JP2014022334A - Electrolyte for nonaqueous electricity storage device - Google Patents

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Shinya Hamazaki
真也 浜崎
Masahito Murakami
将人 村上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte achieving a lithium ion secondary battery having high cycle life even when a positive electrode containing a positive electrode active material acting at 4.4 V(vsLi/Li) or higher is used.SOLUTION: An electrolyte for a nonaqueous electricity storage device contains: a nonaqueous solvent; a bifunctional acid lithium salt (A) represented by the following formula (1); and a lithium salt (B) that is a lithium salt other than the bifunctional acid lithium salt represented by the following formula (1) and has no boron atom. (In the formula, Rrepresents a 0-10C hydrocarbon group that may be substituted, and Xrepresents a functional group selected from the group consisting of COO, SOand O.)

Description

本発明は、非水蓄電デバイス用電解液及び該電解液を用いたリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to an electrolyte for a non-aqueous energy storage device and a lithium ion secondary battery using the electrolyte.

近年の電子技術の発展や環境技術への関心の高まりに伴い、様々な電気化学デバイスが用いられている。特に、省エネルギー化への要請が多くあり、それに貢献できるものへの期待はますます高くなっている。蓄電デバイスの代表例であるリチウムイオン二次電池は、従来、主として携帯機器用充電地として使用されていたが、近年ではハイブリッド自動車及び電気自動車用電池としての使用が期待されている。
そのような流れの中で、リチウムイオン二次電池にはより一層高いエネルギー密度が求められており、その高いエネルギー密度を達成するため、電池の高電圧化が検討されている。電池の高電圧化には高電位で作動する正極を用いる必要があり、具体的には、4.4V(vsLi/Li+)以上で作動する種々の正極活物質が提案されている。
従来の4V前後の電圧で作動するリチウムイオン二次電池では、カーボネート系溶媒を主成分とした非水溶媒に、リチウム塩を溶解した非水電解液が広く用いられている。このカーボネート系電解液の特徴は、4V前後の電圧において、耐酸化性と耐還元性のバランスが良く、かつ、リチウムイオンの伝導性に優れる点である。ところが、4.4V(vsLi/Li+)以上で作動する正極活物質を含有する正極を用いた高電圧リチウムイオン二次電池においては、このカーボネート系電解液の溶媒が正極表面にて酸化分解し、サイクル寿命が低下するという課題が生ずる。
上記課題に対して、特許文献1には、電解液の非水溶媒として、フッ素化されたエチレンカーボネート(EC)を用いることにより、高電位における安定性の向上を図ることが提案されている。
With the recent development of electronic technology and increasing interest in environmental technology, various electrochemical devices are used. In particular, there are many requests for energy saving, and expectations for what can contribute to it are increasing. Conventionally, lithium ion secondary batteries, which are representative examples of power storage devices, have been mainly used as charging places for portable devices, but in recent years, they are expected to be used as batteries for hybrid vehicles and electric vehicles.
In such a flow, a higher energy density is required for the lithium ion secondary battery, and in order to achieve the higher energy density, higher voltage of the battery is being studied. In order to increase the voltage of the battery, it is necessary to use a positive electrode that operates at a high potential. Specifically, various positive electrode active materials that operate at 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher have been proposed.
In a conventional lithium ion secondary battery that operates at a voltage of about 4 V, a nonaqueous electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in a nonaqueous solvent containing a carbonate solvent as a main component is widely used. The feature of this carbonate electrolyte is that it has a good balance between oxidation resistance and reduction resistance at a voltage of about 4 V, and is excellent in lithium ion conductivity. However, in a high-voltage lithium ion secondary battery using a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher, the solvent of the carbonate electrolyte solution is oxidized and decomposed on the positive electrode surface. As a result, the cycle life is reduced.
In response to the above problem, Patent Document 1 proposes to improve stability at high potential by using fluorinated ethylene carbonate (EC) as a non-aqueous solvent for an electrolytic solution.

国際公開2011−034162号パンフレットInternational Publication No. 2011-034162 Pamphlet

しかしながら、特許文献1に開示されている非水溶媒のフッ素化は高コストであり、また電解質の溶解性が低下するとともに、リチウムイオンの伝導性が大幅に低下するという問題がある。
上述したとおり、従来の技術では、4.4V(vsLi/Li+)以上で作動する正極活物質を含有する正極を用いた高電圧リチウムイオン二次電池において、サイクル寿命の低下に対する解決策は示されていない。
かかる事情に鑑みて、本発明は、4.4V(vsLi/Li+)以上で作動する正極活物質を含有する正極を用いた場合でも高いサイクル寿命を有するリチウムイオン二次電池を実現する電解液を提供することを目的とする。
However, the fluorination of the non-aqueous solvent disclosed in Patent Document 1 is expensive, and there are problems that the solubility of the electrolyte is lowered and the conductivity of lithium ions is significantly lowered.
As described above, in the conventional technology, there is no solution for reduction in cycle life in a high-voltage lithium ion secondary battery using a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at 4.4 V (vs Li / Li + ) or higher. It has not been.
In view of such circumstances, the present invention provides an electrolytic solution that realizes a lithium ion secondary battery having a high cycle life even when a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher is used. The purpose is to provide.

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、非水溶媒と、特定の構造を有するリチウム塩と、上記リチウム塩とは異なる特定のリチウム塩と、を含有する電解液を用いることで、高電圧駆動かつ高いサイクル寿命を有するリチウムイオン二次電池を達成することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors use an electrolytic solution containing a nonaqueous solvent, a lithium salt having a specific structure, and a specific lithium salt different from the lithium salt. Thus, it has been found that a lithium ion secondary battery having a high voltage drive and a high cycle life can be achieved, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は下記のとおりである。
[1]
非水溶媒と、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)と、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩以外のリチウム塩であって、ホウ素原子を有さないリチウム塩(B)と、を含有する非水蓄電デバイス用電解液。
That is, the present invention is as follows.
[1]
A lithium salt other than a non-aqueous solvent, a bifunctional acid lithium salt (A) represented by the following formula (1), and a bifunctional acid lithium salt represented by the following formula (1), having a boron atom An electrolyte solution for a non-aqueous storage device, comprising: a lithium salt (B) that is not used.

(式中、R3は置換されていてもよい炭素数0から10の炭化水素基を示し、X-はCOO-、SO3 -、及びO-からなる群から選ばれる官能基を示す。)
[2]
前記二官能酸リチウム塩(A)の含有量が電解液に対して0.001質量%以上10質量%以下であり、前記リチウム塩(B)の含有量が電解液に対して1質量%以上40質量%以下である、上記[1]記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[3]
前記二官能酸リチウム塩(A)は、ジカルボン酸リチウム塩である、上記[1]又は[2]記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[4]
前記二官能酸リチウム塩(A)は、シュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、ジフルオロマロン酸リチウム、コハク酸リチウム、テトラフルオロコハク酸リチウム、アジピン酸リチウム、及びグルタル酸リチウムからなる群から選ばれる1種以上のリチウム塩である、上記[1]又は[2]記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[5]
前記電解液が、下記式(2)及び/又は式(3)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)を更に含有する、上記[1]〜[4]のいずれか記載の非水蓄電デバイス用電解液。
(Wherein R 3 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 0 to 10 carbon atoms, and X represents a functional group selected from the group consisting of COO , SO 3 , and O ).
[2]
The content of the lithium bifunctional acid salt (A) is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the electrolytic solution, and the content of the lithium salt (B) is 1% by mass or more with respect to the electrolytic solution. The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to the above [1], which is 40% by mass or less.
[3]
The electrolyte for a non-aqueous storage device according to the above [1] or [2], wherein the bifunctional acid lithium salt (A) is a dicarboxylic acid lithium salt.
[4]
The bifunctional acid lithium salt (A) is selected from the group consisting of lithium oxalate, lithium malonate, lithium difluoromalonate, lithium succinate, lithium tetrafluorosuccinate, lithium adipate, and lithium glutarate. The electrolyte solution for a non-aqueous storage device according to the above [1] or [2], which is the above lithium salt.
[5]
The non-aqueous solution according to any one of [1] to [4], wherein the electrolytic solution further contains a lithium salt (C) having a boron atom represented by the following formula (2) and / or formula (3). Electrolytic solution for electricity storage devices.

(式中、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示し、R1は、置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。aは0又は1の整数を示し、nは0〜2の整数を示す。) (In the formula, X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, and R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. An integer of 0 or 1 is shown, and n is an integer of 0 to 2.)

(式中、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示し、R2は、水素原子、フッ素原子又は置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。mは0〜4の整数を示す。)
[6]
前記リチウム塩(C)の含有量が電解液に対して0.01質量%以上10質量%以下である、上記[5]記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[7]
前記非水溶媒が、環状カーボネート及び鎖状カーボネートを含有する、上記[1]〜[6]のいずれか記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[8]
前記環状カーボネートとして、エチレンカーボネート、及びプロピレンカーボネートからなる群から選ばれる1種以上のカーボネート溶媒を含有し、前記鎖状カーボネートとして、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートからなる群から選ばれる1種以上のカーボネート溶媒を含有する、上記[1]〜[7]のいずれか記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[9]
前記リチウム塩(B)は、LiPF6である、上記[1]〜[8]のいずれか記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[10]
前記リチウム塩(C)は、LiBF4、LiB(C242、及びLiBF2(C24)からなる群から選ばれる1種以上である、上記[5]〜[9]のいずれか記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[11]
上記[1]〜[10]のいずれか記載の非水蓄電デバイス用電解液と、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質を含有する正極と、負極と、を有するリチウムイオン二次電池。
[12]
前記4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質は、LiMn2-xMax4〔Maは遷移金属から選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7である。〕で示されるスピネル型酸化物、Li2McO3とLiMdO2〔Mc及びMdは別個独立に遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕との複合酸化物であって、一般式zLi2McO3−(1−z)LiMdO2〔0.1≦z≦0.9である。〕で示されるLi過剰層状酸化物正極活物質、LiMb1-yFeyPO4〔Mbは、Mn又はCoから選ばれる1種以上を示し、0≦y≦0.9である。〕で示されるオリビン型正極活物質、及びLi2MePO4F〔Meは遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕、からなる群から選ばれる1種以上である、上記[11]記載のリチウムイオン二次電池。
Wherein X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom, and R 2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an optionally substituted hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms. And m represents an integer of 0 to 4.)
[6]
The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to the above [5], wherein the content of the lithium salt (C) is 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the electrolyte solution.
[7]
The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to any one of the above [1] to [6], wherein the non-aqueous solvent contains a cyclic carbonate and a chain carbonate.
[8]
The cyclic carbonate contains one or more carbonate solvents selected from the group consisting of ethylene carbonate and propylene carbonate, and the chain carbonate is selected from the group consisting of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate. Electrolyte solution for nonaqueous electrical storage devices in any one of said [1]-[7] containing the carbonate solvent of a seed | species or more.
[9]
The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to any one of [1] to [8], wherein the lithium salt (B) is LiPF 6 .
[10]
The lithium salt (C) is one or more selected from the group consisting of LiBF 4 , LiB (C 2 O 4 ) 2 , and LiBF 2 (C 2 O 4 ), according to the above [5] to [9]. The electrolyte solution for nonaqueous electrical storage devices in any one.
[11]
An electrolyte for a nonaqueous electricity storage device according to any one of [1] to [10] above, a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher, and a negative electrode. A lithium ion secondary battery.
[12]
The positive electrode active material operating in the 4.4V (vsLi / Li +) or more potential, LiMn 2-x Ma x O 4 [Ma represents at least one element selected from transition metal, 0.2 ≦ x ≦ 0 .7. Spinel oxide represented by], Li 2 MCO 3 and LiMdO 2 [Mc and Md represents one or more selected from independently a transition metal. And a general formula zLi 2 McO 3 — (1-z) LiMdO 2 [0.1 ≦ z ≦ 0.9. LiMb 1 -y Fe y PO 4 [Mb represents one or more selected from Mn or Co, and 0 ≦ y ≦ 0.9. And an olivine-type positive electrode active material represented by the formula: Li 2 MePO 4 F [Me represents one or more selected from transition metals. ] The lithium ion secondary battery according to the above [11], which is at least one selected from the group consisting of:

本発明により、高電圧で作動し、かつ、高いサイクル寿命を有するリチウムイオン二次電池を実現する電解液、及びその電解液を用いたリチウムイオン二次電池を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electrolytic solution that realizes a lithium ion secondary battery that operates at a high voltage and has a high cycle life, and a lithium ion secondary battery that uses the electrolytic solution.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly an example of the lithium ion secondary battery in this embodiment.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「本実施形態」という。)について詳細に説明する。以下の本実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明を以下の内容に限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨の範囲内で適宜に変形して実施できる。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. The following embodiments are examples for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention to the following contents. The present invention can be implemented with appropriate modifications within the scope of the gist thereof.

本実施形態における非水蓄電デバイス用電解液は、
非水溶媒と、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)と、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩以外のリチウム塩であって、ホウ素原子を有さないリチウム塩(B)と、を含有する。
In the present embodiment, the electrolyte for the non-aqueous storage device is:
A lithium salt other than a non-aqueous solvent, a bifunctional acid lithium salt (A) represented by the following formula (1), and a bifunctional acid lithium salt represented by the following formula (1), having a boron atom A lithium salt (B).

(式中、R3は置換されていてもよい炭素数0から10の炭化水素基を示し、X-はCOO-、SO3 -、及びO-からなる群から選ばれる官能基を示す。) (Wherein R 3 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 0 to 10 carbon atoms, and X represents a functional group selected from the group consisting of COO , SO 3 , and O ).

本実施形態における電解液に用いられる非水溶媒としては、特に限定されず様々なものを用いることができるが、例えば、非プロトン性極性溶媒が好ましい。その具体例としては、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、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート及び4,5−ジフルオロエチレンカーボネートになどの環状カーボネート;γープチロラクトン及びγーバレロラクトンなどのラクトン;スルホランなどの環状スルホン;テトラヒドロフラン及びジオキサンなどの環状エーテル;エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロビルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート及びメチルトリフルオロエチルカーボネートなどの鎖状カーボネート;アセトニトリルなどのニトリル;ジメチルエーテルなどの鎖状エーテル;プロピオン酸メチルなどの鎖状カルボン酸エステル;ジメトキシエタンなどの鎖状エーテルカーボネート化合物が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The nonaqueous solvent used in the electrolytic solution in the present embodiment is not particularly limited, and various solvents can be used. For example, an aprotic polar solvent is preferable. Specific examples thereof include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate, fluoroethylene. Cyclic carbonates such as carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate; lactones such as γ-ptyrolactone and γ-valerolactone; cyclic sulfones such as sulfolane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methylpropyl Carbonate, methyl isopropyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, Examples include chain carbonates such as tilpropyl carbonate and methyl trifluoroethyl carbonate; nitriles such as acetonitrile; chain ethers such as dimethyl ether; chain carboxylic acid esters such as methyl propionate; chain ether carbonate compounds such as dimethoxyethane. . These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

非水溶媒としては、イオン伝導性の観点から、環状カーボネート、鎖状カーボネートなどのカーボネート系溶媒を用いることがより好ましい。また、カーボネート系溶媒として、環状カーボネートと鎖状カーボネートを組合せて用いることがさらに好ましい。環状カーボネートとしては、特に限定されず様々なものを用いることができるが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネートが好ましく、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートがより好ましい。鎖状カーボネートとしては、特に限定されず様々なものを用いることができるが、例えば、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートが好ましい。   As the non-aqueous solvent, it is more preferable to use a carbonate-based solvent such as cyclic carbonate and chain carbonate from the viewpoint of ion conductivity. Further, it is more preferable to use a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate as the carbonate solvent. Although it does not specifically limit as a cyclic carbonate and various things can be used, For example, ethylene carbonate, propylene carbonate, and fluoroethylene carbonate are preferable, and ethylene carbonate and propylene carbonate are more preferable. The chain carbonate is not particularly limited, and various types can be used. For example, ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate are preferable.

カーボネート系溶媒として、環状カーボネートと鎖状カーボネートを組合せて含む場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの混合比は、イオン伝導性の観点から、体積比で1:10〜5:1であることが好ましく、1:5〜3:1であることがより好ましい。   When the carbonate solvent includes a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate, the mixing ratio of the cyclic carbonate and the chain carbonate is 1:10 to 5: 1 in terms of volume ratio from the viewpoint of ion conductivity. Preferably, it is 1: 5 to 3: 1.

カーボネート系溶媒を用いる場合、電池物性改善の観点から、必要に応じて、アセトニトリル、スルホラン等の別の非水溶媒をさらに添加することができる。   In the case of using a carbonate-based solvent, another nonaqueous solvent such as acetonitrile or sulfolane can be further added as necessary from the viewpoint of improving battery physical properties.

本実施形態における非水蓄電デバイス用電解液は、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)を、電解液に対して好ましくは0.001質量%以上10質量%以下で含有する。二官能酸リチウム塩(A)の含有量が電解液に対して0.001質量%以上であると、良好なサイクル性能を発現する傾向にあり、電解液に対して10質量%以下であると、良好なイオン伝導性を担保できる傾向にある。   The electrolyte for a non-aqueous electricity storage device in the present embodiment preferably contains a bifunctional acid lithium salt (A) represented by the following formula (1) in an amount of 0.001% by mass to 10% by mass with respect to the electrolyte. contains. When the content of the bifunctional acid lithium salt (A) is 0.001% by mass or more with respect to the electrolytic solution, good cycle performance tends to be exhibited, and 10% by mass or less with respect to the electrolytic solution. The good ionic conductivity tends to be ensured.

式中、R3は置換されていてもよい炭素数0から10の炭化水素基を示し、X-はCOO-、SO3 -、及びO-からなる群から選ばれる官能基を示す。 In the formula, R 3 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 0 to 10 carbon atoms, and X represents a functional group selected from the group consisting of COO , SO 3 , and O .

式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)において、R3は置換されていてもよい炭素数0から10の炭化水素基を示すが、サイクル性能改善の観点から、R3の炭素数は0から6であることが好ましい。なお、炭素数0の場合、R3は結合を示し、例えば、X-がCOO-である場合、二官能酸リチウム塩(A)はシュウ酸リチウムとなる。また、R3は、炭素、水素以外にも、酸素、窒素、ホウ素、フッ素、塩素、硫黄などの異種元素を含有していてもよい。R3、サイクル性能改善の観点から、メチレン基、ジフルオロメチレン基、エチレン基、テトラフルオロエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、−CHCH3−、−C(CH32−であることが好ましい。 In the difunctional acid lithium salt (A) represented by the formula (1), R 3 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 0 to 10 carbon atoms. From the viewpoint of improving the cycle performance, R 3 The number of carbon atoms is preferably 0 to 6. When the number of carbon atoms is 0, R 3 represents a bond. For example, when X is COO , the bifunctional lithium acid salt (A) is lithium oxalate. R 3 may contain a different element such as oxygen, nitrogen, boron, fluorine, chlorine, and sulfur in addition to carbon and hydrogen. From the viewpoint of improving R 3 and cycle performance, a methylene group, a difluoromethylene group, an ethylene group, a tetrafluoroethylene group, a propylene group, a butylene group, —CHCH 3 —, and —C (CH 3 ) 2 — are preferable.

式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)において、X-は、COO-、SO3 -、及びO-からなる群から選ばれる官能基を示すが、電解液中の安定性の観点から、X-は、COO-、SO3 -であることが好ましく、COO-であることがより好ましい。即ち、二官能酸リチウム塩(A)は、ジカルボン酸リチウム塩であることが特に好ましい。 In the difunctional acid lithium salt (A) represented by the formula (1), X represents a functional group selected from the group consisting of COO , SO 3 , and O , and is stable in the electrolytic solution. In view of the above, X is preferably COO or SO 3 , and more preferably COO . That is, the difunctional acid lithium salt (A) is particularly preferably a dicarboxylic acid lithium salt.

式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)は、電池のサイクル性能改善の観点から、シュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、ジフルオロマロン酸リチウム、コハク酸リチウム、テトラフルオロコハク酸リチウム、アジピン酸リチウム、グルタル酸リチウムであることが好ましく、シュウ酸リチウム、ジフルオロマロン酸リチウム、コハク酸リチウム、テトラフルオロコハク酸リチウム、アジピン酸リチウム、グルタル酸リチウムであることがより好ましく、シュウ酸リチウム、コハク酸リチウム、アジピン酸リチウム、グルタル酸リチウムであることが更に好ましく、コハク酸リチウムであることが特に好ましい。   From the viewpoint of improving the cycle performance of the battery, the bifunctional acid lithium salt (A) represented by the formula (1) is lithium oxalate, lithium malonate, lithium difluoromalonate, lithium succinate, lithium tetrafluorosuccinate, Lithium adipate and lithium glutarate are preferred, lithium oxalate, lithium difluoromalonate, lithium succinate, lithium tetrafluorosuccinate, lithium adipate, lithium glutarate, and lithium oxalate, Lithium succinate, lithium adipate, and lithium glutarate are more preferable, and lithium succinate is particularly preferable.

