JP2001057237A - Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same - Google Patents

Non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery and lithium secondary battery using the same

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JP2001057237A
JP2001057237A JP11232996A JP23299699A JP2001057237A JP 2001057237 A JP2001057237 A JP 2001057237A JP 11232996 A JP11232996 A JP 11232996A JP 23299699 A JP23299699 A JP 23299699A JP 2001057237 A JP2001057237 A JP 2001057237A
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carbonate
aqueous electrolyte
lithium
secondary battery
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Akio Hibara
昭男 檜原
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Mitsui Chemicals Inc
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Mitsui Chemicals Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery with superior charging and discharging efficiency, load characteristic and low temperature characteristic by using a non-aqueous electrolytic solution composed of a non-aqueous solvent including a compound having (metallic element, P or B)-O-Si bond, and an electrolyte. SOLUTION: A non-aqueous solvent is preferably prepared by adding 0.1-15 wt.% of a compound having silyloxy group represented by a formula I (M is metallic element, P or B, R1 is 1-11C alkyloxy group or silyloxy group, R2-R4 are each 1-11C alkyl group, alkenyl group, aryl group or alkyloxy group, in is the number (oxidation number of M-1) of R1 bonded to M to the total non- aqueous solvent, and mixing the same with at least one kind of cyclic carbonic ester and/or chained carbonic ester represented by a formula II and a formula III (R5-R8 are each H or 1-6C alkyl group). A lithium ion secondary battery consists of non-aqueous electrolytic solution composed of lithium salt and the non-aqueous solvent, a negative electrode active material such as a carbon material or the like capable of doping and depoding a lithium ion, and a positive electrode active material such as transition metal or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の技術分野】本発明は、充放電特性に優れた非水
電解液、およびそれを用いた二次電池に関する。より詳
細には、(金属元素、リンまたはホウ素)−(酸素)−
(Si)結合(以下(金属元素、PまたはB)−(0)
−(Si)と記す)を有する化合物を含有する非水溶媒
と電解質とからなを含有するリチウム二次電池に適した
非水電解液、およびそれを用いた二次電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-aqueous electrolyte having excellent charge / discharge characteristics and a secondary battery using the same. More specifically, (metal element, phosphorus or boron)-(oxygen)-
(Si) bond (hereinafter referred to as (metal element, P or B)-(0)
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte suitable for a lithium secondary battery containing a non-aqueous solvent containing a compound having-(Si)) and an electrolyte, and a secondary battery using the same.

【0002】[0002]

【発明の技術的背景】非水電解液を用いた電池は、高電
圧でかつ高エネルギー密度を有しており、また貯蔵性な
どの信頼性も高いので、民生用電子機器の電源として広
く用いられている。
BACKGROUND OF THE INVENTION A battery using a non-aqueous electrolyte has a high voltage, a high energy density, and a high reliability such as storability, so that it is widely used as a power source for consumer electronic devices. Have been.

【0003】このような電池として非水電解液二次電池
があり、その代表的存在は、リチウムイオン二次電池で
ある。それに用いられる非水溶媒として、誘電率の高い
カーボネート化合物が知られており、各種カーボネート
化合物の使用が提案されている。また電解液として、プ
ロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどの前
記高誘電率カーボネート化合物溶媒と、炭酸ジエチルな
どの低粘度溶媒との混合溶媒に、LiBF4、LiPF6
LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、Li2SiF6
どの電解質を混合した溶液が用いられている。
As such a battery, there is a non-aqueous electrolyte secondary battery, a typical example of which is a lithium ion secondary battery. Carbonate compounds having a high dielectric constant are known as non-aqueous solvents used for such a purpose, and the use of various carbonate compounds has been proposed. As an electrolytic solution, LiBF 4 , LiPF 6 , LiPF 6 , a mixed solvent of the high dielectric constant carbonate compound solvent such as propylene carbonate and ethylene carbonate, and a low viscosity solvent such as diethyl carbonate.
A solution in which an electrolyte such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , or Li 2 SiF 6 is mixed is used.

【0004】一方で、電池の高容量化を目指して電極の
研究も進められており、リチウムイオン二次電池の負極
として、リチウムの吸蔵、放出が可能な炭素材料が用い
られている。特に黒鉛などの高結晶性炭素は、放電電位
が平坦であるなどの特徴を有していることから、現在市
販されているリチウムイオン二次電池の大半の負極とし
て採用されている。
[0004] On the other hand, research on electrodes has been promoted with the aim of increasing the capacity of batteries, and carbon materials capable of occluding and releasing lithium are used as negative electrodes of lithium ion secondary batteries. In particular, highly crystalline carbon such as graphite has characteristics such as a flat discharge potential, and is therefore used as most negative electrodes of currently commercially available lithium ion secondary batteries.

【0005】しかしながら、黒鉛などの高結晶性炭素を
負極に用いる場合、リチウム二次電池用電解液用の非水
溶媒として、凝固点の低い高誘電率溶媒であるプロピレ
ンカーボネートや1,2‐ブチレンカーボネートを用い
ると、充電時に溶媒の還元分解反応が起こり、活物質で
あるリチウムの黒鉛への挿入反応がほとんど進行しなく
なり、電解液の機能が低下し、その結果、特に初回の充
放電効率は極端に低下する。
However, when highly crystalline carbon such as graphite is used for the negative electrode, propylene carbonate or 1,2-butylene carbonate which is a high dielectric constant solvent having a low freezing point is used as a non-aqueous solvent for an electrolyte for a lithium secondary battery. When used, the reductive decomposition reaction of the solvent occurs during charging, and the insertion reaction of lithium, which is an active material, into graphite hardly progresses, and the function of the electrolytic solution is reduced. As a result, the initial charge / discharge efficiency is extremely low. To decline.

【0006】このため、電解液に使用される高誘電率の
非水溶媒として、常温で固体ではあるものの、還元分解
反応が継続的に起こりにくいエチレンカーボネートをプ
ロピレンカーボネートに混合することにより、非水溶媒
の還元分解反応を抑える試みがなされている。さらに還
元分解反応の抑制に加えて非水溶媒の粘度特性を改善す
るため、低粘度溶媒との組み合わせ方を工夫したり、様
々な添加剤を加えたり、電解液中のプロピレンカーボネ
ートの含有量を制限することなどが提案されている。こ
れらの対策により、電池の充放電特性及び低温特性の向
上が図られてきたが、さらに、例えば高温保存や充放電
サイクルを繰り返した場合の、微少な還元分解反応に起
因する電池寿命の低下を改善したり、また、低温特性を
さらに向上する電解液が求められている。
For this reason, as a non-aqueous solvent having a high dielectric constant used as an electrolyte, ethylene carbonate, which is solid at room temperature but hardly undergoes reductive decomposition reaction continuously, is mixed with propylene carbonate to form a non-aqueous solvent. Attempts have been made to suppress the reductive decomposition reaction of the solvent. Furthermore, in order to improve the viscosity characteristics of the non-aqueous solvent in addition to suppressing the reductive decomposition reaction, devising a combination with a low-viscosity solvent, adding various additives, and reducing the content of propylene carbonate in the electrolytic solution. Restrictions have been proposed. These measures have improved the charge-discharge characteristics and low-temperature characteristics of the battery.However, furthermore, for example, when the high-temperature storage and charge-discharge cycles are repeated, the battery life caused by minute reductive decomposition reaction is reduced. There is a need for an electrolyte solution that can be improved and further improved low-temperature characteristics.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の要請に
応えるために、黒鉛などの高結晶性炭素を負極に用いた
場合であっても、溶媒の還元分解反応が抑制され、電池
寿命を向上し、電池にすぐれた充放電効率、負荷特性及
び低温特性を与えるリチウム二次電池用非水電解液の提
供を目的とする。また、この非水電解液を含むリチウム
二次電池の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to meet the above demand, the present invention suppresses the reductive decomposition reaction of a solvent even when a highly crystalline carbon such as graphite is used for a negative electrode, thereby shortening the battery life. It is an object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery that improves the charge / discharge efficiency, load characteristics, and low-temperature characteristics of the battery. Another object of the present invention is to provide a lithium secondary battery including the non-aqueous electrolyte.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、(金属元素、
PまたはB)−(0)−(Si)結合を有する化合物を
含有する非水溶媒と電解質とからなるリチウム二次電池
用非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池であ
り、さらに詳細には次の発明である。 (1)一般式[1]で表される化合物を含有する非水溶
媒と電解質とからなることを特徴とするリチウム二次電
池用非水電解液。
Means for Solving the Problems The present invention relates to (metal elements,
A non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery comprising a non-aqueous solvent containing a compound having a (P or B)-(0)-(Si) bond and an electrolyte, and a lithium secondary battery using the same. The following is the invention. (1) A non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery, comprising a non-aqueous solvent containing a compound represented by the general formula [1] and an electrolyte.

