的烷基,因為其可以增強作為有機物的特定化合物(3)的穩(wěn)定性,以及電解液中包含化合物(3)時所形成的保護層的穩(wěn)定性。Rb的具體實例包括氫原子,甲基,氟曱基,二氟曱基,乙基,2-氟乙基,2,2-二氟乙基,2,2,2-三氟乙基,正丙基,3-氟正丙基,3,3-二氟正丙基,3,3,3-三氟正丙基,異丙基,及U,l,3,3,3-六氟異丙基。這些當中,優(yōu)選曱基,乙基,2-氟乙基,2,2-二氟乙基,2,2,2-三氟乙基,正丙基,及3-氟正丙基,最優(yōu)選甲基和乙基,它們因為制備容易而容易得到。特定化合物(3)的具體實例包括3-氟丙酸曱酯,3-氟丙酸乙酯,3-氟丙酸2-氟乙基酯,3-氟丙酸2,2-二氟乙基酯,3-氟丙酸2,2,2-三氟乙基酯,3-氟丙酸正丙基酯,3-氟丙酸3-氟正丙基酯,3-氟丙酰胺,N-甲基-3-氟丙酰胺,N,N-二曱基-3-氟丙酰胺,N-乙基-3-氟丙酰胺,N,N-二乙基-3-氟丙酰胺,N-氟曱基-3-氟丙酰胺,N,N-二(氟曱基)-S-氟丙酰胺,N-0氟乙基)-:3-氟丙酰胺,N,N-二(2-氟乙基)-3-氟丙酰胺,N-(2,2-二氟乙基)-3-氟丙酰胺,N,N-二(2,2-二氟乙基)-3-氟丙酰胺,N-(2,2,2-三氟乙基)-3-氟丙酰胺,N,N-二(2,2,2-三氟乙基)-3-氟丙酰胺,N-正丙基-3-氟丙酰胺,N,N-二-正丙基-3-氟丙酰胺,N-(3-氟正丙基)-3-氟丙酰胺,及N,N-二(3-氟正丙基)-3-氟丙酰胺。這些當中,優(yōu)選3-氟丙酸曱基酯,3-氟丙酸乙基酯,3-氟丙酸2-氟乙基酯,3-氟丙酸2,2,2-三氟乙基酯,3-氟丙酰胺,曱基-3-氟丙酰胺,及乙基-3-氟丙酰胺。當包含于根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中時,特定化合物(3)可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。當包含于根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中時,特定化合物(3)的量通常為0.01%重量或更大,優(yōu)選為0.1。/。重量或更大,且通常為10%重量或更小,優(yōu)選為5%重量或更小,基于非水電解液。在下限以下,包含根據本發(fā)明第三方面的非水電解液的非水電解質二次電池不會展現出充分增強的循環(huán)特性。在上限以上,非水電解液中增強的反應性會削弱非水電解質二次電池的電池特性。當非水電解質二次電池中包含含有特定化合物(3)的非水電解液時,電池的充放電循環(huán)特性可以得到增強。其原因可推斷如下,盡管細節(jié)尚不清楚當非水電解質二次電池包含含有特定化合物(3)的非水電解液時,特定化合物(3)會在電池中反應,在負極活性物質的表面形成優(yōu)異的保護層,從而抑制副反應并防止循環(huán)退化。這種情況下,氫和氟均存在于式(3)所示的特定化合物(3)的至少一個末端碳原子上,據認為,這無論如何有助于增強保護膜的性能。可以無限制地使用任何已知的方法制備特定化合物(3)。[m-2.規(guī)定的碳酸酯]優(yōu)選地,根據本發(fā)明第三方面的非水電解液還包含規(guī)定的碳酸酯。根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中的規(guī)定的碳酸酯具有不飽和鍵和鹵原子中的至少一個。亦即,根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中的規(guī)定的碳酸酯可以僅具有不飽和鍵或僅具有卣原子,或者具有二者。在除特定化合物(3)之外的規(guī)定的碳酸酯中,可以無限制地使用具有不飽和鍵的任何規(guī)定的碳酸酯(任意地簡稱為"預定的不飽和碳酸酯"),條件是規(guī)定的碳酸酯具有碳-碳不飽和鍵,即碳-碳雙鍵或畚鍵。具有這種不飽和鍵的預定的不飽和碳酸酯同樣包括具有芳環(huán)的碳酸酯。預定的不飽和碳酸酯的實例包括碳酸亞乙烯酯衍生物,被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物,苯基碳酸酯,乙烯基碳酸酯,及烯丙基碳酸酯。碳酸亞乙烯酯衍生物的具體實例包括碳酸亞乙烯酯,曱基碳酸亞乙歸酯,4,5-二曱基碳酸亞乙烯酯,苯基碳酸亞乙烯酯,及4,5-二苯基碳酸亞乙烯酯。被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和健的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,苯基碳酸亞乙酯,及4,5-二苯基碳酸亞乙酯。苯基碳酸酯的具體實例包括碳酸二苯基酯,碳酸乙基苯基酯,碳酸曱基苯基酯,及碳酸叔丁基苯基酯。乙烯基碳酸酯的具體實例包括碳酸二乙烯基酯和碳酸曱基乙烯基酯。烯丙基碳酸酯的具體實例包括碳酸二烯丙基酯和碳酸烯丙基曱基酯。這些預定的不飽和碳酸酯當中,優(yōu)選作為規(guī)定的碳酸酯的是碳酸亞乙烯酯衍生物和被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物。特別優(yōu)選的是碳酸亞乙烯酯,4,5-二苯基碳酸亞乙烯酯,4,5-二曱基碳酸亞乙烯酯,及乙烯基碳酸亞乙酯,因為它們可以形成穩(wěn)定的表面保護膜。在具有卣原子的規(guī)定的碳酸酯(任意地簡稱為"預定的卣代碳酸酯")中,可以無限制地使用任何卣代的碳酸酯。預定的卣代碳酸酯中所包含的囟原子的具體實例包括氟,氯,溴,及石典原子。這些當中,優(yōu)選氟或氯原子,特別是氟原子。預定的卣代碳酸酯中的卣原子的數目可以無限制地為至少1,但通常為6或更小,優(yōu)選為4或更小。當預定的卣代碳酸酯具有多個鹵原子時,它們可以相同或相異。預定的囟代碳酸酯的實例包括碳酸亞乙酯衍生物,碳酸二曱酯衍生物,碳酸曱乙酯衍生物,及碳酸二乙酯衍生物。碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括氟碳酸亞乙酯,氯^t酸亞乙酯,4,4-二氟碳酸亞乙酯,4,5-二氟碳酸亞乙酯,4,4-二氯碳酸亞乙酯,4,5-二氯碳酸亞乙酯,4-氟-4-曱基碳酸亞乙酯,4-氯-4-曱基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-甲基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-曱基碳酸亞乙酯,4-氟-5-甲基碳酸亞乙酯,4-氯-5-曱基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5-曱基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-5-甲基碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)碳酸亞乙酯,4-(氯曱基)碳酸亞乙酯,4-(二氟甲基)碳酸亞乙酯,4-(二氯曱基)碳酸亞乙酯,4-(三氟曱基)碳酸亞乙酯,4-(三氯甲基)碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-4-氟碳酸亞乙酯,4-(氯曱基)-4-氯碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-5-氟碳酸亞乙酯,4-(氯甲基)-5-氯碳酸亞乙酯,4-氟-4,5-二甲基碳酸亞乙酯,4_氯_4,5-二甲基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4,5-二曱基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5,5-二曱基碳酸亞乙酯,及4,4-二氯-5,5-二甲基石友酸亞乙酯。碳酸二曱酯衍生物的具體實例包括碳酸氟曱基曱基酯,碳酸二氟曱基曱基酯,碳酸三氟曱基曱基酯,碳酸二(氟甲基)酯,碳酸二(二氟曱基)酯,碳酸二(三氟曱基)酯,碳酸氯曱基曱基酯,碳酸二氯曱基曱基酯,碳酸三氯曱基曱基酯,碳酸二(氯曱基)酯,碳酸二(二氯曱基)酯,及碳酸二(三氯曱基)酯。碳酸曱乙酯衍生物的具體實例包括碳酸2-氟乙基曱基酯,碳酸乙基氟曱基酯,碳酸2-氟乙基氟甲基酯,碳酸2,2-二氟乙基曱基酯,碳酸乙基二氟曱基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基曱基酯,碳酸2-氟乙基二氟曱基酯,碳酸乙基三氟甲基酯,碳酸2-氯乙基甲基酯,碳酸乙基氯曱基酯,碳酸2,2-二氯乙基曱基酯,碳酸2-氯乙基氯曱基酯,碳酸乙基二氯甲基酯,碳酸2,2,2-三氯乙基曱基酯,碳酸2,2-二氯乙基氯曱基酯,碳酸2-氯乙基二氯曱基酯,及碳酸乙基三氯曱基酯。碳酸二乙酯衍生物的具體實例包括碳酸乙基(2-氟乙基)酯,碳酸二(2-氟乙基)酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,碳酸2,2-二氟乙基-2'-氟乙基酯,碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯,碳酸乙基(2,2,2-三氟乙基)酯,碳酸2,2,2-三氟乙基2'-氟乙基酯,2,2,2-三氟乙基-2',2'-二氟乙基碳酸酯,碳酸二(2,2,2-三氟乙基)酯,碳酸乙基(2-氯乙基)酯,碳酸乙基(2,2-二氯乙基)酯,碳酸二(2-氯乙基)酯,碳酸乙基(2,2,2-三氯乙基)酯,碳酸2,2-二氯乙基2'-氯乙基酯,碳酸二(2,2-二氯乙基)酯,碳酸2,2,2-三氯乙基2'-氯乙基酯,碳酸2,2,2-三氯乙基2',2'-二氯乙基酯,及碳酸二(2,2,2-三氯乙基)酯。