[0001] 本示例性实施方案涉及具有高安全性的锂离子电池。

[0002] 锂离子电池可以实现高能量密度，因此作为用于移动电话和笔记本个人电脑的电源以及大型的蓄电用电源和用于汽车的电源正在引起注意。

[0003] 尽管锂离子电池可以实现高能量密度，但是在增大它们的尺寸时需要更高的安全性。例如，大型的蓄电用电源和用于汽车的电源需要特别高的安全性，并且尽管诸如电池、包装件等的结构设计、保护电路、电极材料、具有防止过充电功能的添加剂和关闭功能得到增强的隔板之类的措施被认为是安全措施，但是在充分考虑安全性和确保安全性的情况下，用于进一步提高安全性的手段之一是电解液的阻燃性。

[0004] 锂离子电池使用非质子溶剂如环状碳酸酯和直链碳酸酯作为电解液溶剂，并且这种碳酸酯具有高的介电常数和锂离子的高离子电导率的特性，但是具有低的闪点并且是可燃的。通常，环状碳酸酯具有高介电常数和高粘度的特性，而直链碳酸酯具有低介电常数和低粘度的特性。因此，在锂离子电池中，取决于其应用而将这些溶剂混合使用。 [0005] 另一方面，对在一定温度表现为液态的离子液体作为电解液溶剂使用进行了研究。因为离子液体由于其不具有挥发性且具有高的分解温度而具有非常低的易燃性的特性，因此对使用离子液体作为锂离子电池的电解液的研究已在活跃地进行。

[0006] 在专利文献1中，将含有1-甲基-3-乙基咪唑鎓阳离子的离子液体用作电解液溶剂，并且因为这种电解液溶剂即使在120℃的高温度环境下也不挥发，其显示出良好的性+质。然而，含有这样的阳离子的离子液体具有差的还原稳定性，并且在相对于Li/Li 为1V+
以下的电势经历还原分解。因此，存在当负极在相对于Li/Li 为1V以下被激活时电池的+
循环特性显著 降低的问题。因此，有必要使用其中负极相对于Li/Li 的动作电势为1V以上的负极活性材料，并且因为与使用碳负极的情况相比，在此情况下电池电压降低，所以没有获得高的能量密度。

[0007] 专利文献2描述了包含选自N-甲基-N-乙基吡咯烷鎓，N-甲基-N-丙基吡咯烷鎓，N-甲基-N-乙基吡咯烷鎓和N-甲基-N-丙基哌啶鎓中的至少一种阳离子并且具有改+善的还原稳定性的离子液体即使在Li金属或Sn等相对于Li/Li 的动作电势为1V以下的情况下，也具有优异的还原稳定性，并且其中Li金属用作负极而LiCoO2用作正极的电池的特性包括高的能量密度，优异的贮存特性和阻燃性。

[0008] 专利文献3公开了使用含有双(氟磺酰)亚胺阴离子的离子液体的4V水平的锂二次电池，其中使用例如石墨，氧化锡或Si系材料如SiO2的负极活性材料，在所述的负极活性材料中，Li可以在接近于Li金属的氧化还原电势的电势下介入和消除。

[0009] 此外，非专利文献1描述了包含双(氟磺酰)亚胺阴离子的离子液体允许Li离子在石墨上的介入和消除。

[0010] 然而，专利文献3和非专利文献1仅仅描述了在使用石墨时可以充电和放电，但是存在由于具有高粘度的离子液体到石墨中的浸渗低而无法获得足够的容量、比率特性(rate characteristics)和循环特性的问题。

[0011] 另一方面，尽管碳材料通常用作锂离子电池的负极材料，已知的是，在具有高结晶+度的石墨表面上，电解液中的碳酸酯如碳酸亚丙酯在相对于Li/Li 为约1V时经历还原分解，从而增加不可逆容量而降低充电/放电效率和循环特性。已知的是，在具有非常高石墨化程度的碳的表面上，环状碳酸酯如PC(碳酸亚丙酯)容易分解，从而引起循环特性降低。 [0012] 存在的问题是，具有高粘度的离子液体通常向多孔材料如电极和隔板中的浸渗差。为了改善离子液体向多孔材料中的浸渗，例如在专利文献4和5中研究了混合碳酸酯以降低粘度的技术。专利文献4描述了以0.1至30体积％的量混合环状碳酸酯和/或直链碳酸酯，而专利文献5描述了以50体积％以上的量混合环状碳酸酯和/或直链碳酸酯。
这显示了，混合比离子液体粘度低的环状碳酸酯和/或直链碳酸酯降低了电解液溶剂的粘度，改善了向多孔材料如电极和隔板中的浸渗，并且增大了能量密度。然而， 环状碳酸酯具有低的还原稳定性，并且特别是在石墨的表面上容易经历还原分解。因此，存在的问题是，在重复的循环的同时，碳酸酯在石墨的表面上经历还原分解，并且诸如循环特性和贮存特性的特性显著降低。此外存在这样的问题，甚至当使用具有低还原稳定性的离子液体时，在重复循环的同时离子液体经历还原分解而显著地降低电池特性。

[0013] 其中使用在比用作电解液溶剂的碳酸酯高的电势下经历还原分解的物质作为添加剂，以制备具有高的锂离子渗透性的保护膜即SEI(固体电解液界面)的技术是已知的。已知的是，由于所述保护膜对充电/放电效率，循环特性和安全性具有大的影响，因此保护膜的控制对于获得高的负极性能是不可缺少的，并且关于碳材料和氧化物材料，需要减少其不可逆容量。

[0014] 那么，显示出，通过进一步结合用于在石墨表面上形成保护膜的添加剂，减少了不可逆容量，并且改善了容量、循环特性等，同时保持了电解液的阻燃性。以下作为使用石墨的技术向公众公开。显示了：在专利文献6中通过结合具有π键的环状酯如碳酸亚乙烯酯；在专利文献7中通过结合具有S＝O键的环状有机化合物如1，3-丙磺酸内酯；在专利文献8中通过结合具有C＝C不饱和键的环状碳酸酯如碳酸乙烯基亚乙酯(vinylethylenecarbonate)；以及在专利文献9中通过结合具有S＝O键的环状有机化合物如1，3-丙磺酸内酯和/或具有π键的环状碳酸酯如碳酸亚乙烯酯时，可以进行上述改善。