【化3】 (ここで、Mは金属元素、リンまたはホウ素を表わす。
1は炭素数が1〜11のアルキルオキシ基、または、
シリルオキシ基を表わし、nが2以上の場合Rは同一
でも異なっていてもよい。R2、R3、R4は、互いに同
一であっても異なっていてもよく、炭素数が1〜11の
アルキル基、アルケニル基、アリール基または、アルキ
ルオキシ基を表わす。nは、Mに結合するR1の個数を表
わし、Mの酸化数−1である。) (2)前記一般式[1]で表される化合物において、R
1がメトキシ基、エトキシ基、プロピロキシ基、ブトキ
シ基、フェノキシ基、トリメチルシリロキシ基のいずれ
かであり、R、R、Rは、メチル基、エチル基、
メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、フェノキシ基、
ビニル基のいずれかであることを特徴とする(1)の非
水電解液。 (3)前記の非水溶媒が、前記一般式[1]で表される
化合物と、一般式[2a]または[2b]で表される環
状炭酸エステルのうち少なくとも1種および/または鎖
状炭酸エステルとを含むことを特徴とする請求項
(1)、(2)の非水電解液。
Embedded image (Here, M represents a metal element, phosphorus or boron.
R 1 is an alkyloxy group having 1 to 11 carbon atoms, or
Represents a silyloxy group, and when n is 2 or more, R 1 may be the same or different. R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different and represent an alkyl group, alkenyl group, aryl group or alkyloxy group having 1 to 11 carbon atoms. n represents the number of R 1 bonded to M, and is the oxidation number of M−1. (2) In the compound represented by the general formula [1], R
1 is a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a phenoxy group, or a trimethylsilyloxy group, and R 2 , R 3 , and R 4 are a methyl group, an ethyl group,
Methoxy, ethoxy, phenyl, phenoxy,
The non-aqueous electrolyte according to (1), which is any one of a vinyl group. (3) The non-aqueous solvent is a compound represented by the general formula [1], at least one of cyclic carbonates represented by the general formula [2a] or [2b] and / or chain carbonic acid 3. The non-aqueous electrolyte according to claim 1, further comprising an ester.

【化4】 (式[2a]または[2b]中、R5〜R8は、互いに同
一であっても異なっていてもよく、水素原子、または炭
素数1〜6のアルキル基である。) (4)前記一般式[2a]または[2b]で表される環
状炭酸エステルが、エチレンカーボネート、プロピレン
カーボネート、ブチレンカーボネート、またはビニレン
カーボネートのいずれかであることを特徴とする(3)
の非水電解液。 (5)前記鎖状炭酸エステルが、ジメチルカーボネー
ト、ジエチルカーボネート、またはメチルエチルカーボ
ネートのいずれかであることを特徴とする(4)記載の
非水電解液。 (6)前記一般式[1]で表される化合物が、非水溶媒
全体に対してに0.1〜15重量%含まれていることを
特徴とする(1)〜(5)記載の非水電解液。 (7)非水溶媒中の前記一般式[2a]または[2b]
で表される環状炭酸エステルのうち少なくとも1種と鎖
状炭酸エステルの重量比率が15:85〜55:45で
あることを特徴とする(3)〜(6)記載の非水電解
液。 (8)電解質がリチウム塩であることを特徴とする
(1)〜(7)記載の非水電解液。 (9)(1)〜(8)のいずれかに記載の非水電解液を
含むリチウムイオン二次電池。 (10)負極活物質として金属リチウム、リチウム含有
合金、またはリチウムイオンのドープ・脱ドープが可能
な炭素材料リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な
酸化スズ、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な
酸化チタン、またはリチウムイオンのドープ・脱ドープ
が可能なシリコンのいずれかを含む負極と、正極活物質
として遷移金属酸化物、遷移金属硫化物、リチウムと遷
移金属の複合酸化物、導電性高分子材料、炭素材料また
はこれらの混合物のいずれかを含む正極と、(1)〜
(9)記載のいずれかの非水電解液とを含むことを特徴
とするリチウムイオン二次電池。 (11)前記リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能
な炭素材料が、X線解析で測定した(002)面におけ
る面間隔距離(d002)が、0.340nm以下であ
ることを特徴とする(10)記載のリチウム二次電池。
なお本発明におけるリチウム二次電池としては例えばリ
チウムイオン二次電池がある。
Embedded image (In the formula [2a] or [2b], R 5 to R 8 may be the same or different from each other and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) (4) (3) The cyclic carbonate represented by the general formula [2a] or [2b] is any one of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and vinylene carbonate.
Non-aqueous electrolyte. (5) The non-aqueous electrolyte according to (4), wherein the chain carbonate is any of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate. (6) The compound according to (1) to (5), wherein the compound represented by the general formula [1] is contained in an amount of 0.1 to 15% by weight based on the whole nonaqueous solvent. Water electrolyte. (7) The above general formula [2a] or [2b] in a non-aqueous solvent
Wherein the weight ratio of at least one cyclic carbonate to the chain carbonate is from 15:85 to 55:45. (8) The non-aqueous electrolyte according to any one of (1) to (7), wherein the electrolyte is a lithium salt. (9) A lithium ion secondary battery including the nonaqueous electrolyte according to any one of (1) to (8). (10) Metallic lithium, lithium-containing alloy, or carbon material capable of doping and undoping lithium ions as a negative electrode active material tin oxide capable of doping and undoping lithium ions, capable of doping and undoping lithium ions Negative electrode containing either titanium oxide or silicon capable of doping / dedoping lithium ions, transition metal oxides, transition metal sulfides, composite oxides of lithium and transition metals, conductive polymers as positive electrode active materials A positive electrode containing any one of a material, a carbon material, and a mixture thereof;
(9) A lithium ion secondary battery comprising any one of the nonaqueous electrolytes described in (9). (11) The carbon material capable of doping / dedoping lithium ions has a plane distance (d002) on the (002) plane measured by X-ray analysis of 0.340 nm or less. ).
In addition, as a lithium secondary battery in this invention, there exists a lithium ion secondary battery, for example.

【0009】[0009]

【発明の具体的説明】次に、本発明に係るリチウム二次
電池用非水電解液およびこの非水電解液を用いた非水電
解液二次電池について具体的に説明する。本発明に係る
リチウム二次電池用非水電解液は、(金属またはP、
B)−(0)−(Si)結合を有する化合物を含有する
非水溶媒と、電解質とからなっており、各々について詳
述する。
Next, the nonaqueous electrolyte for a lithium secondary battery according to the present invention and a nonaqueous electrolyte secondary battery using this nonaqueous electrolyte will be described in detail. The non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery according to the present invention comprises (metal or P,
B) It comprises a non-aqueous solvent containing a compound having a-(0)-(Si) bond, and an electrolyte, each of which will be described in detail.

【0010】(金属またはP、B)−(0)−(Si)
結合を有する化合物 本発明で非水溶媒に含有させる(金属元素、Pまたは
B)−(0)−(Si)結合を有する化合物としては一
般式[1]で表される化合物が使用される。
(Metal or P, B)-(0)-(Si)
Compound having a bond As the compound having a (metal element, P or B)-(0)-(Si) bond contained in the non-aqueous solvent in the present invention, a compound represented by the general formula [1] is used.

【化5】 (ここで、Mは金属元素またはホウ素、リンを表わす。
1は炭素数が1〜11のアルキルオキシ基、または、
シリルオキシ基を表わし、nが2以上の場合Rは同一
でも異なっていてもよい。R2、R3、R4は、互いに同
一であっても異なっていてもよく、炭素数が1〜11の
アルキル基、アルケニル基、アリール基またはアルキル
オキシ基を表わす。nは、Mに結合するR1の個数を表わ
し、Mの酸化数−1である。)
Embedded image (Here, M represents a metal element or boron or phosphorus.
R 1 is an alkyloxy group having 1 to 11 carbon atoms, or
Represents a silyloxy group, and when n is 2 or more, R 1 may be the same or different. R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different and represent an alkyl group, alkenyl group, aryl group or alkyloxy group having 1 to 11 carbon atoms. n represents the number of R 1 bonded to M, and is the oxidation number of M−1. )