這些預定的由代碳酸酯當中,優(yōu)選具有氟原子的碳酸酯,更優(yōu)選具有氟原子的碳酸亞乙酯衍生物。具體地,優(yōu)選使用氟碳酸亞乙酯,4-(氟曱基)-碳酸亞乙酯,4,4-二氟碳酸亞乙酯,及4,5-二氟碳酸亞乙酯,因為它們可以形成表面保護膜。另外,規(guī)定的碳酸酯可具有不飽和鍵和卣原子二者(任意地簡稱為"預定的卣代不飽和碳酸酯")。預定的卣代不飽和碳酸酯可以是不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何閨代不飽和碳酸酯。預定的面代不飽和碳酸酯的實例包括碳酸亞乙烯酯衍生物,被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物,笨基碳酸酯,乙烯基碳酸酯,及烯丙基碳酸酯。碳酸亞乙烯酯衍生物的具體實例包括氟碳酸亞乙烯酯,4-氟-5-甲基碳酸亞乙烯酯,4-氟-5-苯基碳酸亞乙烯酯,氯碳酸亞乙烯酯,4-氯-5-曱基碳酸亞乙烯酯,及4-氯-5-笨基碳酸亞乙烯酯。被具有芳環(huán)或碳-碳不飽和鍵的取代基取代的碳酸亞乙酯衍生物的具體實例包括4-氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-5-乙烯基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氯-5-乙烯基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-乙烯基碳酸亞乙酯,4-氟-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酉旨,4,5-二氟-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4-氯-4,5-二乙烯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4,5-二乙歸基碳酸亞乙酯,4-氟-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氟-5-苯基碳酸亞乙酯,4,4-二氟-5-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氯-4-苯基碳酸亞乙酯,4-氯-5-苯基碳酸亞乙酯,4,4-二氯-5-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氯-4-苯基碳酸亞乙酯,4,5-二氟-4,5-二苯基碳酸亞乙酯,及4,5-二氯-4,5-二苯基碳酸亞乙酯。苯基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟曱基苯基酯,碳酸2-氟乙基苯基酯,碳酸2,2-二氟乙基苯基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基苯基酯,碳酸氯曱基苯基酯,碳酸2-氯乙基苯基酯,碳酸2,2-二氯乙基苯基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基苯基酯。乙烯基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟曱基乙烯基酯,碳酸2-氟乙基乙烯基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙烯基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基乙烯基酯,碳酸氯甲基乙烯基酯,碳酸2-氯乙基乙烯基酯,碳酸2,2-二氯乙基乙烯基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基乙烯基酯。烯丙基碳酸酯的具體實例包括碳酸氟甲基烯丙基S旨,碳酸2-氟乙基烯丙基酯,碳酸2,2-二氟乙基烯丙基酯,碳酸2,2,2-三氟乙基烯丙基酯,碳酸氯甲基烯丙基酯,碳酸2-氯乙基烯丙基酯,碳酸2,2-二氯乙基烯丙基酯,及碳酸2,2,2-三氯乙基烯丙基酯。在上述示例性的預定的卣代不飽和碳酸酯中,作為規(guī)定的碳酸酯,特別優(yōu)選使用選自下列中的至少一種碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,及其衍生物,因為它們單獨使用時具有高的效果。在二氟碳酸亞乙酯中,特別優(yōu)選的是4,5-二氟碳酸亞乙酯。規(guī)定的碳酸酯可具有不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任意分子量,該分子量通常為50或更大,優(yōu)選為80或更大,且通常為250或更小,優(yōu)選為150或更小。當規(guī)定的碳酸酯的分子量較高時,碳酸酯在非水電解液中的溶解度可能太差,以至于不能充分地展現出本發(fā)明的優(yōu)點。規(guī)定的碳酸酯可通過任何已知的方法制備,對此沒有限制。上述規(guī)定的碳酸酯同樣可以單獨或以其任意比例的任何組合用于根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中。在不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的范圍內,規(guī)定的碳酸酯可以無限制地以任意量用于根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中,規(guī)定的碳酸酯的量通常為0.01%重量或更大,優(yōu)選為0.1%重量或更大,更優(yōu)選為0.3%重量或更大,且通常為70%重量或更小,優(yōu)選為50。/。重量或更小,更優(yōu)選為40%重量或更小的根據本發(fā)明第三方面的非水電解液。在下限以下,包含根據本發(fā)明第三方面的非水電解液的非水電解質二次電池不能具有充分增強的循環(huán)特性。當規(guī)定的碳酸酯的比例較高時,包含根據本發(fā)明第三方面的非水電解液的非水電解質二次電池往往削弱其高溫保存特性和連續(xù)補充充電特性,特別是可能增加產氣量并降低其放電容量保持率。在根據本發(fā)明第三方面的非水電解液中,特定化合物(3)和規(guī)定的碳酸酯可以任意比例使用。"特定化合物(3)的量與規(guī)定的碳酸酯的量"的比例通常為0.0001或更大,優(yōu)選為0.001或更大,更優(yōu)選為0.01或更大,且通常為IOOO或更小,優(yōu)選為IOO或更小,更優(yōu)選為10或更小。當該比例低于或高于該范圍時,不可能顯示出組合的協同效果。當非水電解質二次電池包含含有特定化合物(3)和規(guī)定的碳酸酯的非水電解液時,電池的充放電循環(huán)特性會得到提高。其原因可推斷如下,盡管細節(jié)尚不清楚非水電解液中的特定化合物(3)和規(guī)定的碳酸酯會一起反應,并在負極活性物質的表面形成優(yōu)異的保護膜,從而抑制副反應并防止循環(huán)退化。另外,據認為,無論如何包含特定化合物(3)和規(guī)定的碳酸酯的電解液有助于增強保護膜的性能。[III-3.非水溶劑]根據本發(fā)明第三方面的非水電解液可以包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任何非水溶劑。上述特定化合物(3)或規(guī)定的碳酸酯也可以用作非水溶劑。包括特定化合物(3)或規(guī)定的碳酸酯的非水溶劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。常用的非水溶劑的實例包括環(huán)狀碳酸酯,鏈狀碳酸酯,鏈狀和環(huán)狀羧酸酯,鏈狀和環(huán)狀醚,含磷有機溶劑,及含硫有機溶劑。常用的環(huán)狀碳酸酯的非限定性實例包括碳酸亞乙酯,碳酸亞丙酯,及碳酸亞丁酯。這些當中,優(yōu)選的是具有高介電常數的碳酸亞乙酯和碌《酸亞丙酯,其促進溶質的溶解并改進非水電解質二次電池的循環(huán)特性。常用的鏈狀碳酸酯的實例包括但不限于,例如碳酸二曱酯,碳酸曱乙酯,碳酸二乙酯,碳酸曱基正丙基酯,碳酸乙基正丙基酯,碳酸二正丙基酯。這些當中,優(yōu)選的是碳酸二曱酯,碳酸曱乙酯,碳酸二乙酯,碳酸曱基正丙基酯,及碳酸乙基正丙基酯,特別優(yōu)選的是碳酸二曱酯,碳酸甲乙酯,及碳酸二乙酯,因為這些碳酸酯確保提高非水電解質二次電池的循環(huán)特性。常用的鏈狀羧酸酯的實例包括但不限于,例如乙酸甲酯,乙酸乙酯,乙酸正丙酯,乙酸異丙酯,乙酸正丁酯,乙酸異丁酯,乙酸:,又丁酯,丙酸曱酯,丙酸乙酯,丙酸正丙酯,丙酸異丙酯,丙酸正丁酯,丙酸異丁酯,及丙酸叔丁酯。這些當中,更優(yōu)選乙酸乙酯,丙酸曱酯,及丙酸乙酯。常用的環(huán)狀羧酸酯的實例包括但不限于,例如y-丁內酯,Y-戊內酯,及S-戊內酯。這些當中,更優(yōu)選y-丁內酯。常用的鏈狀醚的實例包括但不限于,例如二曱氧基曱烷,二甲氧基乙烷,二乙氧基曱烷,二乙氧基乙烷,乙氧基曱氧基曱烷,及乙氧基甲氧基乙烷。