特開2025-176978IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

非水ゲル電解質、及び非水電解質蓄電素子

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】非水溶媒としてのフッ素化環状カーボネートを含有し、かつイオン伝導性及び機械的強度に優れる非水ゲル電解質及びこのような非水ゲル電解質を備える非水電解質蓄電素子を提供する。
【解決手段】非水ゲル電解質は、架橋高分子と、非水溶媒と、電解質塩とを備え、架橋高分子の含有量は8質量%以下であり、架橋高分子が、下記式(1)で表される構造を含む架橋部位を有し、非水溶媒がフッ素化環状カーボネートを含む。


式(1)中、*は、他の基又は原子との結合部位を示す。
【選択図】図1

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

特許文献1に記載の非水ゲル電解質では、機械的強度が十分に高いとはいい難い。また、非特許文献1に記載の非水ゲル電解質は高分子含有量が多いために、非水電解液と比較して、イオン伝導度が一桁程度低いという問題がある。一方、非水電解質蓄電素子が備える非水ゲル電解質の非水溶媒として、負極活物質表面に安定な被膜を形成するフルオロエチレンカーボネート(FEC)等のフッ素化環状カーボネートを適用することにより、充放電サイクル寿命試験後の容量維持率を高めることができるが、発明者らは、塩基触媒を使用し、FECを含有する非水溶媒中でモノマーを架橋反応させ、架橋性高分子を形成するとともにゲル化させることで、非水ゲル電解質を得る方法を検討したところ、塩基触媒を使用する方法において、FECを用いた場合、ゲル化が生じないことを見出した。さらに、ケイ素系活物質を有する負極を備える非水電解質蓄電素子は、負極活物質の充放電にともなう体積変化が大きいため、その変化に追随できずに負極活物質表面の被膜の亀裂生成が発生し易い。この亀裂部分で、継続的な非水電解質の分解が生じるため、ケイ素系活物質を有する負極を備える非水電解質蓄電素子は、充放電サイクルに伴う放電容量の低下が生じ易いという不都合を有する。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明の一側面に係る非水ゲル電解質は、架橋高分子と、非水溶媒と、電解質塩とを備え、架橋高分子の含有量は8質量%以下であり、架橋高分子が、下記式(1)で表される構造を含む架橋部位を有し、非水溶媒がフッ素化環状カーボネートを含む。

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明のいずれかの一側面によれば、非水溶媒としてのフッ素化環状カーボネートを含有し、かつイオン伝導性及び機械的強度に優れる非水ゲル電解質及びこのような非水ゲル電解質を備える非水電解質蓄電素子を提供することができる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 図1は、非水電解質蓄電素子の一実施形態を示す透視斜視図である。
【図2】 図2は、非水電解質蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置の一実施形態を示す概略図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 非水電解質蓄電素子 2 電極体 3 容器 4 正極端子 41 正極リード 5 負極端子 51 負極リード 20 蓄電ユニット 30 蓄電装置

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