【0011】Mとして具体的には、マグネシウム、ホウ
素、アルミニウム、珪素、リン、スカンジウム、チタ
ン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニ
ッケル、銅、亜鉛、ゲルマニウム、スズ 、イットリウ
ム、ジルコニウム、ニオブなどが例示される。この中で
は特に アルミニウム、ホウ素、リン、チタン、ジルコ
ニウムが 好ましいRとして具体的には、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ノ
ルマルブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ
基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、フェノキシ基、
トリメチルシリロキシ基、トリエチルシリロキシ基、ト
リメトキシシリロキシ基、トリエトキシシリロキシ基な
どが例示される。これらの中では メトキシ基、エトキ
シ基、プロポキシプロポキシ基、イソプロポキシ基、ノ
ルマルブトキシ基、トリメチルシリロキシ基 が好まし
い。R、R、Rとして具体的には、メチル基、エ
チル基、ビニル基、プロピル基、イソプロピル基、1-プ
ロペニル基、2-プロペニル基、1-プロピニル基、2-プロ
ピニル基、ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、1-ブ
テニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、2-メチル-2-
プロペニル基、1-メチレンプロピル基、1-メチル-2-プ
ロペニル基、1,2-ジメチルビニル基、1-ブチニル基、2-
ブチニル基、3-ブチニル基、ペンチル基、1-メチルブチ
ル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-メチル
-2-メチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、フェ
ニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ペンタ
メチルフェニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピロ
キシ基、イソプロピロキシ基、ブトキシ基、sec−ブト
キシ基、tert−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオ
キシ基、フェノキシ基などが例示される。本発明では添
加剤の電解液への溶解性の点から、R1〜R4の炭素数は
4以下であることが望ましく、具体的にはメチル、エチ
ル、プロピル、イソプロピル、ノルマルブチル、イソブ
チル、sec−ブチル、メトキシ、エトキシ、プロポキ
シ、イソプロポキシ、ノルマルブトキシ、イソブトキ
シ、sec−ブトキシ基が好ましい。
Specific examples of M include magnesium, boron, aluminum, silicon, phosphorus, scandium, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, germanium, tin, yttrium, zirconium, and niobium. Is exemplified. Of these, aluminum, boron, phosphorus, titanium, and zirconium Specific examples of preferred R 1 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a normal butoxy group, a sec-butoxy group, a tert-butoxy group, a pentoxy group, a hexyloxy group, a phenoxy group,
Examples include a trimethylsilyloxy group, a triethylsilyloxy group, a trimethoxysilyloxy group, and a triethoxysilyloxy group. Among these, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxypropoxy group, an isopropoxy group, a normal butoxy group, and a trimethylsilyloxy group are preferred. Specific examples of R 2 , R 3 , and R 4 include a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, a propyl group, an isopropyl group, a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 1-propynyl group, a 2-propynyl group, and a butyl group. Group, sec-butyl group, t-butyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 2-methyl-2-
Propenyl group, 1-methylenepropyl group, 1-methyl-2-propenyl group, 1,2-dimethylvinyl group, 1-butynyl group, 2-
Butynyl group, 3-butynyl group, pentyl group, 1-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 3-methylbutyl group, 1-methyl
-2-methylpropyl group, 2,2-dimethylpropyl group, phenyl group, methylphenyl group, ethylphenyl group, pentamethylphenyl group, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, isopropyloxy group, butoxy group, sec-butoxy Group, tert-butoxy group, pentoxy group, hexyloxy group, phenoxy group and the like. In the present invention, from the viewpoint of solubility of the additive in the electrolytic solution, R 1 to R 4 desirably have 4 or less carbon atoms, specifically, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, normal butyl, isobutyl, Preferred are sec-butyl, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, normal butoxy, isobutoxy and sec-butoxy groups.

【0012】前記一般式[1]で表される具体的な化合
物としては、例えば以下で示される化合物を挙げること
ができる。マグネシウムジ(トリメチルシロキサイ
ド)、ホウ酸トリ(トリメチルシリル)、ホウ酸トリ
(トリメトキシシリル)、ホウ酸トリ(トリエチルシリ
ル)、ホウ酸トリ(トリエトキシシリル)、ホウ酸トリ
(ジメチルビニルシリル)、ホウ酸トリ(ジエチルビニ
ルシリル)、アルミニウムトリ(トリメチルシロキサイ
ド)、ジメトキシアルミノキシトリメチルシラン、ジメ
トキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジエトキシア
ルミノキシトリメチルシラン、ジエトキシアルミノキシ
トリエトキシシラン、ジプロピロキシアルミノキシトリ
メチルシラン、ジブトキシアルミノキシトリメチルシラ
ン、ジブトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジブ
トキシアルミノキシトリエチルシラン、ジブトキシアル
ミノキシトリエトキシシラン、ジプロポキシアルミノキ
シトリエトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリプ
ロピルシラン、ジブトキシアルミノキシトリメトキシシ
ラン、ジブトキシアルミノキシトリエトキシラン、ジブ
トキシアルミノキシトリプロピロキシシラン、ジブトキ
シアルミノキシトリフェノキシシラン、リン酸トリ(ト
リメチルシリル)、リン酸トリ(トリエチルシリル)、
リン酸トリ(トリプロピルシリル)、リン酸トリ(トリ
フェニルシリル)、リン酸トリ(トリメトキシシリ
ル)、リン酸トリ(トリエトキシシリル)、リン酸トリ
(トリフェノキシシリル)、リン酸トリ(ジメチルビニ
ルシリル)、リン酸トリ(ジエチルビニルシリル)、ス
カンジウムトリ(トリメチルシロキシド)、チタンテト
ラ(トリメチルシロキシド)、チタンテトラ(トリエチ
ルシロキシド)、チタンテトラ(トリメトキシシロキシ
ド)、チタンオキシジ(トリメチルシロキシド)、バナ
ジウムオキシトリ(トリメチルシロキシド)、亜鉛ジ
(トリメチルシロキシド)、ゲルマニウムテトラ(トリ
メチルシロキシド)、スズテトラ(トリメチルシロキシ
ド)、イットリウムトリ(トリメチルシロキシド)、ジ
ルコニウムテトラ(トリメチルシロキシド)、ニオブペ
ンタ(トリメチルシロキシド)などが挙げられる。これ
らの中で特に好ましい化合物は ホウ酸トリ(トリメチ
ルシリル)、ホウ酸トリ(トリメトキシシリル)、リン
酸(トリメチルシリル)リン酸(トリメトキシシリ
ル)、ジメトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジ
エトキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジプロポキ
シアルミノキシトリエトキシシラン、ジブトキシアルミ
ノキシトリメトキシシラン、ジブトキシアルミノキシト
リエトキシシラン、チタンテトラ(トリメチルシロキシ
ド)チタンテトラ(トリエチルシロキシド)である。
Specific examples of the compound represented by the general formula [1] include the following compounds. Magnesium di (trimethylsiloxide), tri (trimethylsilyl) borate, tri (trimethoxysilyl) borate, tri (triethylsilyl) borate, tri (triethoxysilyl) borate, tri (dimethylvinylsilyl) borate, Tri (diethylvinylsilyl) borate, aluminum tri (trimethylsiloxide), dimethoxyaluminoxytrimethylsilane, dimethoxyaluminoxytrimethoxysilane, diethoxyaluminoxytrimethylsilane, diethoxyaluminoxytriethoxysilane, dipropoxyoxyaluminoxy Trimethylsilane, dibutoxyaluminoxytrimethylsilane, dibutoxyaluminoxytrimethoxysilane, dibutoxyaluminoxytriethylsilane, dibutoxyaluminoxytriethoxysilane, zip Poxyaluminoxytriethoxysilane, dibutoxyaluminoxytripropylsilane, dibutoxyaluminoxytrimethoxysilane, dibutoxyaluminoxytriethoxysilane, dibutoxyaluminoxytripropoxyloxysilane, dibutoxyaluminoxytriphenoxysilane, phosphoric acid Tri (trimethylsilyl), tri (triethylsilyl) phosphate,
Tri (tripropylsilyl) phosphate, tri (triphenylsilyl) phosphate, tri (trimethoxysilyl) phosphate, tri (triethoxysilyl) phosphate, tri (triphenoxysilyl) phosphate, tri (dimethylsilyl phosphate) Vinylsilyl), tri (diethylvinylsilyl) phosphate, scandium tri (trimethylsiloxide), titanium tetra (trimethylsiloxide), titanium tetra (triethylsiloxide), titanium tetra (trimethoxysiloxide), titanium oxydi (trimethylsiloxy) ), Vanadium oxytri (trimethylsiloxide), zinc di (trimethylsiloxide), germanium tetra (trimethylsiloxide), tin tetra (trimethylsiloxide), yttrium tri (trimethylsiloxide), zirconium tetra (trimethylsiloxide) Chirushirokishido), and the like Niobupenta (trimethyl siloxide). Among these, particularly preferred compounds are tri (trimethylsilyl) borate, tri (trimethoxysilyl) borate, phosphoric acid (trimethylsilyl) phosphate (trimethoxysilyl), dimethoxyaluminoxytrimethoxysilane, diethoxyaluminoxytriethoxy. Silane, dipropoxyaluminoxytriethoxysilane, dibutoxyaluminoxytrimethoxysilane, dibutoxyaluminoxytriethoxysilane, titanium tetra (trimethylsiloxide) and titanium tetra (triethylsiloxide).

【0013】このような前記一般式[1]で表される化
合物は、充電時における非水溶媒の還元分解反応を抑制
する効果がある。
The compound represented by the general formula [1] has an effect of suppressing the reductive decomposition reaction of the non-aqueous solvent during charging.

【0014】非 水 溶 媒 本発明に係る非水電解液では、前記一般式[1]で表さ
れる(金属元素、PまたはB)−(0)−(Si)結合
を有する化合物を含有する非水溶媒が使用される。この
(金属元素、PまたはB)−(0)−(Si)結合を有
する化合物は、一般に使われる非水溶媒への添加剤とし
て使用することができる。
Non-aqueous solvent The non-aqueous electrolyte according to the present invention contains a compound having a (metal element, P or B)-(0)-(Si) bond represented by the above general formula [1]. A non-aqueous solvent is used. The compound having the (metal element, P or B)-(0)-(Si) bond can be used as an additive to a commonly used non-aqueous solvent.

