JP2016001567A - Electrolyte and secondary battery using the same - Google Patents

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慎 芹澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolyte capable of improving charge/discharge cycle characteristics of a secondary battery, especially cycle characteristics under a high temperature.SOLUTION: An electrolyte is characterized in containing a sulfone compound represented in the following formula (1), and a compound selected from a group consisting of a pyrrole compound, an aniline compound and a furan compound. In the formula (1), Rand Rare each independently a substituted or unsubstituted alkyl group. A carbon atom of Rand a carbon atom of Rmay form a cyclic structure by being bonded to each other through a single bond or a double bond.

Description

本発明は、電解液およびそれを用いた二次電池に関し、詳細にはリチウム二次電池のサイクル特性を改善することのできるリチウム二次電池用電解液およびそれを用いたリチウム二次電池に関する。   The present invention relates to an electrolytic solution and a secondary battery using the same, and more particularly to an electrolytic solution for a lithium secondary battery capable of improving the cycle characteristics of the lithium secondary battery and a lithium secondary battery using the same.

ノート型パソコン、携帯電話、電気自動車、定置用蓄電池などの急速な市場拡大に伴い、機器の小型化、軽量化の観点から、高エネルギー密度の二次電池が求められている。リチウム二次電池のエネルギー密度を上げる方法として、容量の大きな活物質を用いる方法や、電池の動作電位を上げる方法、充放電効率などを向上させる方法などが挙げられる。この中でも電池の動作電位を上げる方法は、従来の組電池よりも直列数の少ない組電池を提供できるため、電気自動車等に使用される電池モジュールの小型化、軽量化に有効な手段である。   With the rapid market expansion of notebook computers, mobile phones, electric vehicles, stationary storage batteries, etc., secondary batteries with high energy density are required from the viewpoint of miniaturization and weight reduction of devices. Examples of a method for increasing the energy density of the lithium secondary battery include a method using an active material having a large capacity, a method for increasing the operating potential of the battery, and a method for improving charge / discharge efficiency. Among them, the method of increasing the operating potential of a battery is an effective means for reducing the size and weight of a battery module used in an electric vehicle or the like because it can provide an assembled battery having a smaller number of series than a conventional assembled battery.

リチウム二次電池の正極活物質としては、コバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムといった動作電位が4V級(平均動作電位=3.6〜3.8V:対リチウム電位)にあるものが用いられている。このような化合物では、CoイオンもしくはMnイオンの酸化還元反応(Co3+←→Co4+もしくはMn3+←→Mn4+)によって発現電位が規定される。 As a positive electrode active material of a lithium secondary battery, a material having an operating potential of 4 V class (average operating potential = 3.6 to 3.8 V: lithium potential) such as lithium cobalt oxide and lithium manganate is used. In such a compound, the expression potential is defined by a redox reaction of Co ions or Mn ions (Co 3+ ← → Co 4+ or Mn 3+ ← → Mn 4+ ).

さらに、例えばスピネル型マンガン酸リチウムのMnをNiやCo、Fe、Cu、Crなどで置換した化合物を活物質として用いることで、5V級(平均動作電位=4.6V以上:対リチウム電位)を示すことが知られている。このような化合物中で、Mnは4価の状態で存在し、Mnの酸化還元反応に代わって、置換元素の酸化還元によって動作電位が規定されることになる。例えば、スピネル型マンガン酸リチウムとして、LiNi0.5Mn1.5は、容量が130mAh/g以上あり、平均動作電位がLi金属に対して4.6V以上であり、高いエネルギー密度を持つ材料として期待できる。更に、スピネル型リチウムマンガン酸化物は三次元のリチウム拡散経路を持ち、他の化合物より、熱力学的安定性に優れている、合成が容易、原料が比較的安価で資源量が豊富、といった利点もある。 Further, for example, by using a compound in which Mn of spinel type lithium manganate is substituted with Ni, Co, Fe, Cu, Cr or the like as an active material, 5V class (average operating potential = 4.6 V or more: lithium potential) It is known to show. In such a compound, Mn exists in a tetravalent state, and the operating potential is defined by the oxidation / reduction of the substitution element instead of the oxidation-reduction reaction of Mn. For example, as spinel-type lithium manganate, LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 has a capacity of 130 mAh / g or more, an average operating potential of 4.6 V or more with respect to Li metal, and a high energy density. It can be expected as a material. In addition, spinel-type lithium manganese oxide has a three-dimensional lithium diffusion path, has superior thermodynamic stability than other compounds, is easy to synthesize, is relatively inexpensive, and has abundant resources. There is also.

しかし、上述の4V級や5V級の正極を用いた場合、二次電池の使用条件等によっては、電解液の分解によるガス発生や容量低下といった問題が生じる場合がある。このような問題は、長期サイクルや高温条件下において、また、5V級の正極を用いた場合に、特に顕著に現れてくる。電解液の分解を防止するため、電極表面に被膜を形成する開発が進められている。   However, when the above-mentioned 4V class or 5V class positive electrode is used, problems such as gas generation or capacity reduction due to decomposition of the electrolytic solution may occur depending on the use conditions of the secondary battery. Such a problem becomes particularly prominent under long-term cycles and high-temperature conditions and when a 5 V class positive electrode is used. In order to prevent decomposition of the electrolytic solution, development of forming a coating on the electrode surface is underway.

特許文献1では負極への被膜形成を目的に、溶媒としてスルホランなどのジオキシドチオフェンと非環状スルホンとの混合物が開示されている。特許文献2では正極または負極の少なくとも一方への被膜形成を目的に、ピロール、アニリンおよびそれらの誘導体などの電解酸化重合モノマーと電解還元重合モノマーとの含有が開示されている。   Patent Document 1 discloses a mixture of a dioxide thiophene such as sulfolane and an acyclic sulfone as a solvent for the purpose of forming a film on the negative electrode. Patent Document 2 discloses the inclusion of an electrolytic oxidation polymerization monomer such as pyrrole, aniline, and derivatives thereof and an electrolytic reduction polymerization monomer for the purpose of forming a film on at least one of the positive electrode and the negative electrode.

一方、過充電、過放電、異常な温度上昇対策として、4.5V以上の電位差において正極で重合する、フラン、ビフェニルなどの電解重合性モノマーをあらかじめ電解液に含有させる技術が開示されている(例えば特許文献3〜6)。開示文献によると、上記電解重合性モノマーが重合し、高分子化することにより生成した酸化重合膜が正極上に析出することで、非水電解液の内部抵抗が上昇し、リチウム電池内部の化学反応も停止するとされている。   On the other hand, as a countermeasure against overcharge, overdischarge, and abnormal temperature rise, a technique is disclosed in which an electrolytic polymerizable monomer such as furan or biphenyl that is polymerized at the positive electrode at a potential difference of 4.5 V or more is previously contained in the electrolytic solution ( For example, Patent Documents 3 to 6). According to the disclosed literature, the oxide polymerized film formed by polymerizing and polymerizing the above-mentioned electropolymerizable monomer is deposited on the positive electrode, thereby increasing the internal resistance of the non-aqueous electrolyte, and the chemistry inside the lithium battery. The reaction is also said to stop.

特開平8−241732号公報JP-A-8-241732 特開2006−216276号公報JP 2006-216276 A 特開平9−45369号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-45369 特開2002−25615号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-25615 特開2006−278106号公報JP 2006-278106 A 特開2003−297423号公報JP 2003-297423 A

しかしながら、上記特許文献に記載の技術では近年のリチウム二次電池に要求されている充放電サイクル特性を充分に満足するには至っておらず、更なる改善が求められていた。特に、長期サイクルや高温条件下でのサイクル放電容量の維持は一層の改善が求められていた。   However, the technology described in the above-mentioned patent document does not sufficiently satisfy the charge / discharge cycle characteristics required for recent lithium secondary batteries, and further improvement has been demanded. In particular, there has been a demand for further improvement in maintaining the cycle discharge capacity under long-term cycles and high temperature conditions.

特許文献1の正極は、実施例に記載の平均動作電位が4.5V未満(対リチウム電位)であり、例えば4.5V以上等の高い電位で動作する正極を用いた場合、スルホランなどが酸化分解し、サイクル放電容量の低下防止は困難である。   The positive electrode of Patent Document 1 has an average operating potential described in the examples of less than 4.5 V (vs. lithium potential). For example, when a positive electrode operating at a high potential of 4.5 V or higher is used, sulfolane or the like is oxidized. It is difficult to prevent degradation and decrease in cycle discharge capacity.

特許文献2〜5に提案されたピロール、アニリン、フラン、ビフェニルから選択された物質を含む二次電池は、正極の平均動作電位が4.5V未満(対リチウム電位)であり、高い電位で動作する正極を用いて実施例記載の添加剤を含む電解液を用いた場合、サイクル放電容量の低下防止は困難である。   The secondary battery containing a substance selected from pyrrole, aniline, furan, and biphenyl proposed in Patent Documents 2 to 5 operates at a high potential because the average operating potential of the positive electrode is less than 4.5 V (vs. lithium potential). When the electrolyte solution containing the additive described in the examples is used using the positive electrode to be used, it is difficult to prevent the cycle discharge capacity from being lowered.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、二次電池の充放電サイクル特性を改善することができる、特に充放電サイクル時の放電容量の低下を抑制することができる電解液および添加剤を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electrolytic solution and an additive capable of improving the charge / discharge cycle characteristics of a secondary battery, particularly capable of suppressing a decrease in discharge capacity during a charge / discharge cycle. The purpose is to provide.

本発明の一態様は、下記式(1)で表されるスルホン化合物と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された一種以上の化合物と、を含有することを特徴とする電解液に関する。   One embodiment of the present invention relates to an electrolytic solution containing a sulfone compound represented by the following formula (1) and one or more compounds selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound.

Figure 2016001567
(式中、R及びRは、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基を表し、Rの炭素原子とRの炭素原子が単結合又は二重結合を介して結合し、環状構造を形成していてもよい。)
Figure 2016001567
(Wherein R 1 and R 2 each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group, the carbon atom of R 1 and the carbon atom of R 2 are bonded via a single bond or a double bond, and cyclic A structure may be formed.)

本発明によれば、二次電池の充放電サイクル特性を改善することができる電解液を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrolyte solution which can improve the charging / discharging cycling characteristics of a secondary battery can be provided.

本発明の実施形態に係る二次電池の断面構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-section of the secondary battery which concerns on embodiment of this invention.

[発明の特徴]
本発明に係る電解液は、スルホン化合物と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物と、を含有する。本発明に係る電解液によれば、二次電池の充放電サイクル後の容量低下を抑制することができる。
[Features of the invention]
The electrolytic solution according to the present invention contains a sulfone compound and a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound. According to the electrolytic solution of the present invention, it is possible to suppress a decrease in capacity after a charge / discharge cycle of the secondary battery.

本実施形態に係る二次電池は、正極と負極とを備える電極体、この電極体を収容する外装体、ならびに、スルホン化合物と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物とを含有する本発明に係る電解液を備える。   The secondary battery according to the present embodiment includes an electrode body including a positive electrode and a negative electrode, an outer package housing the electrode body, and a sulfone compound and a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound. An electrolyte solution according to the present invention is provided.

[作用]
本発明のメカニズムは詳細に解明されているわけではないが、電解液に、スルホン化合物に加え、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物を含有する本発明に係る電解液を用いることにより、スルホン化合物と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物とに由来する被膜が正極表面に形成され、電解液成分の分解が抑制されるものと考えられる。
[Action]
Although the mechanism of the present invention has not been elucidated in detail, an electrolytic solution according to the present invention containing a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound and a furan compound in addition to a sulfone compound is used as the electrolytic solution. Thus, it is considered that a film derived from the sulfone compound and a compound selected from the pyrrole compound, the aniline compound, and the furan compound is formed on the surface of the positive electrode, and the decomposition of the electrolytic solution component is suppressed.

以下に本発明の各実施の形態について説明する。各図は発明の説明と理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる箇所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。   Each embodiment of the present invention will be described below. Each figure is a schematic diagram for facilitating the explanation and understanding of the invention, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from the actual device, but these are appropriately determined in consideration of the following explanation and known techniques. The design can be changed.

本実施形態による二次電池の断面図を図1に示す。図1に示すように、本実施形態による二次電池は、アルミニウム箔等の金属からなる正極集電体3と、その上に設けられた正極活物質を含有する正極活物質層1とからなる正極、及び銅箔等の金属からなる負極集電体4と、その上に設けられた負極活物質を含有する負極活物質層2とからなる負極を有する。正極および負極は、正極活物質層1と負極活物質層2とが対向するように、不織布やポリプロピレン微多孔膜などからなるセパレータ5を介して積層されている。正極および負極はセパレータを介在させて渦巻き状に捲回された構造とすることもできる。この電極対は、アルミニウムラミネートフィルム等の外装体6、7で形成された容器内に収容されている。正極集電体3には正極タブ9が接続され、負極集電体4には負極タブ8が接続され、これらのタブは容器の外に引き出されている。容器内には電解液が注入され封止される。複数の電極対が積層された電極群が容器内に収容された構造とすることもできる。   A cross-sectional view of the secondary battery according to the present embodiment is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the secondary battery according to the present embodiment includes a positive electrode current collector 3 made of a metal such as aluminum foil, and a positive electrode active material layer 1 containing a positive electrode active material provided thereon. It has the negative electrode which consists of the negative electrode current collector 4 which consists of metals, such as a positive electrode and copper foil, and the negative electrode active material layer 2 containing the negative electrode active material provided on it. The positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator 5 made of a nonwoven fabric or a polypropylene microporous film so that the positive electrode active material layer 1 and the negative electrode active material layer 2 face each other. The positive electrode and the negative electrode may be wound in a spiral shape with a separator interposed therebetween. This electrode pair is accommodated in a container formed of exterior bodies 6 and 7 such as an aluminum laminate film. A positive electrode tab 9 is connected to the positive electrode current collector 3, a negative electrode tab 8 is connected to the negative electrode current collector 4, and these tabs are drawn out of the container. An electrolytic solution is injected into the container and sealed. It can also be set as the structure where the electrode group by which the several electrode pair was laminated | stacked was accommodated in the container.

本発明の実施形態による正極および負極は、リチウムイオンを吸蔵および放出し得る材料を含む。正極および負極には、リチウム以外のアルカリ金属イオンの吸蔵および放出し得る材料をも含むことができる。   The positive electrode and the negative electrode according to the embodiment of the present invention include a material capable of inserting and extracting lithium ions. The positive electrode and the negative electrode can also include materials that can occlude and release alkali metal ions other than lithium.

以下、電解液、正極、負極、セパレータ、外装部材、正極端子、負極端子について説明する。   Hereinafter, the electrolytic solution, the positive electrode, the negative electrode, the separator, the exterior member, the positive electrode terminal, and the negative electrode terminal will be described.

(電解液)
本実施形態において、スルホン化合物は、下記式(1)で表される(以下、「式(1)で表されるスルホン化合物」を、単に「スルホン化合物」と記載することもある。)。
(Electrolyte)
In this embodiment, the sulfone compound is represented by the following formula (1) (hereinafter, the “sulfone compound represented by the formula (1)” may be simply referred to as “sulfone compound”).

Figure 2016001567
[式(1)において、R及びRは、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基を示す。Rの炭素原子とRの炭素原子が単結合又は二重結合を介して結合し、環状構造を形成していてもよい。]
Figure 2016001567
[In Formula (1), R < 1 > and R < 2 > shows a substituted or unsubstituted alkyl group each independently. The carbon atom of R 1 and the carbon atom of R 2 may be bonded via a single bond or a double bond to form a cyclic structure. ]

式(1)で表されるスルホン化合物において、Rの炭素数n、Rの炭素数nはそれぞれ1≦n≦12、1≦n≦12であることが好ましく、1≦n≦6、1≦n≦6であることがより好ましく、1≦n≦3、1≦n≦3であることが更に好ましい。また、アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のものを含む。 In sulfone compound represented by formula (1), it is preferable that the carbon number n 2 with carbon number n 1, R 2 of R 1 is 1 ≦ n 1 ≦ 12,1 ≦ n 2 ≦ 12 , respectively, 1 ≦ n 1 ≦ 6, 1 ≦ n 2 ≦ 6 are more preferable, and 1 ≦ n 1 ≦ 3 and 1 ≦ n 2 ≦ 3 are still more preferable. The alkyl group includes linear, branched, or cyclic groups.

及びRにおいて、置換基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基)、炭素数6〜10のアリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子)等が挙げられる。 In R 1 and R 2 , examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and an isobutyl group), and a C 6-10 carbon atom. An aryl group (for example, a phenyl group, a naphthyl group), a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom, a fluorine atom) etc. are mentioned.

一実施形態において、スルホン化合物は下記式(1−1)で表される環状スルホン化合物であることがより好ましい。   In one embodiment, the sulfone compound is more preferably a cyclic sulfone compound represented by the following formula (1-1).

Figure 2016001567
[式(1−1)中、Rは、置換または無置換のアルキレン基を示す。]
Figure 2016001567
[In Formula (1-1), R 3 represents a substituted or unsubstituted alkylene group. ]

において、アルキレン基の炭素数は4〜9であることが好ましく、4〜6であることが更に好ましい。 In R 3 , the alkylene group preferably has 4 to 9 carbon atoms, and more preferably 4 to 6 carbon atoms.

において、置換基としては、例えば、炭素数1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子)等が挙げられる。 In R 3 , examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group), halogen atom (for example, chlorine atom, bromine atom, fluorine atom). Atom) and the like.

環状スルホン化合物は下記式(1−2)で表される化合物であることがさらに好ましい。   The cyclic sulfone compound is more preferably a compound represented by the following formula (1-2).

Figure 2016001567
[式(1−2)中、mは1〜6の整数である。]
Figure 2016001567
[In Formula (1-2), m is an integer of 1-6. ]

式(1−2)において、mは、1〜6の整数であり、1〜3の整数であることが好ましい。   In Formula (1-2), m is an integer of 1 to 6, and preferably an integer of 1 to 3.

式(1−1)で表される環状スルホン化合物としては、例えば、テトラメチレンスルホン、ペンタメチレンスルホン、ヘキサメチレンスルホン等が好ましく挙げられる。また、置換基を有する環状スルホン化合物として、3−メチルスルホラン、2,4−ジメチルスルホランなどが好ましく挙げられる。これらの材料は、以下に述べるフッ素化エーテル化合物等の他の溶媒と相溶性を持つと共に、比較的高い誘電率を有するため、リチウム塩の溶解/解離作用に優れ、また、フッ素化されているスルホン化合物と比較すると、正極合剤との濡れ(親和)性が高く、比較的少ない含有量で効果が得られるという利点がある。   Preferred examples of the cyclic sulfone compound represented by the formula (1-1) include tetramethylene sulfone, pentamethylene sulfone, hexamethylene sulfone and the like. Preferred examples of the cyclic sulfone compound having a substituent include 3-methylsulfolane and 2,4-dimethylsulfolane. These materials are compatible with other solvents such as the fluorinated ether compounds described below and have a relatively high dielectric constant, so that they have excellent lithium salt dissolution / dissociation action and are fluorinated. Compared with a sulfone compound, there is an advantage that the wettability (affinity) with the positive electrode mixture is high, and the effect can be obtained with a relatively small content.