這些當中,更優(yōu)選二甲氧基乙烷和二乙氧基乙烷。常用的環(huán)狀醚的實例包括但不限于,如四氫呋喃和2-曱基四氫呋喃。乙酯,及磷酸三苯酯;亞磷酸酯如亞磷酸三曱酯,亞磷酸三乙酯,及亞磷酸三苯酯;膦氧化物如三甲基膦氧化物,三乙基膦氧化物,及三笨基膦氧化物。常用的含硫有機溶劑的實例包括但不限于亞硫酸亞乙酯,1,4-丙磺酸內酯,1,4-丁磺酸內酯,曱磺酸曱酯,二曱磺酸丁酯,環(huán)丁砜,環(huán)丁烯砜,二曱基砜,二苯砜,曱基苯基砜,二丁二硫,二環(huán)己基二硫,一硫化四曱基秋蘭姆,N,N-二曱基曱磺酰胺,及N,N-二乙基甲磺酰胺。這些當中,優(yōu)選使用環(huán)狀碳酸酯,即碳酸亞乙酯和/或碳酸亞丙酯,更優(yōu)選使用其與鏈狀碳酸酯的混合物。在這種環(huán)狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯作為非水溶劑的組合使用中,根據本發(fā)明第三方面的非水電解液的非水溶劑中的鏈狀碳酸酯的適宜量通常為30%體積或更大,優(yōu)選為50%體積或更大,且通常為95%體積或更小,優(yōu)選為卯%體積或更小。環(huán)狀碳酸酯在根據本發(fā)明第三方面的非水電解液的非水溶劑中的適宜量通常為5%體積或更大,優(yōu)選為10%體積或更大,且通常為50%體積或更小,優(yōu)選為40%體積或更小。當鏈狀碳酸酯的含量低于該范圍時,根據本發(fā)明第三方面的非水電解液會具有增加的粘度。當鏈狀碳酸酯的含量高于該范圍時,非水電解液會具有降低的電解質即鋰鹽的解離度,進而具有降低的電導率。[in-4.電解質]根據本發(fā)明第三方面的非水電解液可包含與根據本發(fā)明第一方面的非水電解液相同的電解質。[III-5.添加劑]優(yōu)選地,根據本發(fā)明第三方面的非水電解液包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的各種添加劑。可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用任何已知的常規(guī)添加劑。這種添加劑的實例包括過充電保護劑,及改善高溫保存后的容量保持率和循環(huán)特性的助劑。過充電保護劑的實例包括芳族化合物如聯苯,烷基聯苯,三聯苯,部分氫化的三聯笨,環(huán)己基苯,叔丁基苯,叔戊基苯,二苯醚,及二苯并呋喃;部分氟化的上述芳族化合物如2-氟聯苯,鄰環(huán)己基氟苯,及對環(huán)己基氟苯;以及含氟的茴香醚如2,4-二氟茴香醚,2,5-二氟茴香醚,及2,6-二氟茴香醚。過充電保護劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。根據本發(fā)明第三方面的非水電解液可以包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu),與、的任意濃度的過充電保護劑,過充電保護劑的濃度通常為0.1%重量至5%重量,基于整個非水電解液。優(yōu)選在非水電解液中加入過充電保護劑,因為即使電池過充電,該保護劑也可以抑制非水電解質二次電池爆炸和起火,進而增強電池的安全性。改善高溫保存后的容量保持率和循環(huán)特性的助劑的實例包括碳酸酯化合物如碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,4-(三氟曱基)-碳酸亞乙酯,苯基碳酸亞乙酯,碳酸四氫呋喃二醇酯,及碳酸螺-雙-二亞曱基酯;羧酸酐如琥珀酸酐,戊二酸酐,馬來酸酐,檸康酸酐,戊烯二酸酐,衣康酸酐,二甘醇酸酐,環(huán)己二羧酸酐,環(huán)戊四羧酸二酐,及苯基琥珀酸酐;含硫化合物如亞硫酸亞乙酯,1,4-丙石黃酸內酯,1,4-丁石黃酸內酯,曱磺酸曱酯,二甲磺酸丁酯,環(huán)丁砜,環(huán)丁烯砜,二甲基砜,二苯砜,甲基苯基砜,二丁二硫,二環(huán)己基二硫,一硫化四曱基秋蘭姆,N,N-二曱基曱磺酰胺,及N,N-二乙基甲磺酰胺;含氮化合物如l-曱基-2-吡咯烷酮,1-甲基-2-哌啶酮,4-曱基-2-喁唑烷酮,1,4-二曱基-2-咪唑烷酮,及N-甲基琥珀酰亞胺;烴如庚烷,辛烷,及環(huán)庚烷;以及含氟的芳族化合物如氟苯,二氟苯,及三氟曱苯。所述助劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。根據本發(fā)明第三方面的非水電解液可以包含不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的任意濃度的助劑,助劑的濃度通常為0.1%重量至5%重量,基于整個非水電解液。[IV.非水電解質二次電池]本發(fā)明的非水電解質二次電池包括能夠吸留和排出鋰離子的負極和正極,以及上面所述的本發(fā)明的非水電解液。除了非水電解液之外,本發(fā)明的非水電解質二次電池可以具有與已知的非水電解質二次電池類似的任何構造。通常,非水電解質二次電池具有疊合并被多孔膜(隔板)隔開的正極和負極,并裝在容器(外殼)中,其中所述多孔膜浸漬有本發(fā)明的非水電解液。[IV-1.非水電解液]使用包含上述特定的鏈狀碳酸酯、特定化合物(2)和特定化合物(3)中至少任意一種于非水溶劑中的本發(fā)明第一、第二和第三方面的非水電解液中的至少任意一種,作為非水電解液。[1V-2.負極]只要不削弱本發(fā)明的優(yōu)點,可以將任何能夠吸留和排出鋰離子的負極用于本發(fā)明的非水電解質二次電池。通常,該負極具有支撐在集電體上的負極活性物質。可以使用任何負極活性物質,例如碳質材料,金屬材料,金屬鋰,及能夠吸留和排出鋰的鋰合金。負極活性物質可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。特別優(yōu)選的是碳質材料,由鋰和至少一種能夠吸留和排出鋰的金屬構成的合金,及復合化合物材料如這些金屬的硼化物、氧化物、氮化物、硫化物和磷化物。負極活性物質可由任何碳質材料構成,優(yōu)選的是,例如,石墨和相對于石墨涂有無定形碳的石墨。未涂布的石墨的晶格面(002)之間的d-值(面間距)通常為0.335nm或更大,且通常為0.338nm或更小,優(yōu)選為0.337nm或更小,其是根據Gakushin石墨還具有通常為30nm或更大,優(yōu)選為50nm或更大,更優(yōu)選為100nm或更大的晶體尺寸(Lc),其是根據Gakushin法通過X-射線衍射測定的。未涂布的石墨還具有通常為1%重量或更小,優(yōu)選為0.5%重量或更小,更優(yōu)選為0.1%重量或更小的灰分含量。涂有無定形碳的石墨優(yōu)選包含經X-射線衍射測定的晶格面(002)之間的d-值通常為0.3350.338nm的石墨作為核心材料,該核心材料涂有d-值比該核心材料高的碳質材料。更優(yōu)選地,所述核心材料與所述碳質材料的重量比通常為99/1至80/20。這可以制得高容量并幾乎不與非水電解液反應的負極。在不削弱本發(fā)明的優(yōu)點的范圍內,碳質材料具有任意的顆粒尺寸,該尺寸通常為1(im或更大,優(yōu)選為3(am或更大,更優(yōu)選為5[xm或更大,甚至還優(yōu)選為7pm或更大,按激光衍射-散射法測定的中值直徑計。顆粒尺寸的上限通常為lOOiam或更小,優(yōu)選為50pm或更小,更優(yōu)選為40pm或更小,甚至還優(yōu)選為30pm或更小。在下限以下,碳質材料的比表面積會太大;在上限以上,比表面積會太小。不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點的碳質材料具有任意的根據BET法測定的比表面積,該比表面積通常為0.3mVg或更大,優(yōu)選為0.5mVg或更大,更優(yōu)選為0.7iV/g或更大,甚至還優(yōu)選為0.8m"g或更大。比表面積的上限通常為25.0mVg或更小,優(yōu)選為20.0mVg或更小,更優(yōu)選為15.0mVg或更小,甚至還優(yōu)選為10.0mVg或更小。在下限以下,碳質材料可能不具有足以嵌入和脫出鋰離子的面積;在上限以上,該材料可能對電解液太具有反應性。當進行R-值eWlA)分析時,其中該R-值是通過氬離子激光器得到的拉曼光語中范圍為15701620cm"的峰PA的峰強度lA與范圍為13001400cm"的峰PB的峰強度IB的比值,優(yōu)選R-值范圍通常為0.010.7的碳質材料,因為這些材料提供優(yōu)異的電池特性。與此相關,當在通過氬離子激光器得到的拉曼光鐠中對范圍為15701620cm'1的半峰寬進行分析時,碳質材料通常具有峰寬度為26cm'1或更小,優(yōu)選為25cm"或更小,因為這些材料提供優(yōu)異的電池特性。當使用由鋰和至少一種能夠吸留和排出鋰的金屬構成的合金,或者復合材料如這些金屬的硼化物、氧化物、氮化物、硫化物和磷化物,作為負極活性物質時,這些合金或復合化合物材料可以包含幾種金屬元素,或者其復合化合物。例如,這些金屬合金,或者復合物如這些合金的硼化物、氧化物、氮化物、硫化物和磷化物,可以更復雜地化學結合。在由這些合金或復合材料構成的負極活性物質中,優(yōu)選的是那些含有Si、Sn或Pb的材料,更優(yōu)選的是那些含有Si或Sn的材料,因為包含該材料的非水電解質二次電池每單位重量的負極會具有更高的容量。