【0015】前記一般式[1]で表される(金属元素ま
たはB)−(0)−(Si)結合を有する化合物の非水
溶媒中の含有量は、それを含む非水溶媒(前記一般式
[1]で表される(金属またはP、B)−(酸素)−
(Si)結合を有する化合物と、他の非水溶媒との合計
量)に対して0.001重量%以上、好ましくは0.0
1〜15重量%、さらに好ましくは0.1〜10重量
%、特に好ましくは0.2〜5重量%の範囲にあること
が望ましい。このような割合で前記一般式[1]で表さ
れる(金属またはP、B)−(0)−(Si)結合を有
する化合物がそれを含む非水溶媒全体に含有されている
と、充電時に起こる溶媒の還元分解反応を低く抑えるこ
とができ、高温保存特性やサイクル特性などの電池寿命
の向上、電池の充放電効率の向上、および低温特性の改
善を図ることができる。本発明では電池特性 、(特に
電池寿命と負荷特性及び低温特性)の向上の面から、
(上記金属またはP、B)−(0)−(Si)結合を有
する化合物と下記一般式[2a]または[2b]で表さ
れる環状炭酸エステルのうち少なくとも1種および/ま
たは鎖状炭酸エステルとを含む非水溶媒を使用すること
が望ましい。
The content of the compound having a (metallic element or B)-(0)-(Si) bond represented by the general formula [1] in the non-aqueous solvent is determined based on the content of the non-aqueous solvent containing the compound. (Metal or P, B)-(oxygen)-represented by the formula [1]
(Total amount of the compound having the (Si) bond and the other non-aqueous solvent) is 0.001% by weight or more, preferably 0.01% by weight.
It is desirable to be in the range of 1 to 15% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight, particularly preferably 0.2 to 5% by weight. When the compound having the (metal or P, B)-(0)-(Si) bond represented by the general formula [1] is contained in such a proportion in the entire non-aqueous solvent containing the compound, the charge The occasional reductive decomposition reaction of the solvent can be suppressed low, so that the battery life such as high-temperature storage characteristics and cycle characteristics can be improved, the charge / discharge efficiency of the battery can be improved, and the low-temperature characteristics can be improved. In the present invention, from the viewpoint of improving battery characteristics (particularly, battery life and load characteristics and low-temperature characteristics),
(The above metal or a compound having a P, B)-(0)-(Si) bond and at least one of cyclic carbonates represented by the following general formula [2a] or [2b] and / or chain carbonates It is desirable to use a non-aqueous solvent containing

【0016】使用できる非水溶媒としては、下記に示す
一般式[2a]または[2b]で表される環状炭酸エス
テルのうち少なくとも1種および/または鎖状炭酸エス
テルを挙げることができる。
Examples of the non-aqueous solvent that can be used include at least one of cyclic carbonates represented by the following general formula [2a] or [2b] and / or a chain carbonate.

【化6】 (式[2a]または[2b]中、R5〜R8は、互いに同
一であっても異なっていてもよく、水素原子、または炭
素数1〜6のアルキル基である。) この中でアルキル基としては、炭素数1〜3のアルキル
基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、n-プ
ロピル基を例示することができる。
Embedded image (In the formula [2a] or [2b], R 5 to R 8 may be the same or different and are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.) The group is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group.

【0017】前記一般式[2a]または[2b]で表さ
れる環状炭酸エステルの例として具体的には、エチレン
カーボネート、プロピレンカーボネート、1,2‐ブチ
レンカーボネート、2,3‐ブチレンカーボネート、1,
2‐ペンチレンカーボネート、2,3‐ペンチレンカー
ボネート、ビニレンカーボネートなどが挙げられる。特
に、誘電率が高いエチレンカーボネートとプロピレンカ
ーボネートが好適に使用される。電池寿命の向上を特に
意図した場合は、特にエチレンカーボネートが好まし
い。また、これら環状炭酸エステルは2種以上混合して
使用してもよい。
Specific examples of the cyclic carbonate represented by the general formula [2a] or [2b] include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate,
Examples thereof include 2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, and vinylene carbonate. In particular, ethylene carbonate and propylene carbonate having a high dielectric constant are preferably used. When the improvement of the battery life is particularly intended, ethylene carbonate is particularly preferable. These cyclic carbonates may be used as a mixture of two or more kinds.

【0018】鎖状炭酸エステルとして具体的には、ジメ
チルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチ
ルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチル
イソプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネー
トなどが挙げられる。特に、粘度が低い、ジメチルカー
ボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボ
ネートが好適に使用される。これら鎖状炭酸エステルは
2種以上混合して使用してもよい。
Specific examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, ethyl propyl carbonate and the like. In particular, dimethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, and diethyl carbonate having low viscosity are preferably used. These chain carbonates may be used as a mixture of two or more.

【0019】非水溶媒の環状炭酸エステルと鎖状炭酸エ
ステルの組合せとして具体的には、エチレンカーボネー
トとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートとメ
チルエチルカーボネート、エチレンカーボネートとジエ
チルカーボネート、プロピレンカーボネートとジメチル
カーボネート、プロピレンカーボネートとメチルエチル
カーボネート、プロピレンカーボネートとジエチルカー
ボネート、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネ
ートとジメチルカーボネート、エチレンカーボネートと
プロピレンカーボネートとメチルエチルカーボネート、
エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジエ
チルカーボネート、エチレンカーボネートとジメチルカ
ーボネートとメチルエチルカーボネート、エチレンカー
ボネートとジメチルカーボネートとジエチルカーボネー
ト、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートと
ジメチルカーボネートとメチルエチルカーボネート、エ
チレンカーボネートとプロピレンカーボネートとジメチ
ルカーボネートとジエチルカーボネートなどが挙げられ
る。
Specific examples of the combination of the cyclic carbonate and the chain carbonate of the non-aqueous solvent include ethylene carbonate and dimethyl carbonate, ethylene carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and diethyl carbonate, propylene carbonate and dimethyl carbonate, and propylene carbonate. And methyl ethyl carbonate, propylene carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and methyl ethyl carbonate,
Ethylene carbonate and propylene carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and dimethyl carbonate and diethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate and methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate and dimethyl carbonate Diethyl carbonate and the like.

【0020】このような鎖状炭酸エステルが非水溶媒中
に含まれていると、非水電解液の粘度を低くすることが
可能となり、電解質の溶解度をさらに高め、常温または
低温での電気伝導性に優れた電解液とすることできる。
このため電池の低温における負荷特性のような低温特性
を改善することができる。
When such a chain carbonate is contained in a non-aqueous solvent, the viscosity of the non-aqueous electrolyte can be lowered, the solubility of the electrolyte can be further increased, and the electric conductivity at normal temperature or low temperature can be improved. It is possible to obtain an electrolytic solution having excellent properties.
Therefore, low-temperature characteristics such as load characteristics at low temperatures of the battery can be improved.

【0021】本発明で、上記(金属またはP、B)−
(0)−(Si)結合を有する化合物と下記一般式[2
a]または[2b]で表される環状炭酸エステルのうち
少なくとも1種および/または鎖状炭酸エステルとから
なる非水溶媒を使用する場合前記一般式[1]で表され
る(金属またはP、B)−(0)−(Si)結合を有す
る化合物の非水溶媒中の含有量は、それを含む非水溶媒
全体(前記一般式[1]で表される(金属またはP、
B)−(0)−(Si)結合を有する化合物と、前記一
般式[2a]または[2b]で表される環状炭酸エステ
ルのうち少なくとも1種および/または鎖状炭酸エステ
ルとの合計量)に対して0.001重量%以上、好まし
くは0.01〜15重量%、さらに好ましくは0.1〜
10重量%、特に好ましくは0.2〜5重量%の範囲に
あることが好ましい。い。
In the present invention, the above (metal or P, B)-
A compound having a (0)-(Si) bond and a compound represented by the following general formula [2
When a non-aqueous solvent comprising at least one of the cyclic carbonates represented by a) or [2b] and / or a chain carbonate is used, represented by the general formula [1] (metal or P, The content of the compound having a (B)-(0)-(Si) bond in the non-aqueous solvent is determined based on the total amount of the non-aqueous solvent including the compound (represented by the general formula [1] (metal or P
B) The total amount of the compound having a-(0)-(Si) bond and at least one of the cyclic carbonates represented by the general formula [2a] or [2b] and / or the chain carbonate) 0.001% by weight or more, preferably 0.01 to 15% by weight, more preferably 0.1 to
It is preferably in the range of 10% by weight, particularly preferably 0.2 to 5% by weight. No.

【0022】また、非水溶媒中に、前記一般式[2a]
または[2b]で表される環状炭酸エステルのうち少な
くとも1種と鎖状炭酸エステルとの混合割合は、重量比
で表して、前記一般式[2a]または[2b]で表され
る環状炭酸エステルのうち少なくとも1種:鎖状炭酸エ
ステルが、0:100〜100:0、好ましくは5:9
5〜80:20、さらに好ましくは10:90〜70:
30、特に好ましくは15:85〜55:45である。
このような比率にすることによって、電解液の粘度上昇
を抑制し、電解質の解離度を高めることができる為、電
池の充放電特性に関わる電解液の伝導度を高めることが
できる。
In a non-aqueous solvent, the above-mentioned general formula [2a]
Alternatively, the mixing ratio of at least one of the cyclic carbonates represented by [2b] and the chain carbonate is represented by a weight ratio, and the cyclic carbonate represented by the above general formula [2a] or [2b] At least one of the following: a chain carbonate is 0: 100 to 100: 0, preferably 5: 9
5 to 80:20, more preferably 10:90 to 70:
30, particularly preferably 15:85 to 55:45.
With such a ratio, the increase in the viscosity of the electrolyte can be suppressed, and the degree of dissociation of the electrolyte can be increased. Therefore, the conductivity of the electrolyte relating to the charge / discharge characteristics of the battery can be increased.

【0023】したがって、本発明に係わる好ましい非水
溶媒は、前記一般式[1]で表される(金属またはP、
B)−(0)−(Si)結合を有する化合物と、前記一
般式[2a]または[2b]で表される環状炭酸エステ
ルのうち少なくとも1種および/または前記鎖状炭酸エ
ステルを含むものである。
Therefore, a preferred non-aqueous solvent according to the present invention is represented by the above general formula [1] (metal or P,
B) A compound containing a compound having a-(0)-(Si) bond and at least one of the cyclic carbonates represented by the general formula [2a] or [2b] and / or the chain carbonate.