また、スルホン化合物は、鎖状スルホン化合物であってもよい。鎖状スルホン化合物としては、例えば、エチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、エチルイソブチルスルホン、ジメチルスルホン、ジエチルスルホン等が挙げられる。これらのうちエチルメチルスルホン、エチルイソプロピルスルホン、エチルイソブチルスルホンが好ましい。これらの材料は、フッ素化エーテル化合物等の他の溶媒と相溶性を持つと共に、比較的高い誘電率を有するため、リチウム塩の溶解/解離作用に優れ、また、フッ素化されているスルホン化合物と比較すると、正極合剤との濡れ(親和)性が高く、比較的少ない含有量で効果が得られるという利点がある。   The sulfone compound may be a chain sulfone compound. Examples of the chain sulfone compound include ethyl methyl sulfone, ethyl isopropyl sulfone, ethyl isobutyl sulfone, dimethyl sulfone, and diethyl sulfone. Of these, ethyl methyl sulfone, ethyl isopropyl sulfone, and ethyl isobutyl sulfone are preferable. These materials are compatible with other solvents such as fluorinated ether compounds and have a relatively high dielectric constant, so that they are excellent in the dissolution / dissociation action of lithium salts, and also have a fluorinated sulfone compound and In comparison, there is an advantage that the wettability (affinity) with the positive electrode mixture is high and the effect can be obtained with a relatively small content.

スルホン化合物は1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   A sulfone compound can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

スルホン化合物の含有量は、非水電解溶媒中5体積%以上75体積%以下であることが好ましく、5体積%より多く50体積%以下であることがより好ましい。特に電解液に後述のフラン化合物を含む場合は、スルホン化合物の含有量が5体積%より多いことが好ましい。スルホン化合物の含有率が少なすぎると電解液の相溶性が低下し、含有率が多すぎると電解液の粘度が高くなり、特に室温での充放電サイクル特性の容量低下を招く恐れがある。   The content of the sulfone compound is preferably 5% by volume or more and 75% by volume or less in the nonaqueous electrolytic solvent, and more preferably more than 5% by volume and 50% by volume or less. In particular, when the below-mentioned furan compound is included in the electrolytic solution, the content of the sulfone compound is preferably more than 5% by volume. If the content of the sulfone compound is too small, the compatibility of the electrolytic solution is reduced. If the content is too high, the viscosity of the electrolytic solution is increased, and the capacity of charge / discharge cycle characteristics at room temperature may be reduced.

なお、本明細書では、非水電解溶媒および添加剤の含有量を、各化合物の室温(例えば10℃〜30℃、より具体的には25℃)における体積(比重)に基づく値で記載する(ただし、実際に電解液の調製を行う温度は特に限定されるものではない)。   In the present specification, the contents of the nonaqueous electrolytic solvent and the additive are described as values based on the volume (specific gravity) of each compound at room temperature (for example, 10 ° C. to 30 ° C., more specifically 25 ° C.). (However, the temperature at which the electrolyte is actually prepared is not particularly limited).

また、4.5V以上の高電位で正極活物質を動作させる場合は、耐酸化性の高い溶媒を併用することが好ましい。耐酸化性の高い溶媒としては、フッ素化エーテル、フッ素化リン酸エステルなどのフッ素化溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。   In addition, when the positive electrode active material is operated at a high potential of 4.5 V or higher, it is preferable to use a solvent having high oxidation resistance. Examples of the solvent having high oxidation resistance include fluorinated solvents such as fluorinated ethers and fluorinated phosphates. These solvents can be used singly or in combination of two or more.

本実施形態において、フッ素化エーテル化合物は、下式(2)で表される。   In the present embodiment, the fluorinated ether compound is represented by the following formula (2).

Figure 2016001567
[式(2)中、R及びRは、それぞれ独立して、アルキル基又はフッ化アルキル基を示し、R及びRのうち少なくとも一方はフッ化アルキル基である。]
Figure 2016001567
[In Formula (2), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group or a fluorinated alkyl group, and at least one of R 1 and R 2 is a fluorinated alkyl group. ]

式(2)中、RおよびRの炭素数の合計が10以下であることが好ましい。 In formula (2), the total number of carbon atoms of R 1 and R 2 is preferably 10 or less.

また、式(2)中、フッ化アルキル基におけるフッ素原子の含有率はフッ素原子と水素原子の合計に対して50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましい。フッ素原子の含有率が多いと、耐電圧性がより向上し、リチウムに対して4.5V以上の電位で動作する正極活物質を用いた場合でも充放電サイクル後における電池容量の劣化をより有効に低減することが可能である。   In formula (2), the fluorine atom content in the fluorinated alkyl group is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, based on the total of fluorine atoms and hydrogen atoms. When the content of fluorine atoms is large, the voltage resistance is further improved, and even when a positive electrode active material that operates at a potential of 4.5 V or more with respect to lithium is used, the battery capacity deterioration after charge / discharge cycles is more effective. It is possible to reduce it.

フッ素化エーテル化合物としては、例えば、CFOCH、CFOC、F(CFOCH、F(CFOC、CF(CF)CHO(CF)CF、F(CFOCH、F(CFOC、F(CFOCH、F(CFOC、F(CFOCH、F(CFOC、F(CFOCH、F(CFOC、F(CFOCH、CFCHOCH、CFCHOCHF、CFCFCHOCH、CFCFCHOCHF、CFCFCHO(CFH、HCFCHOCH、H(CFOCHCH、H(CFOCHCF、H(CFCHOCHF、H(CFCHO(CFH、H(CFCHO(CFH、H(CFCHO(CFH、H(CHF)CHO(CFH、(CFCHOCH、(CFCHCFOCH、CFCHFCFOCH、CFCHFCFOCHCH、CFCHFCFCHOCHF、CFCHFCFOCH(CFF、CFCHFCFOCHCFCFH、H(CFCHO(CFH、F(CFCHO(CFHなどが挙げられる。 Examples of the fluorinated ether compound include CF 3 OCH 3 , CF 3 OC 2 H 5 , F (CF 2 ) 2 OCH 3 , F (CF 2 ) 2 OC 2 H 5 , and CF 3 (CF 2 ) CH 2 O. (CF 2 ) CF 3 , F (CF 2 ) 3 OCH 3 , F (CF 2 ) 3 OC 2 H 5 , F (CF 2 ) 4 OCH 3 , F (CF 2 ) 4 OC 2 H 5 , F (CF 2 ) 5 OCH 3 , F (CF 2 ) 5 OC 2 H 5 , F (CF 2 ) 8 OCH 3 , F (CF 2 ) 8 OC 2 H 5 , F (CF 2 ) 9 OCH 3 , CF 3 CH 2 OCH 3 , CF 3 CH 2 OCHF 2 , CF 3 CF 2 CH 2 OCH 3 , CF 3 CF 2 CH 2 OCHF 2 , CF 3 CF 2 CH 2 O (CF 2 ) 2 H, HCF 2 CH 2 OCH 3 , H (CF 2) 2 O H 2 CH 3, H (CF 2) 2 OCH 2 CF 3, H (CF 2) 2 CH 2 OCHF 2, H (CF 2) 2 CH 2 O (CF 2) 2 H, H (CF 2) 2 CH 2 O (CF 2 ) 3 H, H (CF 2 ) 3 CH 2 O (CF 2 ) 2 H, H (CHF) 2 CH 2 O (CF 2 ) 2 H, (CF 3 ) 2 CHOCH 3 , (CF 3 ) 2 CHCF 2 OCH 3 , CF 3 CHFCF 2 OCH 3 , CF 3 CHFCF 2 OCH 2 CH 3 , CF 3 CHFCF 2 CH 2 OCHF 2 , CF 3 CHFCF 2 OCH 2 (CF 2 ) 2 F, CF 3 CHFCF 2 OCH 2 CF 2 CF 2 H, H (CF 2) 4 CH 2 O (CF 2) 2 H, F (CF 2) 4 CH 2 O (CF 2) such as 2 H and the like.

前記フッ素化エーテル化合物のうち、下記式(2−1)で表されるフッ素化エーテル化合物がより好ましい。   Among the fluorinated ether compounds, a fluorinated ether compound represented by the following formula (2-1) is more preferable.

−(CX−O−(CX−X (2−1)
[式(2−1)中、n、mはそれぞれ独立に1〜8である。X〜Xは、それぞれ独立に、フッ素原子または水素原子である。ただし、X〜Xの少なくとも1つはフッ素原子であり、X〜Xの少なくとも一つはフッ素原子である。]
X 1 - (CX 2 X 3 ) n -O- (CX 4 X 5) m -X 6 (2-1)
[In Formula (2-1), n and m are each independently 1 to 8. X 1 to X 6 are each independently a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of X 1 to X 3 is a fluorine atom, and at least one of X 4 to X 6 is a fluorine atom. ]

フッ素化エーテル化合物は、耐電圧性と他の電解質との相溶性の観点から、下記式(2−2)で表される化合物であることが更に好ましい。   The fluorinated ether compound is more preferably a compound represented by the following formula (2-2) from the viewpoint of voltage resistance and compatibility with other electrolytes.

−(CX−CHO−CX−CX−X (2−2)
[式(2−2)中、nは1〜8であり、X〜Xは、それぞれ独立に、フッ素原子または水素原子である。ただし、X〜Xの少なくとも1つはフッ素原子であり、X〜Xの少なくとも一つはフッ素原子である。]
X 1 - (CX 2 X 3 ) n -CH 2 O-CX 4 X 5 -CX 6 X 7 -X 8 (2-2)
Wherein (2-2), n is 1 to 8, X 1 to X 8 are each independently a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of X 1 to X 3 is a fluorine atom, and at least one of X 4 to X 8 is a fluorine atom. ]

式(2−2)において、nが2以上のとき、複数個存在するXは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数個存在するXは互いに同一であっても異なっていてもよい。 In Formula (2-2), when n is 2 or more, a plurality of X 2 may be the same or different from each other, and a plurality of X 3 are the same or different from each other. Also good.

さらに、耐電圧性と他の電解質との相溶性の観点から、フッ素化エーテル化合物は、下記式(2−3)で表されることがより好ましい。   Furthermore, from the viewpoint of voltage resistance and compatibility with other electrolytes, the fluorinated ether compound is more preferably represented by the following formula (2-3).

H−(CY−CY−CHO−CY−CY−H (2−3)
[式(2−3)において、nは1、2、3または4である。Y〜Yは、それぞれ独立に、フッ素原子または水素原子である。ただし、Y〜Yの少なくとも1つはフッ素原子であり、Y〜Yの少なくとも1つはフッ素原子である。]
H- (CY 1 Y 2 -CY 3 Y 4) n -CH 2 O-CY 5 Y 6 -CY 7 Y 8 -H (2-3)
[In Formula (2-3), n is 1, 2, 3 or 4. Y 1 to Y 8 are each independently a fluorine atom or a hydrogen atom. However, at least one of Y 1 to Y 4 is a fluorine atom, and at least one of Y 5 to Y 8 is a fluorine atom. ]

式(2−3)において、Y〜Yは、nが2以上のとき、複数個存在するYは互いに同一であっても異なっていてもよく、複数個存在するYは互いに同一であっても異なっていてもよい。 In the formula (2-3), Y 1 ~Y 4, when n is 2 or more, Y 1 Y 2 where there exist a plurality may be the being the same or different, there exist a plurality Y 3 Y 4 may be the same as or different from each other.

フッ素化エーテル化合物の含有量は、前記非水電解溶媒中15体積%以上90体積%以下であることが好ましく、30体積%以上90体積%以下であることがより好ましく、40体積%以上90体積%以下であることがより好ましい。一実施形態では50体積%以上80体積%以下であることが更に好ましい場合もある。フッ素化エーテル化合物を含有することにより、電解液の粘度を低くすることができるため、導電性がより向上し、充放電サイクルにおける容量低下を抑制することができる。フッ素化エーテル化合物の含有率が多すぎると、電解液の誘電率が下がり、支持塩が解離できなくなり、容量低下が起こる恐れがある。なお、フッ素化エーテル化合物は一種を単独でまたは二種以上を混合して用いることができる。   The content of the fluorinated ether compound is preferably 15% by volume or more and 90% by volume or less in the nonaqueous electrolytic solvent, more preferably 30% by volume or more and 90% by volume or less, and 40% by volume or more and 90% by volume. % Or less is more preferable. In one embodiment, it may be more preferable that it is 50 volume% or more and 80 volume% or less. By containing the fluorinated ether compound, the viscosity of the electrolytic solution can be lowered, so that the conductivity is further improved and the capacity reduction in the charge / discharge cycle can be suppressed. If the content of the fluorinated ether compound is too large, the dielectric constant of the electrolytic solution decreases, the supporting salt cannot be dissociated, and the capacity may be reduced. In addition, a fluorinated ether compound can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

本実施形態において、フッ素化リン酸エステルは、下記式(3)で表される。   In the present embodiment, the fluorinated phosphate ester is represented by the following formula (3).

Figure 2016001567
[式(3)において、R、R、Rは、それぞれ独立に、アルキル基またはフッ化アルキル基を示し、これらのうち少なくとも1つがフッ化アルキル基である。]
Figure 2016001567
[In Formula (3), R 1 , R 2 and R 3 each independently represents an alkyl group or a fluorinated alkyl group, and at least one of them is a fluorinated alkyl group. ]

フッ化アルキル基とは、少なくとも1つのフッ素原子を有するアルキル基である。式(3)において、R、RおよびRの炭素数は、それぞれ独立に、1〜3であることが好ましい。R、RおよびRの少なくとも1つは、対応する無置換のアルキル基が有する水素原子の50%以上がフッ素原子に置換されたフッ化アルキル基であることが好ましい。また、R、RおよびRの全てがフッ化アルキル基であり、該R、RおよびRが対応する無置換のアルキル基の水素原子の50%以上がフッ素原子に置換されたフッ化アルキル基であることがより好ましい。フッ素原子の含有率が多いと、耐電圧性がより向上し、リチウムに対して4.5V以上の電位で動作する正極活物質を用いた場合でも、充放電サイクル後における電池容量の劣化をより低減することできるからである。また、フッ化アルキル基における水素原子を含む置換基中のフッ素原子の比率は55%以上がより好ましい。 The fluorinated alkyl group is an alkyl group having at least one fluorine atom. In the formula (3), the number of carbon atoms in R 1, R 2 and R 3 each independently is preferably 1-3. At least one of R 1 , R 2 and R 3 is preferably a fluorinated alkyl group in which 50% or more of the hydrogen atoms of the corresponding unsubstituted alkyl group are substituted with fluorine atoms. Moreover, all of R 1 , R 2 and R 3 are fluorinated alkyl groups, and 50% or more of the hydrogen atoms of the unsubstituted alkyl group to which R 1 , R 2 and R 3 correspond are substituted with fluorine atoms. More preferred is a fluorinated alkyl group. When the content of fluorine atoms is large, the voltage resistance is further improved, and even when a positive electrode active material that operates at a potential of 4.5 V or more with respect to lithium is used, the battery capacity is further deteriorated after the charge / discharge cycle. This is because it can be reduced. Further, the ratio of fluorine atoms in the substituent containing a hydrogen atom in the fluorinated alkyl group is more preferably 55% or more.

フッ素化リン酸エステルとしては、特に限定されないが、例えば、リン酸トリス(トリフルオロメチル)、リン酸トリス(ペンタフルオロエチル)、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)(TTFP)、リン酸トリス(2,2,3,3−テトラフルオロプロピル)、リン酸トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)、リン酸トリス(2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル)等のフッ素化アルキルリン酸エステル化合物が挙げられる。中でも、フッ素化リン酸エステル化合物として、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)(TTFP)が好ましい。フッ素化リン酸エステルは、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。   Although it does not specifically limit as fluorinated phosphate ester, For example, phosphoric acid tris (trifluoromethyl), phosphoric acid tris (pentafluoroethyl), phosphoric acid tris (2,2,2-trifluoroethyl) (TTFP) , Tris phosphate (2,2,3,3-tetrafluoropropyl), tris phosphate (3,3,3-trifluoropropyl), tris phosphate (2,2,3,3,3-pentafluoropropyl) ) Fluorinated alkyl phosphate compounds. Among these, as the fluorinated phosphate compound, tris (2,2,2-trifluoroethyl) phosphate (TTFP) is preferable. Fluorinated phosphates can be used alone or in combination of two or more.

フッ素化リン酸エステルを含有する場合、非水電解溶媒に含まれるフッ素化リン酸エステルの含有率は、特に制限されるものではないが、非水電解溶媒中0体積%以上95体積%以下が好ましく、10体積%以上95体積%以下がより好ましく、20体積%以上70体積%以下がさらに好ましい。フッ素化リン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率が10体積%以上であると、耐電圧性を高める効果がより向上する。また、フッ素化リン酸エステルの非水電解溶媒中の含有率が95体積%以下であると、電解液のイオン伝導性が向上して電池の充放電レートがより良好になる。   When the fluorinated phosphate ester is contained, the content of the fluorinated phosphate ester contained in the non-aqueous electrolytic solvent is not particularly limited, but is 0% by volume to 95% by volume in the non-aqueous electrolytic solvent. Preferably, 10 volume% or more and 95 volume% or less are more preferable, and 20 volume% or more and 70 volume% or less are more preferable. When the content of the fluorinated phosphate ester in the nonaqueous electrolytic solvent is 10% by volume or more, the effect of increasing the voltage resistance is further improved. Moreover, the ion conductivity of electrolyte solution improves that the content rate in the nonaqueous electrolytic solvent of fluorinated phosphate ester is 95 volume% or less, and the charge / discharge rate of a battery becomes more favorable.

フッ素化リン酸エステルも耐酸化性が高いため5V級活物質を用いた場合の溶媒の酸化分解を抑えることができる。その結果、充放電サイクルの容量維持率の向上やガス発生を低減することができる。   Since the fluorinated phosphate ester also has high oxidation resistance, oxidative decomposition of the solvent when a 5V class active material is used can be suppressed. As a result, it is possible to improve the capacity maintenance rate of the charge / discharge cycle and reduce gas generation.

本実施形態において、電解液は、非水電解溶媒として、環状カーボネートを含むことが好ましい。環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、ビニレンカーボネート(VC)などが挙げられる。また、これらの化合物の水素の一部又は全部がフッ素で置換されていてもよい。環状カーボネートは一種を単独でまたは二種以上を混合して用いることができる。ECやPCは誘電率が高く電解質の溶解性に優れるので好ましく、ECがより好ましい。環状カーボネートを含む場合、非水溶媒中の含有率は、支持塩の解離度および電解液の導電性を高める観点から、0.1体積%以上が好ましく、5体積%以上がより好ましく、また、70体積%以下が好ましく、60体積%以下がより好ましい。   In this embodiment, it is preferable that electrolyte solution contains a cyclic carbonate as a nonaqueous electrolytic solvent. Examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and vinylene carbonate (VC). In addition, some or all of hydrogen in these compounds may be substituted with fluorine. A cyclic carbonate can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. EC and PC are preferable because they have a high dielectric constant and excellent electrolyte solubility, and EC is more preferable. When the cyclic carbonate is contained, the content in the non-aqueous solvent is preferably 0.1% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, from the viewpoint of increasing the dissociation degree of the supporting salt and the conductivity of the electrolytic solution. 70 volume% or less is preferable and 60 volume% or less is more preferable.