[0015] 然而，由于石墨具有极高的分解电解液的活性，如专利文献6至9中所述必须加入大量保护膜形成物质，以便形成用于长时间获得良好特性的保护膜。当使用大量添加剂时存在的问题是：由增大的电阻值或增大的不可逆容量导致电池特性降低和充电/放电效率降低。此外，专利文献10中公开了一种包含碳材料(难以石墨化的碳)的负极活性材料的技术，在该碳材料中，(002)面的间距为0.34nm以上

[0016] 引文清单

[0017] 专利文献

[0018] 专利文献1：JP3426869B

[0019] 专利文献2：JP2003-331918A

[0020] 专利文献3：JP2007-207675A

[0021] 专利文献4：JP3774315B

[0022] 专利文献5：JP2003-288939A

[0023] 专利文献6：JP2002-373704A

[0024] 专利文献7：JP2005-026091A

[0025] 专利文献8：JP2006-085912A

[0026] 专利文献9：JP2007-134282A

[0027] 专利文献10：JP2008-108460A

[0028] 非专利文献

[0029] 非专利文献1：J.Power Sources，162卷(2006)，658-662页

[0030] 发明概述

[0031] 技术问题

[0032] 为了获得良好的电池特性，在第一次充电时电解液向电极的内部(inner part)的浸渗对于抑制电解液组分的还原分解是非常重要的。离子液体通常具有高粘度，这使离子液体难以快速浸渗到电极的多孔内部中。因此，如专利文献4至9中所述，已经尝试添加非质子溶剂来降低离子液体的粘度，但是向电极内部中的浸渗仍然不够。

[0033] 当在第一次充电时向作为负极活性材料的碳电极中的浸渗不均匀时，存在由于负极容量相对于正极容量的不足而使锂金属容易沉淀在负极上的问题，这导致容量减小和循环特性降低，并且还导致电流在锂金属部分上的富集，从而可能容易地发生微短路和电解液组分的还原分解。

[0034] 在第一次充电时，在作为负极活性材料的碳上形成SEI膜，但是当浸渗不足时，在重复充电和放电的同时，碳逐渐被电解液浸渗。然而，存在的问题是，由于用于形成SEI的添加剂在第一次充电或在几次充电过程中被消耗，几次充电后在被浸渗的部分中没有或者仅有少量的添加剂残留在电解液中，这妨碍形成适当的SEI并且导致电解液组分经历还原分解，从而降低循环特性。

[0035] 虽然至少含有离子液体和锂盐的电解液甚至可以用于仅使用石墨粒子作为活性材料的碳电极，但是优选使用被涂布或粘附有无定形碳的石墨作 为活性物质。然而，存在的问题是，略微存在于碳表面上的杂质官能团如羟基在长时期的高温循环中分解并气化，并且导致电池特性的降低。

[0036] 此外，在经历了还原分解的含有离子液体的电解液或凝胶电解质中已经发现了阻燃性的降低，这是如上所述的问题。当离子液体已经经历还原分解时，其不能保持初始的不挥发性和低易燃性。即，存在的问题是，因为在由于离子液体不令人满意地浸渗到碳材料中而导致没有形成SEI的部分中电解液组分经历还原分解，因此当重复循环时安全性降低。 [0037] 考虑到上述问题而进行了本示例性实施方案。本示例性实施方案的一个目的是提供具有下列特性的锂离子电池：长时期保持电解液的阻燃性，具有高的能量密度，并且具有改善的充电-放电循环特性、高温贮存特性和比率特性。

[0038] 问题的解决方案

[0039] 因此，作为深入细致研究的结果，完成本示例性实施方案的人员发现，上述目的可以在用表面处理剂处理碳材料表面时实现。具体地，本示例性实施方案用这样的一种锂离子电池实现了上述目的，所述锂离子电池使用能够形成至少含有离子液体和锂盐的电解液或凝胶电解质的预凝胶化的溶液，以及使用其表面用表面处理剂改良的碳材料作为负极中包含的负极活性材料。

[0040] 考虑到容量，本示例性实施方案的碳材料优选至少包括其中(002)面的层间距离为0.335至0.337nm的石墨粒子。此外，碳材料优选包括表面被涂布或粘附有无定形碳的石墨粒子。此外，石墨粒子的表面所被涂布或粘附的无定形碳的质量优选为负极活性材料的1质量％以上并且30质量％以下。

[0041] 本示例性实施方案的表面处理剂可以是偶联剂，并且还可以包括选自硅烷系偶联剂、铝系偶联剂和钛系偶联剂中的至少一种，但是更优选硅烷系偶联剂。此外，负极活性材料可以通过用表面处理剂浸渗来处理、可以通过涂布来处理、或者可以通过将表面处理剂混合到电极活性材料的浆液中而形成。

[0042] 本示例性实施方案的表面处理剂的有机官能团的实例包括烷基、丙烯 酰基、甲基丙烯酰基、环氧基和乙烯基。

[0043] 在本示例性实施方案中，可以加入非质子溶剂以便降低电解液的粘度。 [0044] 在本示例性实施方案中，还可以使用普通添加剂以便抑制离子液体或非质子溶剂的还原分解；更优选地，电解液可以含有二磺酸酯或者可以含有碳酸亚乙烯酯或其衍生物。 [0045] 发明的有益效果

[0046] 根据本示例性实施方案，可以通过将有机官能团结合到作为负极活性材料的碳材料的表面而显著地改善离子液体的浸渗。具体地，此效果已经通过有机官能团如烷基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基和乙烯基得到证实。此外，已经发现，当用于结合有机官能团的表面处理剂是硅烷系偶联剂、铝系偶联剂和钛系偶联剂时，离子液体的浸渗得到进一步的改善。

[0047] 以上效果的原因在于虽然离子液体通常在碳材料的表面上具有低的润湿性，但是至少含有离子液体和锂盐的电解液在进行了上述表面处理的碳材料表面上具有显著降低的表面张力。