【0024】本発明に係る非水電解液で、 前記一般式
[1]で表される(金属またはP、B)−(0)−(S
i)結合を有する化合物とそれ以外の非水溶媒を混合し
て用いる場合、それ以外の非水溶媒として、上記の溶媒
(環状及び/又は鎖状炭酸エステル)に換え、あるいは
上記溶媒(環状及び/又は鎖状炭酸エステル)に加え
て、通常電池用非水溶媒として広く使用されている他の
溶媒を用いてもよく、他の溶媒としては、具体的には、
蟻酸メチル、蟻酸エチル、蟻酸プロピル、酢酸メチル、
酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、プロ
ピオン酸エチル、酪酸メチル、吉草酸メチルなどの鎖状
エステル;リン酸トリメチルなどのリン酸エステル;1,
2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン、ジエチル
エーテル、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、
ジプロピルエーテルなどの鎖状エーテル;1,4-ジオキサ
ン、1,3-ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2-メチル
テトラヒドロフラン、3-メチル-1,3-ジオキソラン、2-
メチル-1,3-ジオキソランなどの環状エーテル;ジメチ
ルホルムアミドなどのアミド;メチル‐N,N‐ジメチル
カーバメートなどの鎖状カーバメート;γ-ブチロラク
トン、γ-バレロラクトン、3-メチル-γ-ブチロラクト
ン、2-メチル-γ-ブチロラクトンなどの環状エステル;
スルホランなどの環状スルホン;N‐メチルオキサゾリ
ジノンなどの環状カーバメート;N‐メチルピロリドン
などの環状アミド;N,N‐ジメチルイミダゾリジノンな
どの環状ウレア;4,4-ジメチル-5-メチレンエチレンカ
ーボネート、4-メチル-4-エチル-5-メチレンエチレンカ
ーボネート、4-メチル-4-プロピル- 5-メチレンエチレ
ンカーボネート、4-メチル-4-ブチル-5-メチレンエチレ
ンカーボネート、4,4-ジエチル-5-メチレンエチレンカ
ーボネート、4-エチル-4-プロピル-5-メチレンエチレン
カーボネート、4-エチル-4-ブチル-5-メチレンエチレン
カーボネート、4,4-ジプロピル-5-メチレンエチレンカ
ーボネート、4-プロピル-4-ブチル-5-メチレンエチレン
カーボネート、4,4-ジブチル-5-メチレンエチレンカー
ボネート、4,4-ジメチル-5-エチリデンエチレンカーボ
ネート、4-メチル-4-エチル-5-エチリデンエチレンカー
ボネート、4-メチル-4-プロピル- 5-エチリデンエチレ
ンカーボネート、4-メチル-4-ブチル-5-エチリデンエチ
レンカーボネート、4,4-ジエチル-5-エチリデンエチレ
ンカーボネート、4-エチル-4-プロピル-5-エチリデンエ
チレンカーボネート、4-エチル-4-ブチル-5-エチリデン
エチレンカーボネート、4,4-ジプロピル-5-エチリデン
エチレンカーボネート、4-プロピル-4-ブチル-5-エチリ
デンエチレンカーボネート、4,4-ジブチル-5-エチリデ
ンエチレンカーボネート、4-メチル-4-ビニル-5-メチレ
ンエチレンカーボネート、4-メチル-4-アリル-5-メチレ
ンエチレンカーボネート、4-メチル-4-メトキシメチル-
5-メチレンエチレンカーボネート、4-メチル-4-アクリ
ルオキシメチル-5-メチレンエチレンカーボネート、4-
メチル-4-アリルオキシメチル-5-メチレンエチレンカー
ボネートなどの環状炭酸エステル;4-ビニルエチレンカ
ーボネート、4,4-ジビニルエチレンカーボネート、4,5-
ジビニルエチレンカーボネートなどのビニルエチレンカ
ーボネート誘導体;4-ビニル-4-メチルエチレンカーボ
ネート、4-ビニル-5-メチルエチレンカーボネート、4-
ビニル-4,5-ジメチルエチレンカーボネート、4-ビニル-
5,5-ジメチルエチレンカーボネート、4-ビニル-4,5,5-
トリメチルエチレンカーボネートなどのアルキル置換ビ
ニルエチレンカーボネート誘導体;4-アリルオキシメチ
ルエチレンカーボネート、4,5-ジアリルオキシメチルエ
チレンカーボネートなどのアリルオキシメチルエチレン
カーボネート誘導体;4-メチル-4-アリルオキシメチル
エチレンカーボネート、4-メチル-5-アリルオキシメチ
ルエチレンカーボネートなどのアルキル置換アリルオキ
シメチルエチレンカーボネート誘導体;4-アクリルオキ
シメチルエチレンカーボネート、4,5-アクリルオキシメ
チルエチレンカーボネートなどのアクリルオキシメチル
エチレンカーボネート誘導体;4-メチル-4-アクリルオ
キシメチルエチレンカーボネート、-メチル-5-アクリル
オキシメチルエチレンカーボネートなどのアルキル置換
アクリルオキシメチルエチレンカーボネート誘導体;ス
ルホラン、硫酸ジメチルなどのような含イオウ化合物;
トリメチルリン酸、トリエチルリン酸などの含リン化合
物;および下記一般式で表わされる化合物などを挙げる
ことができる。HO(CH2CH2O)aH、HO{CH2
CH(CH3)O}b H、CH3O(CH2CH2O)c
H、CH3O{CH2CH(CH3)O}d H、CH3
(CH2CH2O)eCH3、CH3O{CH2CH(C
3)O}f CH3、C919PhO(CH2CH2O)g
{CH(CH3)O}h CH3(Phはフェニル基)、C
3O{CH2CH(CH3)O}iCO{O(CH3)C
HCH2}jOCH3(前記の式中、a〜fは5〜250
の整数、g〜jは2〜249の整数、5≦g+h≦25
0、5≦i+j≦250である。)
In the non-aqueous electrolyte according to the present invention, (Metal or P, B)-(0)-(S
i) When a compound having a bond and another non-aqueous solvent are used as a mixture, the other non-aqueous solvent is replaced with the above-mentioned solvent (cyclic and / or chain carbonate) or the above-mentioned solvent (cyclic and / or cyclic carbonate). And / or chain carbonate), other solvents that are widely used as non-aqueous solvents for batteries may be used. As the other solvents, specifically,
Methyl formate, ethyl formate, propyl formate, methyl acetate,
Chain esters such as ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, and methyl valerate; phosphate esters such as trimethyl phosphate;
2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, diethyl ether, dimethyl ether, methyl ethyl ether,
Chain ethers such as dipropyl ether; 1,4-dioxane, 1,3-dioxolan, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyl-1,3-dioxolan, 2-
Cyclic ethers such as methyl-1,3-dioxolane; amides such as dimethylformamide; linear carbamates such as methyl-N, N-dimethylcarbamate; γ-butyrolactone, γ-valerolactone, 3-methyl-γ-butyrolactone, 2 Cyclic esters such as -methyl-γ-butyrolactone;
Cyclic sulfones such as sulfolane; cyclic carbamates such as N-methyloxazolidinone; cyclic amides such as N-methylpyrrolidone; cyclic ureas such as N, N-dimethylimidazolidinone; 4,4-dimethyl-5-methyleneethylene carbonate; -Methyl-4-ethyl-5-methyleneethylene carbonate, 4-methyl-4-propyl-5-methyleneethylene carbonate, 4-methyl-4-butyl-5-methyleneethylene carbonate, 4,4-diethyl-5-methylene Ethylene carbonate, 4-ethyl-4-propyl-5-methyleneethylene carbonate, 4-ethyl-4-butyl-5-methyleneethylene carbonate, 4,4-dipropyl-5-methyleneethylene carbonate, 4-propyl-4-butyl -5-methylene ethylene carbonate, 4,4-dibutyl-5-methylene ethylene carbonate, 4,4-dimethyl-5-ethylidene ethylene carbonate , 4-methyl-4-ethyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4-methyl-4-propyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4-methyl-4-butyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4,4-diethyl-5 -Ethylidene ethylene carbonate, 4-ethyl-4-propyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4-ethyl-4-butyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4,4-dipropyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4-propyl-4 -Butyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4,4-dibutyl-5-ethylidene ethylene carbonate, 4-methyl-4-vinyl-5-methylene ethylene carbonate, 4-methyl-4-allyl-5-methylene ethylene carbonate, 4 -Methyl-4-methoxymethyl-
5-methylene ethylene carbonate, 4-methyl-4-acryloxymethyl-5-methylene ethylene carbonate, 4-
Cyclic carbonates such as methyl-4-allyloxymethyl-5-methyleneethylene carbonate; 4-vinylethylene carbonate, 4,4-divinylethylene carbonate, 4,5-
Vinylethylene carbonate derivatives such as divinylethylene carbonate; 4-vinyl-4-methylethylene carbonate, 4-vinyl-5-methylethylene carbonate,
Vinyl-4,5-dimethylethylene carbonate, 4-vinyl-
5,5-dimethylethylene carbonate, 4-vinyl-4,5,5-
Alkyl-substituted vinylethylene carbonate derivatives such as trimethylethylene carbonate; allyloxymethylethylene carbonate derivatives such as 4-allyloxymethylethylene carbonate and 4,5-diallyloxymethylethylene carbonate; 4-methyl-4-allyloxymethylethylene carbonate; Alkyl-substituted allyloxymethylethylene carbonate derivatives such as 4-methyl-5-allyloxymethylethylene carbonate; acryloxymethylethylene carbonate derivatives such as 4-acryloxymethylethylene carbonate and 4,5-acryloxymethylethylene carbonate; Alkyl-substituted acryloxymethyl ethylene carbonate such as methyl-4-acryloxymethylethylene carbonate and -methyl-5-acryloxymethylethylene carbonate -Carbonate derivatives; sulfur-containing compounds such as sulfolane and dimethyl sulfate;
Phosphorus-containing compounds such as trimethylphosphoric acid and triethylphosphoric acid; and compounds represented by the following general formula. HO (CH 2 CH 2 O) aH, HO {CH 2
CH (CH 3 ) O} b H, CH 3 O (CH 2 CH 2 O) c
H, CH 3 O {CH 2 CH (CH 3 ) O} d H, CH 3 O
(CH 2 CH 2 O) eCH 3 , CH 3 O {CH 2 CH (C
H 3 ) O} f CH 3 , C 9 H 19 PhO (CH 2 CH 2 O) g
{CH (CH 3 ) O} h CH 3 (Ph is a phenyl group), C
H 3 O {CH 2 CH (CH 3 ) O} iCO {O (CH 3 ) C
HCH 2 } jOCH 3 (where a to f are from 5 to 250,
And g to j are integers of 2 to 249, and 5 ≦ g + h ≦ 25.
0, 5 ≦ i + j ≦ 250. )