本実施形態において、非水電解溶媒は、鎖状カーボネートを含むことができる。鎖状カーボネートとしては、特に制限されるものではないが、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、ジプロピルカーボネート(DPC)等を挙げることができる。また、これらの化合物の水素の一部又は全部がフッ素で置換されていてもよい。これらの中でも、ジメチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルメチルカーボネート、モノフルオロメチルメチルカーボネート、メチル2,2,3,3,テトラフルオロプロピルカーボネートなどが耐電圧性と導電率の観点から好ましい。鎖状カーボネートは、一種を単独でまたは二種以上を併用して用いることができる。鎖状カーボネートを含む場合、非水電解溶媒中の含有量は、0.1体積%以上が好ましく、1体積%以上がより好ましく、5体積%以上がさらに好ましい。また、90体積%以下が好ましく、80体積%以下がより好ましく、70体積%以下がさらに好ましい。   In the present embodiment, the nonaqueous electrolytic solvent can include a chain carbonate. The chain carbonate is not particularly limited, and examples thereof include dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), diethyl carbonate (DEC), and dipropyl carbonate (DPC). In addition, some or all of hydrogen in these compounds may be substituted with fluorine. Among these, dimethyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl methyl carbonate, monofluoromethyl methyl carbonate, methyl 2,2,3,3, tetrafluoropropyl carbonate and the like are preferable from the viewpoint of voltage resistance and conductivity. . A chain carbonate can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. When the chain carbonate is included, the content in the nonaqueous electrolytic solvent is preferably 0.1% by volume or more, more preferably 1% by volume or more, and still more preferably 5% by volume or more. Moreover, 90 volume% or less is preferable, 80 volume% or less is more preferable, and 70 volume% or less is further more preferable.

本実施形態において、非水電解溶媒は、脂肪族カルボン酸エステル、γ−ラクトン、環状エーテル、上記以外の鎖状エーテル等を含んでもよい。脂肪族カルボン酸エステルとしては、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル、およびこれらの誘導体(フッ素化物を含む)が挙げられる。γ−ラクトンとしては、例えば、γ−ブチロラクトンおよびその誘導体(フッ素化物を含む)が挙げられる。環状エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフランおよびそれらの誘導体(フッ素化物を含む)が挙げられる。鎖状エーテルとしては、例えば、1,2−エトキシエタン(DEE)、エトキシメトキシエタン(EME)、ジエチルエーテル、およびこれらの誘導体(フッ素化物を含む)が挙げられる。これらは一種を単独で、または二種以上を混合して用いることができる。   In the present embodiment, the nonaqueous electrolytic solvent may contain an aliphatic carboxylic acid ester, γ-lactone, a cyclic ether, a chain ether other than the above, and the like. Examples of the aliphatic carboxylic acid ester include methyl formate, methyl acetate, ethyl propionate, and derivatives thereof (including fluorinated products). Examples of γ-lactone include γ-butyrolactone and its derivatives (including fluorinated products). Examples of the cyclic ether include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, and derivatives thereof (including fluorinated products). Examples of the chain ether include 1,2-ethoxyethane (DEE), ethoxymethoxyethane (EME), diethyl ether, and derivatives thereof (including fluorinated products). These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

その他、非水電解溶媒として、例えば、ジメチルスルホキシド、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジオキソラン(例えば、1,3−ジオキソラン)、アセトニトリル、プロピルオニトリル、ニトロメタン、エチルモノグライム、リン酸トリエステル、トリメトキシメタン、ジオキソラン誘導体、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、プロピレンカーボネート誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、アニソール、N−メチルピロリドン、およびこれらの誘導体(フッ素化物を含む)を用いることもできる。   Other nonaqueous electrolytic solvents include, for example, dimethyl sulfoxide, formamide, acetamide, dimethylformamide, dioxolane (eg, 1,3-dioxolane), acetonitrile, propyl nitrile, nitromethane, ethyl monoglyme, phosphoric acid triester, trimethoxy Methane, dioxolane derivative, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methyl-2-oxazolidinone, propylene carbonate derivative, tetrahydrofuran derivative, anisole, N-methylpyrrolidone, and derivatives thereof (including fluorinated compounds) It can also be used.

本実施形態において、電解液は、添加剤としてピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物をさらに含む。   In the present embodiment, the electrolytic solution further includes a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound as an additive.

ピロール化合物とは、窒素を含む芳香族複素環式化合物のことである。   A pyrrole compound is an aromatic heterocyclic compound containing nitrogen.

アニリン化合物とは、ベンゼンなどの芳香族炭化水素の芳香環の水素原子の少なくとも一部をアミノ基で置換した化合物のことである。   An aniline compound is a compound obtained by substituting at least part of hydrogen atoms of an aromatic ring of an aromatic hydrocarbon such as benzene with an amino group.

フラン化合物とは、酸素を含む芳香族複素環式化合物のことである。   A furan compound is an aromatic heterocyclic compound containing oxygen.

本実施形態において、ピロール化合物としては、例えば、式(4)で表されるピロール化合物を挙げることができる。   In this embodiment, as a pyrrole compound, the pyrrole compound represented by Formula (4) can be mentioned, for example.

Figure 2016001567
(式中、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、
−Rは、炭素数1〜18の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数2〜18の直鎖または分岐鎖アルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基および炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、
−Aは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、イソシアナト基、炭素数6〜18のアリールスルホニル基、トシル基、シリル基、フリル基、ピロリル基、チオール基、スルホン酸基、ヒドラジド基(−CO−NH−NH)、酸ハロゲン基、アミド基およびスルホンアミド基よりなる群より選択され、
ここで、R、R、RおよびRからなる群より選ばれる隣接する2つが結合して環を形成していてもよい。)
Figure 2016001567
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A;
-R x is a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, straight-chain or branched-chain alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, arylalkyl of 7 to 20 carbon atoms Group, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkoxycarbonylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms is selected from the group consisting more, provided that at least one of the hydrogen atoms of the -R x may be substituted by -A,
-A is hydroxyl group, carboxyl group, halogen, amino group, nitro group, cyano group, aldehyde group, isocyanato group, arylsulfonyl group having 6 to 18 carbon atoms, tosyl group, silyl group, furyl group, pyrrolyl group, thiol Selected from the group consisting of a group, a sulfonic acid group, a hydrazide group (—CO—NH—NH 2 ), an acid halogen group, an amide group, and a sulfonamide group,
Here, two adjacent groups selected from the group consisting of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to form a ring. )

なお、式(4)において、R、R、RおよびRから選ばれる隣接する2つが結合することにより形成される環構造の例としては、芳香族炭化水素環(例えば、ベンゼン環等)、飽和または不飽和の脂肪族炭化水素環、これらの環を形成する炭素原子の一つ以上がヘテロ原子(例えば、酸素、窒素、硫黄等)で置換された複素環が挙げられる。これらの環構造は、4〜10員環であることが好ましく、5〜8員環であることがより好ましい。式(4)で表される多環のピロール化合物の例としては、ピロール環と芳香族環との縮合化合物、例えばインドール;ピロール環と他の複素環との縮合化合物、例えば、チエノピロール;およびピロール環とピロール環との縮合化合物等を挙げることができる。 In Formula (4), examples of the ring structure formed by bonding two adjacent members selected from R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include an aromatic hydrocarbon ring (for example, a benzene ring) Etc.), saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon rings, and heterocycles in which one or more of the carbon atoms forming these rings are substituted with heteroatoms (eg, oxygen, nitrogen, sulfur, etc.). These ring structures are preferably 4- to 10-membered rings, and more preferably 5- to 8-membered rings. Examples of the polycyclic pyrrole compound represented by the formula (4) include a condensed compound of a pyrrole ring and an aromatic ring such as indole; a condensed compound of a pyrrole ring and another heterocyclic ring such as thienopyrrole; and pyrrole. Examples thereof include a condensed compound of a ring and a pyrrole ring.

式(4)において、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、ここで、−Rが、炭素数1〜10の直鎖アルキル基、炭素数3〜10の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアルキルアリール基、炭素数2〜8のアシル基または炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基であり、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、−Aが、ハロゲン(例えば、臭素、ヨウ素、塩素、フッ素)、アミノ基、ニトロ基、スルホンアミド基、チオール基、シアノ基、アルデヒド基、炭素数6〜12のアリールスルホニル基、トシル基、シリル基またはフリル基であることがより好ましい。 In Formula (4), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A, where —R x is from 1 to A linear alkyl group having 10 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 13 carbon atoms, and 2 to 2 carbon atoms An acyl group of 8 or an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, provided that at least one hydrogen atom of —R x may be substituted with —A, and —A is a halogen (eg, bromine, iodine) , Chlorine, fluorine), amino group, nitro group, sulfonamide group, thiol group, cyano group, aldehyde group, arylsulfonyl group having 6 to 12 carbon atoms, tosyl group, silyl group or furyl group.

一実施形態では、反応性の観点から、RおよびRが水素原子であることが特に好ましい。 In one embodiment, it is particularly preferable that R 1 and R 4 are hydrogen atoms from the viewpoint of reactivity.

例えば、RおよびRが水素原子であり、R、RおよびRが、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、ここで、−Rが、炭素数1〜5の直鎖アルキル基、炭素数3〜5の分岐鎖アルキル基、フェニル基、炭素数7〜10のアルキルフェニル基または炭素数2〜6のアシル基であり、−Aが、ハロゲン(臭素、ヨウ素、塩素等)、アミノ基、シアノ基、アルデヒド基、フェニルスルホニル基、トシル基、シリル基またはフリル基であることが好ましい。R〜Rの全てが水素原子であってもよい。 For example, R 1 and R 4 are hydrogen atoms, and R 2 , R 3, and R 5 are each independently a hydrogen atom, —R x, or —A, where —R x is 1 carbon atom A linear alkyl group having 5 to 5 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms, a phenyl group, an alkylphenyl group having 7 to 10 carbon atoms, or an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, and -A is a halogen (bromine , Iodine, chlorine, etc.), amino group, cyano group, aldehyde group, phenylsulfonyl group, tosyl group, silyl group or furyl group. All of R 1 to R 5 may be hydrogen atoms.

一実施形態では、RおよびRが水素原子であり、R、RおよびRが、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、ここで、−Rが、炭素数1〜3の直鎖アルキル基、炭素数3〜5の分岐鎖アルキル基、フェニル基、メチルフェニル基またはアセチル基であり、−Aが、ハロゲン(臭素、ヨウ素、塩素等)またはアミノ基であることがより好ましい。 In one embodiment, R 1 and R 4 are hydrogen atoms, and R 2 , R 3 and R 5 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A, where —R x is A linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 5 carbon atoms, a phenyl group, a methylphenyl group or an acetyl group, and -A is a halogen (bromine, iodine, chlorine, etc.) or an amino group It is more preferable that

一実施形態では、ピロール化合物は単環の化合物(ピロール環が縮合環を構成していない化合物)であることがより好ましい。   In one embodiment, the pyrrole compound is more preferably a monocyclic compound (a compound in which the pyrrole ring does not constitute a condensed ring).

ピロール化合物の例としては、例えば、ピロール(1H−ピロール);3−アセチルピロール、3−アセチル−1−メチルピロール、ピロール−3−カルボン酸、3−アセチル−1−トシルピロール等のピロール環の3位に置換基を有する化合物;1−メチルピロール、1−エチルピロール、1−(2−シアノエチル)ピロール、1−フェニルピロール、1−トシルピロール、1−(2−ヒドロキシエチル)ピロール、1−(3−ヒドロキシプロピル)ピロール、1−(トリイソプロピルシリル)ピロール、1−(フェニルスルホニル)ピロール、1−(4−クロロフェニル)−1Hピロール、1−(4−ヨードフェニル)ピロール、4−(1H−ピロール−1−イル)フェノール、1−{3−(ブロモメチル)フェニル}−1H−ピロール、1−{4−(ブロモメチル)フェニル}−1H−ピロール、1−(3−イソシアナトフェニル)−1H−ピロール、3−(1H−ピロール−1−イル)アニリン、4−(1H−ピロール−1−イル)アニリン、4−(1H−ピロール−1−イル)ベンズアルデヒド、2−(1H−ピロール−1−イル)安息香酸、3−(1H−ピロール−1−イル)安息香酸、4−(1H−ピロール−1−イル)ベンジルアミン、{2−(1H−ピロール−1−イル)フェニル}メタノール、{4−(1H−ピロール−1−イル)フェニル}メタノール、N−フルフリルピロール等のピロール環の1位に置換基を有する化合物;2−エチルピロール、2,4−ジメチルピロール、2−アセチルピロール、2−プロピオニルピオール、3−アセチル−2,4−ジメチルピロール、ピロール−2−カルボニトリル、N−メチルピロール−2−カルボキシアルデヒド、ピロール−2−カルボン酸、1−メチルピロール−2−カルボン酸、2−アセチル−1−メチルピロール、1−(2−アミノフェニル)ピロール、1,5−ジメチル−2−ピロールカルボニトリル、2,4−ジメチルピロール−3,5ジカルボン酸エチル、3,5−ジメチル−1H−ピロールカルボン酸エチル、1−(4−クロロフェニル)−1H−ピロール−2−カルバルデヒド、1H−ピロール−2−カルボンヒドラジド等のピロール環の2位に置換基を有する化合物等が挙げられる。さらには、インドール;4−メチル−4H−チエノ{3,2−b}ピロール−5−カルバルデヒド、6H−チエノ{2,3−b}ピロール−5−カルボン酸メチル、4−メチル−4H−チエノ{3,2−b}ピロール−5−カルボン酸、4H−チエノ{3,2−b}ピロール−5−カルボン酸、{4−メチル−4H−チエノ{3,2−b}ピロール−5−イル}メタノール等のチエノピロール;ポリピロール等のピロール環縮合多環芳香族化合物を挙げることができる。また、ヘテロ環を有するピロール化合物であってもよい。   Examples of pyrrole compounds include, for example, pyrrole (1H-pyrrole); pyrrole rings such as 3-acetylpyrrole, 3-acetyl-1-methylpyrrole, pyrrole-3-carboxylic acid, and 3-acetyl-1-tosylpyrrole. Compounds having a substituent at the 3-position; 1-methylpyrrole, 1-ethylpyrrole, 1- (2-cyanoethyl) pyrrole, 1-phenylpyrrole, 1-tosylpyrrole, 1- (2-hydroxyethyl) pyrrole, 1- (3-hydroxypropyl) pyrrole, 1- (triisopropylsilyl) pyrrole, 1- (phenylsulfonyl) pyrrole, 1- (4-chlorophenyl) -1H pyrrole, 1- (4-iodophenyl) pyrrole, 4- (1H -Pyrrol-1-yl) phenol, 1- {3- (bromomethyl) phenyl} -1H-pyrrole 1- {4- (bromomethyl) phenyl} -1H-pyrrole, 1- (3-isocyanatophenyl) -1H-pyrrole, 3- (1H-pyrrol-1-yl) aniline, 4- (1H-pyrrole-1 -Yl) aniline, 4- (1H-pyrrol-1-yl) benzaldehyde, 2- (1H-pyrrol-1-yl) benzoic acid, 3- (1H-pyrrol-1-yl) benzoic acid, 4- (1H -Pyrrol-1-yl) benzylamine, {2- (1H-pyrrol-1-yl) phenyl} methanol, {4- (1H-pyrrol-1-yl) phenyl} methanol, pyrrole such as N-furfurylpyrrole Compounds having a substituent at the 1-position of the ring; 2-ethylpyrrole, 2,4-dimethylpyrrole, 2-acetylpyrrole, 2-propionylpyol, 3-acetyl-2,4- Methylpyrrole, pyrrole-2-carbonitrile, N-methylpyrrole-2-carboxaldehyde, pyrrole-2-carboxylic acid, 1-methylpyrrole-2-carboxylic acid, 2-acetyl-1-methylpyrrole, 1- (2 -Aminophenyl) pyrrole, 1,5-dimethyl-2-pyrrolecarbonitrile, ethyl 2,4-dimethylpyrrole-3,5 dicarboxylate, ethyl 3,5-dimethyl-1H-pyrrolecarboxylate, 1- (4- And a compound having a substituent at the 2-position of the pyrrole ring, such as chlorophenyl) -1H-pyrrole-2-carbaldehyde and 1H-pyrrole-2-carboxylic hydrazide. Furthermore, indole; 4-methyl-4H-thieno {3,2-b} pyrrole-5-carbaldehyde, 6H-thieno {2,3-b} pyrrole-5-carboxylate, 4-methyl-4H- Thieno {3,2-b} pyrrole-5-carboxylic acid, 4H-thieno {3,2-b} pyrrole-5-carboxylic acid, {4-methyl-4H-thieno {3,2-b} pyrrole-5 -Ile} thienopyrrole such as methanol; pyrrole ring condensed polycyclic aromatic compound such as polypyrrole can be mentioned. Moreover, the pyrrole compound which has a heterocyclic ring may be sufficient.

より好ましいピロール化合物の例としては、ピロール(1H−ピロール)、3−アセチルピロール、3−アセチル−1−メチルピロール、3−アセチル−1−トシルピロール、1−(1H−ピロール−3−イル)エタン−1−オン、1−メチルピロール、1−エチルピロール、1−(2シアノエチル)ピロール、1−フェニルピロール、1−トシルピロール、1−(トリイソプロピルシリル)ピロール、1−(フェニルスルホニル)ピロール、1−(4−クロロフェニル)−1Hピロール、1−(4−ヨードフェニル)ピロール、4−(1H−ピロール−1−イル)フェノール、1−{3−(ブロモメチル)フェニル}−1H−ピロール、1−{4−(ブロモメチル)フェニル}−1H−ピロール、1−(3−イソシアナトフェニル)−1H−ピロール、3−(1H−ピロール−1−イル)アニリン、4−(1H−ピロール−1−イル)アニリン、4−(1H−ピロール−1−イル)ベンズアルデヒド、4−(1H−ピロール−1−イル)ベンジルアミン、N−フルフリルピロール、等が挙げられる。   Examples of more preferable pyrrole compounds include pyrrole (1H-pyrrole), 3-acetylpyrrole, 3-acetyl-1-methylpyrrole, 3-acetyl-1-tosylpyrrole, 1- (1H-pyrrol-3-yl). Ethan-1-one, 1-methylpyrrole, 1-ethylpyrrole, 1- (2 cyanoethyl) pyrrole, 1-phenylpyrrole, 1-tosylpyrrole, 1- (triisopropylsilyl) pyrrole, 1- (phenylsulfonyl) pyrrole 1- (4-chlorophenyl) -1H pyrrole, 1- (4-iodophenyl) pyrrole, 4- (1H-pyrrol-1-yl) phenol, 1- {3- (bromomethyl) phenyl} -1H-pyrrole, 1- {4- (Bromomethyl) phenyl} -1H-pyrrole, 1- (3-isocyanatophenyl) -1H Pyrrole, 3- (1H-pyrrol-1-yl) aniline, 4- (1H-pyrrol-1-yl) aniline, 4- (1H-pyrrol-1-yl) benzaldehyde, 4- (1H-pyrrol-1-yl) Yl) benzylamine, N-furfurylpyrrole, and the like.

さらに、ピロール化合物として、これらの単環または多環式ピロール化合物の、2〜50、好ましくは2〜20、より好ましくは2〜10個の単量体が重合したピロールオリゴマーなどを用いてもよい。   Further, as the pyrrole compound, a pyrrole oligomer obtained by polymerizing 2 to 50, preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10 monomers of these monocyclic or polycyclic pyrrole compounds may be used. .