式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)の電解液中の含有量は、電池のサイクル性能改善の観点から好ましくは0.001質量%以上であり、電池出力の観点から好ましくは10質量%以下である。二官能酸リチウム塩(A)の含有量は、より好ましくは0.01質量%以上5質量%以下であり、更に好ましくは0.05質量%以上5質量%以下、更により好ましくは0.1質量%以上3質量%以下、特に好ましくは、0.2質量%以上3質量%以下である。なお、二官能酸リチウム塩(A)は、電解液中に分散状態で存在していてもよく、電解液に溶解していてもよい。   The content of the bifunctional acid lithium salt (A) represented by the formula (1) in the electrolytic solution is preferably 0.001% by mass or more from the viewpoint of improving the cycle performance of the battery, and preferably from the viewpoint of battery output. Is 10% by mass or less. The content of the bifunctional lithium salt (A) is more preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less, further preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less, and still more preferably 0.1% by mass. The content is not less than 3% by mass and not more than 3% by mass, particularly preferably not less than 0.2% by mass and not more than 3% by mass. In addition, the bifunctional lithium acid salt (A) may exist in a dispersed state in the electrolytic solution, or may be dissolved in the electrolytic solution.

式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)を電解液中に添加することにより、サイクル性能が大幅に改善する。詳細な機構は明らかとなっていないが、二官能酸リチウム塩(A)が電池中で生成する酸成分をトラップし、電池の性能低下を抑制し、さらにトラップ後に、正極及び/又は負極表面に保護皮膜を形成し電池性能の低下を抑制しているものと考えられる。上述したとおり、二官能酸リチウム塩(A)は電解液に不溶の分散状態であっても、分散粒子表面で酸成分をトラップする効果を有すると考えられる。   By adding the bifunctional acid lithium salt (A) represented by the formula (1) to the electrolytic solution, the cycle performance is greatly improved. Although the detailed mechanism has not been clarified, the bifunctional acid lithium salt (A) traps the acid component generated in the battery, suppresses the performance degradation of the battery, and further, on the positive electrode and / or negative electrode surface after the trap. It is considered that a protective film is formed to suppress a decrease in battery performance. As described above, the bifunctional lithium acid salt (A) is considered to have an effect of trapping the acid component on the surface of the dispersed particles even in a dispersed state insoluble in the electrolytic solution.

本実施形態における非水蓄電デバイス用電解液は、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩以外のリチウム塩であって、ホウ素原子を有さないリチウム塩(B)を含有する。リチウム塩(B)は、正極又は負極、或いは両方に作用することにより電解液の酸化分解を抑制する機能を有していてもよいが、主に、電解液のイオン伝導性を担う電解質としての機能が大きいと考えられる。リチウム塩(B)の電解液中の含有量は、イオン伝導性の観点から、電解液に対して好ましくは1質量%以上であり、低温での溶解性の観点から、電解液に対して好ましくは40質量%以下である。リチウム塩(B)の含有量は、電解液に対してより好ましくは5質量%以上35質量%以下であり、更に好ましくは7質量%以上30質量%以下である。   The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device in the present embodiment is a lithium salt other than the bifunctional lithium salt represented by the following formula (1), and contains a lithium salt (B) having no boron atom. The lithium salt (B) may have a function of suppressing the oxidative decomposition of the electrolytic solution by acting on the positive electrode, the negative electrode, or both, but mainly as an electrolyte responsible for the ionic conductivity of the electrolytic solution. The function is considered large. The content of the lithium salt (B) in the electrolyte solution is preferably 1% by mass or more with respect to the electrolyte solution from the viewpoint of ion conductivity, and preferably from the viewpoint of solubility at low temperatures with respect to the electrolyte solution. Is 40% by mass or less. The content of the lithium salt (B) is more preferably 5% by mass or more and 35% by mass or less, and further preferably 7% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the electrolytic solution.

リチウム塩(B)の構造としては、式(1)で表されるリチウム塩以外のリチウム塩構造であって、分子構造中にホウ素原子を有さないものであればどのような構造でも差し支えないが、イオン伝導性の観点から、好ましくは、LiPF6、LiCIO4、LiAsF6、Li2SiF6、LiOSO2k2k+1〔kは1〜8の整数〕、LiN(SO2k2k+12〔kは1〜8の整数〕、LiPFn(Ck2k+16-n[nは1〜5の整数、kは1〜8の整数〕、LiPF4(C22)、LiPF2(C222であり、より好ましくは、LiPF6、LiOSO2k2k+1〔kは1〜8の整数〕、LiN(SO2k2k+12〔kは1〜8の整数〕、LiPFn(Ck2k+16-n[nは1〜5の整数、kは1〜8の整数〕、LiPF4(C22)、LiPF2(C222であり、更に好ましくは、LiPF6である。これらの電解質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The structure of the lithium salt (B) may be any structure as long as it is a lithium salt structure other than the lithium salt represented by the formula (1) and does not have a boron atom in the molecular structure. However, from the viewpoint of ionic conductivity, LiPF 6 , LiCIO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F 2k + 1 [k is an integer of 1 to 8], LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 [k is an integer of 1 to 8], LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n [n is an integer of 1 to 5, k is an integer of 1 to 8], LiPF 4 ( C 2 O 2 ), LiPF 2 (C 2 O 2 ) 2 , more preferably LiPF 6 , LiOSO 2 C k F 2k + 1 [k is an integer of 1 to 8], LiN (SO 2 C k F 2k + 1) 2 [k is an integer of 1 to 8], LiPF n (C k F 2k + 1) 6-n [n is an integer of from 1 to 5, k is an integer of 1 to 8], iPF 4 (C 2 O 2) , a LiPF 2 (C 2 O 2) 2, more preferably LiPF 6. These electrolytes can be used singly or in combination of two or more.

本実施形態における非水蓄電デバイス用電解液は、下記式(2)及び/又は式(3)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)を、電解液に対して0.01質量%以上10質量%以下で更に含有することが好ましい。   The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device in the present embodiment contains 0.01% by mass of a lithium salt (C) having a boron atom represented by the following formula (2) and / or formula (3) with respect to the electrolyte solution. It is preferable to further contain 10% by mass or less.

式中、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示し、R1は、置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。aは0又は1の整数を示し、nは0〜2の整数を示す。 In the formula, X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, and R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. a represents an integer of 0 or 1, and n represents an integer of 0 to 2.

式中、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示し、R2は、水素原子、フッ素原子又は置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。mは0〜4の整数を示す。 In the formula, X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom, and R 2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Indicates. m shows the integer of 0-4.

式(2)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)において、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示すが、リチウムイオン二次電池中での化学的耐久性の観点から、フッ素原子が好ましい。   In the lithium salt (C) having a boron atom represented by the formula (2), X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. From the viewpoint of chemical durability, a fluorine atom is preferred.

また、R1は置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基のみならず、フェニル基などの芳香族炭化水素基も含まれる。また、水素原子がすべてフッ素原子に置換されたジフルオロメチレン基などのフッ素置換炭化水素基も含まれる。また、必要に応じて、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子や、ニトリル基(−CN)、エーテル基(−O−)、カーボネート基(−OCO2−)、エステル基(−CO2−)、カルボニル基(−CO−)スルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)、スルホン基(−SO2−)、ウレタン基(−NHCO2−)といった官能基を導入することができる。 R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. The hydrocarbon group includes not only an aliphatic hydrocarbon group but also an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group. Further, a fluorine-substituted hydrocarbon group such as a difluoromethylene group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms is also included. Further, if necessary, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, nitrile group (—CN), ether group (—O—), carbonate group (—OCO 2 —), ester group (—CO 2- ), carbonyl group (—CO—) sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—), sulfone group (—SO 2 —), urethane group (—NHCO 2 —) are introduced. be able to.

1は、非水溶媒との混和性の観点から、炭素数1〜10であり、好ましくは炭素数1〜8であり、より好ましくは炭素数1〜6である。 R 1 has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, and more preferably 1 to 6 carbon atoms, from the viewpoint of miscibility with a non-aqueous solvent.

1の好ましい例としては、メチレン基、エチレン基、1−メチルエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、1,2−ジメチルエチレン基、1,2−ジ(トリフルオロメチル)エチレン基、フルオロエチレン基などの脂肪族炭化水素基;フェニル基、ニトリル置換フェニル基、フルオロ化フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。上記の中でも、イオン伝導性の観点から、メチレン基、エチレン基、1−メチルエチレン基、プロピレン基、1,2−ジメチルエチレン基、1,2−ジ(トリフルオロメチル)エチレン基、フルオロエチレン基がより好ましい。 Preferred examples of R 1 include methylene group, ethylene group, 1-methylethylene group, propylene group, butylene group, 1,2-dimethylethylene group, 1,2-di (trifluoromethyl) ethylene group, fluoroethylene group. And an aliphatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a nitrile-substituted phenyl group, and a fluorinated phenyl group. Among these, from the viewpoint of ion conductivity, methylene group, ethylene group, 1-methylethylene group, propylene group, 1,2-dimethylethylene group, 1,2-di (trifluoromethyl) ethylene group, fluoroethylene group Is more preferable.

また、式(2)中、aは0又は1の整数を示し、安定性の観点からaは0であることが好ましい。aが0の場合、式(2)中の右側の構造はシュウ酸構造となる。また、式(2)中、nは0〜2の整数を示す。   In formula (2), a represents an integer of 0 or 1, and a is preferably 0 from the viewpoint of stability. When a is 0, the structure on the right side in formula (2) is an oxalic acid structure. Moreover, n shows the integer of 0-2 in Formula (2).

リチウムイオン二次電池中での化学的耐久性の観点から、式(2)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)は、以下の式(4)〜式(10)で表される構造を有していることがより好ましい。   From the viewpoint of chemical durability in the lithium ion secondary battery, the lithium salt (C) having a boron atom represented by the formula (2) is represented by the following formulas (4) to (10). More preferably, it has a structure.

式(3)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)において、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示すが、リチウムイオン二次電池中での化学的耐久性の観点から、フッ素原子が好ましい。   In the lithium salt (C) having a boron atom represented by the formula (3), X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. From the viewpoint of chemical durability, a fluorine atom is preferred.

また、R2は、水素原子、フッ素原子又は置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。炭化水素基としては、脂肪族炭化水素基のみならず、フェニル基などの芳香族炭化水素基も含まれる。また、炭化水素基中の水素原子がすべてフッ素原子に置換されたトリフルオロメチル基などのフッ素置換炭化水素基も含まれる。また、必要に応じて、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子や、ニトリル基(−CN)、エーテル基(−O−)、カーボネート基(−OCO2−)、エステル基(−CO2−)、カルボニル基(−CO−)スルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)、スルホン基(−SO2−)、ウレタン基(−NHCO2−)といった官能基を導入することができる。 R 2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. The hydrocarbon group includes not only an aliphatic hydrocarbon group but also an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group. Further, a fluorine-substituted hydrocarbon group such as a trifluoromethyl group in which all hydrogen atoms in the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms is also included. Further, if necessary, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, nitrile group (—CN), ether group (—O—), carbonate group (—OCO 2 —), ester group (—CO 2- ), carbonyl group (—CO—) sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—), sulfone group (—SO 2 —), urethane group (—NHCO 2 —) are introduced. be able to.