[0048] 根据本示例性实施方案，因为对于至少含有离子液体和锂盐的电解液具有降低的表面张力的碳材料的表面容易被该电解液浸渗，所以从液体灌注至第一次充电的时间可以缩短，并且加热促进浸渗的步骤等将是不必要的或是简单的。

[0049] 根据本示例性实施方案，在第一次充电时负极容量相对于正极容量将不会是不足的，原因在于碳电极被电解液充分地浸渗；并且也可以提高第一次充电/放电效率并且能够在长时期内获得良好的循环性和比率特性，因为可以抑制副反应如锂金属形成以及电解液组分的还原反应。

[0050] 根据本示例性实施方案，因为碳电极被电解液充分地浸渗，所以在第一次充电时添加剂在碳表面上均匀地分解而形成良好的SEI，从而抑制电解液组分如离子液体和非质子溶剂的还原分解，因而能够在长时期内获得良好的循环性和比率特性。

[0051] 根据本示例性实施方案，因为以很少的量存在于碳表面上的杂质官能团如羟基被表面改性剂代替，所以也表现出移除残留在碳表面上的杂质官能团的效果，从而能够在长时期内获得良好的循环性和比率特性。

[0052] 根据本示例性实施方案，虽然至少含有离子液体和锂盐的电解液甚至可以用于仅使用石墨粒子作为活性材料的碳电极，但是优选使用被涂布或粘附有无定形碳的石墨作为活性材料。因为无定形碳是通过在比石墨低的温度烧结而制备的，所以在碳表面上存在许多杂质官能团。因为这允许来自表面改性剂的官能团的有效引入，所以至少含有离子液体和锂盐的电解液的浸渗也能够得到显著地改善。

[0053] 此外，因为出于以上原因可以抑制离子液体的还原分解，所以可以保持电解液或凝胶电解质在长时期内的阻燃性，并且可以获得具有高安全性的电池。

[0054] 附图简述

[0055] [图1]图1是说明本示例性实施方案的锂离子电池的正极构造的图。

[0056] [图2]图2是说明本示例性实施方案的锂离子电池的负极构造的图。

[0057] [图3]图3是说明本示例性实施方案的锂离子电池卷绕后的电池元件构造的图。 [0058] 实施方案的说明

[0059] 下文中，将对本示例性实施方案的构造进行描述。

[0060] 本示例性实施方案的锂离子电池包括：至少含有离子液体和锂盐的电解液、正极和含有负极活性材料的负极，其中所述负极活性材料是用表面处理剂处理过的碳材料。电解液的浸渗可以通过用表面处理剂处理碳材料而改善。用表面处理剂的处理包括用偶联剂处理，用具有不同石墨化程度的碳涂布处理，以及用具有良好润湿性的硅系材料涂布处理，其中优选用偶联剂处理。

[0061] 偶联剂的实例包括硅烷系偶联剂、铝系偶联剂和钛系偶联剂，其中硅烷系偶联剂是特别有效的。这些偶联剂的有机官能团的实例包括烷基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基、乙烯基和氨基。作为烷基，优选具有1至10个碳的直链或支链烷基。硅烷系偶联剂的实例包括但不限于，甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、二 异丙基二甲氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、三苯基硅烷醇、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、正辛基二甲基氯硅烷、四乙氧基硅烷、甲基甲氧基硅氧烷、二甲基苯基甲氧基硅氧烷、烷基烷氧基硅氧烷、乙烯基三乙酸基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、二烯丙基二甲基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷和3-苯基氨基丙基硅烷。此外，钛系偶联剂包括但不限于，三异硬脂酰基钛酸异丙酯、三(十二烷基)苯磺酰酞酸异丙酯、三(二辛基焦磷酸)酞酸异丙酯、双(二辛基亚磷酸)酞酸四异丙酯、双(二(十三烷基)亚磷酸)酞酸四辛酯、四(2-乙基己氧基)钛、双(乙基乙酰乙酸)丙烷二氧基钛、单硬脂酸三正丁氧基钛、(2-正丁氧基羰基苯甲酰氧基)三丁氧基钛和二正丁氧基双(三乙醇胺基)钛。 [0062] 在本示例性实施方案中，可以使用例如硅烷系偶联剂溶液，其中控制为4至7的pH的乙酸水溶液含有0.1至10质量％的量的如上所述的偶联剂，并且为了降低粘度可以向其添加甲醇或乙醇。另外，可以将该溶液用相容性溶剂稀释以调节浓度。

[0063] 在本示例性实施方案中，碳材料的表面处理方法的实例包括但不限于，(1)用表面处理剂溶液通过浸没来浸渗负极基底，所述负极基底包含被涂敷并且干燥在集电体上的碳材料，然后在预定的温度使负极基底和表面处理剂之间进行缩合反应的方法(表面处理方法1)；或者(2)将表面处理剂溶液涂敷到负极基底上，所述负极基底包含被涂敷并且干燥在集电体上的碳材料，然后在预定的温度使负极基底和表面处理剂之间进行缩合反应的方法(表面处理方法2)；或者(3)用表面处理剂溶液通过浸没来浸渗粉末化的碳材料或将表面处理剂溶液喷射在粉末化的碳材料上，然后在预定的温度使 碳材料和表面处理剂之间进行缩合反应的方法(表面处理方法3)；或者(4)将其中添加了表面处理剂溶液的碳材料浆液涂敷到集电体上，然后干燥，然后在预定的温度使负极基底和表面处理剂之间进行缩合反应的方法(表面处理方法4)。

[0064] 本示例性实施方案的锂离子电池中，使用碳材料作为负极活性材料，并且特别地，在使用石墨的情况下，人造石墨和天然石墨都可以使用，并且被涂布或粘附有无定形碳的石墨也可以使用。具有低结晶性的几乎未石墨化的碳等可以用作其它碳材料，但是当考虑到容量时，优选含有碳材料的石墨。石墨具有层状、块状、纤维状、球状或鳞状的形状，它们全部都可以使用，并且当考虑到容量时，特别优选其中(002)面的层间距离为0.335至0.337nm的石墨。