本実施形態において、ピロール化合物は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。正極表面における被膜形成の観点からは、他の非水電解溶媒の分解電位よりも低い電位で酸化され、正極上に導電性の高分子被膜を形成することができるピロール化合物を少なくとも1種含むことが好ましい。   In this embodiment, a pyrrole compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. From the viewpoint of film formation on the surface of the positive electrode, it contains at least one pyrrole compound that is oxidized at a potential lower than the decomposition potential of other nonaqueous electrolytic solvents and can form a conductive polymer film on the positive electrode. Is preferred.

本実施形態において、アニリン化合物としては、例えば、式(5)で表されるアニリン化合物を挙げることができる。   In this embodiment, as an aniline compound, the aniline compound represented by Formula (5) can be mentioned, for example.

Figure 2016001567
(式中、
及びRは、それぞれ独立に、水素原子または−Rであり、
、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−R、−Aまたは−Z−Bであり、
−Rは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数2〜18の直鎖または分岐鎖アルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基および炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、
−Aは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン、アミノ基、シアノ基、ニトロソ基、ニトロ基、アルデヒド基、スルホン酸基、ヒドラジド基、酸ハロゲン基、アミド基、スルホンアミド基およびチオール基よりなる群より選択され、
−Z−は、直接結合、または、炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数2〜5のアルケニレン基、スルホニル基、アゾ基およびエーテル基よりなる群より選ばれる2価の基であり、
−Bは、炭素数6〜12のアリール基、アミノフェニル基、または、ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄およびホウ素から選ばれる一つ以上を有する複素環基であり、
ここで、R、R、R、RおよびRからなる群より選ばれる隣接する2つが結合して環を形成していてもよい。)
Figure 2016001567
(Where
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or —R x ;
R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, —R x , —A or —ZB;
-R x is a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, straight-chain or branched-chain alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, aryl having 6 to 18 carbon atoms A group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, and is selected from the group consisting of alkoxycarbonylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, provided that at least one of the hydrogen atoms of the -R x may be substituted by -A,
-A is a group consisting of hydroxyl group, carboxyl group, halogen, amino group, cyano group, nitroso group, nitro group, aldehyde group, sulfonic acid group, hydrazide group, acid halogen group, amide group, sulfonamide group and thiol group More selected,
-Z- is a direct bond or a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 5 carbon atoms, a sulfonyl group, an azo group and an ether group,
-B is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aminophenyl group, or a heterocyclic group having one or more selected from oxygen, nitrogen, sulfur and boron as a hetero atom;
Here, two adjacent groups selected from the group consisting of R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may be bonded to form a ring. )

なお、式(5)において、−Bで表される「ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄およびホウ素から選ばれる一つ以上を有する複素環基」は、5〜8員単環複素環、または、その2環が縮合した構造から形成される基であることが好ましく、例えば、モノホリノ基、ピリジニル基、ピぺラジノ基、フリル基、チオフェニル基、ピロリル基、トリアゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、プリニル基、ジオキサボロラニル基が挙げられる。これらの複素環基の水素原子の一つ以上が炭素数1〜3のアルキル基等で置換されていてもよい。また、−Bで表されるアミノフェニル基の少なくとも1つの水素原子が−Rまたは−Aで置換されていてもよい。 In the formula (5), the “heterocyclic group having one or more selected from oxygen, nitrogen, sulfur and boron as a hetero atom” represented by —B is a 5- to 8-membered monocyclic heterocyclic ring, or A group formed from a structure in which the two rings are condensed is preferable. For example, a monophorino group, pyridinyl group, piperazino group, furyl group, thiophenyl group, pyrrolyl group, triazolyl group, imidazolyl group, oxazolyl group, thiazolyl Group, purinyl group and dioxaborolanyl group. One or more hydrogen atoms of these heterocyclic groups may be substituted with an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Further, at least one hydrogen atom of an amino phenyl group represented by -B may be substituted by -R x or -A.

また、式(5)において、R、R、R、RおよびRから選ばれる隣接する2つが結合することにより形成される環構造の例としては、芳香族炭化水素環(例えば、ベンゼン環等)、飽和または不飽和の脂肪族炭化水素環、これらの環を形成する炭素原子の一つ以上がヘテロ原子(例えば、酸素、窒素、硫黄等)で置換された複素環が挙げられる。これらの環構造は、4〜10員環であることが好ましく、5〜8員環であることがより好ましい。式(5)で表される多環式のアニリン化合物の例としては、アニリン環と芳香族炭化水素環(アニリン環を含む)の縮合化合物;アニリン環と複素環との縮合化合物等が挙げられる。 In the formula (5), examples of the ring structure formed by bonding two adjacent members selected from R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 include aromatic hydrocarbon rings (for example, , Benzene rings, etc.), saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon rings, and heterocycles in which one or more of the carbon atoms forming these rings are replaced by heteroatoms (eg, oxygen, nitrogen, sulfur, etc.). It is done. These ring structures are preferably 4- to 10-membered rings, and more preferably 5- to 8-membered rings. Examples of the polycyclic aniline compound represented by the formula (5) include a condensed compound of an aniline ring and an aromatic hydrocarbon ring (including an aniline ring); a condensed compound of an aniline ring and a heterocyclic ring, and the like. .

式(5)において、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または−Rであり、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、ここで、−Rは、炭素数1〜18の直鎖アルキル基、炭素数3〜10の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜15のアリールアルキル基、炭素数2〜8のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基または炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基であることが好ましく、−Aは、ハロゲン(例えば、臭素、ヨウ素、塩素、フッ素)、アミノ基、ニトロ基、チオール基またはスルホンアミド基であることがより好ましい。 In Formula (5), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or —R x , and R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, — is R x or -A, wherein, -R x is a linear alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, branched chain alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, 6 carbon atoms Preferably an aryl group having -12 carbon atoms, an arylalkyl group having 7-15 carbon atoms, an acyl group having 2-8 carbon atoms, an alkoxy group having 1-6 carbon atoms, or an alkoxycarbonyl group having 2-6 carbon atoms, A is more preferably a halogen (for example, bromine, iodine, chlorine, fluorine), an amino group, a nitro group, a thiol group, or a sulfonamide group.

一実施形態では、R、R、R、RおよびRが水素原子であることが特に好ましい。例えば、R、R、R、RおよびRが水素原子であり、RおよびRが、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、ここで、−Rは、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数2〜5のアルケニル基、炭素数2〜5のアシル基または炭素数1〜5のアルコキシ基であり、−Aは、ハロゲン又はアミノ基であることがより好ましい。R〜Rの全てが水素原子であってもよい。 In one embodiment, it is particularly preferred that R 1 , R 2 , R 3 , R 5 and R 7 are hydrogen atoms. For example, R 1 , R 2 , R 3 , R 5 and R 7 are hydrogen atoms, and R 4 and R 6 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A, where —R x is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms, an acyl group having 2 to 5 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and -A is a halogen or an amino group. More preferably. All of R 1 to R 7 may be hydrogen atoms.

別の一実施形態では、RおよびRの少なくともひとつが水素原子以外の基を表す化合物であることがより好ましい。例えば、RおよびRの少なくともひとつが、炭素数1〜16の直鎖アルキル基、炭素数3〜8の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、フェニル基、炭素数7〜10のフェニルアルキル基または炭素数1〜5のアミノアルキル基であることが好ましい。この場合、R、R、R、RおよびRは水素原子であることが特に好ましい。 In another embodiment, a compound in which at least one of R 1 and R 2 represents a group other than a hydrogen atom is more preferable. For example, at least one of R 1 and R 2 is a linear alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a phenyl group, or 7 to 7 carbon atoms. It is preferably a 10 phenylalkyl group or an aminoalkyl group having 1 to 5 carbon atoms. In this case, it is particularly preferable that R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are hydrogen atoms.

一実施形態では、アニリン化合物は単環の化合物であることがより好ましい。   In one embodiment, the aniline compound is more preferably a monocyclic compound.

化合物の例としては、アニリン(フェニルアミン);N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−n−プロピルアニリン、N−iso−プロピルアニリン、N−n−ブチルアニリン、N−iso−ブチルアニリン、N−tert−ブチルアニリン、N−n−ペンチルアニリン、N−iso−ペンチルアニリン、N−tert−ペンチルアニリン、N−n−ヘキシルアニリン、N−iso−ヘキシルアニリン、N−tert−ヘキシルアニリン、N−シクロヘキシルアニリン、2−メチル−N−シクロヘキシルアニリン、N−n−ヘプチルアニリン、N−iso−ヘプチルアニリン、N−tert−ヘプチルアニリン、N−シクロヘプチルアニリン、N−n−オクチルアニリン、N−iso−オクチルアニリン、N−tert−オクチルアニリン、N−n−ノナニルアニリン、N−iso−ノナニルアニリン、N−tert−ノナニルアニリン、N−n−デシルアニリン、N−iso−デシルアニリン、N−tert−デシルアニリン、N−n−ウンデシルアニリン、N−iso−ウンデシルアニリン、N−tert−ウンデシルアニリン、N−n−ドデシルアニリン、N−iso−ドデシルアニリン、N−tert−ドデシルアニリン、N−n−トリデシルアニリン、N−iso−トリデシルアニリン、N−tert−トリデシルアニリン、N−n−テトラデシルアニリン、N−iso−テトラデシルアニリン、N−tert−テトラデシルアニリン、N−n−ペンタデシルアニリン、N−iso−ペンタデシルアニリン、N−tert−ペンタデシルアニリン、N−アリルアニリン、N−シクロヘキシルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、4−tert−ブチル−N,N−ジメチルアニリン、4−tert−ブチル−フェニルフェニルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジ−n−プロピルアニリン、N,N−ジ−iso−プロピルアニリン、N,N−ジ−n−ブチルアニリン、N,N−ジ−iso−ブチルアニリン、N,N−ジ−tert−ブチルアニリン、N,N−ジ−n−ペンチルアニリン、N,N−ジ−iso−ペンチルアニリン、N,N−ジ−tert−ペンチルアニリン、N,N−ジ−n−ヘキシルアニリン、N,N−ジ−iso−ヘキシルアニリン、N,N−ジ−tert−ヘキシルアニリン、N,N−ジ−n−ヘプチルアニリン、N,N−ジ−iso−ヘプチルアニリン、N,N−ジ−tert−ヘプチルアニリン、N,N−ジ−n−オクチルアニリン、N,N−ジ−iso−オクチルアニリン、N,N−ジ−tert−オクチルアニリン、N−メチル−N−ネオペンチルアニリン、N−メチル−N−シクロヘキシルアニリン、N,N−ジメチル−3−ニトロアニリン、N−エチル−N−ヒドロキシエチルアニリン、N,N−ビス(シアノエチル)アニリン、N,N−ジブチルアニリン、3−クロロ−N−メチルアニリン、2,2’−(フェニルイミノ)ジエタノール、3−ブロモ−N−メチルアニリン、4−(2,3−ジヒドロイミダゾ[2,1−b][1,3]チアゾール−6−イル)アニリン、N−ブチル−N−(3−フェニルプロピル)アニリン、N−プロピル−N−(1−ヒドロキシプロピル)アニリン、N,N−ビス(3−フェニルプロピル)アニリン、N−エチル−N−(3−ヒドロキシプロピル)アニリン、N−メチル−N−(3−メチルフェニル)ベンゼンプロパンアミン、N−ブチル−N−(ヒドロキシプロピル)アニリン、N−(ジヒドロキシプロピル)アニリン、4−(1−メチルエチル)−N−フェニルベンゼンアニリン、N−メチル−N−エチルアニリン、N−(2−フェニルエチル)アニリン、N−エチル−N,N’−ジメチル−N−フェニル−1,2−エタンジアミン、N−ベンジル−N−エチルアニリン、α−メチルベンジルフェニルアミン;3−エチルアニリン、m−トルイジン、m−アミノフェノール、m−クロロアニリン、3−ブロモアニリン、m−フルオロアニリン、m−ヨードアニリン、m−アニシジン、m−ニトロアニリン、m−アミノベンゼンスルホン酸、3−(1H−イミダゾール−1−イルメチル)アニリン、3−(メチルメルカプト)アニリン、3−(4−メチルピペラジン−1−イル)アニリン、3−(1−メチル−1H−ピラゾール−5−イル)アニリン、3−(4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル)アニリン、3−チエン−3−イルアニリン、3−(1H−1,2,4−トリアゾール−1−イル)アニリン、3−(トリフルオロメトキシ)アニリン、3−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボラン−2−イル)アニリン、3−(モルホリノスルホニル)アニリン、3−モルホリノイン−4−イルアニリン、3−(モルホリン−4−イルメチル)アニリン、5−(3−アミノフェニル)オキサゾール、3−ピリジン−3−イルアニリン、3−ピリジン−4−イルアニリン、3−(ピリジン−2−イルオキシ)アニリン、3−(1H−1,2,4−トリアゾール−1−イルメチル)アニリン、3−(ピロリジン−1−インメチル)アニリン、3−(1H−ピロール−1−イル)アニリン、3−ピリミジン−2−イルアニリン、3−(ピペリジン−1−イルメチル)アニリン、3,5−ジメチルアニリン、3,5−ジクロロアニリン、3,5−ジフルオロアニリン、3,5−ジメトキシアニリン、3,5−ビス(トリフルオロメチル)アニリン、3−(2−メチル−1H−イミダゾール−1−イル)アニリン、3−(5−メチル−1,2,4−オキサジアゾール−3−イル)アニリン)、3−アミノ−N,N−ジエチルアニリン;さらに、o−エチルアニリン、o−アミノフェノール、o−アニシジン、o−エチルアニリン、o−クロロアニリン、o−フェネチジン、2−ブロモアニリン、2−フルオロアニリン、2−ヨードアニリン、2−(1−ピペリジノ)アニリン、2,6−ジイソプロピルアニリン、2−(2−メチル−1,3−チアゾール−4−イル)アニリン、p−トルイジン、p−エチルアニリン、p−ブチルアニリン、p−ペンチルアニリン、p−フェネチジン、p−ブロモアニリン、p−クロロアニリン、p−フルオロアニリン、p−アミノフェノール、p−アミノアゾベンゼン、p−アニシジン、p−ニトロアニリン、4−(2−フリル)アニリン、4−(1H−イミダゾール−1−イルメチル)アニリン、4−(テトラヒドロピラン−4−イルオキシ)アニリン、4−(1H−ピロール−1−イル)アニリン、4−(1H−1,2,4−トリアゾール−1−イル)アニリン、4−(1H−1,2,4−トリアゾール−1−イルメチル)アニリン、4−ブトキシアニリン、4−フェニキシアニリン、4−イソプロピルアニリン、4−モノホリノアニリン、4−(モルホリノスルホニル)アニリン、4−tert−ブチルアニリン、4−(トリフルオロメトキシ)アニリン、4−ビニルアニリン、4−ピリミジン−2−イルアニリン、4−オクチルオキシアニリン、4−(メチルメルカプト)アニリン、4−(4−メチルピペラジノ)アニリン、4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボラン−2−イル)アニリン、4−クロロ−N−メチルアニリン、4−フルオロ−N−メチルアニリン、4−ヘキシルオキシアニリン、4−(モルホリノメチル)アニリン、スルファニル酸、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−チオジアニリン、4,4’−アゾジアニリン、N,N−ジエチル−p−フェニレンジアミン、4−ブロモ−N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジメチル−4−ニトロアニリン、N,N−ジメチル−4−ニトロソアニリン、N,N−ジメチル−4,4’−アゾアニリン、2,4−ジメチルアニリン、2−メトキシ−4−ニトロアニリン、4−メトキシ−2−メチルアニリン、4−ブロモ−2−フルオロアニリン、4−ブロモ−2−メトキシアニリン、2−ニトロ−p−アニシジン、2,4−ジクロロアニリン、2,4−ジニトロアニリン、4−メチル−2−ニトロアニリン、2,4−ジフルオロアニリン、2,5−ジメトキシアニリン、2,5−キシリジン、2,5−ジクロロアニリン、2,5−ジブロモアニリン、2−メトキシ−5−メチルアニリン、2−フルオロ−5−ニトロアニリン、5−クロロ−2−ヒドロキシアニリン、5−クロロ−2−メチルアニリン、5−クロロ−2−ニトロアニリン、5−フルオロ−2−メチルアニリン、2,6−ジイソプロピル−N,N−ジメチルアニリン、2,6−キシリジン、2−クロロ−6−メチルアニリン、2,6−ジクロロアニリン、2−メチル−6−ニトロアニリン、3,4−キシリジン、4−クロロ−3−ニトロアニリン、4−フルオロ−3−ニトロアニリン、3,4−ジクロロアニリン、5−ニトロ−o−トルイジン、2,3−ジメチルアニリン、2,3−ジクロロアニリン、p,p’−メチレンジアニリン、2,6−ジクロロ−4−ニトロアニリン、4,5−ジメチル−4−ニトロアニリン、4,4’−メチレンビス(N,N−ジメチルアニリン)、3,4,5−トリメトキシアニリン、N,N−ジプロピル−m−トルイジン、N−エチル−N−(3−メチルフェニル)ベンゼンプロパンアミン、3,4、−メチレンジオキシ−N−エチルアミン、ポリアニリン等のアニリン環縮合多環芳香族化合物を挙げることができる。また、3,4−(メチレンジオキシ)アニリン等のヘテロ環を有するアニリン化合物であってもよい。   Examples of compounds include aniline (phenylamine); N-methylaniline, N-ethylaniline, Nn-propylaniline, N-iso-propylaniline, Nn-butylaniline, N-iso-butylaniline, N-tert-butylaniline, Nn-pentylaniline, N-iso-pentylaniline, N-tert-pentylaniline, Nn-hexylaniline, N-iso-hexylaniline, N-tert-hexylaniline, N -Cyclohexylaniline, 2-methyl-N-cyclohexylaniline, Nn-heptylaniline, N-iso-heptylaniline, N-tert-heptylaniline, N-cycloheptylaniline, Nn-octylaniline, N-iso -Octylaniline, N-tert-octylua Phosphorus, Nn-nonanylaniline, N-iso-nonanylaniline, N-tert-nonanylaniline, Nn-decylaniline, N-iso-decylaniline, N-tert-decylaniline, Nn -Undecylaniline, N-iso-undecylaniline, N-tert-undecylaniline, Nn-dodecylaniline, N-iso-dodecylaniline, N-tert-dodecylaniline, Nn-tridecylaniline, N-iso-tridecylaniline, N-tert-tridecylaniline, Nn-tetradecylaniline, N-iso-tetradecylaniline, N-tert-tetradecylaniline, Nn-pentadecylaniline, N- iso-pentadecylaniline, N-tert-pentadecylaniline, N-allyla Phosphorus, N-cyclohexylaniline, N, N-dimethylaniline, 4-tert-butyl-N, N-dimethylaniline, 4-tert-butyl-phenylphenylaniline, N, N-diethylaniline, N, N-di- n-propylaniline, N, N-di-iso-propylaniline, N, N-di-n-butylaniline, N, N-di-iso-butylaniline, N, N-di-tert-butylaniline, N , N-di-n-pentylaniline, N, N-di-iso-pentylaniline, N, N-di-tert-pentylaniline, N, N-di-n-hexylaniline, N, N-di-iso -Hexylaniline, N, N-di-tert-hexylaniline, N, N-di-n-heptylaniline, N, N-di-iso-heptylaniline, N, N-di -Tert-heptylaniline, N, N-di-n-octylaniline, N, N-di-iso-octylaniline, N, N-di-tert-octylaniline, N-methyl-N-neopentylaniline, N -Methyl-N-cyclohexylaniline, N, N-dimethyl-3-nitroaniline, N-ethyl-N-hydroxyethylaniline, N, N-bis (cyanoethyl) aniline, N, N-dibutylaniline, 3-chloro- N-methylaniline, 2,2 ′-(phenylimino) diethanol, 3-bromo-N-methylaniline, 4- (2,3-dihydroimidazo [2,1-b] [1,3] thiazole-6 Yl) aniline, N-butyl-N- (3-phenylpropyl) aniline, N-propyl-N- (1-hydroxypropyl) aniline, N, N Bis (3-phenylpropyl) aniline, N-ethyl-N- (3-hydroxypropyl) aniline, N-methyl-N- (3-methylphenyl) benzenepropanamine, N-butyl-N- (hydroxypropyl) aniline N- (dihydroxypropyl) aniline, 4- (1-methylethyl) -N-phenylbenzeneaniline, N-methyl-N-ethylaniline, N- (2-phenylethyl) aniline, N-ethyl-N, N '-Dimethyl-N-phenyl-1,2-ethanediamine, N-benzyl-N-ethylaniline, α-methylbenzylphenylamine; 3-ethylaniline, m-toluidine, m-aminophenol, m-chloroaniline, 3-bromoaniline, m-fluoroaniline, m-iodoaniline, m-anisidine, m-nitro Aniline, m-aminobenzenesulfonic acid, 3- (1H-imidazol-1-ylmethyl) aniline, 3- (methylmercapto) aniline, 3- (4-methylpiperazin-1-yl) aniline, 3- (1-methyl -1H-pyrazol-5-yl) aniline, 3- (4-methyl-4H-1,2,4-triazol-3-yl) aniline, 3-thien-3-ylaniline, 3- (1H-1,2, , 4-Triazol-1-yl) aniline, 3- (trifluoromethoxy) aniline, 3- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaboran-2-yl) aniline, 3- (Morpholinosulfonyl) aniline, 3-morpholinoin-4-ylaniline, 3- (morpholin-4-ylmethyl) aniline, 5- (3-aminophenyl) oxazol 3-pyridin-3-ylaniline, 3-pyridin-4-ylaniline, 3- (pyridin-2-yloxy) aniline, 3- (1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl) aniline, 3- ( Pyrrolidin-1-inmethyl) aniline, 3- (1H-pyrrol-1-yl) aniline, 3-pyrimidin-2-ylaniline, 3- (piperidin-1-ylmethyl) aniline, 3,5-dimethylaniline, 3,5 -Dichloroaniline, 3,5-difluoroaniline, 3,5-dimethoxyaniline, 3,5-bis (trifluoromethyl) aniline, 3- (2-methyl-1H-imidazol-1-yl) aniline, 3- ( 5-methyl-1,2,4-oxadiazol-3-yl) aniline), 3-amino-N, N-diethylaniline; Tyraniline, o-aminophenol, o-anisidine, o-ethylaniline, o-chloroaniline, o-phenetidine, 2-bromoaniline, 2-fluoroaniline, 2-iodoaniline, 2- (1-piperidino) aniline, 2 , 6-Diisopropylaniline, 2- (2-methyl-1,3-thiazol-4-yl) aniline, p-toluidine, p-ethylaniline, p-butylaniline, p-pentylaniline, p-phenetidine, p- Bromoaniline, p-chloroaniline, p-fluoroaniline, p-aminophenol, p-aminoazobenzene, p-anisidine, p-nitroaniline, 4- (2-furyl) aniline, 4- (1H-imidazole-1- Ylmethyl) aniline, 4- (tetrahydropyran-4-yloxy) aniline 4- (1H-pyrrol-1-yl) aniline, 4- (1H-1,2,4-triazol-1-yl) aniline, 4- (1H-1,2,4-triazol-1-ylmethyl) aniline 4-butoxyaniline, 4-phenoxyaniline, 4-isopropylaniline, 4-monomorpholinoaniline, 4- (morpholinosulfonyl) aniline, 4-tert-butylaniline, 4- (trifluoromethoxy) aniline, 4- Vinylaniline, 4-pyrimidin-2-ylaniline, 4-octyloxyaniline, 4- (methylmercapto) aniline, 4- (4-methylpiperazino) aniline, 4- (4,4,5,5-tetramethyl-1, 3,2-dioxaboran-2-yl) aniline, 4-chloro-N-methylaniline, 4-fluoro-N-methylanily , 4-hexyloxyaniline, 4- (morpholinomethyl) aniline, sulfanilic acid, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-thiodianiline, 4,4′-azodianiline, N, N-diethyl-p- Phenylenediamine, 4-bromo-N, N-dimethylaniline, N, N-dimethyl-4-nitroaniline, N, N-dimethyl-4-nitrosoaniline, N, N-dimethyl-4,4′-azoaniline, 2 , 4-dimethylaniline, 2-methoxy-4-nitroaniline, 4-methoxy-2-methylaniline, 4-bromo-2-fluoroaniline, 4-bromo-2-methoxyaniline, 2-nitro-p-anisidine, 2,4-dichloroaniline, 2,4-dinitroaniline, 4-methyl-2-nitroaniline, 2,4-difluoroa Phosphorus, 2,5-dimethoxyaniline, 2,5-xylidine, 2,5-dichloroaniline, 2,5-dibromoaniline, 2-methoxy-5-methylaniline, 2-fluoro-5-nitroaniline, 5-chloro 2-hydroxyaniline, 5-chloro-2-methylaniline, 5-chloro-2-nitroaniline, 5-fluoro-2-methylaniline, 2,6-diisopropyl-N, N-dimethylaniline, 2,6- Xylidine, 2-chloro-6-methylaniline, 2,6-dichloroaniline, 2-methyl-6-nitroaniline, 3,4-xylidine, 4-chloro-3-nitroaniline, 4-fluoro-3-nitroaniline 3,4-dichloroaniline, 5-nitro-o-toluidine, 2,3-dimethylaniline, 2,3-dichloroaniline, p, '-Methylenedianiline, 2,6-dichloro-4-nitroaniline, 4,5-dimethyl-4-nitroaniline, 4,4'-methylenebis (N, N-dimethylaniline), 3,4,5-tri Aniline ring condensed polycycle such as methoxyaniline, N, N-dipropyl-m-toluidine, N-ethyl-N- (3-methylphenyl) benzenepropanamine, 3,4, -methylenedioxy-N-ethylamine, polyaniline Aromatic compounds can be mentioned. Further, it may be an aniline compound having a heterocycle such as 3,4- (methylenedioxy) aniline.