2の好ましい例としては、メチル基、エチル基、ビニル基、1−メチルビニル基、プロピル基、ブチル基、トリフルオロメチル基などの脂肪族炭化水素基;ベンジル基、フェニル基、ニトリル置換フェニル基、フルオロ化フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられる。上記の中でも、イオン伝導性の観点から、メチル基、エチル基、ビニル基、1−メチルビニル基、トリフルオロメチル基がより好ましい。 Preferred examples of R 2 include aliphatic hydrocarbon groups such as methyl group, ethyl group, vinyl group, 1-methylvinyl group, propyl group, butyl group and trifluoromethyl group; benzyl group, phenyl group, nitrile substituted phenyl And aromatic hydrocarbon groups such as a fluorinated phenyl group. Among these, a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, a 1-methylvinyl group, and a trifluoromethyl group are more preferable from the viewpoint of ion conductivity.

2が炭化水素基である場合、非水溶媒との混和性の観点から、R2の炭素数は1〜10であり、好ましくは炭素数1〜8であり、より好ましくは炭素数1〜6である。また、式(3)中、mは0〜4の整数を示す。 When R 2 is a hydrocarbon group, from the viewpoint of miscibility with a non-aqueous solvent, R 2 has 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, more preferably 1 to 1 carbon atoms. 6. Moreover, in Formula (3), m shows the integer of 0-4.

リチウムイオン二次電池中での化学的耐久性の観点から、式(3)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)としては、LiBF4、LiBF3(OCOCH3)、LiBF3(OCOCF3)、LiBF2(OCOCH32、LiBF2(OCOCF32、LiBF(OCOCH33、LiBF(OCOCF33、LiB(OCOCH34、LiB(OCOCF34であることがより好ましい。 From the viewpoint of chemical durability in the lithium ion secondary battery, as the lithium salt (C) having a boron atom represented by the formula (3), LiBF 4 , LiBF 3 (OCOCH 3 ), LiBF 3 (OCOCF 3 ), LiBF 2 (OCOCH 3 ) 2 , LiBF 2 (OCOCF 3 ) 2 , LiBF (OCOCH 3 ) 3 , LiBF (OCOCF 3 ) 3 , LiB (OCOCH 3 ) 4 , LiB (OCOCF 3 ) 4 More preferred.

本実施形態における電解液は、式(2)及び/又は式(3)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)を、電解液に対して0.01質量%以上10質量%以下含有することが好ましい。リチウムイオン二次電池において良好なサイクル寿命を得る観点から、リチウム塩(C)の含有量は好ましくは0.01質量%以上であり、電池出力の観点から、好ましくは10質量%以下である。リチウム塩(C)の含有量は、より好ましくは0.05質量%以上5質量%以下、更に好ましくは0.1質量%以上5質量%以下、更により好ましくは0.2質量%以上3質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以上3質量%以下である。   The electrolytic solution in this embodiment contains a lithium salt (C) having a boron atom represented by the formula (2) and / or the formula (3) in an amount of 0.01% by mass to 10% by mass with respect to the electrolytic solution. It is preferable to do. From the viewpoint of obtaining a good cycle life in the lithium ion secondary battery, the content of the lithium salt (C) is preferably 0.01% by mass or more, and preferably 10% by mass or less from the viewpoint of battery output. The content of the lithium salt (C) is more preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less, further preferably 0.1% by mass or more and 5% by mass or less, and still more preferably 0.2% by mass or more and 3% by mass. % Or less, particularly preferably 0.5% by mass or more and 3% by mass or less.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池においては、電解液中に、二官能酸リチウム塩(A)を含有させることにより、リチウムイオン二次電池のサイクル寿命を大幅に改善することができるが、さらに、リチウム塩(C)を含有させることにより、リチウムイオン二次電池のサイクル寿命をより改善することができる。この理由としては明らかではないが、式(2)又は式(3)の構造を有するリチウム塩(C)が正極又は負極、或いは両方に作用し、リチウムイオン二次電池内での電解液の酸化分解を抑制するためと推察される。リチウム塩(C)はイオン伝導性を担う電解質としての機能もあるが、主に、上記サイクル寿命を改善させる効果を目的とした添加剤として機能するため、電解液中の含有量も0.01質量%以上10質量%以下と少量において十分な効果を発揮する傾向にある。   In the lithium ion secondary battery in the present embodiment, the cycle life of the lithium ion secondary battery can be significantly improved by containing the bifunctional lithium salt (A) in the electrolytic solution. By including lithium salt (C), the cycle life of the lithium ion secondary battery can be further improved. Although it is not clear as this reason, the lithium salt (C) which has a structure of Formula (2) or Formula (3) acts on a positive electrode, a negative electrode, or both, and oxidation of the electrolyte solution in a lithium ion secondary battery This is presumed to suppress decomposition. The lithium salt (C) also has a function as an electrolyte responsible for ionic conductivity, but mainly functions as an additive for the purpose of improving the cycle life, so that the content in the electrolytic solution is also 0.01. There is a tendency to exhibit a sufficient effect in a small amount of mass% or more and 10 mass% or less.

本実施形態における電解液には、必要に応じて、上述した二官能酸リチウム塩(A)、リチウム塩(B)、リチウム塩(C)以外の添加剤を含有させることができる。電池のサイクル特性を向上させる観点からは、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、エチレンスルファイトなどを添加剤として含有させることが好ましい。   The electrolytic solution in the present embodiment can contain additives other than the above-described bifunctional lithium salt (A), lithium salt (B), and lithium salt (C) as necessary. From the viewpoint of improving the cycle characteristics of the battery, it is preferable to contain vinylene carbonate, fluoroethylene carbonate, ethylene sulfite or the like as an additive.

本実施形態における電解液は、非水蓄電デバイス用電解液として好適に用いられる。ここで非水蓄電デバイスとは、蓄電デバイス中の電解液に水溶液を用いない蓄電デバイスであり、具体的には、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池、カルシウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタなどが挙げられる。上記の中でも、非水蓄電デバイスとしては、実用性及び耐久性の観点から、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンキャパシタが好ましく、より好ましくはリチウムイオン二次電池である。   The electrolytic solution in the present embodiment is suitably used as an electrolytic solution for non-aqueous electricity storage devices. Here, the non-aqueous electricity storage device is an electricity storage device that does not use an aqueous solution as an electrolyte solution in the electricity storage device. Specifically, a lithium ion secondary battery, a sodium ion secondary battery, a calcium ion secondary battery, a lithium ion A capacitor etc. are mentioned. Among these, as a non-aqueous electricity storage device, a lithium ion secondary battery and a lithium ion capacitor are preferable from a viewpoint of practicality and durability, More preferably, it is a lithium ion secondary battery.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質を含有する正極を有することが好ましい。ここで、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質とは、4.4V(vsLi/Li+)の電位でリチウムイオン二次電池の正極として充電、放電反応を起こしうる正極活物質を示す。よって、該正極活物質を含有する正極を有するリチウムイオン二次電池の満充電時に、4.4V(vsLi/Li+)以上であれば十分であり、充電初期又は放電末期において4.4V(vsLi/Li+)以下となることは何ら差し支えない。リチウムイオン二次電池の高容量化の観点から、4.5V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質が、より好ましい。 The lithium ion secondary battery in the present embodiment preferably has a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher. Here, a positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher is charged and discharged as a positive electrode of a lithium ion secondary battery at a potential of 4.4 V (vs Li / Li + ). The positive electrode active material which can be obtained is shown. Therefore, 4.4 V (vsLi / Li + ) or more is sufficient at the time of full charge of a lithium ion secondary battery having a positive electrode containing the positive electrode active material, and 4.4 V (vsLi in the initial stage of charging or the end of discharging). / Li + ) or less. From the viewpoint of increasing the capacity of the lithium ion secondary battery, a positive electrode active material that operates at a potential of 4.5 V (vsLi / Li + ) or more is more preferable.

4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質としては、正極活物質の構造安定性の観点から、好ましくは、
一般式LiMn2-xMax4〔Maは遷移金属から選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7である。〕で示されるスピネル型酸化物、
Li2McO3とLiMdO2〔Mc及びMdは別個独立に遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕との複合酸化物であって、一般式zLi2McO3−(1−z)LiMdO2〔0.1≦z≦0.9である。〕で示されるLi過剰層状酸化物正極活物質、
LiMb1-yFeyPO4〔MbはMn又はCoから選ばれる1種以上を示し、0≦y≦0.9である。〕で示されるオリビン型正極活物質、及び
Li2MePO4F〔Meは遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕、
からなる群から選ばれる1種以上の正極活物質が挙げられる。
As the positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher, from the viewpoint of the structural stability of the positive electrode active material,
Formula LiMn 2-x Ma x O 4 [Ma represents at least one element selected from transition metal, 0.2 ≦ x ≦ 0.7. ] A spinel type oxide represented by
Li 2 McO 3 and LiMdO 2 [Mc and Md each independently represent one or more selected from transition metals. And a general formula zLi 2 McO 3 — (1-z) LiMdO 2 [0.1 ≦ z ≦ 0.9. Li-excess layered oxide positive electrode active material represented by
LiMb 1-y Fe y PO 4 [Mb represents one or more selected from Mn or Co, and 0 ≦ y ≦ 0.9. And an olivine-type positive electrode active material represented by the formula: Li 2 MePO 4 F [Me represents one or more selected from transition metals. ],
One or more positive electrode active materials selected from the group consisting of:

一般式LiMn2-xMax4〔Maは遷移金属から選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7である。〕で示されるスピネル型酸化物としては、安定性の観点から、LiMn2-xNix4〔0.2≦x≦0.7〕で示される構造を有することが好ましい。より好ましい構造としては、LiMn2-xNix4〔0.3≦x≦0.6〕を挙げることができる。更に好ましい構造としては、LiMn1.5Ni0.54、LiMn1.6Ni0.44を挙げることができる。ここで、上記一般式LiMn2-xMax4〔Maは遷移金属から選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7である。〕で示されるスピネル型酸化物には、正極活物質の安定性、電子伝導性等の観点から、Mn原子のモル数に対して10モル%以下の範囲で上記構造以外に更に遷移金属又は遷移金属酸化物を含有させることができる。 Formula LiMn 2-x Ma x O 4 [Ma represents at least one element selected from transition metal, 0.2 ≦ x ≦ 0.7. From the viewpoint of stability, it is preferable that the spinel type oxide represented by the formula has a structure represented by LiMn 2−x Ni x O 4 [0.2 ≦ x ≦ 0.7]. As a more preferable structure, LiMn 2-x Ni x O 4 [0.3 ≦ x ≦ 0.6] can be exemplified. More preferable structures include LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 and LiMn 1.6 Ni 0.4 O 4 . Here, the general formula LiMn 2-x Ma x O 4 [Ma represents at least one element selected from transition metal, 0.2 ≦ x ≦ 0.7. In addition to the above structure, the spinel-type oxide represented by the above formula has a transition metal or transition in the range of 10 mol% or less with respect to the number of moles of Mn atoms from the viewpoint of stability of the positive electrode active material, electronic conductivity, Metal oxides can be included.