只要不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點,可以將任何已知的集電體用于負極。集電體可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。常用負極的集電體材料的非限定性實例包括鋼,銅合金,鎳,鎳合金,及不銹鋼。這些當中,優(yōu)選的是銅箔,因為其允許加工成薄膜和成本低。而且,優(yōu)選事先使集電體表面粗糙化,以提高集電體與要形成于其表面上的活性物質層之間的結合效率。使表面粗糙化的方法的實例包括噴砂處理;用粗面壓輥軋制;機械拋光集電體的表面,采用例如涂有磨料顆粒的織物、旋轉磨石、砂輪和具有鋼絲的鋼絲刷;電拋光;以及化學拋光??梢允褂弥T如金屬網和充孔金屬等多孔的集電體,以降低集電體的重量,增加每單位重量的非水電解質電池的能量密度。這種類型的集電體的重量可通過改變其開孔比例而隨意地改變。當活性物質層形成于該類型集電體的兩側時,活性物質層因為這些孔的錨定作用而很少剝離。然而,過高的集電體開孔率會降低活性物質層與集電體之間的接觸面積,所以粘附強度會降低。集電體的厚度通常為liam或更大,優(yōu)選為5jim或更大,且通常為100)im或更小,優(yōu)選為50nm或更小。包含太厚的集電體的非水電解質二次電池會大大地降低其總體容量。另一方面,太薄的集電體則難以操控??梢詿o限制地使用任何常規(guī)方法制備所述負極。制備負極的這些方法的實例包括添加諸如導電材料、粘結劑、增稠劑、填料和溶劑等添加劑至負極活性物質中制成漿料,將該漿料施用于集電體上,干燥后進行壓制以密實化,及形成負極活性物質層。在該方法中,漿料是通過添加粘結劑、增稠劑、填料和溶劑至負極材料中制備的。本文所用短語"負極材料"被定義為負極活性物質和導電材料的混合材料。負極活性物質的量通常為70重量份或更大,優(yōu)選為75重量份或更大,且通常為97重量份或更小,優(yōu)選為95重量份或更小,基于100重量份的負極材料。在下限以下,負極的容量可能不充分;反之,在上限以上,負極的強度可能因為相對缺少粘結劑而不足。導電材料的非限定性實例包括金屬材料如銅和鎳;以及碳質材料如黑鉛或石墨,以及炭黑。特別優(yōu)選的是碳質材料,因為它們除了活性物質之外又充當導電材料。導電材料可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。導電材料可以任意量使用,但是該量通常為3重量份或更大,優(yōu)選為5重量份或更大,且通常為30重量份或更小,優(yōu)選為25重量份或更小,基于IOO重量份的負極材料。在下限以下,導電性會不足;反之,在上限以上,電池容量和強度會因為相對缺少負極活性物質而不充分??梢允褂脤χ苽潆姌O所用溶劑和電解液安全的任何材料作為粘結劑。其實例包括氟樹脂如聚偏二氟乙烯和聚四氟乙烯;聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯;不飽和的聚合物及其共聚物如苯乙烯/丁二烯橡膠,異戊二烯橡膠,及丁二烯橡膠;以及丙烯酸類聚合物及其共聚物如乙烯-丙烯酸共聚物和乙烯-曱基丙烯酸共聚物。粘結劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。粘結劑可以任意量使用,但是該量通常為0.5重量份或更大,優(yōu)選為1重量份或更大,且通常為IO重量份或更小,優(yōu)選為8重量份或更小,基于IOO重量份的負極材料。在下限以下,負極的強度會不夠;相反,在上限以上,電池容量和導電性會因為相對缺少負極活性物質而不足。增稠劑的實例包括羧曱基纖維素,甲基纖維素,羥曱基纖維素,乙基纖維素,聚乙烯醇,氧化淀粉,磷酸化淀粉,及干酪素。增稠劑可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。增稠劑可以任意量使用,但該量在負極活性物質層中通常為0.5%重量至5%重量。填料的實例包括月桂酸衍生物,例如,TWIN20(商標)。填料可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。填料可以任意量使用,但該量在負極活性物質層中通常為0.5%重量至5%重量。當制備漿料時,可以使用任何溶劑,包括水、NMP(N-曱基吡咯烷酮)和DMF(N,N-二曱基曱酰胺)。然后將漿料施用于集電體,并在干燥后進行壓制,形成負極活性物質層。在千燥和壓制之后,負極活性物質層可具有任意密度,但是該密度通常為1.0g/cm3或更大。另外,負極也可以這樣制備'.將粘結劑或導電材料添加到負極活性物質中并通過輥壓成形使該混合物直接成為板狀電極,也可以將該混合物模壓成片狀電極,也可以通過諸如氣相沉積、賊射和鍍敷等技術在集電體上用電極材料形成薄膜。[IV-3.正極]只要不削弱本發(fā)明的優(yōu)點,可以將任何能夠吸留和排出鋰離子的正極用于本發(fā)明的非水電解質二次電池。通常,該正極具有支撐在集電體上的正極活性物質??梢允褂萌魏握龢O活性物質,例如無機化合物如過渡金屬氧化物,過渡金屬和鋰的復合氧化物(鋰-過渡金屬復合氧化物),過渡金屬硫化物,及金屬氣化物;以及鋰金屬,鋰合金,或者其復合物。正極活性物質可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。正極活性物質的具體實例包括過渡金屬氧化物如MnO,V205,V6013,及7102;鋰-過渡金屬復合氧化物如基本組成為LiCo02的鋰-鈷復合氧化物,基本組成為LiNi02的鋰-鎳復合氧化物,基本組成為LiMn204或LiMn02的鋰-錳復合氧化物;鋰-鎳-錳-鈷復合氧化物,及鋰-鎳-鈷-鋁復合氧化物;過渡金屬硫化物,如TiS和FeS;以及金屬氧化物,如Sn02或Si02。這些當中,優(yōu)選鋰-過渡金屬復合氧化物,特別是鋰-鈷復合氧化物,鋰-鎳復合氧化物,鋰-鈷-鎳復合氧化物,鋰-鎳-錳-鈷復合氧化物,及鋰-鎳-鈷-鋁復合氧化物,因為可同時具有高容量和高循環(huán)特性。也優(yōu)選鋰-過渡金屬復合氧化物,因為該氧化物在結構上可以通過用諸如Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、及Zr等其它金屬取代氧化物中的部分鈷、鎳或錳而穩(wěn)定化。只要不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點,可以將任何已知的集電體用于正極。常用正極的集電體材料的非限定性實例包括鋁,鈦,鉭,及其合金。這些當中,優(yōu)選鋁及其合金。就其它方面而言,包括優(yōu)選事先使表面粗糙化和可以使用多孔集電體的事實以及集電體的厚度,正極的集電體與負極集電體相同??梢詿o限制地使用任何常規(guī)方法制備正極。如負極中一樣,這種制備正極的方法的實例包括將諸如粘結劑、增稠劑、導電材料、填料和溶劑等添加劑添加到正極活性物質中制成漿料,將該漿料施用于集電體上,干燥后對其進行壓制以密實化,及在集電體上形成正極活性物質層。如負極那樣,正極也可以包含增稠劑、導電材料或填料,以增加其機械強度和導電性。干燥和壓制之后,正極活性物質層可具有任意密度,但是該密度通常為3.0g/cm3或更大。如負極那樣,正極也可以這樣制備將粘結劑或導電材料添加到正極活性物質中并通過輥壓成形使該混合物直接成為板狀電極,也可以將該混合物模壓成片狀電極,也可以通過諸如氣相沉積、濺射和鍍敷等技術在集電體上用電極材料形成薄膜。[IV-4.隔板]隔板通常介于正負極之間,以防止其間短路。這種情況下,隔板通常浸漬有本發(fā)明的非水電解液。只要不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點,可以使用任何已知的隔板。隔板可以是任何材料和形狀的隔板。其優(yōu)選的實例是多孔片或者無紡布形式的隔板,其是由對本發(fā)明的非水電解液穩(wěn)定的并且具有優(yōu)異的液體保留特性的材料制成的。隔板材料的實例包括聚烯烴如聚乙烯和聚丙烯,聚四氟乙烯,聚醚砜,及玻璃過濾器。這些當中,優(yōu)選玻璃過濾器和聚烯烴,更優(yōu)選聚烯烴。這些材料可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。隔板可具有任意厚度,但是該厚度通常為1)am或更大,優(yōu)選為5iam或更大,更優(yōu)選為10(im或更大,且通常為50(im或更小,優(yōu)選為40(im或更小,更優(yōu)選為30(im或更小。太薄的隔板可能具有降低的絕緣性和降低的機械強度。包含太厚的隔板的非水電解質二次電池可能不僅削弱電池特性如放電速度特性,而且會降低總體的能量密度。多孔膜如多孔片或無紡布形式的隔板可具有任意孔隙率,但是該孔隙率通常為20%或更大,優(yōu)選為35%或更大,更優(yōu)選為45%或更大,且通常為90%或更小,優(yōu)選為85%或更小,更優(yōu)選為75%或更小孔隙率太低的隔板往往具有增加的膜電阻,使得包含該隔板的電池具有削弱的速度特性。孔隙率太高的隔板往往具有降低的機械強度和降低的絕緣性。隔板可具有任意平均孔徑,但是該平均孔徑通常為0.5pm或更小,優(yōu)選為0.2pm或更小,且通常為0.05jim或更大。平均孔徑太大的隔板往往導致短路。平均孔徑太小的隔板會具有增加的膜電阻,使得包含該隔板的電池具有削弱的速度特性。[5,外殼]本發(fā)明的非水電解質二次電池由裝在外殼中的上述非水電解液,負極,正極,及隔板構成。