(57)【要約】      （修正有）【課題】安全性が高く、自然分解を起こしにくいリチウム塩混合物の提供。【解決手段】ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＣＨ３ＣＯＯＬｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＯＯＬｉ、Ｌｉ２Ｂ１２Ｆ１２、ＬｉＢＣ４Ｏ８からなる群、Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２（Ｒ１、Ｒ２：フッ素または、フッ素を含む炭素基）の群、一般式１で表される群の３つの群のから選択される少なくとも２つのリチウム塩を含むリチウム塩混合物。2020147566.tif 000004【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の３種の塩の群：
・  Ｘ：  ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＣＨ３ＣＯＯＬｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＯＯＬｉ、Ｌｉ２Ｂ１２Ｆ１２、ＬｉＢＣ４Ｏ８
・  Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２（該式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）
・  式（Ｉ）
2020147566.tif 000003
（該式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）
の２つから選択される少なくとも２つのリチウム塩を含む混合物。
【請求項２】
式（Ｉ）（該式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）の少なくとも１つのリチウム塩と、前記Ｘ群またはＲ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群（該式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３もしくはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）から選択される少なくとも１つのリチウム塩とを含む、請求項１に記載の混合物。
【請求項３】
式（Ｉ）（該式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）の少なくとも１つのリチウム塩と、前記Ｘ群から選択される少なくとも１つのリチウム塩とを含む、請求項２に記載の混合物。
【請求項４】
式（Ｉ）（該式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）の少なくとも１つのリチウム塩と、Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群（該式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）から選択される少なくとも１つのリチウム塩とを含む、請求項２に記載の混合物。
【請求項５】
前記Ｘ群から選択される少なくとも１つのリチウム塩と、Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群（該式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）から選択される少なくとも１つのリチウム塩とを含む、請求項１に記載の混合物。
【請求項６】
式（Ｉ）（該式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）の少なくとも１つのリチウム塩と、前記Ｘ群から選択される少なくとも１つのリチウム塩と、Ｒ−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ群（該式中、Ｒは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）から選択される少なくとも１つのリチウム塩とを含む、請求項１に記載の混合物。
【請求項７】
Ｒｆが、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表すことを特徴とする、請求項１から４および６のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項８】
Ｒ１およびＲ２が独立して、Ｆ、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表すことを特徴とする、請求項１、２および４から６のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項９】
前記Ｘ群の前記リチウム塩がＬｉＰＦ６であることを特徴とする、請求項１から３および５から８のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項１０】
混合物中に存在する各リチウム塩の量が、存在するリチウム塩の総重量に関して、１重量％から９９重量％、好ましくは５重量％から９５重量％を表すことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項１１】
対応するリチウム塩から調製されることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項１２】
溶媒または複数の溶媒に溶解されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項１３】
