Compuesto de éster representado por la siguiente fórmula general (I) o (II):

**Fórmula**

en la que R1 representa un grupo metoxilo o un grupo etoxilo; R2 representa un grupo alquenilo lineal oramificado que tiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquinilo lineal o ramificado que tienedesde 3 hasta 6 átomos de carbono, un grupo fenilo o un grupo bifenilo; **Fórmula**

en la que R3 representa un grupo metoxilo o un grupo etoxilo; L1 representa un grupo alquileno lineal oramificado que tiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquenileno lineal o ramificado que tienedesde 4 hasta 6 átomos de carbono o un grupo alquinileno lineal o ramificado 15 que tiene desde 4 hasta 6átomos de carbono.

Compuesto de éster, y disolución de electrolito no acuosa y batería secundaria de litio cada una usando el compuesto de éster.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un compuesto de éster útil como materiales intermedios para medicamentos, productos químicos para la agricultura, materiales electrónicos, materiales de polímero y similares, o como materiales de batería, así como a una disolución electrolítica no acuosa que lo comprende, que es excelente en cuanto a capacidad de batería inicial y propiedad de ciclo y que puede mantener el rendimiento de la batería durante un largo periodo de tiempo, y también a una batería secundaria de litio que lo usa.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, se han usado ampliamente baterías secundarias de litio como fuentes de alimentación para dispositivos electrónicos pequeños tales como teléfonos móviles, ordenadores personales de tamaño portátil y similares. Las baterías secundarias de litio están constituidas principalmente por un electrodo positivo y un electrodo negativo que contienen un material que puede absorber y liberar litio, y una disolución electrolítica no acuosa que contiene una sal de litio, en la que un carbonato tal como carbonato de etileno (EC) , carbonato de propileno (PC) y similares se usan como disolución electrolítica no acuosa. Como electrodo negativo para la batería secundaria de litio, se conocen litio metálico, y compuestos metálicos (sustancias metálicas simples, óxidos, aleaciones con litio, etc.) y materiales de carbono que pueden absorber y liberar litio; y en particular se han usado ampliamente en la práctica, baterías secundarias de litio que comprenden un material de carbono tal como coque, grafito artificial, grafito natural y similares que pueden absorber y liberar litio.

Por ejemplo, se conoce que, en una batería secundaria de litio que usa un material de carbono altamente cristalizado tal como grafito natural, grafito artificial o similares como material de electrodo negativo en la misma, el disolvente en la disolución electrolítica no acuosa se descompone mediante la reducción sobre la superficie del electrodo negativo al cargarse, e incluso el EC ampliamente usado como disolvente para disolución electrolítica no acuosa puede descomponerse parcialmente mediante la reducción durante cargas y descargas repetidas, provocando por tanto el deterioro del rendimiento de la batería tal como capacidad de la batería y propiedad de ciclo. Además, se conoce que una batería secundaria de litio que usa, como material de electrodo negativo en la misma, metal de litio o su aleación, o una sustancia metálica simple tal como estaño, silicio o similares o su óxido, puede tener una alta capacidad inicial, en la que, sin embargo, el material de electrodo negativo puede pulverizarse durante ciclos y, en comparación con un electrodo negativo de un material de carbono, puede acelerar la descomposición por reducción del disolvente de la disolución electrolítica, deteriorando enormemente por tanto el rendimiento de la batería tal como capacidad de la batería y propiedad de ciclo. Por otro lado, en una batería secundaria de litio que comprende, por ejemplo, LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2 o similares como electrodo positivo en la misma, cuando el disolvente en la disolución electrolítica no acuosa tiene una temperatura alta en estado cargado, entonces se descompone parcialmente mediante oxidación local en la superficie de contacto entre el material de electrodo positivo y la disolución electrolítica no acuosa, y el producto descompuesto interfiere con la reacción electroquímica deseada en la batería, deteriorando por tanto el rendimiento de la batería. Como en lo anterior, la descomposición de una disolución electrolítica sobre un electrodo positivo y un electrodo negativo provoca generación de gas alrededor de los mismos hinchando la batería, o provoca retención de gas entre un electrodo positivo y un electrodo negativo interfiriendo con el movimiento de iones de litio, siendo por tanto una causa del deterioro del rendimiento de la batería. A pesar de la situación, los aparatos electrónicos equipados con baterías secundarias de litio en los mismos, están en una corriente de aumento adicional en el consumo de energía y, con eso, la capacidad de las baterías secundarias de litio está aumentando mucho, provocando por tanto problemas porque la disolución electrolítica se descompone mucho más fácilmente y las características de la batería tales como propiedad de ciclo se empeoran más.