LiMb1-yFeyPO4〔MbはMn又はCoから選ばれる1種以上を示し、0≦y≦0.9である。〕で示されるオリビン型正極活物質としては、安定性、電子伝導性の観点から、LiMn1-yFeyPO4〔0.05≦y≦0.8〕、LiCo1-yFeyPO4〔0.05≦y≦0.8〕で示される構造を有することが好ましい。 LiMb 1-y Fe y PO 4 [Mb represents one or more selected from Mn or Co, and 0 ≦ y ≦ 0.9. As the olivine-type positive electrode active material represented by the following formula, LiMn 1-y Fe y PO 4 [0.05 ≦ y ≦ 0.8], LiCo 1-y Fe y PO 4 from the viewpoint of stability and electron conductivity. It preferably has a structure represented by [0.05 ≦ y ≦ 0.8].

Li2MePO4F〔Meは遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕で示されるフッ化オリビン型正極活物質としては、安定性の観点から、Li2FePO4F、Li2MnPO4F、Li2CoPO4Fで示される構造を有することが好ましい。 Li 2 MePO 4 F [Me represents one or more selected from transition metals. From the viewpoint of stability, the fluorinated olivine-type positive electrode active material represented by the following formula preferably has a structure represented by Li 2 FePO 4 F, Li 2 MnPO 4 F, or Li 2 CoPO 4 F.

一般式zLi2McO3−(1−z)LiMdO2〔Mc及びMdは別個独立に遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕で示されるLi過剰層状酸化物正極活物質としては、安定性の観点から、Li2McO3のMcがMnであり、zLi2MnO3−(1−z)LiNiaMnbCoc2〔0.3≦z≦0.7、a+b+c=1、0.2≦a≦0.6、0.2≦b≦0.6、0.05≦c≦0.4〕で示される構造を有することが好ましい。中でも、0.4≦z≦0.6、a+b+c=1、0.3≦a≦0.4、0.3≦b≦0.4、0.2≦c≦0.3である構造を有することがより好ましい。 Formula zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 [Mc and Md represents one or more selected from transition metal independently. In terms of stability, the Li-excess layered oxide positive electrode active material represented by the following formula shows that Li 2 McO 3 has Mn, and zLi 2 MnO 3 — (1-z) LiNi a Mn b Co c O 2 [0.3 ≦ z ≦ 0.7, a + b + c = 1, 0.2 ≦ a ≦ 0.6, 0.2 ≦ b ≦ 0.6, 0.05 ≦ c ≦ 0.4] It is preferable to have. Above all, it has a structure of 0.4 ≦ z ≦ 0.6, a + b + c = 1, 0.3 ≦ a ≦ 0.4, 0.3 ≦ b ≦ 0.4, 0.2 ≦ c ≦ 0.3. It is more preferable.

上記4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、4.4V(vsLi/Li+)以下の電位で作動する正極活物質と組み合せて用いることもできる。4.4V(vsLi/Li+)以下の電位で作動する正極活物質の代表例としては、LiFePO4が一例として挙げられる。 The positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher can be used alone or in combination of two or more. It can also be used in combination with a positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or less. As a typical example of the positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or less, LiFePO 4 can be given as an example.

正極活物質は、一般的な無機酸化物の合成方法と同様の方法で合成できる。即ち、所定の割合で金属塩(例えば硫酸塩や硝酸塩)を混合した混合物を、酸素を含む雰囲気環境下で焼成するか、若しくは、金属塩を溶解させた液に炭酸塩や水酸化物塩を作用させて難溶性の金属塩を析出させ、それを抽出分離したものに、Li源として炭酸Liや水酸化Liを混合した後、酸素を含む雰囲気環境下で焼成することで、無機酸化物からなる正極活物質を得ることができる。   The positive electrode active material can be synthesized by the same method as a general inorganic oxide synthesis method. That is, a mixture in which a metal salt (for example, sulfate or nitrate) is mixed at a predetermined ratio is fired in an atmosphere containing oxygen, or a carbonate or hydroxide salt is added to a solution in which the metal salt is dissolved. It is made to act by precipitating a hardly soluble metal salt by extraction and mixing it with extraction and separation, and after mixing Li carbonate and Li hydroxide as a Li source, it is baked in an atmospheric environment containing oxygen. A positive electrode active material can be obtained.

ここで、正極の作製方法の一例を以下に示す。まず、上記正極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤やバインダー等を加えて混合した正極合剤を溶剤に分散させて正極合剤含有ペーストを調製する。次いで、この正極合剤含有ペーストを正極集電体に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、正極が作製される。正極集電体は、例えば、アルミニウム箔、又はステンレス箔などの金属箔により構成される。   Here, an example of a method for manufacturing the positive electrode is described below. First, a positive electrode mixture-containing paste is prepared by dispersing, in a solvent, a positive electrode mixture prepared by adding a conductive additive, a binder, and the like to the positive electrode active material, as necessary. Next, this positive electrode mixture-containing paste is applied to a positive electrode current collector and dried to form a positive electrode mixture layer, which is pressurized as necessary to adjust the thickness, thereby producing a positive electrode. The positive electrode current collector is made of, for example, a metal foil such as an aluminum foil or a stainless steel foil.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、負極を有することが好ましい。負極は、リチウムイオン二次電池の負極として作用するものであれば特に限定されず、公知のものを用いることができる。負極は、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料からなる群より選ばれる1種以上を含有することが好ましい。即ち、負極は、負極活物質として炭素負極活物質、ケイ素合金負極活物質やスズ合金負極活物質といったリチウムと合金形成が可能な元素を含む負極活物質;ケイ素酸化物負極活物質;スズ酸化物負極活物質;及びチタン酸リチウム負極活物質に代表されるリチウム含有化合物からなる群より選ばれる1種以上の負極活物質を含有することが好ましい。これらの負極活物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。   The lithium ion secondary battery in the present embodiment preferably has a negative electrode. A negative electrode will not be specifically limited if it acts as a negative electrode of a lithium ion secondary battery, A well-known thing can be used. It is preferable that a negative electrode contains 1 or more types chosen from the group which consists of a material which can occlude and discharge | release lithium ion as a negative electrode active material. That is, the negative electrode includes a carbon negative electrode active material as a negative electrode active material, a negative electrode active material containing an element capable of forming an alloy with lithium, such as a silicon alloy negative electrode active material and a tin alloy negative electrode active material; a silicon oxide negative electrode active material; It is preferable to contain one or more negative electrode active materials selected from the group consisting of a negative electrode active material; and a lithium-containing compound typified by a lithium titanate negative electrode active material. These negative electrode active materials may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

炭素負極活物質としては、特に限定されず、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛、熱分解炭素、コークス、ガラス状炭素、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭、グラファイト、炭素コロイド、カーボンブラックが挙げられる。コークスとしては、特に限定されず、例えば、ピッチコークス、ニードルコークス及び石油コークスが挙げられる。また、有機高分子化合物の焼成体とは、特に限定されず、例えば、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものである。   The carbon negative electrode active material is not particularly limited. For example, hard carbon, soft carbon, artificial graphite, natural graphite, graphite, pyrolytic carbon, coke, glassy carbon, a fired body of an organic polymer compound, mesocarbon microbeads , Carbon fiber, activated carbon, graphite, carbon colloid, and carbon black. The coke is not particularly limited, and examples thereof include pitch coke, needle coke, and petroleum coke. Further, the fired body of the organic polymer compound is not particularly limited, and is, for example, a material obtained by firing and carbonizing a polymer material such as a phenol resin or a furan resin at an appropriate temperature.

さらに、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料としては、リチウムと合金を形成可能な元素を含む負極活物質も挙げられる。この負極活物質は金属又は半金属の単体であっても、合金や化合物であってもよく、またこれらの1種又は2種以上の相を少なくとも一部に有するようなものであってもよい。なお、「合金」には、2種以上の金属元素からなるものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とを有するものも含まれる。また、合金には、全体として金属の性質を有するものであれば非金属元素が含まれていてもよい。   Further, examples of the material capable of inserting and extracting lithium ions include a negative electrode active material containing an element capable of forming an alloy with lithium. The negative electrode active material may be a single metal or metalloid, an alloy or a compound, and may have at least a part of one or more of these phases. . The “alloy” includes an alloy having one or more metal elements and one or more metalloid elements in addition to an alloy composed of two or more metal elements. Further, the alloy may contain a nonmetallic element as long as it has metal properties as a whole.

金属元素及び半金属元素としては、特に限定されず、例えば、チタン(Ti)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、アルミニウム、インジウム(In)、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、銀(Ag)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)及びイットリウム(Y)が挙げられる。これらの中でも、長周期型周期表における4族又は14族の金属元素及び半金属元素が好ましく、特に好ましくはチタン、ケイ素及びスズがより好ましい。   The metal element and the metalloid element are not particularly limited. For example, titanium (Ti), tin (Sn), lead (Pb), aluminum, indium (In), silicon (Si), zinc (Zn), antimony ( Sb), bismuth (Bi), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (Hf), zirconium (Zr) and yttrium (Y). Among these, metal elements and metalloid elements of Group 4 or Group 14 in the long-period periodic table are preferable, and titanium, silicon, and tin are particularly preferable.

スズの合金としては、特に限定されず、例えば、スズ以外の第2の構成元素として、ケイ素、マグネシウム(Mg)、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン(Ti)、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロム(Cr)からなる群より選ばれる1種以上の元素を有するものが挙げられる。   The alloy of tin is not particularly limited. For example, as the second constituent element other than tin, silicon, magnesium (Mg), nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium (Ti) , One having at least one element selected from the group consisting of germanium, bismuth, antimony and chromium (Cr).

ケイ素の合金としては、特に限定されず、例えば、ケイ素以外の第2の構成元素として、スズ、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムからなる群より選ばれる1種以上の元素を有するものが挙げられる。   The alloy of silicon is not particularly limited. For example, as the second constituent element other than silicon, tin, magnesium, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony And one having at least one element selected from the group consisting of chromium.

チタン化合物、スズ化合物及びケイ素化合物としては、特に限定されず、例えば、酸素(O)又は炭素(C)を有するものが挙げられ、チタン、スズ又はケイ素に加えて、上述の第2の構成元素を有していてもよい。   The titanium compound, tin compound and silicon compound are not particularly limited, and examples thereof include those having oxygen (O) or carbon (C). In addition to titanium, tin or silicon, the second constituent element described above You may have.

また、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料としては、チタン酸リチウム負極活物質に代表されるリチウム含有化合物も挙げられる。   In addition, examples of a material capable of inserting and extracting lithium ions include lithium-containing compounds represented by a lithium titanate negative electrode active material.