溶媒が、カーボネートおよびグリムから選択されることを特徴とする、請求項１２に記載の混合物。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の混合物の、電解質としての使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウム塩の混合物と、Ｌｉ−イオンタイプの電池用の電解質としてのその使用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池は、少なくとも負極（アノード）、正極（カソード）、セパレータ、および電解質を含む。電解質は通常、溶媒中に溶解するリチウム塩で構成され、当該溶媒は通常、有機カーボネートの混合物であり、粘度と誘電定数の妥協が良好にされている。電解質塩の安定性を向上させるために、添加剤が続いて加えられてよい。
【０００３】
最も広く使われている塩として、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６）が挙げられ、これは、必要とされる数多くの性質を多く備えているが、水との反応によってフッ化水素酸ガスの形で分解するという不利点を示す。このことは、特に自家用車のリチウムイオン電池の使用が切迫している状況では、安全性の問題を提示する。
【０００４】
従って、ＬｉＴＦＳＩ（リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド）およびＬｉＦＳＩ（リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド）等の他の塩が開発された。これらの塩はほとんど、または全く自然分解を示さず、加水分解に関して、ＬｉＰＦ６よりも安定している。それでもなお、ＬｉＴＦＳＩはアルミニウムカレントコレクタに関して腐食性であるという不利点を示すが、これはＬｉＦＳＩには当てはまらない。従って、ＬｉＦＳＩはＬｉＰＦ６の有望な代替物であるように思われるが、そのコストにより現在その使用は制限されている。
【０００５】
最近になって、ＬｉＴＤＩ（リチウム４，５−ジシアノ−２−（トリフルオロメチル）イミダゾレート）およびＬｉＰＤＩ（リチウム４，５−ジシアノ−２−（ペンタフルオロエチル）イミダゾレート）等の他の塩が開発された。これらの塩は、フッ素原子がより少なく、そして、ＬｉＰＦ６のより弱いリン−フッ素結合の代わりに、強い炭素−フッ素結合を有するという利点を示す。さらに、国際公開第２０１０／０２３４１３号パンフレットは、これらの塩が約６ｍＳ／ｃｍの導電率を示すこと、イミダゾレート陰イオンとリチウム陽イオンの解離が非常に良好であること、そしてＬｉ−イオン電池用の電解質塩として使用されることを示している。
【０００６】
塩の調製が、国際公開第２０１０／０２３１４３号パンフレット、国際公開第２０１０／１１３４８３号パンフレット、国際公開第２０１０／１１３８３５号パンフレットおよび、国際公開第２００９／１２３３２８号パンフレットにおいて記載されている。
【０００７】
本出願人の会社は、上記される塩の混合物の使用により、塩が単独で使用される場合に見られる不利点を部分的に、または完全に克服することができることを発見した。
【０００８】
混合物は、少なくとも２つの異なる塩を含んでよい。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、第一に、リチウム塩の混合物に関するものである。
【００１０】
本発明の別の主題は、溶媒中に溶解した塩の混合物である。
【００１１】
本発明のさらなる主題は、前記混合物の、アノード、カソード、およびセパレータから構成されるＬｉ−イオン蓄電池用の電解質としての使用である。アノードは、リチウム金属、グラファイト、カーボン、カーボン繊維、合金、Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２または上記したものの少なくとも２つの混合物であってよい。カソードは、リチウム系オキシド、リチウム系ホスフェート、リチウム系フルオロホスフェート、リチウム系サルフェートまたはリチウムフルオロサルフェートであってよい。リチウムに加えて、１つまたは複数の遷移金属が存在してよく、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＭｎ１／３Ｃｏ１／３Ｎｉ１／３Ｏ２、ＬｉＦｅＰＯ４ＦおよびＬｉＦｅＳＯ４Ｆが挙げられる。カソードは、上記した化合物の少なくとも２つの混合物でもあってもよい。
【００１２】
本発明によれば、上記される塩の不利点を克服することができる。特に、リチウム塩の混合物が提供され、これをＬｉ−イオン電池用の電解質として用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に従う混合物は、以下の３種の塩の群の２つから選択される少なくとも２つのリチウム塩を含む：
・  Ｘ：  ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＣＨ３ＣＯＯＬｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＯＯＬｉ、Ｌｉ２Ｂ１２Ｆ１２、ＬｉＢＣ４Ｏ８
・  Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２（該式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）
・  式（Ｉ）（該式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す）。
2020147566.tif 000002
【００１４】