また、より好ましいアニリン化合物としては、アニリン(フェニルアミン)、N−メチルアニリン、N−エチルアニリン、N−n−プロピルアニリン、N−n−ブチルアニリン、N−n−ペンチルアニリン、N−n−ヘキシルアニリン、N−n−ヘプチルアニリン、N−n−オクチルアニリン、N−n−ノナニルアニリン、N−n−デシルアニリン、N−n−ウンデシルアニリン、N−n−ドデシルアニリン、N−n−トリデシルアニリン、N−n−テトラデシルアニリン、N−n−ペンタデシルアニリン、N−アリルアニリン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、N,N−ジ−n−プロピルアニリン、N,N−ジ−n−ブチルアニリン、N,N−ジ−n−ペンチルアニリン、N,N−ジ−n−ヘキシルアニリン、N−メチル−N−ネオペンチルアニリン、N,N−ジブチルアニリン、N−ブチル−N−(3−フェニルプロピル)アニリン、N,N−ビス(3−フェニルプロピル)アニリン、N−メチル−N−エチルアニリン、N−(2−フェニルエチル)アニリン、N−エチル−N,N’−ジメチル−N−フェニル−1,2−エタンジアミン、N−ベンジル−N−エチルアニリン、α−メチルベンジルフェニルアミン、2,3−ジメチルアニリン等が挙げられる。   As more preferred aniline compounds, aniline (phenylamine), N-methylaniline, N-ethylaniline, Nn-propylaniline, Nn-butylaniline, Nn-pentylaniline, Nn- Hexylaniline, Nn-heptylaniline, Nn-octylaniline, Nn-nonanylaniline, Nn-decylaniline, Nn-undecylaniline, Nn-dodecylaniline, Nn -Tridecylaniline, Nn-tetradecylaniline, Nn-pentadecylaniline, N-allylaniline, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, N, N-di-n-propylaniline N, N-di-n-butylaniline, N, N-di-n-pentylaniline, N, N-di-n-hexylaniline, N- Tyl-N-neopentylaniline, N, N-dibutylaniline, N-butyl-N- (3-phenylpropyl) aniline, N, N-bis (3-phenylpropyl) aniline, N-methyl-N-ethylaniline N- (2-phenylethyl) aniline, N-ethyl-N, N′-dimethyl-N-phenyl-1,2-ethanediamine, N-benzyl-N-ethylaniline, α-methylbenzylphenylamine, 2 , 3-dimethylaniline and the like.

さらに、アニリン化合物として、これらの単環または多環式アニリン化合物の、2〜50、好ましくは2〜20、より好ましくは2〜10個の単量体が重合したアニリンオリゴマーなどを用いてもよい。   Furthermore, as the aniline compound, an aniline oligomer obtained by polymerizing 2 to 50, preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10 monomers of these monocyclic or polycyclic aniline compounds may be used. .

本実施形態において、アニリン化合物は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。正極表面における被膜形成の観点からは、他の非水電解溶媒の分解電位よりも低い電位で酸化され、正極上に導電性の高分子被膜を形成することができるアニリン化合物を少なくとも1種含むことが好ましい。   In this embodiment, an aniline compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. From the viewpoint of film formation on the positive electrode surface, it contains at least one aniline compound that can be oxidized at a potential lower than the decomposition potential of other nonaqueous electrolytic solvents and can form a conductive polymer film on the positive electrode. Is preferred.

本実施形態において、フラン化合物としては、例えば、式(6)で表されるフラン化合物を挙げることができる。   In this embodiment, as a furan compound, the furan compound represented by Formula (6) can be mentioned, for example.

Figure 2016001567
(式中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、
−Rは、炭素数1〜18の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数2〜18の直鎖または分岐鎖アルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、スチリル基、炭素数9〜11のアルキルスチリル基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基および炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、
−Aは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン、アミノ基、ニトロ基、アルデヒド基、ボロン酸基(−B(OH))、チオール基、ハロゲン化スルホニル基、フリル基、ハロカルボニル基、スルホン酸基、ヒドラジド基、酸ハロゲン基、アミド基およびスルホンアミド基よりなる群より選択され、
ここで、R、R、RおよびRからなる群より選ばれる隣接する2つが結合して環を形成していてもよい。)
Figure 2016001567
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A;
-R x is a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, straight-chain or branched-chain alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, arylalkyl of 7 to 20 carbon atoms Group, alkyl aryl group having 7 to 20 carbon atoms, styryl group, alkyl styryl group having 9 to 11 carbon atoms, acyl group having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy having 2 to 10 carbon atoms is selected from the group consisting of alkoxycarbonylalkyl group of the carbonyl group and having 3 to 10 carbon atoms, provided that at least one of the hydrogen atoms of the -R x may be substituted by -A,
-A is hydroxyl group, carboxyl group, halogen, amino group, nitro group, aldehyde group, boronic acid group (-B (OH) 2 ), thiol group, halogenated sulfonyl group, furyl group, halocarbonyl group, sulfonic acid Selected from the group consisting of a group, a hydrazide group, an acid halogen group, an amide group and a sulfonamide group;
Here, two adjacent groups selected from the group consisting of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to form a ring. )

なお、式(6)において、R、R、RおよびRから選ばれる隣接する2つが結合することにより形成される環構造の例としては、芳香族炭化水素環(例えば、ベンゼン環等)、飽和または不飽和の脂肪族炭化水素環、およびこれらの環を形成する炭素原子の一つ以上がヘテロ原子(例えば、酸素、窒素、硫黄等)で置換された複素環が挙げられる。これらの環構造は、4〜10員環であることが好ましく、5〜8員環であることがより好ましい。式(5)で表される多環式のフラン化合物の例としては、フラン環と芳香族炭化水素環との縮合化合物(例えば、ベンゾフラン、ジベンゾフラン);フラン環と脂肪族炭化水素環との縮合化合物(例えば、シクロオクタ(c)フラン、メントフラン);フラン環と他の複素環との縮合化合物等が挙げられる。 In Formula (6), examples of the ring structure formed by bonding two adjacent members selected from R 1 , R 2 , R 3 and R 4 include an aromatic hydrocarbon ring (for example, a benzene ring) Etc.), saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon rings, and heterocyclic rings in which one or more of the carbon atoms forming these rings are substituted with heteroatoms (eg, oxygen, nitrogen, sulfur, etc.). These ring structures are preferably 4- to 10-membered rings, and more preferably 5- to 8-membered rings. Examples of the polycyclic furan compound represented by the formula (5) include a condensed compound of a furan ring and an aromatic hydrocarbon ring (for example, benzofuran, dibenzofuran); a condensed ring of a furan ring and an aliphatic hydrocarbon ring. Compound (for example, cycloocta (c) furan, mentofuran); a condensed compound of a furan ring and another heterocyclic ring, and the like.

式(6)において、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、ここで、−Rが、炭素数1〜10の直鎖アルキル基、炭素数3〜10の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜10の直鎖もしくは分岐鎖アルケニル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアリールアルキル基、スチリル基、炭素数9〜11のアルキルスチリル基、炭素数2〜6のアシル基、炭素数2〜6のアルコキシカルボニル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、−Aがハロゲン(例えば、臭素、ヨウ素、塩素、フッ素)、アミノ基、チオール基、ニトロ基またはスルホンアミド基であることがより好ましい。 In Formula (6), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A, where —R x is a straight chain having 1 to 10 carbon atoms. Chain alkyl group, branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, linear or branched alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, aryl group having 6 to 12 carbon atoms, arylalkyl group having 7 to 13 carbon atoms, and styryl group , An alkyl styryl group having 9 to 11 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, and an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, provided that at least one hydrogen atom of -R x is -A It is more preferable that -A is a halogen (for example, bromine, iodine, chlorine, fluorine), an amino group, a thiol group, a nitro group, or a sulfonamide group.

また、一実施形態では、反応性の観点から、RおよびRが水素原子であることが特に好ましい。 In one embodiment, R 1 and R 4 are particularly preferably hydrogen atoms from the viewpoint of reactivity.

例えば、RおよびRは水素原子であり、RおよびRはそれぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、ここで、−Rが、炭素数1〜8の直鎖アルキル基、炭素数3〜8の分岐鎖アルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数2〜6のアシル基、スチリル基、炭素数9〜11のアルキルスチリル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、−Aがハロゲン(臭素、ヨウ素、塩素等)またはアミノ基であることがより好ましい。 For example, R 1 and R 4 are hydrogen atoms, and R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A, where —R x is a straight chain having 1 to 8 carbon atoms. Selected from the group consisting of a chain alkyl group, a branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an acyl group having 2 to 6 carbon atoms, a styryl group, and an alkyl styryl group having 9 to 11 carbon atoms it is, however, may be at least one of the hydrogen atoms of the -R x substituted by -A, and more preferably -A is halogen (bromine, iodine, chlorine, etc.) or an amino group.

一実施形態では、RおよびRが水素原子であり、RおよびRがそれぞれ独立に、炭素数1〜8の直鎖アルキル基、炭素数3〜8の分岐鎖アルキル基、フェニル基、スチリル基、メチルスチリル基またはハロゲン(臭素、ヨウ素、塩素等)であることが特に好ましい。 In one embodiment, R 1 and R 4 are hydrogen atoms, and R 2 and R 3 are each independently a linear alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 8 carbon atoms, or a phenyl group. , A styryl group, a methylstyryl group or a halogen (bromine, iodine, chlorine, etc.) is particularly preferred.

一実施形態では、式(6)で表される化合物は、単環の化合物であることがより好ましい。   In one embodiment, the compound represented by Formula (6) is more preferably a monocyclic compound.

フラン化合物の例としては、フラン(オキサシクロペンタジエン);3−メチルフラン、3−エチルフラン、3−n−プロピルフラン、3−iso−プロピルフラン、3−n−ブチルフラン、3−iso−ブチルフラン、3−n−ペンチルフラン、3−iso−ペンチルフラン、3−n−ヘキシルフラン、3−iso−ヘキシルフラン、3−フェニルフラン、ジベンゾフラン、1,3−ジフェニルイソベンゾフラン、2,3−ベンゾフラン、3−フラン酸エチル、3−フリルボロン酸、3−ブロモフラン、3−(スチリル)フラン、3−(3−メチルスチリル)フラン、3,4−フランジカルボン酸ジメチル、シクロオクタ(c)フラン等のフラン環の3位に置換基を有する化合物;2−メチルフラン、2−エチルフラン、2−メトキシフラン、1−ベンゾフラン−5−アミン、1−ベンゾフラン−5−カルバルデヒド、1−ベンゾフラン−5−カルボン酸、2,5−フランジカルボン酸、2−アセチルフラン、メントフラン、塩化2−フロイル、1−ベンゾフラン−2−スルホニルクロリド、フルフラール、フルフリルアルコール、ベンゾ[b]フラン−2−カルボキシアルデヒド、ベンゾ[b]フラン−2−カルボン酸、ベンゾ[b]フラン−3−イル酢酸、2,3−ジメチルフラン、2,5−ジメチルフラン、2,2’−メチレンビスフラン、2,5−ジ−tert−ブチルフラン、2,5−ジメトキシフラン、2,3−ジメチルベンゾフラン、2,5−ジメチルフラン−3−チオール等のフラン環の2位に置換基を有する化合物;ポリフラン等のフラン環縮合多環芳香族化合物を挙げることができる。また、ヘテロ環を有するフラン化合物であってもよい。   Examples of furan compounds include furan (oxacyclopentadiene); 3-methyl furan, 3-ethyl furan, 3-n-propyl furan, 3-iso-propyl furan, 3-n-butyl furan, 3-iso-butyl. Furan, 3-n-pentylfuran, 3-iso-pentylfuran, 3-n-hexylfuran, 3-iso-hexylfuran, 3-phenylfuran, dibenzofuran, 1,3-diphenylisobenzofuran, 2,3-benzofuran , Furan such as ethyl 3-furanate, 3-furylboronic acid, 3-bromofuran, 3- (styryl) furan, 3- (3-methylstyryl) furan, dimethyl 3,4-furandicarboxylate, cycloocta (c) furan Compounds having a substituent at the 3-position of the ring; 2-methylfuran, 2-ethylfuran, 2-methoxyfuran 1-benzofuran-5-amine, 1-benzofuran-5-carbaldehyde, 1-benzofuran-5-carboxylic acid, 2,5-furandicarboxylic acid, 2-acetylfuran, mentofuran, 2-furoyl chloride, 1- Benzofuran-2-sulfonyl chloride, furfural, furfuryl alcohol, benzo [b] furan-2-carboxaldehyde, benzo [b] furan-2-carboxylic acid, benzo [b] furan-3-ylacetic acid, 2,3- Dimethylfuran, 2,5-dimethylfuran, 2,2'-methylenebisfuran, 2,5-di-tert-butylfuran, 2,5-dimethoxyfuran, 2,3-dimethylbenzofuran, 2,5-dimethylfuran Compounds having a substituent at the 2-position of the furan ring such as -3-thiol; Furan ring condensed polycyclic aromatization such as polyfuran Mention may be made of things. Moreover, the furan compound which has a heterocyclic ring may be sufficient.