負極活物質は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。負極活物質の数平均粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.1μm〜100μm、より好ましくは1μm〜10μmである。負極活物質の数平均粒子径は、湿式の粒子径測定装置(例えば、レーザー回折/散乱式粒度分布計、動的光散乱式粒度分布計)により測定することができる。あるいは、透過型電子顕微鏡にて観察した粒子100個をランダムに抽出し、画像解析ソフト(例えば、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト、商品名「A像くん」)で解析し、その相加平均を算出することでも得られる。この場合、同じ試料に対して測定方法間で数平均粒子径が異なる場合は、標準試料を対象として作成した検量線を用いてもよい。   A negative electrode active material can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. The number average particle diameter (primary particle diameter) of the negative electrode active material is preferably 0.1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 10 μm. The number average particle size of the negative electrode active material can be measured by a wet particle size measuring device (for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution meter, a dynamic light scattering particle size distribution meter). Alternatively, 100 particles observed with a transmission electron microscope are randomly extracted and analyzed with image analysis software (for example, image analysis software manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd., trade name “A Image-kun”). It can also be obtained by calculating an average. In this case, if the number average particle diameter differs between measurement methods for the same sample, a calibration curve created for the standard sample may be used.

負極は、例えば、下記のようにして得られる。まず、上記負極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤やバインダー等を加えて混合した負極合剤を溶剤に分散させて負極合剤含有ペーストを調製する。次いで、この負極合剤含有ペーストを負極集電体に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、負極が作製される。負極集電体は、例えば、銅箔、ニッケル箔又はステンレス箔などの金属箔により構成される。   A negative electrode is obtained as follows, for example. First, a negative electrode mixture-containing paste is prepared by dispersing, in a solvent, a negative electrode mixture prepared by adding a conductive additive or a binder to the negative electrode active material, if necessary. Next, the negative electrode mixture-containing paste is applied to a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode mixture layer, which is pressurized as necessary to adjust the thickness, thereby producing a negative electrode. The negative electrode current collector is made of, for example, a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, or a stainless steel foil.

正極及び負極の作製において、必要に応じて用いられる導電助剤としては、特に限定されず、例えば、グラファイト、アセチレンブラック及びケッチェンブラックなどのカーボンブラックや、炭素繊維が挙げられる。導電助剤の数平均粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.1μm〜100μm、より好ましくは1μm〜10μmであり、負極活物質の数平均粒子径と同様にして測定される。また、バインダーとしては、特に限定されず、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴム及びフッ素ゴムが挙げられる。   In the production of the positive electrode and the negative electrode, the conductive aid used as necessary is not particularly limited, and examples thereof include carbon black such as graphite, acetylene black and ketjen black, and carbon fiber. The number average particle size (primary particle size) of the conductive assistant is preferably 0.1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 10 μm, and is measured in the same manner as the number average particle size of the negative electrode active material. The binder is not particularly limited, and examples thereof include polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyacrylic acid, styrene butadiene rubber, and fluorine rubber.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、正負極の短絡防止、シャットダウン等の安全性付与の観点から、正極と負極との間にセパレータを備えることが好ましい。セパレータとしては、公知のリチウムイオン二次電池に備えられるものと同様のものを用いることができ、中でも、イオン透過性が大きく、機械的強度に優れる絶縁性の薄膜が好ましい。セパレータとしては、例えば、織布、不織布、合成樹脂製微多孔膜が挙げられ、これらの中でも、合成樹脂製微多孔膜が好ましい。合成樹脂製微多孔膜としては、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンを主成分として含有する微多孔膜、又はこれらのポリオレフィンを共に含有する微多孔膜等のポリオレフィン系微多孔膜が好適に用いられる。不織布としては、特に限定されず、例えば、セラミック製、ポリオレフィン製、ポリエステル製、ポリアミド製、液晶ポリエステル製、アラミド製などの耐熱樹脂製の多孔膜が用いられる。セパレータは、1種の微多孔膜を単層又は複数積層したものであってもよく、2種以上の微多孔膜を積層したものであってもよい。   The lithium ion secondary battery in this embodiment preferably includes a separator between the positive electrode and the negative electrode from the viewpoint of providing safety such as prevention of short circuit between the positive and negative electrodes and shutdown. As the separator, those similar to those provided in known lithium ion secondary batteries can be used, and among them, an insulating thin film having high ion permeability and excellent mechanical strength is preferable. Examples of the separator include a woven fabric, a nonwoven fabric, and a synthetic resin microporous membrane. Among these, a synthetic resin microporous membrane is preferable. As the synthetic resin microporous membrane, for example, a polyolefin microporous membrane such as a microporous membrane containing polyethylene or polypropylene as a main component or a microporous membrane containing both of these polyolefins is suitably used. The nonwoven fabric is not particularly limited, and for example, a porous film made of a heat resistant resin such as ceramic, polyolefin, polyester, polyamide, liquid crystal polyester, or aramid is used. The separator may be a single microporous membrane or a laminate of a plurality of microporous membranes, or may be a laminate of two or more microporous membranes.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、例えば、セパレータと、そのセパレータを両側から挟む正極と負極と、さらにそれらの積層体を挟む正極集電体(正極の外側に配置)と、負極集電体(負極の外側に配置)と、それらを収容する電池外装とを備える。正極とセパレータと負極とを積層した積層体は、電解液に含浸されている。   The lithium ion secondary battery according to the present embodiment includes, for example, a separator, a positive electrode and a negative electrode that sandwich the separator from both sides, a positive electrode current collector (disposed outside the positive electrode) that sandwiches the laminate, and a negative electrode current collector. A body (arranged outside the negative electrode) and a battery exterior housing them. A laminate in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are laminated is impregnated with an electrolytic solution.

図1は、本実施形態におけるリチウムイオン二次電池の一例の概略断面図を示す。図1に示されるリチウムイオン二次電池100は、セパレータ110と、そのセパレータ110を両側から挟む正極120と負極130と、さらにそれらの積層体を挟む正極集電体140(正極の外側に配置)と、負極集電体150(負極の外側に配置)と、それらを収容する電池外装160とを備える。正極120とセパレータ110と負極130とを積層した積層体は、電解液に含浸されている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a lithium ion secondary battery in the present embodiment. A lithium ion secondary battery 100 shown in FIG. 1 includes a separator 110, a positive electrode 120 and a negative electrode 130 that sandwich the separator 110 from both sides, and a positive electrode current collector 140 that sandwiches a laminate thereof (arranged outside the positive electrode). And a negative electrode current collector 150 (arranged outside the negative electrode) and a battery outer case 160 for housing them. A laminate in which the positive electrode 120, the separator 110, and the negative electrode 130 are laminated is impregnated with an electrolytic solution.

本実施形態におけるリチウムイオン二次電池は、上述の電解液、正極、負極及び必要に応じてセパレータを用いて、公知の方法により作製することができる。例えば、正極と負極とを、その間にセパレータを介在させた積層状態で巻回して巻回構造の積層体に成形したり、それらを折り曲げや複数層の積層などによって、交互に積層した複数の正極と負極との間にセパレータが介在する積層体に成形し、次いで、電池ケース(外装)内にその積層体を収容して、電解液をケース内部に注液し、上記積層体を電解液に浸漬して封印することによって、リチウムイオン二次電池を作製することができる。本実施形態におけるリチウムイオン二次電池の形状は、特に限定されず、例えば、円筒形、楕円形、角筒型、ボタン形、コイン形、扁平形及びラミネート形などが好適に採用される。   The lithium ion secondary battery in the present embodiment can be produced by a known method using the above-described electrolytic solution, positive electrode, negative electrode, and, if necessary, a separator. For example, a plurality of positive electrodes in which a positive electrode and a negative electrode are wound in a laminated state with a separator interposed therebetween to be formed into a laminate having a wound structure, or they are alternately laminated by bending or laminating a plurality of layers. Then, the laminate is formed in a battery case (exterior), an electrolyte solution is injected into the case, and the laminate is made into an electrolyte solution. A lithium ion secondary battery can be manufactured by dipping and sealing. The shape of the lithium ion secondary battery in the present embodiment is not particularly limited, and for example, a cylindrical shape, an elliptical shape, a rectangular tube shape, a button shape, a coin shape, a flat shape, and a laminate shape are suitably employed.

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.

[実施例1]
<正極活物質の合成>
硫酸ニッケル6水和物5.8g、硫酸コバルト7水和物3.5g、硫酸マンガン5水和物15.8gを50mLの水に溶解し、溶液Aを得た。炭酸ナトリウム10.6gと28質量%のアンモニア水3.4mLを水と混合し、50mLの溶液Bを得た。
溶液Aと溶液Bをそれぞれ4mL/分の速度で攪拌しながら滴下混合し、沈降物を得た。得られた沈降物を吸引ろ過して分離し、純水で5回洗浄して、80℃で12時間乾燥させることで、ニッケル・マンガン・コバルトの炭酸塩を得た。
上記炭酸塩4.7gに炭酸リチウム2.2gを添加し、良く攪拌した後、500℃で5時間、大気中で焼成した。その後、焼成物をさらに良く攪拌した後、900℃で5時間焼成し、正極活物質を合成した。X線回折による構造解析の結果、層状酸化物であること、及び、Li過剰構造の存在を確認した。元素分析の結果、組成は0.5Li2MnO3−0.5LiNi0.37Mn0.37Co0.262であった。
[Example 1]
<Synthesis of positive electrode active material>
A solution A was obtained by dissolving 5.8 g of nickel sulfate hexahydrate, 3.5 g of cobalt sulfate heptahydrate, and 15.8 g of manganese sulfate pentahydrate in 50 mL of water. Sodium carbonate (10.6 g) and 28% by mass of ammonia water (3.4 mL) were mixed with water to obtain 50 mL of solution B.
Solution A and Solution B were added dropwise with stirring at a rate of 4 mL / min to obtain a precipitate. The obtained precipitate was separated by suction filtration, washed 5 times with pure water, and dried at 80 ° C. for 12 hours to obtain nickel / manganese / cobalt carbonate.
After adding lithium carbonate 2.2g to the said carbonate 4.7g and stirring well, it baked in air | atmosphere at 500 degreeC for 5 hours. Thereafter, the fired product was further stirred, and then fired at 900 ° C. for 5 hours to synthesize a positive electrode active material. As a result of structural analysis by X-ray diffraction, it was confirmed that it was a layered oxide and a Li-excess structure. As a result of elemental analysis, the composition was 0.5Li 2 MnO 3 —0.5LiNi 0.37 Mn 0.37 Co 0.26 O 2 .

<正極の作製>
上記正極活物質と、導電助剤としてグラファイト(TIMCAL社製、KS−6)とアセチレンブラックの粉末(電気化学工業社製、HS−100)と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン溶液(クレハ社製、L#7208)とを固形分比で80:5:5:10の質量比で混合した。得られた混合物に分散溶媒としてN−メチル−2−ピロリドンを固形分30質量%となるように投入して更に混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ20μmのアルミニウム箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径16mmの円盤状に打ち抜いて正極を得た。
<Preparation of positive electrode>
The positive electrode active material, graphite (manufactured by TIMCAL, KS-6) and acetylene black powder (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., HS-100) as a conductive additive, and a polyvinylidene fluoride solution (manufactured by Kureha, L # 7208) were mixed at a mass ratio of 80: 5: 5: 10 in terms of solid content. To the obtained mixture, N-methyl-2-pyrrolidone as a dispersion solvent was added so as to have a solid content of 30% by mass and further mixed to prepare a slurry solution. This slurry-like solution was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, and the solvent was dried and removed, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a disk shape having a diameter of 16 mm to obtain a positive electrode.