本発明に従う混合物は好ましくは、式（Ｉ）の少なくとも１つのリチウム塩であって、式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、リチウム塩と、Ｘ群またはＲ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群であって、式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３もしくはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、Ｘ群またはＲ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群から選択される少なくとも１つのリチウム塩とを含む。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態に従えば、混合物は、式（Ｉ）の少なくとも１つのリチウム塩であって、式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、リチウム塩と、Ｘ群から選択される少なくとも１つのリチウム塩とを含む。
【００１６】
本発明の別の好ましい実施形態に従えば、混合物は、式（Ｉ）の少なくとも１つのリチウム塩であって、式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、リチウム塩と、Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群から選択される少なくとも１つのリチウム塩であって、式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、リチウム塩とを含む。
【００１７】
本発明の好ましい代替型に従えば、混合物は、Ｘ群から選択される少なくとも１つのリチウム塩と、Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群から選択される少なくとも１つのリチウム塩であって、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、リチウム塩とを含む。
【００１８】
有利には、本発明に従う混合物は、式（Ｉ）の少なくとも１つのリチウム塩であって、式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、リチウム塩と、Ｘ群から選択される少なくとも１つのリチウム塩と、Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群から選択される少なくとも１つのリチウム塩であって、式中、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ５ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表す、リチウム塩とを含む。
【００１９】
如何なる実施形態も代替型も、Ｘ群の特に好ましい化合物はＬｉＰＦ６である。
【００２０】
如何なる実施形態も代替型も、式（Ｉ）の特に好ましいＲｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３である。
【００２１】
如何なる実施形態も代替型も、Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２群のリチウム塩であって、Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｆ、ＣＦ３、Ｃ２Ｆ５、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３またはＣＦ２ＯＣＦ３を表すリチウム塩が、特に好ましい。
【００２２】
混合物中に存在する各リチウム塩の量は、広範な限界内で変化し得、通常、混合物中に存在する塩の総重量に関して、１重量％から９９重量％、好ましくは５重量％から９５重量％を表す。
【００２３】
本発明の別の主題は、溶媒または複数の溶媒、好ましくはカーボネート、グリム、ニトリルおよびジニトリルまたはフッ素系溶媒中に溶解した塩の混合物である。
【００２４】
特に、カーボネートとして、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネートまたはプロピレンカーボネートを記載することができる。
【００２５】
特に、グリムとして、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルおよびジエチレングリコールｔ−ブチルジメチルエーテルを記載することができる。
【００２６】
特に、ニトリルおよびジニトリルとして、アセトニトリル、プロピオニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、マロノニトリル、スクシノニトリルまたはグルタロニトリルを記載することができる。
【００２７】
特に、フッ素系溶媒として、少なくとも１つの水素原子がフッ素原子によって置き換えられた上記の溶媒：カーボネート、グリム、ニトリルおよびジニトリルを記載することができる。
【００２８】
各構成要素の重量割合は、構成要素の重量の、溶媒の全構成要素の総重量に対する比として規定されるものであり、最小量の構成要素に関して、好ましくは１から１０、より好ましくは１から８である。
【００２９】
本発明に従う混合物は、最大のイオン導電率、電気化学的安定性および容量保持を、そして最小の不可逆容量をもたらす。混合物は、対応するリチウム塩から調製される。溶媒が存在する場合、調製は、好ましくは撹拌により、混合物を構成するリチウム塩を適切な割合の溶媒中に溶解することによって、実行される。
【００３０】
出願人の企業は、驚くべきことに、溶媒中に適切な割合で溶解した、上記される塩の混合物を、リチウムイオン蓄電池用の電解質として使用すると、塩が溶媒中に個々に溶解する場合に観察される不利点が示されないことに気付いた。