より好ましいフラン化合物としては、フラン(オキサシクロペンタジエン)、3−メチルフラン、3−エチルフラン、3−n−プロピルフラン、3−iso−プロピルフラン、3−n−ブチルフラン、3−iso−ブチルフラン、3−n−ペンチルフラン、3−iso−ペンチルフラン、3−n−ヘキシルフラン、3−iso−ヘキシルフラン、3−フェニルフラン、3−ブロモフラン、3−(スチリル)フラン、3−(3−メチルスチリル)フラン、ジベンゾフラン、1,3−ジフェニルイソベンゾフラン、2,3−ベンゾフラン、シクロオクタ(c)フラン等が挙げられる。   More preferred furan compounds include furan (oxacyclopentadiene), 3-methyl furan, 3-ethyl furan, 3-n-propyl furan, 3-iso-propyl furan, 3-n-butyl furan, 3-iso-butyl. Furan, 3-n-pentylfuran, 3-iso-pentylfuran, 3-n-hexylfuran, 3-iso-hexylfuran, 3-phenylfuran, 3-bromofuran, 3- (styryl) furan, 3- (3 -Methylstyryl) furan, dibenzofuran, 1,3-diphenylisobenzofuran, 2,3-benzofuran, cycloocta (c) furan and the like.

さらに、フラン化合物として、これらの単環または多環式フラン化合物の、2〜50、好ましくは2〜20、より好ましくは2〜10個の単量体が重合したフランオリゴマーなどを用いてもよい。   Furthermore, as the furan compound, a furan oligomer obtained by polymerizing 2 to 50, preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10 monomers of these monocyclic or polycyclic furan compounds may be used. .

本実施形態において、フラン化合物は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。正極表面における被膜形成の観点からは、他の非水電解溶媒の分解電位よりも低い電位で酸化され、正極上に導電性の高分子被膜を形成することができるフラン化合物を少なくとも1種含むことが好ましい。   In this embodiment, a furan compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. From the viewpoint of film formation on the positive electrode surface, it contains at least one furan compound that can be oxidized at a potential lower than the decomposition potential of other nonaqueous electrolytic solvents and can form a conductive polymer film on the positive electrode. Is preferred.

電解液は、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された少なくとも1種の化合物を含み、2種以上を含んでもよい。一実施形態では、ピロール化合物、アニリン化合物および単環のフラン化合物から選択される少なくとも1種を含むことがより好ましい。   The electrolytic solution includes at least one compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound, and may include two or more. In one embodiment, it is more preferable to include at least one selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a monocyclic furan compound.

本実施形態において、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された1種以上の化合物の添加量は、合計で、非水電解溶媒に対して、一般には0.5g/L以上であり、1g/L以上100g/L以下の範囲で添加することが好ましい。より好ましくは非水電解溶媒に対して3g/L以上50g/L以下であり、さらに好ましくは5g/L以上30g/L以下であり、特に好ましくは20g/L以下である。ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物の含有量が上記の範囲内であると、充放電サイクルにおける容量維持率の改善効果に加え、セル膨れの改善効果もある。   In this embodiment, the total amount of one or more compounds selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound is generally 0.5 g / L or more with respect to the nonaqueous electrolytic solvent, and 1 g It is preferable to add in the range of / L or more and 100 g / L or less. More preferably, it is 3 g / L or more and 50 g / L or less with respect to a nonaqueous electrolytic solvent, More preferably, it is 5 g / L or more and 30 g / L or less, Especially preferably, it is 20 g / L or less. When the content of the compound selected from the pyrrole compound, the aniline compound and the furan compound is within the above range, in addition to the effect of improving the capacity retention rate in the charge / discharge cycle, there is also an effect of improving the cell swelling.

本実施形態におけるスルホン化合物の含有量と、ピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物の含有量の比率としては、スルホン化合物(ml)に対するピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された1種以上の化合物の含有量の合計(g)が、一般には0.0005〜2g/mlの範囲であり、0.002〜1g/mlの範囲であることが好ましく、0.02〜0.5g/mlの範囲であることがより好ましく、0.04〜0.12g/mlの範囲であることがさらに好ましい。ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物の含有量とスルホン化合物の比率が0.0005〜2g/mlの範囲であると、厚さ数nm〜数百nmの被膜を正極(または正極活物質)表面に形成して、高温でのサイクル特性が改善される。   In the present embodiment, the ratio of the content of the sulfone compound and the content of the compound selected from the pyrrole compound, aniline compound, and furan compound was selected from the pyrrole compound, aniline compound, and furan compound relative to the sulfone compound (ml). The total content (g) of one or more compounds is generally in the range of 0.0005 to 2 g / ml, preferably in the range of 0.002 to 1 g / ml, and preferably 0.02 to 0.02. The range is more preferably 5 g / ml, and further preferably 0.04 to 0.12 g / ml. When the content of the compound selected from the pyrrole compound, the aniline compound and the furan compound and the ratio of the sulfone compound is in the range of 0.0005 to 2 g / ml, a film having a thickness of several nm to several hundred nm is formed on the positive electrode (or the positive electrode). Cycle characteristics at high temperature are improved by forming on the surface of the active material).

本実施形態において、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物に、チオフェン化合物を加えても良い。チオフェン化合物を加えることで、正極被膜をより強固に形成することができるものと考えられる。   In the present embodiment, a thiophene compound may be added to a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound. It is considered that the positive electrode film can be formed more firmly by adding the thiophene compound.

本実施形態において、チオフェン化合物とは、硫黄を含む芳香族複素環式化合物のことである。   In the present embodiment, the thiophene compound is an aromatic heterocyclic compound containing sulfur.

チオフェン化合物としては、例えば、式(7)で表される単環のチオフェン化合物を挙げることができる。   Examples of the thiophene compound include a monocyclic thiophene compound represented by the formula (7).

Figure 2016001567
(式中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜18の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、水酸基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキル基、アルデヒド基、カルボキシル基、ハロゲン基、酸ハロゲン基、アミノ基、ニトロ基、ヒドラジド基、スルホン酸基、アミド基、スルホンアミド基またはチオール基であり、R、R、RおよびRの少なくとも2つが結合して環を形成していてもよい。)
Figure 2016001567
Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, or 6 carbon atoms. ~ 18 aryl group, hydroxyl group, alkoxy group, acyl group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonylalkyl group, aldehyde group, carboxyl group, halogen group, acid halogen group, amino group, nitro group, hydrazide group, sulfonic acid group, amide A group, a sulfonamide group or a thiol group, and at least two of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to form a ring.)

式(7)において、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜10の直鎖アルキル基、炭素数3〜10の分岐鎖アルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数6〜12のアリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキル基、ハロゲン(例えば、臭素、ヨウ素、塩素、フッ素)、アミノ基、ニトロ基、スルホンアミド基またはチオール基であることがより好ましい。 In Formula (7), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, or a carbon number. 2 to 10 alkenyl groups, aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, acyl groups, alkoxycarbonyl groups, alkoxycarbonylalkyl groups, halogens (eg, bromine, iodine, chlorine, fluorine), amino groups, nitro groups, sulfonamide groups Or it is more preferable that it is a thiol group.

一実施形態では、RおよびRが水素原子であることがより好ましい。 In one embodiment, it is more preferred that R 1 and R 4 are hydrogen atoms.

また、本実施形態において、チオフェン化合物は、多環式のチオフェン化合物であってもよい。多環式のチオフェン化合物の例としては、チオフェン環が二つ以上縮合した縮合チオフェン化合物や、チオフェン環と他の芳香族環が縮合したチオフェン環縮合多環芳香族化合物が挙げられる。   In the present embodiment, the thiophene compound may be a polycyclic thiophene compound. Examples of the polycyclic thiophene compound include a condensed thiophene compound in which two or more thiophene rings are condensed, and a thiophene ring condensed polycyclic aromatic compound in which a thiophene ring and another aromatic ring are condensed.

また、これらの単環および多環式のチオフェン化合物は置換基を有していてもよい。置換基としては特に限定されるものではないが、一つ以上の水素原子がそれぞれ独立に、炭素数1〜18、好ましくは炭素数1〜10の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数2〜18、好ましくは炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数6〜18、好ましくは炭素数6〜12のアリール基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルアルキル基、ハロゲン基、アミノ基、ニトロ基、チオール基などで置換されていてもよい。   Moreover, these monocyclic and polycyclic thiophene compounds may have a substituent. Although it does not specifically limit as a substituent, One or more hydrogen atoms are respectively independently C1-C18, Preferably a C1-C10 linear or branched alkyl group, C2-C2 18, preferably alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, aryl group having 6 to 18 carbon atoms, preferably 6 to 12 carbon atoms, alkoxy group, acyl group, alkoxycarbonyl group, alkoxycarbonylalkyl group, halogen group, amino group , A nitro group, a thiol group and the like.

チオフェン化合物の例としては、チオフェン(チアシクロペンタジエン);3−メチルチオフェン、2−メチルチオフェン、3−エチルチオフェン、3−プロピルチオフェン、3−ブチルチオフェン、3−ペンチルチオフェン、3−ヘキシルチオフェン、2,3−ジメチルチオフェン、2,5−ジメチルチオフェン等のアルキルチオフェン化合物;2−アセチルチオフェン、3−アセチルチオフェン、2−アセチル−3−メチルチオフェン、2−アセチル−5−メチルチオフェン等のアシルチオフェン化合物;3−チオフェン酢酸エチル、2−チオフェンカルボン酸メチル等のアルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルアルキルチオフェン化合物;2−メトキシチオフェン、3−メトキシチオフェン等のアルコキシチオフェン化合物;2−ニトロチオフェン、2,3−ジニトロチオフェン等のニトロチオフェン化合物;3−アミノチオフェン等のアミノチオフェン化合物;3−フルオロチオフェン、2−ブロモ−3−メチルチオフェン、3−ブロモチオフェン、2−ブロモチオフェン、2,5−ジブロモチオフェン、3−クロロチオフェン、2−クロロチオフェン、2,5−ジクロロチオフェン等のハロゲン化チオフェン化合物;1,4−ジチアペンタレン、ジチエノ[3,2−b:2’,3’−d]チオフェン等の縮合チオフェン化合物;及びベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾジチオフェン、ベンゾチエノベンゾチオフェン等のチオフェン環縮合多環芳香族化合物を挙げることができる。また、エチレンジオキシチオフェン等のヘテロ環を有するチオフェン化合物であってもよい。   Examples of thiophene compounds include thiophene (thiacyclopentadiene); 3-methylthiophene, 2-methylthiophene, 3-ethylthiophene, 3-propylthiophene, 3-butylthiophene, 3-pentylthiophene, 3-hexylthiophene, 2 Alkylthiophene compounds such as 2,3-dimethylthiophene and 2,5-dimethylthiophene; acylthiophene compounds such as 2-acetylthiophene, 3-acetylthiophene, 2-acetyl-3-methylthiophene and 2-acetyl-5-methylthiophene Alkoxycarbonyl or alkoxycarbonylalkylthiophene compounds such as ethyl 3-thiopheneacetate and methyl 2-thiophenecarboxylate; alkoxythiophene compounds such as 2-methoxythiophene and 3-methoxythiophene Nitrothiophene compounds such as 2-nitrothiophene and 2,3-dinitrothiophene; Aminothiophene compounds such as 3-aminothiophene; 3-fluorothiophene, 2-bromo-3-methylthiophene, 3-bromothiophene, 2-bromothiophene 2,5-dibromothiophene, 3-chlorothiophene, 2-chlorothiophene, halogenated thiophene compounds such as 2,5-dichlorothiophene; 1,4-dithiapentalene, dithieno [3,2-b: 2 ′, 3 ′ -D] condensed thiophene compounds such as thiophene; and thiophene ring condensed polycyclic aromatic compounds such as benzothiophene, dibenzothiophene, benzodithiophene, and benzothienobenzothiophene. Further, it may be a thiophene compound having a heterocycle such as ethylenedioxythiophene.

また、より好ましいチオフェン化合物としては、チオフェン(チアシクロペンタジエン)、3−メチルチオフェン、3−エチルチオフェン、3−プロピルチオフェン、3−ブチルチオフェン、3−ペンチルチオフェン、3−ヘキシルチオフェン、3−アセチルチオフェン、3−チオフェン酢酸エチル、3−アミノチオフェン、3−ブロモチオフェン、ベンゾチオフェン、ベンゾジチオフェン及びエチレンジオキシチオフェン等が挙げられる。   More preferable thiophene compounds include thiophene (thiacyclopentadiene), 3-methylthiophene, 3-ethylthiophene, 3-propylthiophene, 3-butylthiophene, 3-pentylthiophene, 3-hexylthiophene, and 3-acetylthiophene. , Ethyl 3-thiophene acetate, 3-aminothiophene, 3-bromothiophene, benzothiophene, benzodithiophene, and ethylenedioxythiophene.

さらに、チオフェン化合物として、これらの単環または多環式チオフェン化合物の、2〜50、好ましくは2〜20、より好ましくは2〜10個の単量体が重合したチオフェンオリゴマーなどを用いてもよい。   Further, as the thiophene compound, a thiophene oligomer in which 2 to 50, preferably 2 to 20, more preferably 2 to 10 monomers of these monocyclic or polycyclic thiophene compounds are polymerized may be used. .

本実施形態において、チオフェン化合物は、1種を単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。正極表面における被膜形成の観点からは、他の非水電解溶媒の分解電位よりも低い電位で酸化され、正極上に導電性の高分子被膜を形成することができるチオフェン化合物を少なくとも1種含むことが好ましい。   In this embodiment, a thiophene compound can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. From the viewpoint of film formation on the surface of the positive electrode, it contains at least one thiophene compound that is oxidized at a potential lower than the decomposition potential of other nonaqueous electrolytic solvents and can form a conductive polymer film on the positive electrode. Is preferred.

チオフェン化合物の添加量は、非水電解溶媒に対して、ピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物との合計で0.5g/L以上であり、1g/L以上100g/L以下の範囲で添加することが好ましい。より好ましくは非水電解溶媒に対して3g/L以上50g/L以下であり、さらに好ましくは5g/L以上30g/Lであり、特に好ましくは20g/L以下である。チオフェン化合物の含有量が上記の範囲内であると、充放電サイクルにおける容量維持率の改善効果に加え、セル膨れの改善効果もある。   The addition amount of the thiophene compound is 0.5 g / L or more in total with the compound selected from the pyrrole compound, aniline compound, and furan compound with respect to the nonaqueous electrolytic solvent, and is 1 g / L or more and 100 g / L or less. It is preferable to add in a range. More preferably, it is 3 g / L or more and 50 g / L or less with respect to a nonaqueous electrolytic solvent, More preferably, it is 5 g / L or more and 30 g / L, Especially preferably, it is 20 g / L or less. When the content of the thiophene compound is within the above range, in addition to the effect of improving the capacity retention rate in the charge / discharge cycle, there is also an effect of improving cell swelling.

本実施形態におけるスルホン化合物の含有量と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物とチオフェン化合物と、の含有量の比率としては、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物とチオフェン化合物との含有量の合計(g)が、スルホン化合物(ml)に対して、一般には0.0005〜2g/mlの範囲であり、0.002〜1g/mlの範囲であることが好ましく、0.02〜0.5g/mlの範囲であることがより好ましく、0.04〜0.12g/mlの範囲であることがさらに好ましい。ピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物とチオフェン化合物(g)と、スルホン化合物(ml)との比率が0.0005〜2g/mlの範囲であると、厚さ数nm〜数百nmの被膜を正極(または正極活物質)表面に形成して、高温でのサイクル特性が改善される。   As the ratio of the content of the sulfone compound and the content of the compound selected from the pyrrole compound, aniline compound and furan compound and the thiophene compound in the present embodiment, the compound selected from the pyrrole compound, aniline compound and furan compound The total content (g) of thiophene compound and thiophene compound is generally in the range of 0.0005 to 2 g / ml and in the range of 0.002 to 1 g / ml with respect to the sulfone compound (ml). Preferably, it is in the range of 0.02 to 0.5 g / ml, more preferably in the range of 0.04 to 0.12 g / ml. When the ratio of the compound selected from the pyrrole compound, aniline compound, and furan compound, the thiophene compound (g), and the sulfone compound (ml) is in the range of 0.0005 to 2 g / ml, the thickness is several nm to several hundreds. A film having a thickness of nm is formed on the surface of the positive electrode (or positive electrode active material) to improve the cycle characteristics at high temperature.

本実施形態において、電解液は、添加剤として下記式(8)で表される環状スルホン酸エステルをさらに含んでもよい。電解液が環状スルホン酸エステルを含有すると、環状スルホン酸エステルが正極表面または負極表面に被膜を形成することにより、電解液の反応を抑え体積膨張を抑制することができる。   In the present embodiment, the electrolytic solution may further include a cyclic sulfonate ester represented by the following formula (8) as an additive. When the electrolytic solution contains a cyclic sulfonic acid ester, the cyclic sulfonic acid ester forms a film on the surface of the positive electrode or the negative electrode, thereby suppressing the reaction of the electrolytic solution and suppressing the volume expansion.

Figure 2016001567
[式(8)中、A及びBは、それぞれ独立に、アルキレン基又はフッ化アルキレン基を示す。Xは、単結合又は−OSO−基を示す。]
Figure 2016001567
[In Formula (8), A and B each independently represent an alkylene group or a fluorinated alkylene group. X represents a single bond or -OSO 2 - a group. ]

式(8)において、アルキレン基の炭素数は、例えば1〜8であり、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜4である。   In Formula (8), carbon number of an alkylene group is 1-8, for example, Preferably it is 1-6, More preferably, it is 1-4.

フッ化アルキレン基とは、無置換アルキレン基のうちの少なくとも一つの水素原子がフッ素原子で置換された構造を有する置換アルキレン基を表す。式(8)において、フッ化アルキレン基の炭素数は、例えば1〜8であり、好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜4である。   The fluorinated alkylene group represents a substituted alkylene group having a structure in which at least one hydrogen atom in the unsubstituted alkylene group is substituted with a fluorine atom. In Formula (8), carbon number of a fluorinated alkylene group is 1-8, for example, Preferably it is 1-6, More preferably, it is 1-4.

なお、−OSO−基は、どちらの向きであってもよい。 Incidentally, -OSO 2 - groups may be either direction.

式(8)において、Xが単結合の場合、環状スルホン酸エステルは環状モノスルホン酸エステルとなり、環状モノスルホン酸エステルは下記式(8−1)で表される化合物であることが好ましい。   In the formula (8), when X is a single bond, the cyclic sulfonate ester is preferably a cyclic monosulfonate ester, and the cyclic monosulfonate ester is preferably a compound represented by the following formula (8-1).

Figure 2016001567
[式(8−1)中、R101及びR102は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。nは0、1、2、3、又は4である。]
Figure 2016001567
[In Formula (8-1), R 101 and R 102 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. n is 0, 1, 2, 3, or 4. ]

式(8)において、Xが−OSO−基の場合、環状スルホン酸エステルは環状ジスルホン酸エステルとなり、環状ジスルホン酸エステルは下記式(8−2)で表される化合物であることが好ましい。 In the formula (8), when X is a -OSO 2 -group, the cyclic sulfonic acid ester is a cyclic disulfonic acid ester, and the cyclic disulfonic acid ester is preferably a compound represented by the following formula (8-2).

