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公開番号2025080047
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023193021
出願日2023-11-13
発明の名称非水電解液用添加剤、非水電解液、及びリチウムイオン二次電池
出願人第一工業製薬株式会社
代理人弁理士法人蔦田特許事務所
主分類H01M 10/0567 20100101AFI20250516BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】非水電解液を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上する。
【解決手段】実施形態に係る非水電解液用添加剤は、正極と負極と非水電解液とを含むリチウムイオン二次電池において非水電解液に添加される添加剤である。該添加剤は、オキセタン環を末端に持ちかつウレタン結合を有する化合物を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
正極と負極と非水電解液とを含むリチウムイオン二次電池における非水電解液用添加剤であって、オキセタン環を末端に持ちかつウレタン結合を有する化合物を含む、非水電解液用添加剤。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記化合物がポリカーボネートポリオール由来の構造を有する、請求項１に記載の非水電解液用添加剤。
【請求項３】
前記化合物は１分子当たりのオキセタン環の数が平均値で２．０～１００個である、請求項１に記載の非水電解液用添加剤。
【請求項４】
前記化合物の重量平均分子量が２，５００～２００，０００である、請求項１に記載の非水電解液用添加剤。
【請求項５】
正極と負極と非水電解液とを含むリチウムイオン二次電池のための非水電解液であって、支持塩、非プロトン性溶媒、及び、オキセタン環を末端に持ちかつウレタン結合を有する化合物を含む、非水電解液。
【請求項６】
炭酸ビニレン及び／又は炭酸フルオロエチレンを更に含む、請求項５に記載の非水電解液。
【請求項７】
正極と、負極と、請求項５又は６に記載の非水電解液と、を含むリチウムイオン二次電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、非水電解液用添加剤、非水電解液、及びリチウムイオン二次電池に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、正極と負極と非水電解質とを備えて構成されており、サイクル特性などの電池特性を向上することが求められている。サイクル特性を向上するため、例えば、特許文献１には、非水電解質にメタクリル酸メチルと（３－エチルオキセタン－３－イル）メチルメタクリレートとの共重合体を配合すること、及び、該共重合体とともにビニレンカーボネートを配合することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－８８７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リチウムイオン二次電池の非水電解質としては、液状の非水電解液と、ゲル状の固体電解質がある。一般に、非水電解液に重合体を添加すると電導度が低下するが、本発明者は、ある特定の重合体を非水電解液に添加すると、リチウムイオン二次電池のサイクル特性が向上することを見出した。
【０００５】
本発明の実施形態は、非水電解液を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上することができる、非水電解液用添加剤、並びにそれを用いた非水電解液及びリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下に示される実施形態を含む。
［１］正極と負極と非水電解液とを含むリチウムイオン二次電池における非水電解液用添加剤であって、オキセタン環を末端に持ちかつウレタン結合を有する化合物を含む、非水電解液用添加剤。
［２］前記化合物がポリカーボネートポリオール由来の構造を有する、［１］に記載の非水電解液用添加剤。
［３］前記化合物は１分子当たりのオキセタン環の数が平均値で２．０～１００個である、［１］又は［２］に記載の非水電解液用添加剤。
［４］前記化合物の重量平均分子量が２，５００～２００，０００である、［１］～［３］のいずれか１項に記載の非水電解液用添加剤。
【０００７】
［５］正極と負極と非水電解液とを含むリチウムイオン二次電池のための非水電解液であって、支持塩、非プロトン性溶媒、及び、オキセタン環を末端に持ちかつウレタン結合を有する化合物を含む、非水電解液。
［６］炭酸ビニレン及び／又は炭酸フルオロエチレンを更に含む、［５］に記載の非水電解液。
［７］正極と、負極と、［５］又は［６］に記載の非水電解液と、を含むリチウムイオン二次電池。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、非水電解液を含むリチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本実施形態に係る非水電解液用添加剤は、正極と負極と非水電解液とを含むリチウムイオン二次電池において該非水電解液に添加される添加剤であって、オキセタン環を末端に持ちかつウレタン結合を有する化合物（以下、オキセタン環含有化合物ともいう。）を含む。かかるオキセタン環含有化合物を非水電解液に添加することにより、リチウムイオン二次電池のサイクル特性を向上することができる。
【００１０】
該オキセタン環含有化合物は、分子内にウレタン構造を有するとともに、オキセタン環を末端に有する化合物であり、好ましくは、ポリウレタンをベースとして、その末端にオキセタン環を有する重合体である。そのため、一実施形態に係るオキセタン環含有化合物は、ポリオールとポリイソシアネートを反応させてなるポリウレタンと、該ポリウレタンの分子末端に付加されたオキセタン環とを含むものであり、ポリオール由来の構造とポリイソシアネート由来の構造を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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