[0065] 此外，用于涂布或粘附石墨的无定形碳可以完全地涂布石墨或部分地涂布石墨。用无定形碳涂布的方法包括但不限于：用链烷烃，烯烃，稠合的多环烃化合物如芳族化合物，或有机聚合物化合物如酚醛树脂、丙烯酸类树脂和聚氯乙烯涂布石墨粒子的表面，然后通过热处理等将该化合物转化为无定形碳的方法；和通过热分解有机化合物而将其气化并且使所得气体被吸附在石墨粒子表面上的方法。用无定形碳涂布的方法的实例包括JP3335366B和JP3711726B。

[0066] 从电池的单位容积的容量的观点来看，用于涂布或粘附石墨粒子表面的无定形碳的质量优选为负极活性材料的1质量％以上并且30质量％以下。

[0067] 此外，如果如上所述碳材料的比表面积太大，则可能发生由于粒子随着充电和放电的消除而导致的循环劣化，并且如果比表面积太小，则难以提高电极密度并且粒子可能2
在在受压过程中被破坏。因此，碳材料的比表面积优选为0.4至1.8m/g。

[0068] 在本示例性实施方案的锂离子电池中，正极活性材料的实例包括含锂复合氧化物如LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4。此外，这些含锂复合氧化物的过渡金属部分可以被其它元素代替。此外，也可以使用在4.5V以上的金属锂对电极电势具有平稳状态的含锂复合氧化物。含锂复合氧化物的实例包括尖晶石型锂-锰复合氧化物、橄榄石型含锂复合氧化物和反尖晶石型含 锂复合氧化物。含锂复合氧化物可以是由例如下式表示的化合物：Lia(MxMn2-x)O4，其中0＜x＜2并且0＜a＜1.2，并且M是选自由Ni、Co、Fe、Cr和Cu组成的组中的至少一个。

[0069] 用于本示例性实施方案的锂离子电池的负极和正极可以通过以下方法获得：分别将负极活性材料和正极活性材料在溶剂如N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中与导电助剂如炭黑和粘合剂如聚偏二氟乙烯(PVDF)一起分散和捏合；并且将所得混合物施用于基底上，如用于负极活性材料的铜箔和用于正极活性材料的铝箔。

[0070] 本示例性实施方案的锂离子电池的电解液中所含的离子液体的阴离子包括但不- - - - - - - - -限于：PF6、PF3(C2F5)3、PF3(CF3)3、BF4、BF2(CF3)2、BF3(CF3)、AlCl4、N(FSO2)2、N(CF3SO2)2、- -
N(C2F5SO2)2 和CF3SO3。

[0071] 本示例性实施方案的锂离子电池的离子液体的阳离子物种的实例包括季铵阳离子、鳞阳离子和锍阳离子。包括铵阳离子在内的阳离子的实例包括但不限于，N-甲基-N-丙基吡咯烷鎓，N-甲基-N-丁基吡咯烷鎓，N-甲基-N-丙基哌啶鎓，N-甲基-N-丁基哌啶鎓，四乙基铵，三乙基甲基铵，N，N，N-三甲基-N-丙基铵，1-丁基-3-甲基咪唑鎓，1-乙基-3-甲基咪唑鎓，1-己基-3-甲基咪唑鎓，1-辛基-3-甲基咪唑鎓，1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓，1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓，1-己基-2，3-二甲基咪唑鎓，1-乙基吡啶鎓，1-丁基吡啶鎓和1-己基吡啶鎓。包括鳞阳离子在内的阳离子的实例包括但不限于，三丁基-正-辛基鳞，四苯基鳞，四乙基鳞，四乙基鳞，四-正-辛基鳞，甲基三苯基鳞，异丙基三苯基鳞，甲氧基羰基甲基(三苯基)鳞，乙基三苯基鳞，丁基三苯基鳞和(1-萘基甲基)三苯基鳞。包括锍阳离子在内的阳离子的实例包括但不限于，三甲基锍，(2-羧乙基)二甲基锍，二苯基(甲基)锍，三-正-丁基锍，三-对甲苯基锍，三苯基锍和环丙基二苯基锍。

[0072] 本示例性实施方案的锂离子电池的电解液中所含的锂盐的实例包括但不限于，LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiSbF6、LiClO4、LiAlCl4和LiN(CpF2p+1SO2)(CqF2q+1SO2)，其中p和q是正整数。它们可以单独使用或者以两种以上的组合使用。

[0073] 本示例性实施方案的锂离子电池可以包括凝胶电解质。包含在凝胶电解质中的聚合物组分的实例包括每个分子含有两个以上可热聚合的聚合 基团的单体、低聚物和共聚低聚物。胶凝化组分的实例包括：双官能丙烯酸酯，如乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯(propylene diacrylate)、二丙二醇二丙烯酸酯(dipropylene diacrylate)、三丙二醇二丙烯酸酯(tripropylenediacrylate)、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯和1，6-己二醇二丙烯酸酯；三官能丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和季戊四醇三丙烯酸酯；四官能丙烯酸酯，如二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯；和上述的甲基丙烯酸酯单体，这些均形成丙烯酸类聚合物。其它胶凝化组分包括但不限于，单体如氨基甲酸酯丙烯酸酯和氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯，其共聚低聚物和与丙烯腈的共聚低聚物。 [0074] 还可以使用可以溶解于增塑剂中并且引起胶凝化的聚合物，如聚偏二氟乙烯、聚氧乙烯和聚丙烯腈。

[0075] 聚合物组分不限于上述的单体、低聚物或聚合物，而可以使用任何可胶凝的物质。此外，胶凝化组分不限于一种单体、低聚物或聚合物，而根据需要，也可以使用两种以上胶凝化组分的混合物。

[0076] 此外，如果需要，可以使用苯偶姻和过氧化物作为热聚合引发剂，但是引发剂不限于这些。

[0077] 在本示例性实施方案的锂离子电池的电解液中含有的二磺酸酯优选是由下式(1)或(2)表示的化合物。

[0078] [式1]

[0079]