Figure 2016001567
[式(8−2)中、R201〜R204は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。nは1、2、3、又は4である。また、nが2以上の場合、複数個存在するR203は互いに同一であっても異なっていてもよく、複数個存在するR204は、互いに同一であっても異なっていてもよい。]
Figure 2016001567
Wherein (8-2), R 201 ~R 204 each independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. n is 1, 2, 3, or 4. When n is 2 or more, a plurality of R 203 may be the same or different, and a plurality of R 204 may be the same or different. ]

環状スルホン酸エステルとしては、例えば、1,3−プロパンスルトン、1,2−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、1,2−ブタンスルトン、1,3−ブタンスルトン、2,4−ブタンスルトン、1,3−ペンタンスルトン等のモノスルホン酸エステル[式(8)中のXが単結合の場合]、メチレンメタンジスルホン酸エステル、エチレンメタンジスルホン酸エステル等のジスルホン酸エステル[式(8)中のXが−OSO−基の場合]などが挙げられる。これらの中でも、被膜形成効果、入手容易性、コストの点から、1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトン、メチレンメタンジスルホン酸エステルが好ましい。 Examples of the cyclic sulfonate ester include 1,3-propane sultone, 1,2-propane sultone, 1,4-butane sultone, 1,2-butane sultone, 1,3-butane sultone, 2,4-butane sultone, 1,3 -Monosulfonic acid ester such as pentane sultone [when X in formula (8) is a single bond], disulfonic acid ester such as methylenemethane disulfonic acid ester, ethylenemethane disulfonic acid ester [X in formula (8) is- In the case of an OSO 2 -group] and the like. Among these, 1,3-propane sultone, 1,4-butane sultone, and methylene methane disulfonic acid ester are preferable from the viewpoints of film formation effect, availability, and cost.

環状スルホン酸エステルの電解液中の含有量は、0.01〜10質量%であることが好ましく、0.1〜5質量%であることがより好ましく、0.3〜3質量%であることがさらに好ましい。環状スルホン酸エステルの含有量が0.01質量%以上の場合、正極表面に被膜をより効果的に形成して電解液の分解を抑制することができる。環状スルホン酸エステルの含有量が10質量%以下の場合、電解液の粘度や導電性をより適正な範囲内に調整することで、20℃での充電で理論容量に近い初期容量を確保することができる。   The content of the cyclic sulfonic acid ester in the electrolytic solution is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, and 0.3 to 3% by mass. Is more preferable. When the content of the cyclic sulfonic acid ester is 0.01% by mass or more, a coating can be more effectively formed on the positive electrode surface to suppress decomposition of the electrolytic solution. When the content of the cyclic sulfonic acid ester is 10% by mass or less, the initial capacity close to the theoretical capacity is ensured by charging at 20 ° C. by adjusting the viscosity and conductivity of the electrolytic solution within a more appropriate range. Can do.

本実施形態において、非水電解液は、非水電解溶媒にリチウム塩からなる電解質が溶解されたものである。リチウム塩としては、特に制限されるものではないが、例えば、リチウムイミド塩、LiPF、LiAsF、LiAlCl、LiClO、LiBF、LiSbF等が挙げられる。これらのなかでも、LiPF、LiBFが好ましい。リチウムイミド塩としては、例えば、LiN(C2k+1SO)(C2m+1SO)(kおよびmは、それぞれ自然数であり独立して1または2であることが好ましい)が挙げられる。リチウム塩は、1種を単独で用いることができ、2種以上を組み合わせて用いることもできる。リチウム塩の電解液中の濃度は、0.5〜1.5mol/Lであることが好ましい。リチウム塩の濃度をこの範囲とすることにより、密度や粘度、電気伝導率等を適切な範囲に調整し易い。 In the present embodiment, the nonaqueous electrolytic solution is obtained by dissolving an electrolyte made of a lithium salt in a nonaqueous electrolytic solvent. Examples of the lithium salt is not particularly limited, for example, lithium imide salt, LiPF 6, LiAsF 6, LiAlCl 4, LiClO 4, LiBF 4, LiSbF 6 and the like. Among these, LiPF 6 and LiBF 4 are preferable. Examples of the lithium imide salt include LiN (C k F 2k + 1 SO 2 ) (C m F 2m + 1 SO 2 ) (k and m are each a natural number and are preferably 1 or 2 independently). . A lithium salt can be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type. The concentration of the lithium salt in the electrolytic solution is preferably 0.5 to 1.5 mol / L. By setting the concentration of the lithium salt within this range, it is easy to adjust the density, viscosity, electrical conductivity, and the like to an appropriate range.

(正極)
本実施形態に係る正極は特に限定されるものではないが、例えば、正極集電体と、正極集電体の片面または両面に担持され、正極活物質、導電剤および結着剤を含む正極活物質層とを有する。
(Positive electrode)
The positive electrode according to the present embodiment is not particularly limited. For example, the positive electrode current collector is supported on one or both surfaces of the positive electrode current collector and includes a positive electrode active material, a conductive agent, and a binder. A material layer.

本実施形態に係る正極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵放出するものであれば特に限定されないが、4.5V以上の電位で動作する正極活物質を用いることが好ましい。   The positive electrode active material according to the present embodiment is not particularly limited as long as it absorbs and releases lithium ions, but it is preferable to use a positive electrode active material that operates at a potential of 4.5 V or higher.

リチウムに対して4.5V以上の電位で動作する正極活物質は、例えば、以下のような方法によって選択することができる。まず、正極活物質を含む正極とLi金属とをセパレータを挟んで対向させた状態で電池内に配置させ、電解液を注液し、電池を作製する。そして、正極内の正極活物質質量あたり例えば5mAh/gとなる定電流で充放電を行った場合に、活物質質量あたり10mAh/g以上の充放電容量をリチウムに対して4.5V以上の電位で持つものを、リチウムに対して4.5V以上の電位で動作する正極活物質とすることができる。また、正極内の正極活物質質量あたり5mAh/gとなる定電流で充放電を行った場合に、リチウムに対して4.5V以上の電位における活物質質量あたりの充放電容量が20mAh/g以上であることが好ましく、50mAh/g以上であることがより好ましく、100mAh/g以上であることがさらに好ましい。電池の形状としては例えばコイン型とすることができる。   The positive electrode active material that operates at a potential of 4.5 V or higher with respect to lithium can be selected, for example, by the following method. First, a positive electrode containing a positive electrode active material and Li metal are placed in a state of facing each other with a separator interposed therebetween, and an electrolytic solution is injected to produce a battery. When charging / discharging is performed at a constant current of, for example, 5 mAh / g per positive electrode active material mass in the positive electrode, a charge / discharge capacity of 10 mAh / g or more per mass of active material is a potential of 4.5 V or more with respect to lithium. Can be a positive electrode active material that operates at a potential of 4.5 V or higher with respect to lithium. Moreover, when charging / discharging is performed at a constant current of 5 mAh / g per positive electrode active material mass in the positive electrode, the charge / discharge capacity per active material mass at a potential of 4.5 V or higher with respect to lithium is 20 mAh / g or higher. It is preferable that it is 50 mAh / g or more, and it is further more preferable that it is 100 mAh / g or more. The shape of the battery can be, for example, a coin type.

4.5V以上の電位で動作する正極活物質として、スピネル型、オリビン型、Si複合酸化物、層状構造を有する正極活物質等が挙げられる。   Examples of the positive electrode active material that operates at a potential of 4.5 V or higher include a spinel type, an olivine type, a Si composite oxide, and a positive electrode active material having a layered structure.

本実施形態においては、例えば、下記式(9)で表されるスピネル型のリチウムマンガン複合酸化物を用いることができる。   In the present embodiment, for example, a spinel type lithium manganese composite oxide represented by the following formula (9) can be used.

Li(MMn2−x−y)(O4−w) (9)
[式(9)中、xは、0≦x≦1.2、好ましくは0.4<x<1.1であり、yは、0≦y、好ましくは0≦y<0.5であり、かつ、x+y<2、0≦a≦1.2、0≦w≦1である。Mは遷移金属であり、Co、Ni、Fe、Cr、またはCuから選ばれる少なくとも一種を含み、Yは、Li、B、Na、Al、Mg、Ti、Si、K、またはCaから選ばれる少なくとも一種を含み、Zは、FおよびClのうち少なくとも一方を含む。]で表される化合物を挙げることができる。
Li a (M x Mn 2−xy Y y ) (O 4−w Z w ) (9)
[In the formula (9), x is 0 ≦ x ≦ 1.2, preferably 0.4 <x <1.1, and y is 0 ≦ y, preferably 0 ≦ y <0.5. X + y <2, 0 ≦ a ≦ 1.2, and 0 ≦ w ≦ 1. M is a transition metal and includes at least one selected from Co, Ni, Fe, Cr, or Cu, and Y is at least selected from Li, B, Na, Al, Mg, Ti, Si, K, or Ca. 1 type, and Z contains at least one of F and Cl. The compound represented by this can be mentioned.

式(9)で表される化合物の例としては、例えば、下記式(9−1)で表される材料を
挙げることができる。
Examples of the compound represented by the formula (9) include a material represented by the following formula (9-1).

LiNiMn2−x−y (9−1)
[式(9−1)中、0.4<x<0.6、0≦y<0.3、Aは、Li、B、Na、Mg、Al、Ti、及びSiから選ばれる少なくとも一種を含む。]
LiNi x Mn 2-xy A y O 4 (9-1)
[In Formula (9-1), 0.4 <x <0.6, 0 ≦ y <0.3, A is at least one selected from Li, B, Na, Mg, Al, Ti, and Si. Including. ]

リチウムに対して4.5V以上の高電位で動作する材料として、例えば、LiNi0.5Mn1.5、LiCoMnO、LiCrMnO、LiFeMnO、LiCu0.5Mn1.5などがより好ましい。また、これらの材料の固溶体や、これらの材料に、Al、Mg、B、Si、Ti、その他金属元素が少量添加された正極活物質であってもよい。 Examples of materials that operate at a high potential of 4.5 V or higher with respect to lithium include LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 , LiCoMnO 4 , LiCrMnO 4 , LiFeMnO 4 , LiCu 0.5 Mn 1.5 O 4, and the like. Is more preferable. Alternatively, a solid solution of these materials, or a positive electrode active material in which a small amount of Al, Mg, B, Si, Ti, or other metal element is added to these materials may be used.

オリビン系材料は、下記式(10):
LiMPO (10)
[式(10)中、Mは、遷移金属であり、Fe、Mn、CoおよびNiから選択されるいずれか一種以上を含むことが好ましく、CoまたはNiのいずれか一方であることがより好ましい。]で表され、例えば、LiFePO、LiMnPO、LiCoPO、LiNiPOなどが挙げられる。また、これらの材料において、遷移金属の一部を別の元素で置換したり、酸素部分をフッ素で置換したりしたものを使用してもよい。高エネルギー密度の観点から、上記式(10)において、Mに少なくともCo、Niのうちの少なくとも一種を含むと、リチウムに対して4.5V以上の高電位で動作するため好ましい。
The olivine-based material has the following formula (10):
LiMPO 4 (10)
[In Formula (10), M is a transition metal, and preferably includes at least one selected from Fe, Mn, Co, and Ni, and more preferably one of Co and Ni. For example, LiFePO 4 , LiMnPO 4 , LiCoPO 4 , LiNiPO 4 and the like can be mentioned. Moreover, in these materials, you may use what substituted a part of transition metal with another element, or substituted the oxygen part with the fluorine. From the viewpoint of high energy density, in the above formula (10), it is preferable that M contains at least one of Co and Ni because it operates at a high potential of 4.5 V or higher with respect to lithium.

層状系材料は、下記式(11):
Li(Li1−x−zMn)O (11)
[式(11)中、0≦x<0.3、0.3≦z≦0.7であり、MはCo、NiおよびFeから選ばれる少なくとも一種である。]で表される化合物を挙げることができる。
The layered material has the following formula (11):
Li (Li x M 1-x -z Mn z) O 2 (11)
[In Formula (11), 0 ≦ x <0.3, 0.3 ≦ z ≦ 0.7, and M is at least one selected from Co, Ni, and Fe. The compound represented by this can be mentioned.

また、正極活物質としてリチウムに対して4.5V未満で動作する正極活物質を用いることもできる。   In addition, a positive electrode active material that operates at less than 4.5 V with respect to lithium can be used as the positive electrode active material.

リチウムに対して4.5V未満で動作する正極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウム含有複合酸化物を用いることができる。リチウム含有複合酸化物としては、LiM1O(M1はMn、Fe、CoおよびNiからなる群から選択される少なくとも1種の元素であり、M1の一部がMg、AlまたはTiで置換されていてもよい)、LiMn2−xM2(M2はMg、Al、Co、Ni、FeおよびBからなる群から選択される少なくとも一種の元素であり、0≦x<0.4である。)などを用いることができる。また、LiFePOで表されるオリビン型材料などを用いることもできる。これらは、例えばLi過剰組成など非化学量論組成であっても良い。また、これらは一種のみを用いてもよく、二種以上を併用することもできる。 Although it does not specifically limit as a positive electrode active material which operate | moves with less than 4.5V with respect to lithium, Lithium containing complex oxide can be used. As the lithium-containing composite oxide, LiM1O 2 (M1 is at least one element selected from the group consisting of Mn, Fe, Co, and Ni, and a part of M1 is substituted with Mg, Al, or Ti. LiMn 2−x M2 x O 4 (M2 is at least one element selected from the group consisting of Mg, Al, Co, Ni, Fe, and B, and 0 ≦ x <0.4. ) Etc. can be used. An olivine type material represented by LiFePO 4 can also be used. These may be non-stoichiometric compositions such as Li-rich compositions. Moreover, these may use only 1 type and can also use 2 or more types together.

リチウムに対して4.5V未満で動作する正極活物質として、例えば、LiNi1/3Mn1/3Co1/3、LiNi0.5Mn0.3Co0.2、LiNi0.6Mn0.2Co0.2、LiNi0.8Mn0.1Co0.1、LiNiO、LiNi0.8Co0.15Al0.05、LiCoO等の層状化合物、LiMn等のスピネル状化合物、LiFeO等のオリビン状化合物を用いることが好ましい。 Examples of positive electrode active materials that operate at less than 4.5 V with respect to lithium include LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 , LiNi 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 O 2 , and LiNi 0. .6 Mn 0.2 Co 0.2 O 2 , LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 , LiNiO 2 , LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 , LiCoO 2, etc. It is preferable to use a lamellar compound, a spinel compound such as LiMn 2 O 4 , and an olivine compound such as LiFeO 4 .

正極活物質は、一種を単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。   A positive electrode active material can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

これらの正極活物質の比表面積は、例えば0.01〜5m/gであり、0.05〜4m/gが好ましく、0.1〜3m/gがより好ましく、0.2〜2m/gがさらに好ましい。比表面積をこのような範囲とすることにより、電解液との接触面積を適当な範囲に調整することができる。すなわち、比表面積を0.01m/g以上とすることにより、リチウムイオンの挿入脱離がスムーズに行われ易くなり、抵抗をより低減することができる。また、比表面積を5m/g以下とすることにより、電解液の分解が促進することや、活物質の構成元素が溶出することをより抑制することができる。比表面積は、通常のBET比表面積測定法により測定できる。 Specific surface areas of these positive electrode active materials are, for example, 0.01 to 5 m 2 / g, preferably 0.05 to 4 m 2 / g, more preferably 0.1 to 3 m 2 / g, and 0.2 to 2 m. 2 / g is more preferable. By setting the specific surface area in such a range, the contact area with the electrolytic solution can be adjusted to an appropriate range. That is, by setting the specific surface area to 0.01 m 2 / g or more, lithium ions can be inserted and desorbed smoothly, and the resistance can be further reduced. Moreover, by making a specific surface area 5 m < 2 > / g or less, decomposition | disassembly of electrolyte solution can be accelerated | stimulated and it can suppress more that the constituent element of an active material elutes. The specific surface area can be measured by a usual BET specific surface area measurement method.

前記正極活物質の中心粒径は、0.01〜50μmであることが好ましく、0.02〜40μmがより好ましい。粒径を0.01μm以上とすることにより、正極活物質の構成元素の溶出をより抑制でき、また、電解液との接触による劣化をより抑制できる。また、粒径を50μm以下とすることにより、リチウムイオンの挿入脱離がスムーズに行われ易くなり、抵抗をより低減することができる。中心粒径は、50%累積径D50(メジアン径)であり、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定できる。 The center particle diameter of the positive electrode active material is preferably 0.01 to 50 μm, and more preferably 0.02 to 40 μm. By setting the particle size to 0.01 μm or more, elution of constituent elements of the positive electrode active material can be further suppressed, and deterioration due to contact with the electrolytic solution can be further suppressed. In addition, when the particle size is 50 μm or less, lithium ions can be easily inserted and desorbed smoothly, and the resistance can be further reduced. The central particle diameter is 50% cumulative diameter D 50 (median diameter), and can be measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer.

正極用結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミドが挙げられる。中でも、汎用性や低コストの観点から、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。使用する正極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある結着力とエネルギー密度の観点から、正極活物質100質量部に対して2〜10質量部が好ましい。   Examples of the binder for the positive electrode include polyvinylidene fluoride (PVdF), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, styrene-butadiene copolymer rubber, and polytetrafluoroethylene. , Polypropylene, polyethylene, polyimide, and polyamideimide. Among these, polyvinylidene fluoride is preferable from the viewpoint of versatility and low cost. The amount of the binder for positive electrode to be used is preferably 2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material from the viewpoints of binding force and energy density in a trade-off relationship.

正極集電体としては、電気化学的な安定性の観点から、例えば、アルミニウム、ニッケル、銀、ステンレス鋼(SUS)、バルブメタル、又はそれらの合金を用いることができる。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。特にアルミニウム箔を好適に用いることができる。   As the positive electrode current collector, for example, aluminum, nickel, silver, stainless steel (SUS), valve metal, or an alloy thereof can be used from the viewpoint of electrochemical stability. Examples of the shape include foil, flat plate, and mesh. In particular, an aluminum foil can be suitably used.

正極活物質を含む正極材料には、インピーダンスを低下させる目的で、導電補助材を添加してもよい。導電補助材としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素質微粒子が挙げられる。   A conductive auxiliary material may be added to the positive electrode material containing the positive electrode active material for the purpose of reducing impedance. Examples of the conductive auxiliary material include carbonaceous fine particles such as graphite, carbon black, and acetylene black.

また、正極活物質を含む正極材料には、負極の不可逆容量を補填する目的で、リチウムイオン二次電池の動作時にアルカリ金属イオンを放出する材料を別途添加してもよい。アルカリ金属イオンを放出する材料は、公知の活物質、リチウム銅酸化物、水酸化リチウムなどが挙げられる。   In addition, a material that releases alkali metal ions during operation of the lithium ion secondary battery may be added to the positive electrode material including the positive electrode active material for the purpose of supplementing the irreversible capacity of the negative electrode. Examples of materials that release alkali metal ions include known active materials, lithium copper oxide, and lithium hydroxide.

正極は、例えば、正極活物質、結着剤及び溶媒(さらに必要により導電補助材)を含むスラリーを調製し、これを正極集電体上に塗布し、乾燥することにより、正極集電体上に正極活物質層を形成することにより作製できる。   The positive electrode is prepared by, for example, preparing a slurry containing a positive electrode active material, a binder, and a solvent (and optionally a conductive auxiliary material), applying the slurry onto the positive electrode current collector, and drying the slurry. Can be produced by forming a positive electrode active material layer.