只要不明顯削弱本發(fā)明的優(yōu)點,可以使用任何已知的外殼??梢詫⑷魏尾牧嫌糜谕鈿ぃ珏冩嚨蔫F、不銹鋼、鋁或其合金、鎳和鈦。外殼可以為任何形狀的外殼,例如圓筒形、長方體形、疊層、硬幣形和大尺寸形。[V.碳酸酯化合物]現將說明本發(fā)明的新的碳酸酯化合物。[V-1.化學結構]本發(fā)明的碳酸酯化合物為下面式(4)所示的鏈狀碳酸酯化合物(下文中稱之為"新的碳酸酯化合物")。[化學式]0]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage51</formula>(4)式中Re代表鏈狀的具有14個碳原子的未取代的烷基。亦即,Re選自甲基,乙基,正丙基,及正丁基。本發(fā)明的新的碳酸酯化合物的實例包括碳酸2,2-二氟乙基甲基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯,及碳酸正丁基2,2-二氟乙基酯。這些新的碳酸酯化合物具有這樣的結構乙基位于鏈狀碳酸酯化合物的一端并且被兩個氟原子取代。[V-2.性質]本發(fā)明的新的碳酸酯化合物具有比常規(guī)碳酸酯化合物高的沸點。本發(fā)明的新的碳酸酯化合物還具有比常規(guī)碳酸酯化合物高的抗氧化性。因而,本發(fā)明的新的碳酸酯化合物具有比常規(guī)碳酸酯化合物高的電化學穩(wěn)定性。[V-3.制備方法]本發(fā)明的新的碳酸酯化合物可通過任何方法制備,例如通過2,2-二氟乙醇與至少一種氯曱酸烷基酯,即氯曱酸曱酯、氯曱酸乙酯、氯曱酸丙酯和氯曱酸丁酯反應來合成。優(yōu)選保證上述合成反應在能夠提供本發(fā)明的新的碳酸酯化合物的任何反應介質(如二氯甲烷和二乙醚)中進行。反應介質可以單獨或者以其任意比例的任何組合使用。上述合成反應可以在能夠提供本發(fā)明的新的碳酸酯化合物的任何反應溫度下進行,但是該反應溫度通常為-30。C或更大,優(yōu)選為-10。C或更大,更優(yōu)選為0。C或更大,且通常為100。C或更小,優(yōu)選為80。C或更小,更優(yōu)選為50。C或更小。在下限以下,反應速度會降低,導致反應時間延長。在上限以上,氯甲酸烷基酯會脫離反應體系。在滴加氯曱酸烷基酯時,特別優(yōu)選保持反應溫度為30。C或更小。上述合成反應可以在能夠提供本發(fā)明的新的碳酸酯化合物的任何反應時間下進行,但是該反應時間通常為30分鐘或更大,優(yōu)選為1小時或更大,且通常為48小時或更小,優(yōu)選為24小時或更小,更優(yōu)選為12小時或更小。在下限以下,反應不完全,導致反應產率降低。在上限以上,體系內會發(fā)生不期望的反應如酯交換,導致目標產物的收率降低。在上述合成中,2,2-二氟乙醇和氯曱酸烷基酯可以能夠提供本發(fā)明的新的碳酸酯化合物的任意比例作為原料使用,但是該表示成"2,2-二氟乙醇的摩爾量/氯曱酸烷基酯的摩爾量"的比例通常為1.2或更大,優(yōu)選為1.3或更大,更優(yōu)選為1.5或更大,且通常為2.0或更小,優(yōu)選為1.8或更小,更優(yōu)選為1.7或更小。在下限以下,原料醇可能保持未反應,導致反應收率降低。在上限以上,滴加醇可能需要太長時間。通常,通過上述合成反應得到的產物經過純化,得到本發(fā)明的新的碳酸酯化合物。這種情況下,可以采用任何純化方法,如蒸餾純化。[V-4.應用]本發(fā)明的新的碳酸酯化合物可用于任何工業(yè)領域。優(yōu)選地,這些具有如上所述之高沸點、介電常數、抗氧化性和電化學穩(wěn)定性的化合物,用于這些性質可得到有效利用的工業(yè)領域。例如,這些化合物可用作有機合成的反應溶劑,聚合物的原料,各種無機和有機物的提取溶劑,漆和墨的稀釋溶劑,藥物和農業(yè)化學品的原料和稀釋溶劑,以及儲能裝置之電解液的溶劑和添加劑。具體地,當二次電池的電解液包含本發(fā)明的新的碳酸酯化合物作為添加劑時,二次電池的循環(huán)特性可以得到增強。因此,特別優(yōu)選的是二次電池的電解液中包含本發(fā)明的新的碳酸酯化合物。實施例現將參照但不限于下面的實施例詳述本發(fā)明??梢宰鞒鋈魏尾幻撾x本發(fā)明構思的修改。[I.關于根據本發(fā)明第一實施方案的非水電解液和非水電解質二次電池的實施例][實施例1-1至1-24和對比例1-1至1-4]在實施例1-1至1-24和對比例1-1至1-4中,非水電解質二次電池根據下列方法裝配和評價。表I-l和I-2示出了結果。[正極的制備]向85%重量作為正極活性物質的LiCo02("C5"得自NIPPONCHEMICALINDUSTRIALCO.,LTD.)中,加入并混合6%重量的炭黑("DENKABLACK"(商標)得自DENKIKAGAKUKOGYOKABUSHIKIKAISHA)和9%重量的聚偏二氟乙烯("KF-1000"(商標)得自KurehaCorporation^然后將該混合物分散于N-曱基-2-吡咯烷酮中制成漿料。將所得漿料均勻地涂布在20|im厚作為正極集電體的鋁箔上,使正極的容量相當于所用負極理論容量的90%。在100°C干燥12小時之后,將所涂布的鋁箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為正極。[負極的制備][石墨負極的制備]制備漿料,即在分散器中混合83.5重量份包含12%重量的PVDF(聚偏二氟乙烯)于N-曱基吡咯烷酮中的溶液,50重量份的N-曱基吡咯烷酮,及100重量份的人造石墨粉末("KS-6"(商標)得自TimcalCorporation)。將所得漿料均勻地涂布在18pm厚作為負極集電體的銅箔上。干燥之后,將所涂布的銅箔壓制成約1.5g/cm"的電極密度。然后將壓制的銅箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為石墨制成的負極(石墨負極)。[硅合金負極的制備]制備漿料,即在分散器中混合13.3。/。重量的人造石墨粉末("KS-6"(商標)得自TimcalCorporation),54.2重量份包含12%重量的PVDF于N-曱基吡咯烷酮中的溶液,50重量份的N-甲基吡咯烷酮,及包含73.2重量份硅和8.1重量份銅的作為負極活性物質的非碳質材料。將所得漿料均勾地涂布在18pm厚作為負極集電體的銅箔上。干燥之后,將所涂布的銅箔壓制成約1.5g/cm"的電極密度。然后將壓制的銅箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為硅合金制成的負極(硅合金負極)。[非水電解液的制備]在實施例1-1至1-24和對比例1-1至1-4中,各非水電解液(其組成示于表1-1和1-2中)制備如下以各自的體積比混合碳酸亞乙酯(EC)和各自的碳酸酯化合物(特定的鏈狀碳酸酯用于實施例1-1至1-5以及實施例1-13至1-17)制成溶液(非水溶劑),并將電解質LiPFs以1摩爾/升的濃度溶解于溶劑中。在實施例1-6至1-10和實施例1-18至1-22中,各非水電解液制備如下將各自的規(guī)定的碳酸酯作為添加劑以表I-1和1-2中所示的比例添加到實施例1-2和實施例1-14中所使用的電解液中。在實施例1-11和1-12以及實施例1-23和I-24中,各非水電解液制備如下將各自的特定的鏈狀碳酸酯作為添加劑以表1-1和1-2中所示的比例添加到對比例1-2和對比例1-4中所使用的電解液中。在表1-1和1-2中,電解質欄目的括號中的符號是指電解質在非水電解液中的濃度;非水溶劑欄目的括號中的符號是指非水電解液所用非水溶劑中碳酸亞乙酯對各自的碳酸酯化合物的體積比;及添加劑欄目的括號中的符號是指添加劑(特定的鏈狀碳酸酯)在非水溶劑中的濃度。在表1-1和1-2中,DFEMC代表碳酸2,2-二氟乙基曱基酯;DFEEC代表碳酸2,2-二氟乙基乙基酯;DFEPC代表碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯;BDFEC代表碳酸雙(2,2-二氟乙基)S旨;FEC代表氟碳酸亞乙酯;VC代表碳酸亞乙烯酯;DFEC代表4,5-二氟碳酸亞乙酯;EMC代表碳酸曱乙酯;及DEC代表碳酸二乙酯。[硬幣式電池的制備]將上述正極裝入不銹鋼罐(還作為正極導體)中,然后將上述負極通過浸漬了在各實施例和對比例中制備的非水電解液的聚乙烯隔板放置在正極上。將該罐和密封板(還作為負極導體)壓緊并用絕緣墊圈氣密性地密封,制得硬幣式電池。硅合金負極用于實施例1-1至1-12以及對比例1-1和1-2中,石墨負極用于實施例1-13至1-24以及對比例1-3和1-4中。[硬幣式電池的評價]這些硬幣式電池在25°C下經受100次充放電循環(huán),一次循環(huán)包括充電末端電壓為4.2V、恒電流為3mA和充電末端電流為0.15(iA的恒流和恒壓充電,以及放電末端電壓為3.0V和恒電流為3mA的恒流放電。在充放電循環(huán)中,放電容量在第1次循環(huán)測定,對于采用硅合金負極的實施例和對比例在第IO次循環(huán)測定,對于采用石墨負4i的實施例和對比例在第100次循環(huán)測定。根據下列數學式計算各次循環(huán)的容量保持率。容量按每單位重量的負極活性物質表示。