【0025】非 水 電 解 液 本発明の非水電解液は、前述した(金属元素、Pまたは
B)−(0)−(Si)結合を有する化合物を含有する
非水溶媒と電解質とからなっており、例えば前述した
(金属元素、PまたはB)−(0)−(Si)結合を有
する化合物を含有する非水溶媒に電解質を溶解してなる
ものである。使用される電解質としては、通常、リチウ
ムイオン二次電池用非水電解液に用いられる電解質とし
て使用されているものであれば、いずれをも使用するこ
とができる。
The non-aqueous electrolytic solution The non-aqueous electrolyte solution of the present invention, the above-mentioned (metal element, P, or B) - consist (Si) non-aqueous solvent containing a compound having a bond with an electrolyte - (0) For example, it is obtained by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent containing a compound having a (metal element, P or B)-(0)-(Si) bond described above. As the electrolyte to be used, any electrolyte which is usually used as an electrolyte used in a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery can be used.

【0026】電解質の具体例としては、LiPF6、Li
BF4、LiClO4、LiAsF6、Li 2SiF6、LiC4
9SO3、LiC817SO3などのリチウム塩が挙げられ
る。また、次の一般式で示されるリチウム塩も使用する
ことができる。LiOSO28、LiN(SO29)(S
210)、LiC(SO211)(SO212)(SO2
13)、LiN(SO2OR14)(SO2OR15)(ここ
で、R8〜R15は、互いに同一であっても異なっていて
もよく、炭素数1〜6のパーフルオロアルキル基であ
る)。これらのリチウム塩は単独で使用してもよく、ま
た2種以上を混合して使用してもよい。
As a specific example of the electrolyte, LiPF6, Li
BFFour, LiClOFour, LiAsF6, Li TwoSiF6, LiCFourF
9SOThree, LiC8F17SOThreeLithium salts such as
You. In addition, a lithium salt represented by the following general formula is also used.
be able to. LiOSOTwoR8, Lin (SOTwoR9) (S
OTwoRTen), LiC (SOTwoR11) (SOTwoR12) (SOTwo
R13), LiN (SOTwoOR14) (SOTwoORFifteen)(here
And R8~ RFifteenAre the same but different
And a perfluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
). These lithium salts may be used alone or
Or two or more of them may be used in combination.

【0027】これらのうち、特に、LiPF6、LiB
4、LiOSO28、LiN(SO29)(SO
210)、LiC(SO211)(SO212)(SO2
13)、LiN(SO2OR14)(SO2OR15)が好まし
い。
Among these, in particular, LiPF 6 , LiB
F 4 , LiOSO 2 R 8 , LiN (SO 2 R 9 ) (SO
2 R 10), LiC (SO 2 R 11) (SO 2 R 12) (SO 2 R
13 ), and LiN (SO 2 OR 14 ) (SO 2 OR 15 ) are preferred.

【0028】このような電解質は、通常、0.1〜3モ
ル/リットル、好ましくは0.5〜2モル/リットルの
濃度で非水電解液中に含まれていることが望ましい。
It is desirable that such an electrolyte is usually contained in the non-aqueous electrolyte at a concentration of 0.1 to 3 mol / l, preferably 0.5 to 2 mol / l.

【0029】本発明における非水電解液は、上記一般式
[1]で表される(金属またはP、B)−(0)−(S
i)結合を有する化合物を含有する非水溶媒と電解質と
を必須構成成分として含むが、必要に応じて他の添加剤
等を加えてもよい。
The non-aqueous electrolyte according to the present invention is represented by the above general formula [1] (metal or P, B)-(0)-(S
i) A non-aqueous solvent containing a compound having a bond and an electrolyte are included as essential components, but other additives and the like may be added as necessary.

【0030】リチウム二次電池 本発明に係るリチウム二次電池は、負極と、正極と、前
記の非水電解液とを基本的に含んで構成されており、通
常負極と正極との間にセパレータが設けられている。
Lithium secondary battery The lithium secondary battery according to the present invention basically includes a negative electrode, a positive electrode, and the above-mentioned nonaqueous electrolyte, and usually has a separator between the negative electrode and the positive electrode. Is provided.

【0031】負極を構成する負極活物質としては、金属
リチウム、リチウム合金、リチウムイオンをドーブ・脱
ドーブすることが可能な炭素材料、リチウムイオンをド
ープ・脱ドープすることが可能な酸化スズ、酸化ニオ
ブ、酸化バナジウム、酸化チタン、またはリチウムイオ
ンをドープ・脱ドープすることが可能なシリコンのいず
れを用いることができる。これらの中でもリチウムイオ
ンをドーブ・脱ドーブすることが可能な炭素材料が好ま
しい。このような炭素材料は、グラファイトであっても
非晶質炭素であってもよく、活性炭、炭素繊維、カーボ
ンブラック、メソカーボンマイクロビーズ、天然黒鉛な
どが用いられる。
As the negative electrode active material constituting the negative electrode, metallic lithium, a lithium alloy, a carbon material capable of doping and undoping lithium ions, tin oxide capable of doping and undoping lithium ions, and oxides Any of niobium, vanadium oxide, titanium oxide, and silicon capable of being doped with and dedoped with lithium ions can be used. Among these, a carbon material capable of doving / de-doping lithium ions is preferable. Such a carbon material may be graphite or amorphous carbon, and activated carbon, carbon fiber, carbon black, mesocarbon microbeads, natural graphite and the like are used.

【0032】負極活物質として、特にX線解析で測定し
た(002)面の面間隔(d002)が0.340nm
以下の炭素材料が好ましく、密度が1.70g/cm3
以上である黒鉛またはそれに近い性質を有する高結晶性
炭素材料が望ましい。このような炭素材料を使用する
と、電池のエネルギー密度を高くすることができる。
As the negative electrode active material, the (002) plane spacing (d002) measured by X-ray analysis was 0.340 nm.
The following carbon materials are preferable, and the density is 1.70 g / cm 3
The graphite described above or a highly crystalline carbon material having properties similar thereto is desirable. When such a carbon material is used, the energy density of the battery can be increased.

【0033】正極を構成する正極活物質としては、Mo
2、TiS2、MnO2、V25などの遷移金属酸化物ま
たは遷移金属硫化物、LiCoO2、LiMnO2、LiMn2
O4、LiNiO2、LiNiXCo(1-X)O2などのリチウ
ムと遷移金属とからなる複合酸化物、ポリアニリン、ポ
リチオフェン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリア
セン、ジメルカプトチアジアゾール/ポリアニリン複合
体などの導電性高分子材料等が挙げられる。これらの中
でも、特にリチウムと遷移金属とからなる複合酸化物が
好ましい。負極がリチウム金属またはリチウム合金であ
る場合は、正極として炭素材料を用いることもできる。
また、正極として、リチウムと遷移金属の複合酸化物と
炭素材料との混合物を用いることもできる。
As the positive electrode active material constituting the positive electrode, Mo is used.
Transition metal oxides or sulfides such as S 2 , TiS 2 , MnO 2 , V 2 O 5 , LiCoO 2, LiMnO 2, LiMn 2
O4, LiNiO 2, LiNiXCo (1 -X) lithium and a composite oxide comprising a transition metal such as O 2, polyaniline, polythiophene, polypyrrole, polyacetylene, polyacene, a conductive polymer material such as dimercaptothiadiazole / polyaniline complex And the like. Among these, a composite oxide composed of lithium and a transition metal is particularly preferable. When the negative electrode is a lithium metal or lithium alloy, a carbon material can be used as the positive electrode.
Further, as the positive electrode, a mixture of a composite oxide of lithium and a transition metal and a carbon material can be used.