[0080] 其中Q表示氧原子、亚甲基或单键，A表示可以被支化的具有1至5个碳原子的取代或未取代的亚烷基，羰基，亚磺酰基，可以被支化的具有1至5个碳原子的取代或未取代的全氟亚烷基，可以被支化的具有2至6个碳原子的取代或未取代的氟亚烷基，含有醚键并且可以被支化的具有1至6 个碳原子的取代或未取代的亚烷基，含有醚键并可以被支化的具有1至6个碳原子的取代或未取代的全氟亚烷基，或含有醚键并且可以被支化的具有2至6个碳原子的取代或未取代的氟亚烷基；以及B表示可以被支化的、取代或未取代的亚烷基。

[0081] [式2]

[0082]

[0083] 其中R1和R4独立地表示选自下列各项中的原子或基团：氢原子，取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷基，取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷氧基，取代或未取代的具有1至5个碳原子的氟烷基，具有1至5个碳原子的多氟烷基，-SO2X1(其中X1表示取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷基)，-SY1(其中Y1表示取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷基)，-COZ(其中Z表示氢原子或取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷基)和卤素原子；并且R2和R3独立地表示选自下列各项中的原子或基团：取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷基，取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷氧基，取代或未取代的苯氧基，取代或未取代的具有1至5个碳原子的氟烷基，具有1至5个碳原子的多氟烷基，取代或未取代的含有1至5个碳原子的氟烷氧基，具有1至5个碳原子的多氟烷氧基，羟基，卤素原子，-NX2X3(其中X2和X3独立地表示氢原子、或取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷基)和-NY2CONY3Y4(其中Y2至Y4独立地表示氢原子、或取代或未取代的具有1至5个碳原子的烷基)。还可以使用由式(2)表示的化合物的二聚体。

[0084] 此外，由上式(1)表示的化合物的代表性实例具体示出于表1中，并且由上式(2)表示的化合物的代表性实例具体示出于表2中，但本示例性实施方案不限于这些代表性实例。

[0085] [表1]

[0086]

[0087] [表2]

[0088]

[0089] 由上式(1)或式(2)表示的化合物可以利用JP05-44946B中描述的制备方法获得。

[0090] 由式(1)或式(2)表示的化合物在电解液中的含量不受特别限制，但是优选为全部电解液的0.005至20质量％。通过将由式(1)或式(2)表示的化合物的浓度设定为0.005质量％以上可以获得表面膜的充分作用。更优选地，通过添加0.01质量％以上的量的化合物可以进一步改善电池特性。此外，通过将由式(1)或式(2)表示的化合物的浓度设定为20质量％以下，可以抑制电解液粘度的增加以及伴随其的电阻的增大。更优选地，通过添加5质量％以下的量的化合物可以进一步改善电池特性。

[0091] 任选地，碳酸亚乙烯酯(VC)或其衍生物也可以用于本示例性实施方案的锂离子电池。例如，电解液中碳酸亚乙烯酯的含量优选为0.1质量％以上并且10质量％以下，更优选0.1质量％以上并且5质量％以下。

[0092] 任选地，1，3-丙磺酸内酯(PS)或其衍生物也可以用于本示例性实施方案的锂离子电池。例如，电解液中1，3-丙磺酸内酯的含量优选为0.1质量％以上并且10质量％以下，更优选0.1质量％以上并且5质量％以下。

[0093] 任选地，其它能够形成SEI的添加剂也可以用于本示例性实施方案的锂离子电池。

[0094] 任选地，非质子溶剂也可以用于本示例性实施方案的锂离子电池。非质子溶剂包括但不限于，选自由下列各项组成的组中的至少一种溶剂：环状碳酸酯、直链碳酸酯、脂族羧酸酯、γ-内酯、环醚、直链醚、及其氟衍生物中的任一种。非质子溶剂的实例包括环状碳酸酯如碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丁酯(BC)和碳酸亚乙烯酯(VC)，直链碳酸酯如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙基甲酯(EMC)和碳酸二丙酯(DPC)，脂族羧酸酯如甲酸甲酯、乙酸甲酯和丙酸乙酯，γ-内酯如γ-丁内酯，直链醚如1，2-乙氧基乙烷(DEE)和乙氧基甲氧基乙烷(EME)，环醚如四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃，二甲亚砜，1，3-二氧戊环，甲酰胺，乙酰胺，二甲基甲酰胺，乙腈，丙腈，硝基甲烷，乙基单甘醇二甲醚，三烷基磷酸酯，三甲氧基甲烷，二氧戊环衍生物，环丁砜，甲基环丁砜，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮，3-甲基-2-噁唑啉酮，碳酸亚丙酯衍生物，四氢呋喃衍生物，乙醚，N-甲基吡咯烷酮，氟化羧酸酯，碳酸甲基-2，2，2-三氟乙酯，碳酸甲基 -2，2，3，3，3-五氟丙酯，碳酸三氟甲基亚乙酯，碳酸一氟甲基亚乙酯，碳酸二氟甲基亚乙酯，4，5-二氟-1，3-二氧环戊-2-酮和碳酸一氟亚乙酯。这些可以单独使用或者以两种以上的组合使用。然而，非质子溶剂不限于此。
当非质子溶剂包含在电解液中时，该非质子溶剂相对于全部电解液的浓度为0.1质量％以上并且80质量％以下。

[0095] 对于形成本示例性实施方案的锂离子电池，例如，将负极和正极通过隔板层压，或者将层压制品卷绕，然后将所得制品装入外包装体比如电池盒或由合成树脂和金属箔的层压体构成的挠性膜中，并且用含有由式(1)或式(2)表示的化合物、离子液体和锂盐的电解液浸渗。然后，在将外包装体密封之前或之后通过在将电池充电，可以在负极上形成表面膜。注意，通常用于锂-聚合物电池并且为多孔的隔板，如无纺织物、聚烯烃微孔膜、其中分散有无机粒子如Si的多孔膜、经历亲水处理的聚烯烃微孔膜以及氟树脂多孔膜等，可以用作上述隔板。

[0096] 根据本示例性实施方案的锂离子电池或锂聚合物电池的形状的实例包括但不特别限于：圆柱型、正方形、层压外包装型和硬币型。特别是，在层压外包装型中，电极包括卷绕型和层压型。实施例