[數學式1]第10次循環(huán)的容量保持率(%)={(第io次循環(huán)的放電容量y(第i次循環(huán)的放電容量)}x100[數學式2]第100次循環(huán)的容量保持率(%)={(第ioo次循環(huán)的放電容量y(第i次循環(huán)的放電容量)}xioo[表i]<table>tableseeoriginaldocumentpage55</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage56</column></row><table>*DFEMC:碳酸2,2-二氟乙基曱基酯*DFEEC:碳酸2,2-二氟乙基乙基酯*DFEPC:碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯*BDFEC:碳酸雙(2,2-二氟乙基)酉旨*FEC:氟碳酸亞乙酯規(guī)定的碳酸酯*VC:碳酸亞乙烯酯規(guī)定的碳酸酯*DFEC:4,5-二氟碳酸亞乙酯規(guī)定的碳酸酯*EMC:碳酸甲乙酯*DEC:碳酸二乙酯[表2][表I-2]石墨負極的4吏用<table>tableseeoriginaldocumentpage56</column></row><table>對比例1-3UPF"1M)EC+EMC(30:70)無34532895.0對比例1-4UPF"1M)EC+DEC(30:70)無34332293,8實施例1-23LiPF"lM)EC+DEC(30:70)DFEMC(0.5%重量)34733797.2實施例卜24LiPF6(lM)EC+DEC(30:70)DFEMC(2%重量)34934097.5*DFEMC:碳酸2,2-二氟乙基曱基酯*DFEEC:碳酸2,2-二氟乙基乙基酯*DFEPC:碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯*BDFEC:碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯*FEC:氟碳酸亞乙酯規(guī)定的碳酸酯*VC:碳酸亞乙烯酯規(guī)定的碳酸酯氺DFEC:4,5-二氟碳酸亞乙酯規(guī)定的碳酸酯*EMC:碳酸曱乙酯*DEC:碳酸二乙酯表I-1和1-2表明,包含特定的鏈狀碳酸酯的實施例1-1至1-12以及實施例1-13至1-24的電池在各次循環(huán)之后具有更高的容量保持率,并且具有比不含特定的鏈狀碳酸酯的對比例1-1和1-2以及對比例1-3和1-4的電池優(yōu)異的循環(huán)特性。[II.關于根據本發(fā)明第二實施方案的非水電解液和非水電解質二次電池的實施例][實施例II-1至11-11和對比例II-1至II-3]在實施例ii-1至ii-ii和對比例ii-i至n-3中,非水電解質二次電池根據下列方法制備和評價。表II-1和II-2示出了結果。[正極的制備]向85%重量作為正極活性物質的LiCo02("C5"得自NIPPONCHEMICALINDUSTRIALCO.,LTD.)中加入并混合60/。重量的炭黑("DENKABLACK"(商標)得自DENKIKAGAKUKOGYOKABUSHIKIKAISHA)和9%重量的聚偏二氟乙烯("KF-1000"(商標)得自KurehaCorporation),然后將該混合物分散于N-曱基-2-吡咯烷酮中制成漿料。將所得漿料均勻地涂布在20|im厚作為正極集電體的鋁箔上,使正極的容量相當于所用負極的理論容量的90%。在100。C干燥12小時之后,將所涂布的鋁箔沖壓成直徑為12,5mm的圓盤,作為正極。[石墨負極的制備]制備漿料如下將83.5重量份包含12%重量的PVDF(聚偏二氟乙烯)于N-甲基吡咯烷酮中的溶液,50重量份的N-曱基吡咯烷酮,及100重量份的人造石墨粉末("KS-6"(商標)得自TimcalCorporation)混合于分散器中。將所得漿料均勻地涂布在18pm厚作為負極集電體的銅箔上。干燥之后,將所涂布的銅箔壓制成約1.5g/cm3的電極密度。然后將所壓制的銅箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為負極。[非水電解液的制備]非水電解液制備如下以3:7的體積比混合碳酸亞乙酯和碳酸曱乙酯制得溶劑,向該溶劑中以表II-1和II-2中所示的比例適當地加入特定化合物(2)和/或各自的規(guī)定的碳酸酯,及將電解質LiPF6以1摩爾/升的濃度溶解在溶劑中。表II-1和II-2中所使用的標記"-"是指樣品中沒有使用特定化合物(2)或規(guī)定的碳酸酯。[硬幣式電池的制備]將上述正極裝入還充當正極導體的不銹鋼罐中,然后通過浸漬有各實施例和對比例制備的電解液的聚乙烯隔板,將上述負極放置在正極上。將該罐和還充當負極導體的密封板壓緊并用絕緣墊圈氣密性地密封,制得硬幣式電池。[硬幣式電池的評價]這些^5更幣式電池在25°C經受100次充^:電循環(huán),一次循環(huán)包括充電末端電壓為4.2V、恒電流為3mA和充電末端電流為0.15(iA的恒流-恒壓充電,以及放電末端電壓為3.0V和恒電流為3mA的恒流》文電。在充放電循環(huán)中,放電容量在第l次循環(huán)和在第100次循環(huán)測定。第100次循環(huán)的容量保持率根據下列數學式計算。容量按每單位重量的負極活性物質表示。[數學式3]第100次循環(huán)的容量保持率(%)={(第ioo次循環(huán)的放電容量y(第i次循環(huán)的放電容量)}x100[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage59</column></row><table>實施例I卜11H2CFH2C—CA02%重量一一石墨890/0[表4]<table>tableseeoriginaldocumentpage60</column></row><table>[實施例11-12至ii-i8以及對比例n-4和n-5]在實施例n-i2至n-18以及對比例n-4和n-5中,按實施例n-i至11-11以及對比例n-i至n-3中那樣制備和評價非水電解質二次電池,所不同的是,使用硅合金負極,使用表n-3中所示的特定化合物(2)和/或規(guī)定的碳酸酯并使之溶解于非水電解液中,及測定第io次循環(huán)的放電容量以計算第io次循環(huán)的容量保持率而不是第ioo次循環(huán)的放電容量和容量保持率。表n-3示出了結果。表n-3中使用的標記"-"是指樣品中沒有使用特定化合物(2)或規(guī)定的碳酸酯。根據下列數學式計算第io次循環(huán)的容量保持率。容量按每單位重量的負極活性物質表示。[數學式4]第io次循環(huán)的容量保持率(%)={(第io次循環(huán)的放電容量)/(第i次循環(huán)的放電容量)}xioo硅合金負極制備如下。[硅合金負極的制備]制備漿料將12.2。/。重量的人造石墨粉末("KS-6"(商標)得自TimcalCorporation),54.2重量份包含12%重量的PVDF于N-曱基吡咯烷酮中的溶液,50重量份的N-曱基吡咯坑酮,及用作負極活性物質的包含73.2重量份硅和8.1重量份銅的非碳質材料混合于分散器中。將所得漿料均勾地涂布在18!im厚作為負極集電體的銅箔上。千燥之后,將所涂布的銅箔壓制成約1.5g/cn^的電極密度。然后將壓制的銅箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為硅合金制成的負極(硅合金負極)。[表5][表n-3]<table>tableseeoriginaldocumentpage61</column></row><table>—--硅合金89%對比例II-5——HC=CH/\02%重量硅合金90%[結論]表11-1至II-3表明,利用石墨負極,包含特定化合物(2)于非水電解液中的實施例n-i至n-ii的電池具有比對比例ii-1至ii-3優(yōu)異的循環(huán)特性。比較實施例n-i至n-7,這些表還表明,包含提高循環(huán)特性的已知化合物(規(guī)定的碳酸酯)與特定化合物(2)的組合的實施例n-2至n-7的電池,具有比實施例n-i進一步提高的循環(huán)特性。這些表還表明,通過比較實施例11-12至11-18的包含硅合金負極的電池與對比例n-4和n-5,可以觀察到類似的趨勢。[m.關于根據本發(fā)明第三實施方案的非水電解液和非水電解質二次電池的實施例][實施例in-1至m-ii以及對比例ni-1和ni-2]在實施例ni-1至iii-n以及對比例m-i和in-2中,根據下列方法制備和評價非水電解質二次電池。表ni-i示出了結果。[正極的制備]向85%重量作為正極活性物質的LiCo02("C5"得自NIPPONCHEMICALINDUSTRIALCO.,LTD.)中加入和混合6%重量的炭黑("DENKABLACK"(商標)得自DENKIKAGAKUKOGYOKABUSHIKIKAISHA)和90/。重量的聚偏二氟乙烯("KF-1000"(商標)得自KurehaCorporation^然后將該混合物分散于N-曱基-2-吡咯烷酮中制成漿料。將所得漿料均勻地涂布在20jam厚作為正極集電體的鋁箔上,使正極的容量相當于所用負極的理論容量的90%。在100°C干燥12小時之后,將所涂布的鋁箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為正極。[石墨負極的制備]制備漿料將83.5重量份包含12%重量的PVDF(聚偏二氟乙烯)于N-曱基吡咯烷酮中的溶液,50重量份的N-曱基吡咯烷酮,及100重量份的人造石墨粉末("KS-6"(商標)得自TimcalCorporation)混合于分散器中。