【0034】セパレータは多孔性の膜であって、通常微
多孔性ポリマーフィルムが好適に使用される。特に、多
孔性ポリオレフィンフィルムが好ましく、具体的には多
孔性ポリエチレンフィルム、多孔性ポリプロピレンフィ
ルム、または多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロ
ピレンとの多層フィルムを例示することができる。
The separator is a porous membrane, and usually a microporous polymer film is suitably used. In particular, a porous polyolefin film is preferable, and specific examples thereof include a porous polyethylene film, a porous polypropylene film, and a multilayer film of a porous polyethylene film and polypropylene.

【0035】このような非水電解液二次電池は、円筒
型、コイン型、角型、その他任意の形状に形成すること
ができる。しかし、電池の基本構造は形状によらず同じ
であり、目的に応じて設計変更を施すことができる。次
に、円筒型およびコイン型電池の構造について説明する
が、各電池を構成する負極活物質、正極活物質およびセ
パレータは、前記したものが共通して使用される。
Such a non-aqueous electrolyte secondary battery can be formed in a cylindrical shape, a coin shape, a square shape, or any other shape. However, the basic structure of the battery is the same regardless of the shape, and the design can be changed according to the purpose. Next, the structures of the cylindrical and coin type batteries will be described. The negative electrode active material, the positive electrode active material, and the separator constituting each battery are commonly used.

【0036】例えば、円筒型非水電解液二次電池の場合
には、負極集電体に負極活物質を塗布してなる負極と、
正極集電体に正極活物質を塗布してなる正極とを、非水
電解液を注入したセパレータを介して巻回し、巻回体の
上下に絶縁板を載置した状態で電池缶に収納されてい
る。
For example, in the case of a cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery, a negative electrode obtained by applying a negative electrode active material to a negative electrode current collector,
A positive electrode obtained by applying a positive electrode active material to a positive electrode current collector is wound through a separator into which a non-aqueous electrolyte is injected, and is housed in a battery can with an insulating plate placed above and below the wound body. ing.

【0037】また、本発明に係る非水電解液二次電池
は、コイン型非水電解液二次電池にも適用することがで
きる。コイン型電池では、円盤状負極、セパレータ、円
盤状正極、およびステンレス、またはアルミニウムの板
が、この順序に積層された状態でコイン型電池缶に収納
されている。
The non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention can be applied to a coin-type non-aqueous electrolyte secondary battery. In a coin-type battery, a disc-shaped negative electrode, a separator, a disc-shaped positive electrode, and a stainless steel or aluminum plate are housed in a coin-shaped battery can in a state of being stacked in this order.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、実施例および比較例を通し
て本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例
に限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0039】[0039]

【実施例1】<リチウム二次電池非水電解液の調製>
エチレンカーボネート(EC)とジメチルカーボネート
(DMC)とを、EC:DMC=40:60(重量比)
の割合で混合した後、この混合溶媒99.5重量部に対
して、添加剤[(金属またはP、B)−(0)−(S
i)結合を有する化合物]としてホウ酸トリ(トリメチ
ルシリル)を0.5重量部添加し非水溶媒を調製した。
次に電解質であるLiPF6を非水溶媒に溶解し、電解
質濃度が1.0モル/リットルとなるように非水電解液
を調製した。この非水電解液を使用した電池の漏れ電流
を下記の方法で測定し、結果を表1に示した。。
Example 1 <Preparation of non-aqueous electrolyte for lithium secondary battery>
Ethylene carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) were mixed with EC: DMC = 40: 60 (weight ratio).
After mixing at a ratio of 99.5 parts by weight of the mixed solvent, the additive [(metal or P, B)-(0)-(S
i) Compound having a bond], 0.5 parts by weight of tri (trimethylsilyl) borate was added to prepare a non-aqueous solvent.
Next, LiPF6 as an electrolyte was dissolved in a non-aqueous solvent to prepare a non-aqueous electrolyte so that the electrolyte concentration was 1.0 mol / L. The leakage current of the battery using this non-aqueous electrolyte was measured by the following method, and the results are shown in Table 1. .

【0040】<負極の作製>天然黒鉛(中越黒鉛製LF
−18A)87重量部と結着剤のポリフッ化ビニリデン
(PVDF)13重量部を混合し、溶剤のN−メチルピ
ロリジノンに分散させ、天然黒鉛合剤スラリーを調製し
た。次に、この負極合剤スラリーを厚さ18μmの帯状
銅箔製の負極集電体に塗布し、乾燥させた後、圧縮成型
し、これを14mmの円盤状に打ち抜いて、コイン状の
天然黒鉛電極を得た。この天然黒鉛電極合剤の厚さは1
10ミクロン、重量は20mg/Φ14mmであった。
<Preparation of Negative Electrode> Natural graphite (LF made of Chuetsu graphite)
-18A) 87 parts by weight and 13 parts by weight of polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder were mixed and dispersed in N-methylpyrrolidinone as a solvent to prepare a natural graphite mixture slurry. Next, this negative electrode mixture slurry was applied to a 18-μm-thick negative electrode current collector made of strip-shaped copper foil, dried, compression-molded, and punched out into a 14 mm disk shape to form a coin-shaped natural graphite. An electrode was obtained. The thickness of this natural graphite electrode mixture is 1
10 microns, weight was 20 mg / Φ14 mm.

【0041】<電池の作製>図1に示したコイン型電池
を作製した。直径14mmの天然黒鉛電極14、直径16
mm厚さ0.3mmの金属リチウム箔13、および厚さ
25μm、直径19mmの微多孔性ポリプロピレンフィ
ルムからできたセパレータ15を、ステンレス製の20
32サイズの電池缶16内に、金属リチウム箔13、セ
パレーター15、天然黒鉛電極14の順序で積層した。
その後、セパレータに前記非水電解液0.05mlを注
入し、ステンレス製の板17(厚さ1.2mm、直径1
5.5mm、およびバネ20を収納した。最後に、ポリ
プロピレン製のガスケット18を介して、電池缶蓋19
をかしめることにより、電池内の気密性を保持し、直径
20mm、高さ3.2mmのコイン型Li―天然黒鉛電
池を作製した。
<Production of Battery> A coin-type battery shown in FIG. 1 was produced. 14mm diameter natural graphite electrode 14, diameter 16
A metal lithium foil 13 having a thickness of 0.3 mm and a separator 15 made of a microporous polypropylene film having a thickness of 25 μm and a diameter of 19 mm were made of stainless steel 20.
The lithium metal foil 13, the separator 15, and the natural graphite electrode 14 were stacked in the order of 32 in a 32-size battery can 16.
Thereafter, 0.05 ml of the non-aqueous electrolyte was poured into the separator, and a stainless steel plate 17 (thickness 1.2 mm, diameter 1
5.5 mm and the spring 20 were stored. Finally, a battery can lid 19 is inserted through a gasket 18 made of polypropylene.
By caulking, a coin-type Li-natural graphite battery having a diameter of 20 mm and a height of 3.2 mm was produced while maintaining the airtightness in the battery.

【0042】<天然黒鉛電極上での電気分解量の測定
(漏れ電流の測定)>天然黒鉛電極上での電解液の電気
分解量は、以下に説明する漏れ電流の測定によって行な
った。前述のコイン型Li−天然黒鉛電池をまず、1m
A定電流0V定電圧の条件で全10時間の放電を行い、
次に1mA定電流、1.2V定電圧の条件で全十時間の
充電を行なった。続いて、2mA定電流0V定電圧の条
件で全5時間の放電を行い、次に2mA定電流、1.2
V定電圧の条件で全5時間の充電を行なうことを1サイ
クルとして、2サイクルの放電・充電を行なった。さら
に、2mA定電流0.01V定電圧の条件で全10時間
の放電を行なった。その後、この電池を60℃に昇温
し、0.2mA定電流、0.01V定電圧の条件で全2
5時間放電をつづけ、この時に流れる電流の変化を追跡
した。この電流値は、60℃で放電開始直後から急激に
減衰し、15時間以上ではほぼ一定になってくる。この
一定量流れ続ける電流は、天然黒鉛電極上での電解液の
電気分解量に対応しており、25時間目に測定された電
流値を「漏れ電流」と定義した。また、この漏れ電流値
は、測定に使用した天然黒鉛の重量で規格化してあらわ
した。
<Measurement of Amount of Electrolysis on Natural Graphite Electrode (Measurement of Leakage Current)> The amount of electrolysis of the electrolytic solution on the natural graphite electrode was measured by measuring a leakage current described below. First, the coin-type Li-natural graphite battery is 1 m
Discharge for a total of 10 hours under the condition of A constant current 0V constant voltage,
Next, charging was performed for 10 hours under the conditions of a constant current of 1 mA and a constant voltage of 1.2 V. Subsequently, a discharge was performed for a total of 5 hours under the condition of a constant current of 2 mA and a constant voltage of 0 V.
Assuming that charging for a total of 5 hours under the condition of V constant voltage was one cycle, two cycles of discharging and charging were performed. Further, discharge was performed for 10 hours under the condition of a constant current of 2 mA and a constant voltage of 0.01 V. Thereafter, the temperature of the battery was raised to 60 ° C., and a total of 2
The discharge was continued for 5 hours, and the change in the current flowing at this time was tracked. This current value rapidly attenuates immediately after the start of discharge at 60 ° C., and becomes substantially constant after 15 hours or more. The current that continues to flow by this fixed amount corresponds to the amount of electrolysis of the electrolytic solution on the natural graphite electrode, and the current value measured at 25 hours was defined as “leakage current”. The value of the leakage current was normalized by the weight of the natural graphite used for the measurement.