[0097] 将参考附图通过实施例来描述本示例性实施方案，但是本示例性实施方案不限于这些实施例。

[0098] 图1是实例本示例性实施方案的实施例1的锂离子电池的正极构造的图。图2是说明本示例性实施方案的实施例1的锂离子电池的负极构造的图。图3是说明在本示例性实施方案的实施例1的锂离子电池在卷绕之后的电池元件构造的截面图。

[0099] 实施例1

[0100] 将利用图1描述正极的制备。向85质量％的LiMn2O4、7质量％作为导电性助剂材料的乙炔黑和8质量％作为粘合剂的聚偏二氟乙烯的混合物中，加入N-甲基吡咯烷酮，并且进一步将所得混合物混合以制备正极浆液。将所得浆液由刮刀法涂敷于作为集电体的20μm-厚Al箔2的两面上，使 得在辊压处理后的厚度可以为160μm，由此形成正极活性材料涂敷部3。注意，在两端均设置在任一面都没有涂敷正极活性材料的正极活性材料未涂敷部4，并且在正极活性材料未涂敷部4之一中设置正极导电翼片(tab)6，邻近所述正极活性材料未涂敷部4设置只在其一面上涂敷正极活性材料的正极活性材料单面涂敷部5，从而形成正极1。

[0101] 接着，将利用图2描述负极的制备。向50质量％的用乙酸调节至pH为4的水和50质量％甲醇的溶液中，添加0.5质量％的乙基三甲氧基硅烷(Z-6321)(可获自Dow Corning Toray Co.，Ltd.)，并且将所得溶液用作偶联剂溶液。然后，将1kg上述溶液加入到1kg的天然石墨中，所述天然石墨中的(002)面的层间距离为0.336nm，彻底混合该混合物，接着在130℃热处理2小时，接着在80℃真空干燥12小时，从而获得实施例1的碳材料(表面处理方法3)。

[0102] 向90质量％的已进行上述硅烷偶联处理的石墨和10质量％的作为粘合剂的聚偏二氟乙烯的混合物中，加入N-甲基吡咯烷酮，并将所得混合物进一步混合以制备负极浆液。将所得浆液涂敷于作为集电体的10μm-厚Cu箔8的两面上，使得在辊压处理后的厚度可以为120μm并且电极密度可以为1.50g/cc，由此形成负极活性材料涂敷部9。注意，在两端中的一端提供在只在其一面上涂敷负极活性材料的负极活性材料单面涂敷部10以及没有涂敷负极活性材料的负极活性材料未涂敷部11，并且将负极导电翼片12附着于负极活性材料未涂敷部11上，从而形成负极7。

[0103] 利用图3描述电池元件的制备。熔接(weld)并且切割各自由微孔膜制成的两个隔板13，其中所述微孔膜是膜厚度为25μm并且孔隙率为55％并且已经进行亲水处理的聚丙烯微孔膜。将所切割的部分估定在卷绕机的辊芯上，并且卷绕，接着引入正极1(图1)和负极7(图2)的尖端。将正极1设置在隔板的上表面上，使得与正极导电翼片6的连接部分相反的一侧用作尖端侧，并且将负极7设置在两个隔板之间，使得负极导电翼片12的连接部分一侧用作尖端侧。然后，旋转辊芯来卷绕电极和隔板，以形成电池元件(以下称作胶状卷(jelly roll)(J/R))。

[0104] 将J/R容纳在压花的层压外包装体中；将正极导电翼片6和负极导电翼片12拉出；折叠层压外包装体的一侧；并且在留下用于灌注液体的部 分的情况下，将层压外包装体热熔合。

[0105] 通过将0.7mol/L LiTFSI(双(三氟甲磺酰)亚胺锂)溶解于双(氟磺酰)亚胺1-甲基-1-丙基哌啶鎓(MPPp-FSI)而制备电解液。

[0106] 然后，将上述电解液从在留下液体灌注部分的情况下密封的层压体的液体灌注部分灌注；进行真空浸渗；并且将液体灌注部分热熔合，以形成电池。

[0107] 将所得电池在室温静止2小时，接着CC-CV充电(充电条件：0.02C的CC电流，5小时的CV时间，20℃的温度)至4.2V的电池电压，接着在0.02C放电至3.0V的电池电压，并且将所得的放电容量定义为初始容量。此时的初始容量在表3中显示为实施例1的放电容量与在上述J/R中使用1M LiPF6EC/DEC＝3/7(体积比)作为电解液的情况下的放电容量的比率。

[0108] 第一次的放电容量相对于充电容量在表3显示为充电/放电效率。

[0109] 在20℃，0.1C容量与0.02C容量的比率在表3中显示为所得到的电池的比率特性。

[0110] 采用CC-CV充电(最高电压4.2V，电流：0.5C，CV时间：1.5小时)和CC放电(最低电压：3.0V，电流：0.5C)进行所得电池的循环试验，并且全部试验都在20℃进行。对于容量保留率，即，第400次循环时的放电容量与第1次循环时的放电容量的比率，显示在表3中。

[0111] 在燃烧试验中，将在上述循环试验之后的电池放置在气体燃烧器火焰尖端上方10cm处，并且从电解液溶剂的蒸发和燃烧状态，将结果评级如下：电解液未点燃：A；点燃但在2至3秒内熄灭：B；点燃但在10秒内熄灭：C；不熄灭，保持燃烧：D。

[0112] 实施例2

[0113] 实施例2的用作负极活性材料的无定形碳涂布的石墨制备如下。石墨粒子/酚醛树脂混合溶液制备如下：将100g的天然石墨粒子浸渗并分散在150g的酚醛树脂的甲醇溶液(由Hitachi Chemical Co.，Ltd.生产的VP-13N；固体含量调节至15质量％)中，所述天然石墨粒子中(002)面的层间距离为0.336nm。将该溶液过滤并干燥以获得由酚醛树脂涂布的石墨粒子。接着， 将酚醛树脂涂布的石墨粒子在氮气中在800℃烧制以将酚醛树脂碳化，从而获得涂布有约3质量％的无定形碳的石墨粒子。

[0114] 除了使用如上所述的涂布有3质量％无定形碳的石墨以外，以与实施例1中相同的方式进行其它操作。即，将1kg的偶联剂溶液与1kg的无定形碳涂布的石墨混合，接着将该混合物以与实施例1中相同的方式加热，从而获得实施例2的碳材料(表面处理方法3)。随后，以与实施例1中相同的方式制备负极，并且如实施例1中使用相同的正极、电解液等获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。