將所得漿料均勻地涂布在18pm厚作為負極集電體的銅箔上。千燥之后,將所涂布的銅箔壓制成約1.5g/cr^的電極密度。然后將壓制的銅箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為石墨制成的負極(石墨負極)。[非水電解液的制備]制備非水電解液按3:7的體積比混合碳酸亞乙酯和碳酸曱乙酯制得溶劑,以表III-l中所示的各自的比例向溶劑中加入特定化合物(3)和/或各自的規(guī)定的碳酸酯,及將電解質LiPF6以1摩爾/升的濃度溶解于溶劑中。表III-1中使用的標記"-"是指該樣品中沒有使用特定化合物(3)或規(guī)定的碳酸酯。[硬幣式電池的制備]將上述正極裝入還充當正極導體的不銹鋼罐,然后通過浸漬有各實施例和對比例制備的非水電解液的聚乙烯隔板將上述負極放置在正極上。將該罐和還充當負極導體的密封板壓緊并用絕緣墊圈氣密性地密封,制4尋石更幣式電池。p更幣式電池的評價]這些硬幣式電池在25°C經受100次充放電循環(huán),一次循環(huán)包括充電末端電壓為4.2V、恒電流為3mA和充電末端電流為0.15(iA的恒流-恒壓充電,以及力文電末端電壓為3.0V和恒電流為3mA的恒流》文電。在充放電循環(huán)中,放電容量在第1次循環(huán)和在第100次循環(huán)測定。第100次循環(huán)的容量保持率根據下列數學式計算。容量按每單位重量的負極活性物質表示。[數學式5]第10次或第100次循環(huán)的容量保持率(%)={(第10次或第100次循環(huán)的放電容量)/(第1次循環(huán)的放電容量)}x100[表6][表III-1]<table>tableseeoriginaldocumentpage63</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage64</column></row><table>[實施例in-i2至ni-i8以及對比例ni-3和in-4]在實施例in-i2至in-i8以及對比例m-3和in-4中,按實施例in-i至ni-ii以及對比例ni-i和in-2中那樣,制備和評價非水電解質二次電池,所不同的是,使用硅合金負極,使用表m-2中所示的特定化合物(3)和/或規(guī)定的碳酸酯并使之溶解于非水電解液中,及測定第10次循環(huán)的放電容量以計算第IO次循環(huán)的容量保持率而不是第IOO次循環(huán)的放電容量和容量保持率。表ni-2示出了結果。表ni-2中使用的標記"-"是指樣品中沒有使用特定化合物(3)或規(guī)定的碳酸酯。根據下列數學式計算第10次循環(huán)的容量保持率。容量按每單位重量的負極活性物質表示。[數學式6]第10次或第100次循環(huán)的容量保持率(%)={(第10次或第100次循環(huán)的放電容量)/(第1次循環(huán)的放電容量)}x100硅合金負極制備如下。[硅合金負極的制備]制備漿料將12.2。/。重量的人造石墨粉末("KS-6"(商標)得自TimcalCorporation),54.2重量份包含12%重量的PVDF于N-曱基吡咯烷酮中的溶液,50重量份的N-曱基吡咯烷酮,及用作負極活性物質的包含73.2重量份硅和8.1重量份銅的非碳質材料混合于分散器中。將所得漿料均勻地涂布在18卞m厚作為負極集電體的銅箔上。干燥之后,將所涂布的銅箔壓制成約1.5g/cn^的電極密度。然后將壓制的銅箔沖壓成直徑為12.5mm的圓盤,作為硅合金制成的負極(硅合金負極)。[表7]<table>tableseeoriginaldocumentpage65</column></row><table>HC=CH/\0實施例m-isH2FYCY0\CH32%重量F\CH—CH2/\02%重量硅合金96%實施例11!-16H2、C,、Z、CH32%重量F\CH—CH2/\c丫c030%重量硅合金98%實施例川-17H2、f"\CH3H2^2%重量F/CH-CH/\、,〇2%重量硅合金95%實施例III-18H2fycY0\CH32%重量F/CH-CH/\030%重量硅合金98%2寸比例III-3————硅合金89%對比例III-4——HC=CH/\〇2%重量硅合金90%[結論]表ni-i和in-2表明,當包含石墨負極時,非水電解液中含有特定化合物(3)的實施例in-i至ni-ii的電池具有比對比例in-i和in-2優(yōu)異的循環(huán)特性。比較實施例m-i至ni-7,這些表還表明,包含先前已知的提高循環(huán)特性的化合物(規(guī)定的碳酸酯)和特定化合物(3)的組合的實施例ni-2至m-7的電池,具有比實施例ni-i更高的循環(huán)特性。這些表還表明,通過比較實施例111-12至111-18的包含硅合金負極的電池與對比例m-3和m-4的電池,可以觀察到類似的趨勢。[iv.關于本發(fā)明的碳酸酯化合物的實施例][實施例IV-1][二氟乙酸的合成]向500ml的壓力容器中,加入乙醇(46g,1mol)和金屬鈉(2g)并用干冰冷卻。然后向該容器中加入四氟乙烯(67g,0.67mol)并密封。將密封的容器在55。C搖動4小時。向所得二氟乙基乙基醚(42g,0.3mol)中滴加發(fā)煙硝酸(42ml),并在攪拌下于55。C加熱8小時。將所得混合物倒入水中,然后用乙醚萃取。將乙醚萃取液用五氧化二磷干燥并進行蒸餾,得到二氟乙酸乙酯。將所得二氟乙酸乙酯用稀硫酸水解,得到二氟乙酸。[2,2-二氟乙醇的合成]將二氟乙酸(85.5g,0.89mol)緩慢地滴加到,基氯(140ml,1.2mol)中,接著在170。C下加熱。然后將該混合物冷卻,并在劇烈攪拌下將其滴加到氫氧化鋁鋰(5g,0.4mol)于乙醚(700ml)中的溶液中。力口完之后,將反應混合物加熱回流1小時。加水(75ml)之后,將該溶液倒在容器中冰和濃硫酸(500ml)的混合物上。將所得水相用乙醚萃取,得到2,2-二氟乙醇。[碳酸2,2-二氟乙基甲基酯的合成]在冰冷卻下向裝有二氟乙醇(5g,0.06mol)、二氯曱烷(20g)和吡啶(7.9g,0.1mol)的燒瓶中滴加氯甲酸曱酯(6.9g,0.073mol),接著在室溫下攪拌l小時。向所得混合物中加入1N鹽酸,并將該混合物用水和飽和鹽水洗滌和萃取。從萃取的有機相中蒸出溶劑,剩余物經過蒸餾,得到產物(碳酸2,2-二氟乙基曱基酯)。所得產物為4.5g(收率54%)。所得化合物的結構通過'H、l3C和19FNMR光語以及質譜(M/e二140)分析測定。所測量的'H、l3C和"FNMR光i普中的峰數據與在光譜中測得的結構一起列出。在結構式和峰數據中,a、b、c和d各自為代表碳在下列結構式中的相應位置的符號。[化學式11]H麗R(DMSO-d6)54.38tdJH-F=15Hz、JH.H=3Hz56.26ttJH-F=54Hz、JH-H=3Hz(a)5CNMR(DMSO-d6)555.20s(d)S64.891Jc.產26Hz(b)5113,07tJC-F=239Hz(a)5154.42s(c)19FNMR(DMSO-d6、內標C6F6)5-126.7dtJF-H=54Hz、JF.H=15Hz圖1是得自實施例IV-1的產物(碳酸2,2-二氟乙基曱基酯)的'HNMR光譜,及圖2是其13CNMR光語。[實施例IV-2][碳酸2,2-二氟乙基乙基酯的合成]按實施例1¥-1的[碳酸2,2-二氟乙基曱基酯的合成]中一樣,制備碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,所不同的是,使用氯曱酸乙酯(7.9g,0.073mol)代替氯甲酸曱酯(6.9g,0.073mol)。所得產物碳酸2,2-二氟乙基乙基酯為5.1g(收率55%)。所得化合物的結構通過'H、l3C和'9FNMR光譜以及質譜(M/e^54)分析測定。所測量的'H、。C和"FNMR光語中的峰數據與在光譜中測得的結構一起列出。在結構式和峰數據中,a、b、c、d和e各自為代表碳在下列結構式中的相應位置的符號。[化學式12]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage69</formula>圖3示出了得自實施例IV-2的產物(碳酸2,2-二氟乙基乙基酯)*NMR光語,及圖4示出了其'3CNMR光語。[實施例IV-3][碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯的合成]按照實施例IV-1的[碳酸2,2-二氟乙基甲基酯的合成]中那樣,制備碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯,所不同的是,使用氯曱酸丙酯(7.4g,0.073mol)代替氯曱酸曱酯(6.9g,0.073mol)。所得產物碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯為5.4g(收率53%)。所得化合物的結構通過iH、13C和19FNMR光譜以及質譜(M/e468)分析測定。所測量的&、13C和"FNMR光譜中的峰數據與在光語中測得的結構一起列出。在結構式和峰數據中,a、b、c、d、e和f各自為代表碳在下列結構式中的相應位置的符號。