【実施例2〜4】添加剤[(金属またはP、B)−
(0)−(Si)結合を有する化合物]として、下記表
1に記載の化合物を用いた以外は実施例1と同様にして
リチウム二次電池用非水電解液を調製し、実施例1と同
様の方法で漏れ電流測定を行なった。結果を表1に示し
た。。 (比較例1)電解液として、エチレンカーボネート(E
C)とジメチルカーボネート(DMC)とを、EC:D
MC=40:60(重量比)の割合で混合した後、この
混合溶媒に電解質であるLiPF6を電解質濃度が1.
0モル/リットルとなるように溶解したものをを使用
し、実施例1と同様の方法で漏れ電流測定を行なった。
結果を表1に示した。
Examples 2 to 4 Additive [(metal or P, B)-
(0)-(Si) bond-containing compound], a non-aqueous electrolyte solution for a lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 1 below were used. The leak current was measured in the same manner. The results are shown in Table 1. . Comparative Example 1 As an electrolytic solution, ethylene carbonate (E
C) and dimethyl carbonate (DMC) by EC: D
After mixing at a ratio of MC = 40: 60 (weight ratio), LiPF6 as an electrolyte was added to the mixed solvent at an electrolyte concentration of 1.
Leakage current was measured in the same manner as in Example 1 using a solution dissolved to 0 mol / liter.
The results are shown in Table 1.

【表1】 以上のように、本発明の電解液は、天然黒鉛上での電解
液の電気分解量をあらわす漏れ電流がいずれも小さくな
っており、電解液の電気分解が抑制されている事を示
す。
[Table 1] As described above, in the electrolytic solution of the present invention, the leakage current indicating the amount of electrolysis of the electrolytic solution on natural graphite is small, indicating that the electrolysis of the electrolytic solution is suppressed.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の非水電解液は、黒鉛などの高結
晶性炭素を負極に用いた場合に起こる溶媒の還元分解反
応を低く抑制することができる。その結果、この非水電
解液を用いた二次電池は、高温保存特性やサイクル特性
などの電池寿命、充放電特性、負荷特性、低温における
電池特性に優れている。従って、この非水電解液は、リ
チウムイオン二次電池用の非水電解液として特に好適で
The non-aqueous electrolyte of the present invention can suppress the reductive decomposition reaction of the solvent which occurs when highly crystalline carbon such as graphite is used for the negative electrode. As a result, a secondary battery using this non-aqueous electrolyte is excellent in battery life such as high-temperature storage characteristics and cycle characteristics, charge / discharge characteristics, load characteristics, and battery characteristics at low temperatures. Therefore, this non-aqueous electrolyte is particularly suitable as a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式[1]で表される化合物を含有
する非水溶媒と電解質とからなることを特徴とするリチ
ウム二次電池用非水電解液。 【化1】 (ここで、Mは金属元素、リンまたはホウ素を表わす。
R1は炭素数が1〜 11 のアルキルオキシ基、または、シ
リルオキシ基を表わし、nが2以上の場合R1は同一で
も異なっていてもよい。R2、R3、R4は、互いに同一
であっても異なっていてもよく、炭素数が1〜11のアル
キル基、アルケニル基、アリール基またはアルキルオキ
シ基を表わす。nは、Mに結合するR1の個数を表わし、
Mの酸化数−1である。)
1. A non-aqueous electrolyte for a lithium secondary battery, comprising a non-aqueous solvent containing a compound represented by the general formula [1] and an electrolyte. Embedded image (Here, M represents a metal element, phosphorus or boron.
R 1 has 1 to 11 carbon atoms Represents an alkyloxy group or a silyloxy group, and when n is 2 or more, R1s may be the same or different. R 2 , R 3 and R 4 may be the same or different from each other, and represent an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an alkyloxy group having 1 to 11 carbon atoms. n represents the number of R 1 bonded to M;
The oxidation number of M is -1. )
【請求項2】 前記一般式[1]で表される化合物に
おいて、R1がメトキシ基、エトキシ基、プロピロキシ
基、ブトキシ基、フェノキシ基、トリメチルシリロキシ
基のいずれかであり、R、R、Rは、メチル基、
エチル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニル基、フェ
ノキシ基、ビニル基のいずれかであることを特徴とする
請求項1記載の非水電解液。
2. A compound represented by the general formula [1], R 1 is a methoxy group, an ethoxy group, propyloxy group, butoxy group, a phenoxy group, or a trimethylsilyloxy group, R 2, R 3 , R 4 is a methyl group,
2. The non-aqueous electrolyte according to claim 1, wherein the non-aqueous electrolyte is any one of an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a phenyl group, a phenoxy group, and a vinyl group.
【請求項3】 前記の非水溶媒が、前記一般式[1]
で表される化合物と、一般式[2a]または[2b]で
表される環状炭酸エステルのうち少なくとも1種および
/または鎖状炭酸エステルとを含むことを特徴とする請
求項1〜2記載の非水電解液。 【化2】 (式[2a]または[2b]中、R5〜R8は、互いに同
一であっても異なっていてもよく、水素原子、または炭
素数1〜6のアルキル基である。)
3. The non-aqueous solvent according to the above general formula [1]
The compound represented by the formula (1) and at least one cyclic carbonate represented by the general formula [2a] or [2b] and / or a linear carbonate. Non-aqueous electrolyte. Embedded image (In the formula [2a] or [2b], R 5 to R 8 may be the same or different from each other, and are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
【請求項4】 前記一般式[2a]または[2b]で
表される環状炭酸エステルが、エチレンカーボネート、
プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、また
はビニレンカーボネートのいずれかであることを特徴と
する請求項3記載の非水電解液。
4. The cyclic carbonate represented by the general formula [2a] or [2b] is ethylene carbonate,
The non-aqueous electrolyte according to claim 3, wherein the non-aqueous electrolyte is one of propylene carbonate, butylene carbonate, and vinylene carbonate.
【請求項5】 前記鎖状炭酸エステルが、ジメチルカ
ーボネート、ジエチルカーボネート、またはメチルエチ
ルカーボネートのいずれかであることを特徴とする請求
項3記載の非水電解液。
5. The non-aqueous electrolyte according to claim 3, wherein the chain carbonate is one of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and methyl ethyl carbonate.
【請求項6】 前記一般式[1]で表される化合物
が、非水溶媒全体に対してに0.1〜15重量%含まれ
ていることを特徴とする請求項1〜5記載の非水電解
液。
6. The non-aqueous solution according to claim 1, wherein the compound represented by the general formula [1] is contained in an amount of 0.1 to 15% by weight based on the whole non-aqueous solvent. Water electrolyte.
【請求項7】 非水溶媒中の前記一般式[2a]また
は[2b]で表される環状炭酸エステルのうち少なくと
も1種と鎖状炭酸エステルの重量比率が15:85〜5
5:45であることを特徴とする請求項4〜6記載の非
水電解液。
7. The weight ratio of at least one cyclic carbonate represented by the general formula [2a] or [2b] to a chain carbonate in a non-aqueous solvent is 15: 85-5.
The non-aqueous electrolyte according to claim 4, wherein the ratio is 5:45.
【請求項8】 電解質がリチウム塩であることを特徴
とする請求項1〜7記載の非水電解液。
8. The non-aqueous electrolyte according to claim 1, wherein the electrolyte is a lithium salt.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の非水
電解液を含むリチウム二次電池。
9. A lithium secondary battery comprising the non-aqueous electrolyte according to claim 1.
【請求項10】 負極活物質として金属リチウム、リチ
ウム含有合金、またはリチウムイオンのドープ・脱ドー
プが可能な炭素材料、リチウムイオンのドープ・脱ドー
プが可能な酸化スズ、リチウムイオンのドープ・脱ドー
プが可能な酸化チタン、酸化ニオブ、酸化バナジウムま
たはリチウムイオンのドープ・脱ドープが可能なシリコ
ンのいずれかを含む負極と、正極活物質として遷移金属
酸化物、遷移金属硫化物、リチウムと遷移金属の複合酸
化物、導電性高分子材料、炭素材料またはこれらの混合
物のいずれかを含む正極と、請求項1〜8記載のいずれ
かの非水電解液とを含むことを特徴とするリチウム二次
電池。
10. A negative electrode active material such as metallic lithium, a lithium-containing alloy, a carbon material capable of doping and undoping lithium ions, a tin oxide capable of doping and undoping lithium ions, and a doping and undoping of lithium ions A negative electrode containing any of titanium oxide, niobium oxide, vanadium oxide or silicon capable of doping and undoping lithium ions, and a transition metal oxide, a transition metal sulfide, and a mixture of lithium and a transition metal as a positive electrode active material. A lithium secondary battery comprising: a positive electrode containing any one of a composite oxide, a conductive polymer material, a carbon material, and a mixture thereof; and the nonaqueous electrolyte according to any one of claims 1 to 8. .
【請求項11】 前記リチウムイオンのドープ・脱ド
ープが可能な炭素材料が、X線解析で測定した(00
2)面における面間隔距離(d002)が、0.340
nm以下であることを特徴とする請求項10記載のリチ
ウム二次電池。
11. The carbon material capable of doping / dedoping lithium ions is measured by X-ray analysis.
2) The plane distance (d002) on the plane is 0.340
11. The lithium secondary battery according to claim 10, wherein the thickness is equal to or less than nm.
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Cited By (25)

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