【００３１】
例えば、ＬｉＰＦ６は水と激しく反応してＨＦを形成し、カソード材料の溶解をもたらす。ＬｉＰＦ６はまた、分解してＰＦ５のルイス酸を与えることもでき、これが、溶媒として用いられるカーボネートを分解し得るので、電池容量の損失をもたらす。
【００３２】
Ｒ１−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｒ２タイプの塩は、Ｌｉ−イオン電池が用いられる電位範囲内にて、アルミニウムカレントコレクタに関して腐食性であるという不利点を示す。さらに、これらの塩は、一部のＲ基に関して優れたイオン導電率を示す。
【００３３】
式（Ｉ）の塩は、アルミニウムカレントコレクタに対して腐食性でなく、そしてカレントコレクティブ上に安定したパッシベーション層を形成するという利点を示すが、イオン導電率が、ＬｉＰＦ６の約半分と低い。さらに、これらの塩はまた、水分子を容易に捕獲することができるようである。
【実施例】
【００３４】
種々のタイプのリチウム塩の不利点および利点に照らして、本発明の相乗効果が、以下の非限定的な実施例によって明確に見えてくる。
【００３５】
［実施例１］
生産した第一混合物は、８０重量％のＦ−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−Ｆ（ＬｉＦＳＩ）と、２０重量％の式（Ｉ）の塩であって、式中、Ｒｆ＝ＣＦ３（ＬｉＴＤＩ）である塩とを含む塩混合物を、３つのカーボネート：エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびプロピレンカーボネート（それぞれ１／３、１／３および１／３の重量割合）の混合物中に、周囲温度にて溶解して存在する。この混合物は、高いイオン導電率を与え、アルミニウムカレントコレクタ上にパッシベーション層をもたらす。
【００３６】
［実施例２］
生産した第２混合物は、５０重量％のＬｉＴＤＩ塩と、５０重量％のＬｉＰＦ６とから構成される。これら２つの塩は、２つのカーボネート：エチレンカーボネートおよびジメチルカーボネート（それぞれ１／３および２／３の重量割合）の混合物中に溶解している。この混合物は、高いイオン導電率を与え、ＬｉＰＦ６を分解することはない。
【００３７】
［実施例３］
生産した第３混合物は、６０重量％のＣＦ３−ＳＯ２−ＮＬｉ−ＳＯ２−ＣＦ３（ＬｉＴＦＳＩ）と、４０重量％のＬｉＴＤＩとを含有する塩の混合物を、３つのカーボネート：エチレンカーボネート、ジメチルカーボネートおよびプロピレンカーボネート（それぞれ１／３、１／３および１／３の重量割合）の混合物中に溶解して存在する。この混合物は、高いイオン導電率を与え、アルミニウムカレントコレクタ上にパッシベーション層を形成する。
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月9日(2020.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書に記載の発明。
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月15日(2020.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
2020147566.tif 000005
（該式中、Ｒｆは、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、ＣＨ２Ｆ、Ｃ２ＨＦ４、Ｃ２Ｈ２Ｆ３、Ｃ２Ｈ３Ｆ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ３Ｆ７、Ｃ３Ｈ２Ｆ５、Ｃ３Ｈ４Ｆ３、Ｃ４Ｆ９、Ｃ４Ｈ２Ｆ７、Ｃ４Ｈ４Ｆ５、Ｃ５Ｆ１１、Ｃ３Ｆ６ＯＣＦ３、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３又はＣＦ２ＯＣＦ３を表す）の少なくとも１つのリチウム塩と、
Ｘ群：ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＣＨ３ＣＯＯＬｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＯＯＬｉ、Ｌｉ２Ｂ１２Ｆ１２、ＬｉＢＣ４Ｏ８から選択される少なくとも１つのリチウム塩
を含む混合物。
【請求項２】
Ｘ群のリチウム塩がＬｉＰＦ６であることを特徴とする、請求項１に記載の混合物。
【請求項３】
Ｒｆが、Ｆ、ＣＦ３、ＣＨＦ２、Ｃ２Ｆ５、Ｃ２Ｆ４ＯＣＦ３、Ｃ２Ｈ２Ｆ２ＯＣＦ３又はＣＦ２ＯＣＦ３を表すことを特徴とする、請求項１又は２に記載の混合物。
【請求項４】
混合物中に存在する各リチウム塩の量が、存在するリチウム塩の総重量に関して、１重量％から９９重量％を表すことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項５】
混合物中に存在する各リチウム塩の量が、存在するリチウム塩の総重量に関して、５重量％から９５重量％を表すことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項６】
対応するリチウム塩から調製されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項７】
溶媒または複数の溶媒に溶解されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の混合物。
【請求項８】
溶媒が、カーボネートおよびグリムから選択されることを特徴とする、請求項７に記載の混合物。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の混合物の、電解質としての使用。
【外国語明細書】
2020147566000001.pdf