Los documentos de patente 1 y 2 dan a conocer una batería electrolítica no acuosa en la que la disolución electrolítica no acuosa comprende, disuelto en la misma, un compuesto a base de metoxibenceno parcialmente sustituido con un átomo de flúor o similares, que propone un método para evitar la inestabilidad térmica mediante reacción redox en un estado sobrecargado. Sin embargo, no se refieren en absoluto a la propiedad de ciclo, y por tanto no se encuentran en un nivel satisfactorio. El documento de patente 3 y el documento de patente 4 dan a conocer una disolución electrolítica no acuosa con benzoato de metilo o benzoato de vinilo disuelto en la misma, que proponen una batería eficaz para la afinidad a un material de carbono y para la eficacia de carga-descarga inicial. Sin embargo, no se refieren en absoluto a la propiedad de ciclo, y por tanto no se encuentran en un nivel satisfactorio. El documento de patente 7 da a conocer una disolución de electrolito no acuosa con derivados de pentafluorobenceno y una batería secundaria de litio que consiste en la dicha disolución de electrolito. El documento de patente 5 da a conocer un método para producir, como material de producción para agentes antimicrobianos, 3metoxi-2, 4, 5-trifluorobenzoato de metilo a partir de ácido 3-metoxi-2, 4, 5-trifluorobenzoico, usando sulfato de dimetilo. El documento de patente 6 da a conocer una batería secundaria de litio que comprende una disolución electrolítica no acuosa de, disuelto en la misma, benzoato de metilo sustituido parcialmente con un átomo de flúor o similares, indicando que la batería secundaria de litio tiene una capacidad de descarga más alta que una batería secundaria de litio que comprende una disolución electrolítica no acuosa de, disuelto en la misma, benzoato de metilo no sustituido con un átomo de flúor o similares. Sin embargo, incluso la batería todavía no se encuentra en un nivel satisfactorio en cuanto a la capacidad de batería inicial y la propiedad de ciclo de la misma.

[Documento de patente 1] JP-A 10-308236

[Documento de patente 2] JP-A 2000-156243

[Documento de patente 3] JP-A 8-293323

[Documento de patente 4] JP-A 2000-299127

[Documento de patente 5] JP-A 3-127755

[Documento de patente 6] JP-A 2000-323169

[Documento de patente 7] JP-A-11-329490

Descripción de la invención

Problemas que va a resolver la invención

Un objeto de la presente invención es proporcionar un compuesto de éster útil como materiales intermedios para

diversos materiales, o como materiales de batería, así como una disolución electrolítica no acuosa para una batería secundaria de litio que lo usa, que es excelente en cuanto a capacidad de batería inicial y propiedad de ciclo y que puede mantener un buen rendimiento de la batería durante un largo periodo de tiempo, y también a una batería secundaria de litio que lo usa.

Medios para resolver los problemas

Los presentes inventores han estudiado asiduamente con el fin de resolver los problemas mencionados anteriormente y, como resultado, han encontrado que, para una disolución electrolítica no acuosa de una sal de electrolito disuelta en un disolvente no acuoso, cuando se produce un compuesto de éster que tiene un grupo

alcoxilo y un átomo de flúor en un anillo de benceno tal como 3-metoxi-2, 4, 5-trifluorobenzoato de propargilo o similares y se añade a la disolución electrolítica no acuosa, entonces puede obtenerse una batería secundaria de litio excelente en cuanto a la capacidad de batería inicial y la propiedad de ciclo de la misma y que puede mantener el rendimiento de la batería durante un largo periodo de tiempo, y han completado la presente invención. Además, los presentes inventores han encontrado además que, para una disolución electrolítica no acuosa de una sal de electrolito disuelta en un disolvente no acuoso, cuando se añade 2, 4-trifluorobenzoato... [Seguir leyendo]