[化學式13]<table>tableseeoriginaldocumentpage70</column></row><table>圖5示出了得自實施例IV-3的產物(碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯)的'HNMR光譜,及圖6為其13CNMR光語。[實施例IV-4][碳酸正丁基2,2_二氟乙基酯的合成]按實施例IV-1的[碳酸2,2-二氟乙基曱基酯的合成]中那樣,制備碳酸正丁基2,2-二氟乙基酯,所不同的是,使用氯曱酸丁酯(10.0g,0.073mol)代替氯曱酸曱酯(6.9g,0.073mol)。所得產物碳酸正丁基2,2-二氟乙基酯為5.9g(收率54%)。所得化合物的結構通過'H、13C和19FNMR光譜以及質譜(M/e^82)分析測定。所測量的'H、13C和"FNMR光譜中的峰數據與在光譜中測得的結構一起列出。在結構式和峰數據中,a、b、c、d、e、f和g各自為代表碳在下列結構式中的相應位置的符號。[化學式14]H3Cg5(513C(5(5(5(5(519FfcH2H2cdCH20、cNMR0.1.1.4.4.6.匪R13.18.30.64.67.113.153.NMR—126(DMSO90325812372600d6)sextetquintetbCH2CF2H37Hz11H'7Hz7Hzttdtt了了了H-F(DMS〇44360371940986H-d6)15Hz=54HzJitH.■1:sssstsC一F26HzJc:—F=238Hz6d1:JF——H=54HzF—H■3Hz3Hz(g)(f)(e)(d)(b)(a)(g)(f)(e)(b)(d)(a)(c)15Hz圖7示出了得自實施例IV-4的產物(碳酸正丁基2,2-二氟乙基酯:光-潛,及圖8是其'3CNMR光譜。'H工業(yè)實用性本發(fā)明第一、第二和第三方面的任何非水電解液和非水電解質二次電池可以廣泛應用于任何工業(yè)領域,其長期充放電循環(huán)特性特別優(yōu)異,因此,適合用作例如筆記本個人電腦、筆輸入式個人電腦、移動式計算機、電子書播放器、便攜式電話、便攜式傳真機、便攜式復印機、便攜式打印機、頭戴受話器、攝錄機、液晶電視機、便利吸塵器、便攜式CD播放器、迷你式唱片播放器、無線電收發(fā)機、電腦記事本、電子計算器、存儲卡、便攜式磁帶錄音機、收音機、后備電源、馬達、照明設備、玩具、游戲機、手表、頻閃觀測儀、照相機和電源負載均衡器的電源,并且還可以用于電動自行車、電動小型摩托車和電動汽車。本發(fā)明的碳酸酯化合物可廣泛地應用于任何工業(yè)領域,并且適合用作例如有機合成的反應溶劑,聚合物的原料,各種無機和有機物的萃取溶劑,漆和墨的稀釋溶劑,藥物和農業(yè)化學品的原料和稀釋溶劑,以及儲能設備之電解液的溶劑和添加劑。盡管已參照其具體實施方案詳述了本發(fā)明,但是所屬領域的技術人員明了的是,在不脫離本發(fā)明的構思和范圍的情況下可以對其作出各種改變。本發(fā)明基于2005年6月10日提交的日本專利申請(專利申請?zhí)?005-170911),2005年6月10日提交的日本專利申請(專利申請?zhí)?005-170912),2005年6月10日提交的日本專利申請(專利申請?zhí)?005-170913),2005年6月10日提交的日本專利申請(專利申請?zhí)?005-170910),2005年6月29曰提交的日本專利申請(專利申請?zhí)?005-190351),2006年6月9日提交的曰本專利申請(專利申請?zhí)?006-161353),2006年6月9日提交的日本專利申請(專利申請?zhí)?006-161354),及2006年6月9日提交的日本專利申請(專利申請?zhí)?006-161355),這些專利申請以其整體引入本文作為參考。權利要求1.一種非水電解液,包含式(1)所示的鏈狀碳酸酯[化學式1]式中Xa各自獨立地代表氫或任意基團;Ra代表任選取代的烷基;及n代表0或更大的整數。2.根據權利要求1的非水電解液,其中在式(l)中,所述基團Ra不同于[化學式2]3.根據權利要求1的非水電解液,其中所述鏈狀碳酸酯為碳酸雙(2,2-二氟乙基)酯。4.根據權利要求13中任一項的非水電解液,其中式(l)中的n代表07的整數。5.根據權利要求14中任一項的非水電解液,還包含具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯,條件是所述鏈狀碳酸酯除外。6.根據權利要求5的非水電解液,其中所述具有不飽和鍵和囟原子中至少一個的碳酸酯在非水電解液中的濃度為0.01%重量至70%重量。7.根據權利要求5或6的非水電解液,其中所述具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯為至少一種選自下列的碳酸酯碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,及其衍生物。8.—種非水電解液,包含0,01%重量至10%重量的式(2)所示的化合物于非水溶劑中[化學式3]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>式中X'代表氧,硫,CD力2,或者NE1,其中D'和Da各自獨立地代表氫,或者能夠連接到碳上的基團,及E'代表氫,或者能夠連接到氮上的基團;乂2代表氧,硫,或者NE';Z1和Z2各自獨立地代表氫,或者能夠連接到碳上的基團,條件是,Z1、Z2、D'、02和E1中至少有一個代表至少一個氫原子和至少一個氟原子連接在至少一個末端碳原子上的烷基;及m代表自然數。9.根據權利要求8的非水電解液,其中式(2)中的m代表2或3。10.根據權利要求8或9的非水電解液,其中式(2)中的Z'、Z2、D1、D"和E'各自獨立地代表氫,氟,以及未取代的烷基或氟取代的烷基中的任意一種。11.根據權利要求810中任一項的非水電解液,其中所述"至少一個氫原子和至少一個氟原子連接在至少一個末端碳原子上的烷基"僅被氟取代。12.根據權利要求811中任一項的非水電解液,還包含具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯,條件是式(2)所示的化合物除外。13.根據權利要求12的非水電解液,其中所述具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯在非水電解液中的濃度為0.01%重量至70%重量。14.根據權利要求12或13的非水電解液,其中所述具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯為至少一種選自下列的碳酸酯碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,及其衍生物。15.—種非水電解液,包含式(3)所示的化合物于非水溶劑中[化學式4]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中Xb代表氧或氮;Rb代表氫,或者取代或未取代的烷基,及s在xb代表氧時為1或者在Xb代表氮時為2。16.根據權利要求15的非水電解液,其中在式(3)中,Rb為未取代的烷基或者僅被氟取代的烷基。17.根據權利要求15或16的非水電解液,其中所述化合物在非水電解液中的濃度為0.01%重量至10%重量。18.根據權利要求1517中任一項的非水電解液,還包含具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯。19.根據權利要求18的非水電解液,其中所述具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯在非水電解液中的濃度為0.01%重量至70%重量。20.根據權利要求18或19的非水電解液,其中所述具有不飽和鍵和卣原子中至少一個的碳酸酯為至少一種選自下列的碳酸酯碳酸亞乙烯酯,乙烯基碳酸亞乙酯,氟碳酸亞乙酯,二氟碳酸亞乙酯,及其衍生物。21.根據權利要求1~20中任一項的非水電解液,包含碳酸亞乙酯和/或碳酸亞丙酯。22.根據權利要求121中任一項的非水電解液,包含選自下列中的至少一種碳酸二曱酯,碳酸曱乙酯,碳酸二乙酯,碳酸曱基正丙基酯,碳酸乙基正丙基酯,及碳酸二正丙基酯。23.—種非水電解質二次電池,包括能夠吸留和排出鋰離子的負極和正極,及根據權利要求122中任一項的非水電解液。24.下面式(4)所示的碳酸酯化合物[化學式5]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>式中RM、表鏈狀的具有14個碳原子的未取代的烷基。25.碳酸酯化合物,其選自碳酸2,2-二氟乙基曱基酯,碳酸2,2-二氟乙基乙基酯,碳酸2,2-二氟乙基正丙基酯,及碳酸正丁基2,2-二氟乙基酯。全文摘要本發(fā)明公開一種具有優(yōu)異循環(huán)特性的非水電解液。這種電解液包含式(1)所示的鏈狀碳酸酯,在式(1)中,X<sup>a</sup>各自獨立地代表氫或任意基團;R<sup>a</sup>代表任選取代的烷基;及n代表0或更大的整數。文檔編號H01M10/0565GK101218706SQ20068002516公開日2008年7月9日申請日期2006年6月9日優(yōu)先權日2005年6月10日發(fā)明者島紀子申請人:三菱化學株式會社
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