<負極の作製>
負極活物質としてグラファイト粉末(大阪ガスケミカル社製、OMAC1.2H/SS)及びグラファイト粉末(TIMCAL社製、SFG6)、バインダーとしてスチレンブタジエンゴム(SBR)及びカルボキシメチルセルロース水溶液を用い、上記の順に90:10:1.5:1.8の固形分質量比で混合し、分散媒に水を用いて固形分濃度45質量%となるスラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ18μmの銅箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径16mmの円盤状に打ち抜いて負極を得た。
<Production of negative electrode>
Graphite powder (OMAC1.2H / SS, manufactured by Osaka Gas Chemical Co., Ltd.) and graphite powder (manufactured by TIMCAL, SFG6) are used as the negative electrode active material, and styrene butadiene rubber (SBR) and an aqueous carboxymethylcellulose solution are used as the binder. The mixture was mixed at a solid content mass ratio of 10: 1.5: 1.8, and a slurry-like solution having a solid content concentration of 45 mass% was prepared using water as a dispersion medium. This slurry-like solution was applied to one side of a copper foil having a thickness of 18 μm, and the solvent was removed by drying, followed by rolling with a roll press. The rolled product was punched into a disk shape having a diameter of 16 mm to obtain a negative electrode.

<コハク酸リチウムの合成>
水30mLに水酸化リチウム一水和物(和光純薬社製、128−01215)7.1gを溶解させた後、コハク酸(和光純薬社製、190−04332)10.0gを添加した。その後、室温で2時間攪拌した後、減圧下で水を除去し、80℃で12時間真空乾燥することにより、コハク酸リチウムを10.4g得た。
<Synthesis of lithium succinate>
After dissolving 7.1 g of lithium hydroxide monohydrate (Wako Pure Chemical Industries, 128-01215) in 30 mL of water, 10.0 g of succinic acid (Wako Pure Chemical Industries, 190-04332) was added. Then, after stirring at room temperature for 2 hours, water was removed under reduced pressure and vacuum dried at 80 ° C. for 12 hours to obtain 10.4 g of lithium succinate.

<電解液の調製>
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液A(キシダ化学社製、LBG00069)9.9gに、上記手法で合成したコハク酸リチウムを0.1g混合分散し、電解液Bを得た。コハク酸リチウムは溶液Aには溶解せず、電解液Bは分散溶液となった。
電解液B中のコハク酸リチウムの含有量は1質量%であり、LiPF6の含有量は13質量%であった。
<Preparation of electrolyte>
Succinic acid synthesized by the above method was added to 9.9 g of solution A (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) containing 1 mol / L of LiPF 6 salt in a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 2. Electrolyte solution B was obtained by mixing and dispersing 0.1 g of lithium acid. Lithium succinate was not dissolved in the solution A, and the electrolytic solution B became a dispersion solution.
The content of lithium succinate in the electrolytic solution B was 1% by mass, and the content of LiPF 6 was 13% by mass.

<電池の作製>
上述のとおりに作製した正極と負極とをポリプロピレンからなるセパレータ(膜厚25μm、空孔率50%、孔径0.1μm〜1μm)の両側に重ね合わせた積層体を、SUS製の円盤型電池ケースに挿入した。次いで、その電池ケース内にコハク酸リチウムが分散した電解液Bを0.5mL注入し、積層体を電解液Bに浸漬した後、電池ケースを密閉してリチウムイオン二次電池を作製した。
<Production of battery>
A SUS disk-shaped battery case in which a laminate in which a positive electrode and a negative electrode manufactured as described above are laminated on both sides of a polypropylene separator (film thickness: 25 μm, porosity: 50%, pore diameter: 0.1 μm to 1 μm) Inserted into. Next, 0.5 mL of electrolytic solution B in which lithium succinate was dispersed was injected into the battery case, and the laminate was immersed in electrolytic solution B, and then the battery case was sealed to produce a lithium ion secondary battery.

<電池評価>
得られたリチウムイオン二次電池を25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、恒温槽PLM−73S)に投入し、充放電装置(アスカ電子(株)製、充放電装置ACD−01)に接続し、0.1Cの定電流で充電し、4.7Vに到達した後、4.7Vの定電圧で電流値が50μAになるまで充電を行い、0.1Cの定電流で2.0Vまで放電を行った。続いて、0.33Cの定電流で充電し、4.5Vに到達した後、4.5Vの定電圧で電流値が50μAになるまで充電を行い、0.33Cの定電流で2.0Vまで放電を行った。このときの放電容量を初放電容量とする。その後、0.33Cの定電流で充電し、4.5Vに到達した後、4.5Vの定電圧で電流値が50μAになるまで充電を行い、0.33Cの定電流で2.0Vまで放電を行う条件を1サイクルの充放電として、50サイクル充放電試験を行った。結果、初放電容量は248mAh/gであり、1サイクル目の放電容量は204mAh/gであった。50サイクル後の放電容量は181mAh/gであり、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で割った放電容量維持率は89%と高かった。
<Battery evaluation>
The obtained lithium ion secondary battery was put into a constant temperature bath (Futaba Scientific Co., Ltd., constant temperature bath PLM-73S) set at 25 ° C., and a charge / discharge device (Aska Electronics Co., Ltd. charge / discharge device ACD-01). Connected, and charged at a constant current of 0.1 C, and after reaching 4.7 V, charging was performed at a constant voltage of 4.7 V until the current value reached 50 μA, and 2.0 V at a constant current of 0.1 C. Discharge was performed. Subsequently, after charging with a constant current of 0.33 C and reaching 4.5 V, charging is performed with a constant voltage of 4.5 V until the current value reaches 50 μA, and then with a constant current of 0.33 C up to 2.0 V Discharge was performed. The discharge capacity at this time is defined as the initial discharge capacity. After that, the battery is charged with a constant current of 0.33 C. After reaching 4.5 V, the battery is charged with a constant voltage of 4.5 V until the current value reaches 50 μA, and discharged to 2.0 V with a constant current of 0.33 C. 50 cycles charge / discharge test was conducted with 1 cycle charge / discharge conditions. As a result, the initial discharge capacity was 248 mAh / g, and the discharge capacity at the first cycle was 204 mAh / g. The discharge capacity after 50 cycles was 181 mAh / g, and the discharge capacity retention rate obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the 1st cycle was as high as 89%.

[実施例2]
<電解液の調製>
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液A(キシダ化学社製、LBG00069)を9.9gに、シュウ酸リチウム(和光純薬工業社製、122−01252)を0.1g混合分散し、電解液Cを得た。シュウ酸リチウムは溶液Aには溶解せず、電解液Cは分散溶液となった。
[Example 2]
<Preparation of electrolyte>
A solution A (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) containing 1 mol / L of LiPF 6 salt in a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 2 was added to 9.9 g of lithium oxalate (Japanese sum). 0.1 g (122-01252) manufactured by Kojun Pharmaceutical Co., Ltd. was mixed and dispersed to obtain an electrolytic solution C. Lithium oxalate was not dissolved in the solution A, and the electrolytic solution C became a dispersion solution.

電解液C中のシュウ酸リチウムの含有量は1質量%であり、LiPF6の含有量は13質量%であった。
電解液Bの代わりに電解液Cを用いたこと以外は実施例1と同様の方法によりリチウムイオン二次電池を作製し、50サイクル充放電試験を行った。結果、初放電容量は247mAh/gであり、1サイクル目の放電容量は203mAh/gであった。50サイクル後の放電容量は176mAh/gであり、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で割った放電容量維持率は87%と高かった。
The content of lithium oxalate in the electrolytic solution C was 1% by mass, and the content of LiPF 6 was 13% by mass.
A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution C was used instead of the electrolytic solution B, and a 50-cycle charge / discharge test was performed. As a result, the initial discharge capacity was 247 mAh / g, and the discharge capacity at the first cycle was 203 mAh / g. The discharge capacity after 50 cycles was 176 mAh / g, and the discharge capacity retention rate obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the 1st cycle was as high as 87%.

[実施例3]
<グルタル酸リチウムの合成>
水10mLとアセトニトリル15mLの混合溶媒に水酸化リチウム一水和物(和光純薬社製、078−00542)6.4gを溶解させた後、グルタル酸(和光純薬社製、190−04332)10.0gを添加した。その後、室温で2時間攪拌した後、減圧下で水を除去し、80℃で12時間真空乾燥することにより、グルタル酸リチウムを10.8g得た。
[Example 3]
<Synthesis of lithium glutarate>
After dissolving 6.4 g of lithium hydroxide monohydrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 078-00542) in a mixed solvent of 10 mL of water and 15 mL of acetonitrile, glutaric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 190-04-332) 10 0.0 g was added. Then, after stirring at room temperature for 2 hours, water was removed under reduced pressure, and vacuum drying was performed at 80 ° C. for 12 hours to obtain 10.8 g of lithium glutarate.

<電解液の調製>
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液A(キシダ化学社製、LBG00069)を9.9gに、上記手法により合成したグルタル酸リチウムを0.1g混合分散し、電解液Dを得た。グルタル酸リチウムは溶液Aには溶解せず、電解液Dは分散溶液となった。
<Preparation of electrolyte>
A solution A (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) containing 1 mol / L of LiPF 6 salt in a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 2 was synthesized into 9.9 g by the above method. 0.1 g of lithium glutarate was mixed and dispersed to obtain an electrolytic solution D. Lithium glutarate was not dissolved in the solution A, and the electrolytic solution D became a dispersion solution.

電解液D中のグルタル酸リチウムの含有量は1質量%であり、LiPF6の含有量は13質量%であった。
電解液Bの代わりに電解液Dを用いたこと以外は実施例1と同様の方法によりリチウムイオン二次電池を作製し、50サイクル充放電試験を行った。結果、初放電容量は253mAh/gであり、1サイクル目の放電容量は193mAh/gであった。50サイクル後の放電容量は171mAh/gであり、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で割った放電容量維持率は89%と高かった。
The content of lithium glutarate in the electrolytic solution D was 1% by mass, and the content of LiPF 6 was 13% by mass.
A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution D was used instead of the electrolytic solution B, and a 50-cycle charge / discharge test was performed. As a result, the initial discharge capacity was 253 mAh / g, and the discharge capacity at the first cycle was 193 mAh / g. The discharge capacity after 50 cycles was 171 mAh / g, and the discharge capacity retention rate obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the 1st cycle was as high as 89%.