1. Compuesto de éster representado por la siguiente fórmula general (I) o (II) :

en la que R1 representa un grupo metoxilo o un grupo etoxilo; R2 representa un grupo alquenilo lineal o ramificado que tiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquinilo lineal o ramificado que tiene desde 3 hasta 6 átomos de carbono, un grupo fenilo o un grupo bifenilo;

en la que R3 representa un grupo metoxilo o un grupo etoxilo; L1 representa un grupo alquileno lineal o ramificado que tiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquenileno lineal o ramificado que tiene 15 desde 4 hasta 6 átomos de carbono o un grupo alquinileno lineal o ramificado que tiene desde 4 hasta 6 átomos de carbono.

2. Compuesto de éster según la reivindicación 1, en la que, en la fórmula general (I) , R1 es un grupo metoxilo,

y R2 es un grupo vinilo, un grupo alilo, un grupo propargilo, un grupo fenilo o un grupo bifenilo. 20

3. Disolución electrolítica no acuosa para una batería secundaria de litio, que comprende un electrolito disuelto en un disolvente no acuoso y que contiene un compuesto de éster representado por la siguiente fórmula general (III) en una cantidad de desde el 0, 01 hasta el 10% en peso de la disolución electrolítica no acuosa:

en la que

R11, R13, R14 y R15 representan cada uno independientemente un átomo de hidrógeno o átomo de flúor; R12

representa un átomo de hidrógeno, un átomo de flúor, un grupo metoxilo o grupo etoxilo; al menos uno de R11 a R15 es un átomo de flúor; y L2 representa un grupo alquenilo que tiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquinilo que tiene desde 3 hasta 6 átomos de carbono, un grupo fenilo o un grupo bifenilo; con la condición de que

cuando todos de R11 a R15 son átomos de flúor, entonces L2 representa un grupo alquenilo que tiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquinilo que tiene desde 3 hasta 6 átomos de carbono o un grupo bifenilo.

4. Disolución electrolítica no acuosa para una batería secundaria de litio según la reivindicación 3, en la que, 40 en la fórmula general (III) , L2 es un grupo vinilo, un grupo alilo o un grupo propargilo.

5. Disolución electrolítica no acuosa para una batería secundaria de litio según la reivindicación 3 ó 4, en la que, en la fórmula general (III) , al menos dos de R11, R13 y R15 son átomos de flúor.

45 6. Disolución electrolítica no acuosa para una batería secundaria de litio según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, conteniendo la disolución electrolítica al menos dos seleccionados de carbonato de etileno, carbonato de propileno, carbonato de vinileno y carbonato de fluoroetileno.

7. Disolución electrolítica no acuosa que comprende una sal de electrolito disuelta en un disolvente no acuoso y que contiene un compuesto de éster representado por la siguiente fórmula general (II) y/o (IV) en una cantidad de desde el 0, 01 hasta el 10% en peso de la disolución electrolítica no acuosa:

en la que R3 y L1 tienen los mismos significados que anteriormente;

en la que R4 representa un grupo metoxilo o un grupo etoxilo; R5 representa un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene desde 1 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquenilo lineal o ramificado que tiene desde 2 hasta 6 átomos de carbono, un grupo alquinilo lineal o ramificado que tiene desde 3 hasta 6 átomos de carbono, un grupo fenilo o un grupo bifenilo.

8. Disolución electrolítica no acuosa según la reivindicación 7, en la que, en la fórmula general (IV) , R4 es un grupo metoxilo, y R5 es un grupo metilo, un grupo etilo, un grupo vinilo, un grupo alilo, un grupo propargilo, un grupo fenilo o un grupo bifenilo.

9. Batería secundaria de litio que comprende un electrodo positivo, un electrodo negativo y una disolución electrolítica no acuosa de una sal de electrolito disuelta en un disolvente no acuoso, en la que la disolución electrolítica no acuosa contiene al menos un compuesto de éster seleccionado de los de las fórmulas generales (II) , (III) y (IV) en una cantidad de desde el 0, 01 hasta el 10% en peso de la disolución electrolítica no acuosa.