[0115] 实施例3

[0116] 在实施例3中，除了使用固体含量为50质量％的酚醛树脂的甲醇溶液、并且使用以与实施例2中相同的方式涂布的无定形碳涂布石墨(无定形碳涂布量为10质量％)作为碳材料以外，以与实施例1中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。

[0117] 实施例4

[0118] 在实施例4中，除了将100g的石墨粒子浸渗并且分散在300g的固体含量为50质量％的酚醛树脂的甲醇溶液中，并且使用以与实施例2中相同的方式涂布无定形碳的石墨(无定形碳涂布量为20质量％)作为碳材料以外，以与实施例1中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。

[0119] 实施例5

[0120] 在实施例5中，除了将100g的石墨粒子浸渗并且分散在300g的固体含量为70质量％的酚醛树脂的甲醇溶液中，并且使用以与实施例2中相同的方式涂布无定形碳的石墨(无定形碳涂布量为30质量％)作为碳材料以外，以与实施例1中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。

[0121] 实施例6

[0122] 实施例6的负极制备如下。向90质量％的碳材料和10质量％的作为粘合剂的聚偏二氟乙烯的混合物中，添加N-甲基吡咯烷酮，所述碳材料是通过使用涂布有10质量％无定形碳的未表面处理的石墨制备的(与实施例3中使用的碳材料相同)，以及将所得混合物进一步混合以制备负极浆液。将所得浆液涂敷于作为集电体的10μm-厚Cu箔的两面上，使得在辊压处理后的厚度可以为120μm并且电极密度可以为1.50g/cc，以形成负极。将0.5质量％的乙基三甲氧基硅烷(Z-6321)(可获自Dow Corning Toray Co.，Ltd.)加入到50质量％的用乙酸调节至pH为4的水和50质量％甲醇的溶液中以获得偶联剂溶液，将上述负极在所述偶联剂溶液中浸没并真空浸渗2分钟，接着移除过量的硅烷偶联溶液并在
130℃进行热处理2小时。热处理后在80℃真空干燥12小时，从而获得负极(表面处理方法1)。

[0123] 除了制备负极以外，以与实施例1中相同的方式通过制备电池元件获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。

[0124] 实施例7

[0125] 在实施例7中，代替实施例6中将负极浸没在偶联溶液中的是，将0.5cc量的如实2
施例1中的相同硅烷偶联溶液喷射到100cm 的碳负极的上表面上，并且也以相同的方式对相反的涂布表面进行喷射。除了将硅烷偶联溶液喷射到碳电极上以外，通过以与实施例6中相同的方式进行而获得负极(表面处理方法2)。通过除了制备负极以外以与实施例1中相同的方式制备电池元件获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。 [0126] 实施例8

[0127] 实施例8的负极制备如下。向90质量％的被涂布有10质量％无定形碳的未表面处理的石墨和10质量％的作为粘合剂的聚偏二氟乙烯的混合物中，加入N-甲基吡咯烷酮，并且将所得混合物进一步混合以制备负极浆液，将基于该浆液的10质量％的量的以与实施例1中相同的方式制备的偶联剂溶液加入到所述负极浆液中。将所得浆液涂敷于作为集电体的10μm-厚Cu箔15的两面上，使得在辊压处理后的厚度可以为120μm，并且在125℃干燥以进行表面处理(表面处理方法4)。将电极的尺寸调整为 187mm的长度和44mm的宽度，并且制备与被涂布部连接的未涂布部，并且通过超声焊接将镍翼片附着于其上，以形成负极。

[0128] 通过除了制备负极以外以与实施例1中相同的方式制备电池元件而获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。

[0129] 比较例1

[0130] 在比较例1中，除了使用没有表面处理的石墨以外，以与实施例1中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。

[0131] 比较例2

[0132] 在比较例2中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表3中。 [0133]

[0134] 第一次充电/放电效率和初始容量已经通过使用硅烷系偶联剂进行表面处理而显著改善。这是因为含有离子液体的电解液的浸渗已经通过硅烷系偶联剂的处理得到改善，并且估计初始容量得以改善是因为已经改善了对于电极微孔内部的浸渗。

[0135] 此外，当浸渗低时，含有离子液体的电解液和负极碳之间的接触面积将是小的。这将减小能够接受从正极释放的Li离子的负极碳区域。这继而使Li沉淀并降低效率。据估计，在实施例中，通过硅烷系偶联剂的处理实现的浸渗的改善已经增加了接受区域，从而提高了第一次充电/放电效率。

[0136] 使用硅烷系偶联剂处理增加了Li的接受区域，这使得Li沉淀以及伴随其的不可逆反应的减少成为可能，从而能够抑制碳表面上的电阻分量的增加。这继而有可能改善比率特性和循环特性。

[0137] 循环特性的改善使得电解液的分解被抑制和在长时期内的安全性被保持成为可能。

[0138] 实施例9

[0139] 在实施例9中，除了使用通过将0.7mol/L的LiTFSI(双(三氟甲磺酰)亚胺锂)溶解在双(氟磺酰)亚胺1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓(MPP-FSI)中制备的电解液以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。所得结果显示在表4中。 [0140] 实施例10

[0141] 在实施例10中，除了将硅烷系偶联剂从乙基三甲氧基硅烷换成乙烯基三乙氧基硅烷(由Dow Corning Toray Co.，Ltd.生产的Z-6075)以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表4中。

[0142] 实施例11

[0143] 在实施例11中，除了将硅烷系偶联剂从乙基三甲氧基硅烷换成3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(由Dow Corning Toray Co.，Ltd.生产的 Z-6040)以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表4中。

[0144] 实施例12

[0145] 在实施例12中，除了使用四(2-乙基己氧基)钛(由Nippon Soda Co.，Ltd.生产)代替乙基三甲氧基硅烷作为偶联剂以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表4中。

[0146]

[0147] 据估计，同样在改变了偶联剂的情况下，在浸渗方面的改善也使得充电/放电效率、初始容量、比率特性和循环特性的改善成为可能，并且也使得保持在电解液可燃性方面的安全性成为可能。