[実施例4]
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液A(キシダ化学社製、LBG00069)を9.7gに、式(4)で表されるリチウムビスオキサボレート(キシダ化学社製、LBG44382、以下、「LiBOB」と表記する。)を0.2g混合し、実施例1で合成したコハク酸リチウムを0.1g混合分散し、電解液Eを得た。コハク酸リチウムは溶液Aには溶解せず、電解液Eは分散溶液となった。
[Example 4]
A solution A (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) containing 1 mol / L of LiPF 6 salt in a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 2 was added to 9.7 g by the formula (4). 0.2 g of lithium bisoxaborate represented by Lida 44382 (hereinafter, referred to as “LiBOB”, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) is mixed, and 0.1 g of lithium succinate synthesized in Example 1 is mixed and dispersed. Liquid E was obtained. Lithium succinate did not dissolve in solution A, and electrolyte solution E became a dispersion solution.

電解液E中のLiBOBの含有量は2質量%であり、コハク酸リチウムの含有量は1質量%であり、LiPF6の含有量は13質量%であった。
電解液Bの代わりに電解液Eを用いたこと以外は実施例1と同様の方法によりリチウムイオン二次電池を作製し、50サイクル充放電試験を行った。結果、初放電容量は255mAh/gであり、1サイクル目の放電容量は207mAh/gであった。50サイクル後の放電容量は187mAh/gであり、50サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で割った放電容量維持率は90%と高かった。
The content of LiBOB in the electrolytic solution E was 2% by mass, the content of lithium succinate was 1% by mass, and the content of LiPF 6 was 13% by mass.
A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution E was used instead of the electrolytic solution B, and a 50-cycle charge / discharge test was performed. As a result, the initial discharge capacity was 255 mAh / g, and the discharge capacity at the first cycle was 207 mAh / g. The discharge capacity after 50 cycles was 187 mAh / g, and the discharge capacity retention rate obtained by dividing the discharge capacity at the 50th cycle by the discharge capacity at the 1st cycle was as high as 90%.

[比較例1]
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒にLiPF6塩を1mol/L含有させた溶液A(キシダ化学社製、LBG00069)を電解液Fとした。
電解液Bの代わりに電解液Fを用いたこと以外は実施例1と同様の方法によりリチウムイオン二次電池を作製し、50サイクル充放電試験を行った。結果、初放電容量は252mAh/gであり、1サイクル目の放電容量は197mAh/gであった。50サイクル後の放電容量は140mAh/gであり、30サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で割った放電容量維持率は71%と低かった。
[Comparative Example 1]
A solution A (LBG00069, manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) in which 1 mol / L of LiPF 6 salt was contained in a mixed solvent in which ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate were mixed at a volume ratio of 1: 2 was used as an electrolytic solution F.
A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the electrolytic solution F was used instead of the electrolytic solution B, and a 50-cycle charge / discharge test was performed. As a result, the initial discharge capacity was 252 mAh / g, and the discharge capacity at the first cycle was 197 mAh / g. The discharge capacity after 50 cycles was 140 mAh / g, and the discharge capacity retention ratio obtained by dividing the discharge capacity at the 30th cycle by the discharge capacity at the first cycle was as low as 71%.

以上の実施例1〜4、及び比較例1で得られた結果を表1に示す。表1から、電解液に、特定の構造を有する二官能酸リチウム塩を添加することにより、サイクル試験での放電容量維持率が大幅に向上することが分かる。   The results obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 are shown in Table 1. From Table 1, it can be seen that the discharge capacity retention rate in the cycle test is significantly improved by adding a bifunctional acid lithium salt having a specific structure to the electrolytic solution.

本発明の非水蓄電デバイス用電解液を用いたリチウムイオン二次電池は、各種民生用機器用電源、自動車用電源への産業上利用可能性を有する。   The lithium ion secondary battery using the electrolyte for non-aqueous electricity storage devices of the present invention has industrial applicability to various consumer equipment power supplies and automotive power supplies.

Claims (12)

非水溶媒と、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩(A)と、下記式(1)で表される二官能酸リチウム塩以外のリチウム塩であって、ホウ素原子を有さないリチウム塩(B)と、を含有する非水蓄電デバイス用電解液。
(式中、R3は置換されていてもよい炭素数0から10の炭化水素基を示し、X-はCOO-、SO3 -、及びO-からなる群から選ばれる官能基を示す。)
A lithium salt other than a non-aqueous solvent, a bifunctional acid lithium salt (A) represented by the following formula (1), and a bifunctional acid lithium salt represented by the following formula (1), having a boron atom An electrolyte solution for a non-aqueous storage device, comprising: a lithium salt (B) that is not used.
(Wherein R 3 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 0 to 10 carbon atoms, and X represents a functional group selected from the group consisting of COO , SO 3 , and O ).
前記二官能酸リチウム塩(A)の含有量が電解液に対して0.001質量%以上10質量%以下であり、前記リチウム塩(B)の含有量が電解液に対して1質量%以上40質量%以下である、請求項1記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The content of the lithium bifunctional acid salt (A) is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the electrolytic solution, and the content of the lithium salt (B) is 1% by mass or more with respect to the electrolytic solution. The electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices according to claim 1, wherein the electrolyte solution is 40% by mass or less. 前記二官能酸リチウム塩(A)は、ジカルボン酸リチウム塩である、請求項1又は2記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The electrolyte solution for a nonaqueous electricity storage device according to claim 1 or 2, wherein the bifunctional lithium acid salt (A) is a dicarboxylic acid lithium salt. 前記二官能酸リチウム塩(A)は、シュウ酸リチウム、マロン酸リチウム、ジフルオロマロン酸リチウム、コハク酸リチウム、テトラフルオロコハク酸リチウム、アジピン酸リチウム、及びグルタル酸リチウムからなる群から選ばれる1種以上のリチウム塩である、請求項1又は2記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The bifunctional acid lithium salt (A) is selected from the group consisting of lithium oxalate, lithium malonate, lithium difluoromalonate, lithium succinate, lithium tetrafluorosuccinate, lithium adipate, and lithium glutarate. The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to claim 1 or 2, which is the above lithium salt. 前記電解液が、下記式(2)及び/又は式(3)で表されるホウ素原子を有するリチウム塩(C)を更に含有する、請求項1〜4のいずれか1項記載の非水蓄電デバイス用電解液。
(式中、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示し、R1は、置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。aは0又は1の整数を示し、nは0〜2の整数を示す。)
(式中、Xはフッ素原子、塩素原子、及び臭素原子からなる群から選ばれるハロゲン原子を示し、R2は、水素原子、フッ素原子又は置換されていてもよい炭素数1から10の炭化水素基を示す。mは0〜4の整数を示す。)
The nonaqueous electricity storage according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrolytic solution further contains a lithium salt (C) having a boron atom represented by the following formula (2) and / or formula (3). Electrolyte for devices.
(In the formula, X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, and R 1 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. An integer of 0 or 1 is shown, and n is an integer of 0 to 2.)
Wherein X represents a halogen atom selected from the group consisting of a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom, and R 2 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or an optionally substituted hydrocarbon having 1 to 10 carbon atoms. And m represents an integer of 0 to 4.)
前記リチウム塩(C)の含有量が電解液に対して0.01質量%以上10質量%以下である、請求項5記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The electrolyte solution for a non-aqueous storage device according to claim 5, wherein the content of the lithium salt (C) is 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the electrolyte solution. 前記非水溶媒が、環状カーボネート及び鎖状カーボネートを含有する、請求項1〜6のいずれか1項記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to claim 1, wherein the non-aqueous solvent contains a cyclic carbonate and a chain carbonate. 前記環状カーボネートとして、エチレンカーボネート、及びプロピレンカーボネートからなる群から選ばれる1種以上のカーボネート溶媒を含有し、前記鎖状カーボネートとして、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートからなる群から選ばれる1種以上のカーボネート溶媒を含有する、請求項1〜7のいずれか1項記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The cyclic carbonate contains at least one carbonate solvent selected from the group consisting of ethylene carbonate and propylene carbonate, and the chain carbonate is selected from the group consisting of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate. The electrolyte solution for nonaqueous power storage devices according to any one of claims 1 to 7, comprising at least one carbonate solvent. 前記リチウム塩(B)は、LiPF6である、請求項1〜8のいずれか1項記載の非水蓄電デバイス用電解液。 The lithium salt (B) is a LiPF 6, a nonaqueous electricity storage device for the electrolytic solution of any one of claims 1-8. 前記リチウム塩(C)は、LiBF4、LiB(C242、及びLiBF2(C24)からなる群から選ばれる1種以上である、請求項5〜9のいずれか1項記載の非水蓄電デバイス用電解液。 The lithium salt (C) is at least one selected from the group consisting of LiBF 4 , LiB (C 2 O 4 ) 2 , and LiBF 2 (C 2 O 4 ). The electrolyte solution for nonaqueous electrical storage devices of claim | item. 請求項1〜10のいずれか1項記載の非水蓄電デバイス用電解液と、4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質を含有する正極と、負極と、を有するリチウムイオン二次電池。 An electrolyte for a non-aqueous electricity storage device according to any one of claims 1 to 10, a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at a potential of 4.4 V (vsLi / Li + ) or higher, and a negative electrode. Lithium ion secondary battery. 前記4.4V(vsLi/Li+)以上の電位で作動する正極活物質は、LiMn2-xMax4〔Maは遷移金属から選ばれる1種以上を示し、0.2≦x≦0.7である。〕で示されるスピネル型酸化物、Li2McO3とLiMdO2〔Mc及びMdは別個独立に遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕との複合酸化物であって、一般式zLi2McO3−(1−z)LiMdO2〔0.1≦z≦0.9である。〕で示されるLi過剰層状酸化物正極活物質、LiMb1-yFeyPO4〔Mbは、Mn又はCoから選ばれる1種以上を示し、0≦y≦0.9である。〕で示されるオリビン型正極活物質、及びLi2MePO4F〔Meは遷移金属から選ばれる1種以上を示す。〕、からなる群から選ばれる1種以上である、請求項11記載のリチウムイオン二次電池。 The positive electrode active material operating in the 4.4V (vsLi / Li +) or more potential, LiMn 2-x Ma x O 4 [Ma represents at least one element selected from transition metal, 0.2 ≦ x ≦ 0 .7. Spinel oxide represented by], Li 2 MCO 3 and LiMdO 2 [Mc and Md represents one or more selected from independently a transition metal. And a general formula zLi 2 McO 3 — (1-z) LiMdO 2 [0.1 ≦ z ≦ 0.9. LiMb 1 -y Fe y PO 4 [Mb represents one or more selected from Mn or Co, and 0 ≦ y ≦ 0.9. And an olivine-type positive electrode active material represented by the formula: Li 2 MePO 4 F [Me represents one or more selected from transition metals. The lithium ion secondary battery according to claim 11, which is at least one selected from the group consisting of:
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