[0148] 实施例13

[0149] 在实施例13中，除了在灌注电解液后，将电池在45℃静置2小时代替在室温静置2小时以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。

[0150] 实施例14

[0151] 在实施例14中，除了在灌注电解液后，将电池在45℃静置10小时代替在室温静置2小时以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。

[0152] 实施例15

[0153] 在实施例15中，除了将3质量％的碳酸亚乙烯酯作为添加剂加入到电解液中以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。

[0154] 实施例16

[0155] 在实施例16中，除了将2质量％的二磺酸酯化合物序号2作为添加剂加入到电解液中以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。

[0156] 实施例17

[0157] 在实施例17，除了将3质量％的1，3-丙磺酸内酯作为添加剂加入到电解液中以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。

[0158] 实施例18

[0159] 在实施例18中，除了在灌注电解液后，将电池在45℃静置2小时代替在室温静置2小时以外，以与实施例16中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。

[0160] 实施例19

[0161] 在实施例19中，除了在灌注电解液后，将电池在45℃静置10小时代替在室温静置2小时以外，以与实施例16中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。

[0162] 比较例3

[0163] 在比较例3中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例13中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。 [0164] 比较例4

[0165] 在比较例4中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例14中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。 [0166] 比较例5

[0167] 在比较例5中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例15中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。 [0168] 比较例6

[0169] 在比较例6中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例16中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。 [0170] 比较例7

[0171] 在比较例7中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例17中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。 [0172] 比较例8

[0173] 在比较例8中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例19中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表5中。 [0174]

[0175]

[0176] 虽然通过将电池在灌注电解液后在45℃静置改善了电解液的浸渗，但是本实施例中将电池在45℃静置的效果小于比较例中的效果。原因在于浸渗已经通过偶联剂处理得到改善，这是有效的因为本示例性实施方案可以简化工艺。

[0177] 初始容量和循环特性已经通过加入能够形成SEI的添加剂得到改善。原因在于，由于通过偶联剂处理改善了电解液的浸渗，在第一次充电时已经有效地形成了膜。另一方面，在比较例中，由于电解液的浸渗低，存在与负极碳接触的区域和不与负极碳接触的区域。这阻碍了均匀SEI的形成。此外，在重复充电和放电后，电解液在被浸渗的部分分解。这些是循环特性降低并且安全性不能保持的原因。

[0178] 实施例20

[0179] 在实施例20中，将非质子溶剂加入到电解液中。除了使用1M LiPF6EC/DEC/MPPp-FSI＝1.5/3.5/5(体积比)作为电解液以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量。结果显示在表6中。

[0180] 实施例21

[0181] 在实施例21中，除了将3质量％的碳酸亚乙烯酯作为添加剂加入到电解液中以外，以与实施例20中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表6中。

[0182] 实施例22

[0183] 在实施例22中，除了将2质量％的二磺酸酯化合物序号2作为添加剂加入到电解液中以外，以与实施例20中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表6中。

[0184] 实施例23

[0185] 在实施例23中，除了将3质量％的1，3-丙磺酸内酯作为添加剂加入到电解液中以外，以与实施例20中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表6中。

[0186] 实施例24

[0187] 在实施例24中，除了使用双(氟代甲磺酰)亚胺1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓(MPP-TFSI)代替双(氟磺酰)亚胺1-甲基-1-丙基哌啶鎓(MPPp-FSI)作为电解液以外，以与实施例22中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表6中。 [0188] 比较例9

[0189] 在比较例9中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例22中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表6中。 [0190] 比较例10

[0191] 在比较例10中，除了使用未表面处理的涂布有10质量％的无定形碳的石墨以外，以与实施例24中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表6中。 [0192]

[0193] 同样在混合非质子溶剂的情况下，通过用偶联剂处理的作用也改善了浸渗，这提高了初始容量，也改善了循环特性，并且还使得在长时期内保持安全性成为可能。此外，当改变离子液体的阴离子物种时观察到了相同的效果。

[0194] 实施例25

[0195] 除了用凝胶电解质代替实施例3中的电解液以外，以与实施例3中相同的方式进行实施例25。首先，通过以下方法制备预凝胶溶液：分别以3.8质量％和1质量％的量将三甘醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯作为胶凝剂加入到电解液中，所述电解液通过混合作为离子液体的MPPp-FSI和0.7mol/L的作为锂盐的LiTFSI而制得；彻底混合该混合物，然后混合0.5质量％的量的过氧化新戊酸叔丁酯作为聚合引发剂。

[0196] 接着，除了将预凝胶溶液从液体灌注部灌注、真空浸渗、在45℃静置2小时，然后在80℃聚合2小时以外，以与实施例3中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表7中。

[0197] 比较例11

[0198] 在比较例11中，除了用未表面处理的无定形碳涂布的石墨代替实施例25中的碳以外，以与实施例25中相同的方式获得电池，并且测量所得电池的容量等。结果显示在表7中。

[0199]

[0200] 在使电解液凝胶化的情况下也获得了使用偶联剂对碳进行表面处理的效果，这提供了良好的容量和循环特性，并且允许在长时期内保持安全性。

[0201] 在本示例性实施方案中，作为表面处理碳电极的表面和离子液体之间的润湿性显著改善的结果，可以简化灌注液体后的处理，并且可以保持充电/放电效率、比率特性、循环特性和在长时期内的安全性。

[0202] 工业可适用性

[0203] 本示例性实施方案可以用于锂离子电池，并且可以进一步用于使用离子液体的双电层电容器和使用离子液体的锂离子电容器。

[0204] 标记符号清单

[0205] 1 正极

[0206] 2 Al箔

[0207] 3 正极活性材料涂敷部

[0208] 4 正极活性材料未涂敷部

[0209] 5 正极活性材料单面涂敷部

[0210] 6 正极导电翼片

[0211] 7 负极

[0212] 8 Cu箔

[0213] 9 负极活性材料涂敷部

[0214] 10 负极活性材料单面涂敷部

[0215] 11 负极活性材料未涂敷部

[0216] 12 负极导电翼片

[0217] 13 隔板