(負極)
本実施形態に係る負極は特に限定されるものではないが、例えば、負極集電体と、負極集電体の片面または両面に担持され、負極活物質、結着剤を含む負極活物質層とを有する。
(Negative electrode)
Although the negative electrode according to the present embodiment is not particularly limited, for example, a negative electrode current collector, a negative electrode active material layer that is supported on one or both surfaces of the negative electrode current collector, and includes a negative electrode active material and a binder, Have

負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵、放出することができれば、特に限定されるものでなく、例えば公知のものを用いることができる。負極活物質の例としては、リチウムイオンを吸蔵、放出し得る炭素材料、リチウムと合金可能な金属、およびリチウムイオンを吸蔵、放出し得る金属酸化物、およびこれらの混合物等が挙げられる。   The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium ions. For example, a known material can be used. Examples of the negative electrode active material include carbon materials that can occlude and release lithium ions, metals that can be alloyed with lithium, metal oxides that can occlude and release lithium ions, and mixtures thereof.

炭素材料としては、黒鉛、コークス、ハードカーボン等が挙げられる。ここで、結晶性の高い黒鉛は、電気伝導性が高く、銅などの金属からなる負極集電体との接着性および電圧平坦性が優れている。   Examples of the carbon material include graphite, coke, and hard carbon. Here, graphite with high crystallinity has high electrical conductivity, and is excellent in adhesiveness and voltage flatness with a negative electrode current collector made of a metal such as copper.

リチウムと合金可能な金属としては、例えば、Al、Si、Pb、Sn、In、Bi、Ag、Ba、Ca、Hg、Pd、Pt、Te、Zn、La、またはこれらの2種以上の合金等、例えば、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−鉛合金、リチウム−錫合金等のリチウム合金、リチウム金属、Si等を挙げることができる。中でも、SnまたはSiを含むことが好ましい。   Examples of metals that can be alloyed with lithium include Al, Si, Pb, Sn, In, Bi, Ag, Ba, Ca, Hg, Pd, Pt, Te, Zn, La, and alloys of two or more thereof. Examples thereof include lithium alloys such as lithium-aluminum alloy, lithium-lead alloy, and lithium-tin alloy, lithium metal, and Si. Among these, it is preferable to contain Sn or Si.

金属酸化物としては、SnO、SnO、TiO、Nb、SiO等の電位が正極活物質に比べて卑な金属酸化物が挙げられる。中でも、酸化スズまたは酸化シリコンを含むことが好ましく、酸化シリコンを含むことがより好ましい。 Examples of the metal oxide include metal oxides such as SnO 2 , SnO, TiO 2 , Nb 2 O 3 , and SiO whose base potential is lower than that of the positive electrode active material. Among these, tin oxide or silicon oxide is preferably contained, and silicon oxide is more preferably contained.

金属酸化物としては、導電性向上の観点から、表面に炭素被覆されている金属酸化物を含むことが好ましく、炭素被覆された酸化シリコンであることがより好ましい。炭素被覆の方法は、金属酸化物と炭素化合物をボールミル等によりせん断力を掛けて混合する方法、金属酸化物と炭素前駆体を混合後に炭化する条件での加熱処理する方法、化学気層成長法等で炭素化合物を分解して金属酸化物に被覆する方法、などが挙げられる。   As a metal oxide, it is preferable that the metal oxide by which the surface is carbon-coated is included from a viewpoint of an electroconductive improvement, and it is more preferable that it is a silicon oxide by which carbon coating was carried out. The carbon coating method is a method in which a metal oxide and a carbon compound are mixed by applying a shearing force with a ball mill or the like, a method in which a metal oxide and a carbon precursor are carbonized after being mixed, and a chemical vapor deposition method. And the like, and a method of decomposing a carbon compound with a metal oxide and coating the metal oxide.

負極は、例えば、負極活物質と導電付与剤と負極結着剤とを混合して調製した負極スラリーを負極集電体上に配置して形成することができる。   The negative electrode can be formed, for example, by placing a negative electrode slurry prepared by mixing a negative electrode active material, a conductivity-imparting agent, and a negative electrode binder on a negative electrode current collector.

導電付与剤としては、炭素材料や、導電性酸化物の粉末などが挙げられる。   Examples of the conductivity-imparting agent include carbon materials and conductive oxide powders.

負極用結着剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアクリル酸等を用いることができる。中でも、リチウムと合金可能な金属、または、リチウムイオンを吸蔵、放出し得る金属酸化物を活物質比で10%以上用いる場合、結着性が強いことから、ポリイミドまたはポリアミドイミドが好ましい。使用する負極用結着剤の量は、トレードオフの関係にある「十分な結着力」と「高エネルギー化」の観点から、負極活物質100質量部に対して、5〜25質量部が好ましい。   The binder for the negative electrode is not particularly limited. For example, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, styrene-butadiene copolymer. Rubber, polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyimide, polyamideimide, polyacrylic acid, or the like can be used. Among them, when a metal that can be alloyed with lithium or a metal oxide that can occlude and release lithium ions is used in an active material ratio of 10% or more, polyimide or polyamideimide is preferable because of its high binding property. The amount of the binder for the negative electrode to be used is preferably 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the negative electrode active material from the viewpoints of “sufficient binding force” and “high energy” which are in a trade-off relationship. .

負極集電体としては、電気化学的な安定性から、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、クロム、銅、銀、およびそれらの合金が好ましい。その形状としては、箔、平板状、メッシュ状が挙げられる。   As the negative electrode current collector, aluminum, nickel, stainless steel, chromium, copper, silver, and alloys thereof are preferable from the viewpoint of electrochemical stability. Examples of the shape include foil, flat plate, and mesh.

負極活物質層の形成方法としては、ドクターブレード法、ダイコーター法、CVD法、スパッタリング法などが挙げられる。予め負極活物質層を形成した後に、蒸着、スパッタ等の方法でアルミニウム、ニッケルまたはそれらの合金の薄膜を形成して、負極としてもよい。   Examples of the method for forming the negative electrode active material layer include a doctor blade method, a die coater method, a CVD method, and a sputtering method. After forming a negative electrode active material layer in advance, a thin film of aluminum, nickel, or an alloy thereof may be formed by a method such as vapor deposition or sputtering to form a negative electrode.

(セパレータ)
正極と負極との間に設けられるセパレータとしては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂およびセルロース等からなる多孔質ポリマー膜や織布、不織布、あるいはイオン伝導性ポリマー電解質膜が挙げられる。これらは単独または組み合わせで使用することができる。また、セパレータ表面には、安全性の向上等、必要に応じてセラミック材料が付着または固着しても良い。
(Separator)
Examples of the separator provided between the positive electrode and the negative electrode include a porous polymer film, a woven fabric, a non-woven fabric, or an ionic conductivity made of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, a fluororesin such as polyimide or polyvinylidene fluoride, and cellulose. Examples include polymer electrolyte membranes. These can be used alone or in combination. In addition, a ceramic material may adhere to or adhere to the separator surface as necessary, for example, to improve safety.

(電池の形状および外装)
電池の形状としては、例えば、円筒形、角形、コイン型、ボタン型、ラミネート型が挙げられる。
(Battery shape and exterior)
Examples of the shape of the battery include a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, a button shape, and a laminate shape.

ラミネート型の場合、電極及びセパレータが平面形状のまま積層されており、Rの小さい部分(捲回構造の巻き芯に近い領域または扁平型捲回構造の折り返す部位にあたる領域)が存在しない。そのため、充放電に伴う体積変化が大きい活物質を用いた場合、捲回構造を持つ電池に比べて、充放電に伴う電極の体積変化による悪影響を受けにくい。   In the case of the laminate type, the electrodes and the separator are laminated in a planar shape, and there is no portion with a small R (a region close to the winding core of the wound structure or a region corresponding to a folded portion of the flat wound structure). Therefore, when an active material having a large volume change associated with charging / discharging is used, it is less likely to be adversely affected by the volume change of the electrode associated with charging / discharging than a battery having a wound structure.

電池の外装体としては、例えば、ステンレス、鉄、アルミニウム、チタン、又はこれらの合金、あるいはこれらのメッキ加工品が挙げられる。メッキとしては例えばニッケルメッキを用いることができる。電池の形状がラミネート型の場合は、外装体としてラミネートフィルムが好ましい。   Examples of the battery outer package include stainless steel, iron, aluminum, titanium, alloys thereof, and plated products thereof. As the plating, for example, nickel plating can be used. When the shape of the battery is a laminate type, a laminate film is preferable as the outer package.

ラミネートフィルムとしては、例えば、熱溶着層と金属箔層とが積層されたフィルムを用いることができる。ラミネートフィルムの樹脂基材層上の金属箔層としては、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン箔が挙げられる。ラミネートフィルムの熱溶着層(樹脂基材層)の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性高分子材料が挙げられる。また、ラミネートフィルムの樹脂基材層や金属箔層はそれぞれ1層に限定されるものではなく2層以上であってもよい。汎用性やコストの観点から、アルミニウムラミネートフィルムが好ましい。   As the laminate film, for example, a film in which a heat welding layer and a metal foil layer are laminated can be used. Examples of the metal foil layer on the resin base layer of the laminate film include aluminum, an aluminum alloy, and a titanium foil. Examples of the material of the heat-welded layer (resin base material layer) of the laminate film include thermoplastic polymer materials such as polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate. Moreover, the resin base material layer and the metal foil layer of the laminate film are not limited to one layer, but may be two or more layers. From the viewpoint of versatility and cost, an aluminum laminate film is preferable.

外装体としてラミネートフィルムを用いた場合、外装体として金属缶を用いた場合に比べて、ガス発生に起因する電池の体積変化や電極の歪みが生じやすい。これは、ラミネートフィルムが金属缶に比べて電池の内圧により変形しやすいためである。さらに、外装体としてラミネートフィルムを用いた二次電池を封止する際には、通常、電池内圧を大気圧より低くし、内部に余分な空間がないため、電池内でガスが発生した場合に直ちに電池の体積変化や電極の変形につながりやすい。また、ラミネート型電池の場合は、捲回構造をもつ電池に比べて電極間にガスが発生した際に電極間に滞留しやすいため電極間の間隔が広がり易い傾向があり、ラミネートフィルム外装体を用いると、この傾向はより顕著になる。しかし、本実施形態によれば、このような問題の発生を抑えることができ、ラミネートフィルム外装体を用いたラミネート型電池であっても、長期信頼性に優れた二次電池を提供することができる。   When a laminate film is used as the exterior body, battery volume changes and electrode distortions are more likely to occur due to gas generation than when a metal can is used as the exterior body. This is because the laminate film is more easily deformed by the internal pressure of the battery than the metal can. In addition, when sealing a secondary battery using a laminate film as an exterior body, the internal pressure of the battery is usually lower than atmospheric pressure, and there is no extra space inside, so when gas is generated in the battery Immediately leads to battery volume change and electrode deformation. In addition, in the case of a laminate type battery, compared to a battery having a wound structure, when gas is generated between the electrodes, the gap between the electrodes tends to be widened because the gas tends to stay between the electrodes. When used, this tendency becomes more prominent. However, according to the present embodiment, the occurrence of such a problem can be suppressed, and a secondary battery excellent in long-term reliability can be provided even for a laminated battery using a laminate film outer package. it can.

一実施形態では、上記の二次電池を複数個の電池を組み合わせて、組電池とすることができる。また、本明細書に記載の二次電池は、モーター駆動用電源、車両用途、蓄電設備等でも好適に用いることができる。   In one embodiment, the above-mentioned secondary battery may be a combined battery by combining a plurality of batteries. Further, the secondary battery described in the present specification can be suitably used for a motor driving power source, a vehicle application, a power storage facility, and the like.

本発明の一実施形態では、スルホン化合物と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物と、を含む電解液を用いることによって、正極表面(または正極活物質表面)上に被膜が形成される。   In one embodiment of the present invention, a coating is formed on the positive electrode surface (or the positive electrode active material surface) by using an electrolytic solution containing a sulfone compound and a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound. Is done.

詳細なメカニズムは分かっていないが、形成される被膜は、スルホン化合物とピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物との複合化(反応)物を含む被膜であると推定される。   Although the detailed mechanism is not known, the film formed is presumed to be a film containing a composite (reaction) product of a sulfone compound and a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound.

形成される被膜の厚みは、1nm〜1μm以下、例えば5nm〜200nm以下であると、高温条件下においても充放電サイクル特性を改善することができるため好ましい。また、形成される被膜は、45℃以上などの高温条件下で充放電サイクルを繰り返した後でもジエチルカーボネート等の非水電解溶媒に不溶であると、二次電池の充放電サイクルにおける電解液の分解、遷移金属や酸素原子等の正極活物質成分の溶出を抑制することができるため、より好ましい。形成される被膜は、二次電池の充放電サイクルを5回以上、好ましくは50回以上、より好ましくは100回以上繰り返しても安定であることが好ましい。   The thickness of the coating film to be formed is preferably 1 nm to 1 μm or less, for example, 5 nm to 200 nm or less because charge / discharge cycle characteristics can be improved even under high temperature conditions. Moreover, if the coating film is insoluble in a nonaqueous electrolytic solvent such as diethyl carbonate even after repeated charge / discharge cycles under a high temperature condition such as 45 ° C. or higher, the electrolyte solution in the charge / discharge cycle of the secondary battery It is more preferable because decomposition and elution of positive electrode active material components such as transition metals and oxygen atoms can be suppressed. The film to be formed is preferably stable even when the charge / discharge cycle of the secondary battery is repeated 5 times or more, preferably 50 times or more, more preferably 100 times or more.

充放電サイクルの電圧範囲は、正極活物質が充放電できる電圧範囲であれば特に限定されない。正極活物質としては、前述の4V級の活物質および5V級の活物質のいずれを用いた場合でも、本発明に係る電解液による充放電サイクル特性の改善効果が得られる。推論ではあるが、電解液中にピロール化合物、アニリン化合物またはフラン化合物が存在することによりスルホン化合物の分解が誘発され、これらの化合物とスルホン化合物とに由来する複合被膜が形成されるものと考えられる。さらに、4.5V以上等の高い電圧が印加される充放電サイクルにおいては、より安定な被膜を形成することができ、そのため、5V級の活物質を使用した場合にさらに高い効果が得られるものと推定される。   The voltage range of the charge / discharge cycle is not particularly limited as long as the positive electrode active material can be charged / discharged. As the positive electrode active material, any of the aforementioned 4V class active material and 5V class active material is used, the effect of improving the charge / discharge cycle characteristics by the electrolytic solution according to the present invention can be obtained. Although it is inferred, it is considered that the presence of a pyrrole compound, aniline compound or furan compound in the electrolytic solution induces the decomposition of the sulfone compound, and a composite film derived from these compounds and the sulfone compound is formed. . Furthermore, in a charge / discharge cycle in which a high voltage of 4.5 V or higher is applied, a more stable film can be formed, and therefore a higher effect can be obtained when a 5 V class active material is used. It is estimated to be.

被膜を形成させるための充放電条件は特に限定されず二次電池の通常の充放電サイクルを行ってもよく、あるいは、例えば初期の充放電サイクルを0.1C程度の比較的低い電流値で行うことも好ましい。ここで、0.1Cとは10時間で設定容量になる電流値(すなわち0.1ItA)を表す。充放電を行う温度は特に限定されないが、室温(例えば5℃以上)〜50℃の範囲が好ましく、添加剤の沸点よりも10℃以下がより好ましい。低い電流値で行う充放電サイクルは、例えば10サイクル以下、通常1〜3サイクル行えばよいが、必要によってはサイクル数を上記より多くしてもよい。   The charging / discharging conditions for forming the coating are not particularly limited, and a normal charging / discharging cycle of the secondary battery may be performed, or the initial charging / discharging cycle is performed at a relatively low current value of about 0.1 C, for example. It is also preferable. Here, 0.1 C represents a current value (that is, 0.1 ItA) that becomes a set capacity in 10 hours. Although the temperature which performs charging / discharging is not specifically limited, The range of room temperature (for example, 5 degreeC or more)-50 degreeC is preferable, and 10 degrees C or less is more preferable than the boiling point of an additive. The charge / discharge cycle performed at a low current value may be performed, for example, 10 cycles or less, usually 1 to 3 cycles, but the number of cycles may be increased as necessary.

以下に実施例を説明するが、本発明の主旨を超えない限り、本発明は以下に掲載される実施例に限定されるものでない。   Examples will be described below, but the present invention is not limited to the examples described below unless the gist of the present invention is exceeded.

以下の実施例で使用した化合物の略号について説明する。   The abbreviations of the compounds used in the following examples are described.

SL:スルホラン
EC:エチレンカーボネート
DMC:ジメチルカーボネート
FE1:H(CFCHO(CF
SL: sulfolane EC: ethylene carbonate DMC: dimethyl carbonate FE1: H (CF 2 ) 2 CH 2 O (CF 2 ) 2 H

(実施例1)
(正極の作製)
まず、MnO、NiO、LiCO、Tiの粉末を用い、目的の組成比となるように秤量し、粉砕混合した。その後、混合粉末を750℃で8時間焼成して、LiNi0.5Mn1.37Ti0.13を作製した。この正極活物質はほぼ単相のスピネル構造であることを確認した。作製した正極活物質と導電付与剤であるカーボンブラックを混合し、この混合物をN−メチルピロリドンに結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)を溶かした溶液に分散させ、正極スラリーを調製した。正極活物質、導電付与剤、正極結着剤の質量比は91/5/4とした。Alからなる集電体の両面に正極スラリーを均一に塗布した。その後、真空中で12時間乾燥させて、ロールプレスで圧縮成型することにより正極を作製した。
(Example 1)
(Preparation of positive electrode)
First, powders of MnO 2 , NiO, Li 2 CO 3 , and Ti 3 O 3 were weighed so as to achieve the target composition ratio, and pulverized and mixed. Thereafter, the mixed powder was fired at 750 ° C. for 8 hours to produce LiNi 0.5 Mn 1.37 Ti 0.13 O 4 . This positive electrode active material was confirmed to have a substantially single-phase spinel structure. The produced positive electrode active material and carbon black as a conductivity-imparting agent were mixed, and this mixture was dispersed in a solution in which polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder was dissolved in N-methylpyrrolidone to prepare a positive electrode slurry. The mass ratio of the positive electrode active material, the conductivity-imparting agent, and the positive electrode binder was 91/5/4. The positive electrode slurry was uniformly applied on both surfaces of the current collector made of Al. Then, it was made to dry in vacuum for 12 hours, and the positive electrode was produced by compression molding with a roll press.

(負極の作製)
負極活物質としての黒鉛を、N−メチルピロリドンに負極結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)を溶かしたものに分散させ、負極スラリーを調製した。負極活物質、負極結着剤の質量比は90/10とした。Cu集電体の両面に前記スラリーを均一に塗布した。その後、真空中で12時間乾燥させて、ロールプレスで圧縮成型することにより負極を作製した。
(Preparation of negative electrode)
Graphite as the negative electrode active material was dispersed in N-methylpyrrolidone dissolved in polyvinylidene fluoride (PVDF) as the negative electrode binder to prepare a negative electrode slurry. The mass ratio of the negative electrode active material and the negative electrode binder was 90/10. The slurry was uniformly applied on both sides of the Cu current collector. Then, it was made to dry in vacuum for 12 hours, and the negative electrode was produced by compression molding with a roll press.

(電解液)
スルホン化合物としてスルホラン(SL)、ピロール化合物としてピロール、アニリン化合物としてアニリン、フラン化合物としてフラン、H(CFCHO(CFHで表されるフッ素化エーテル(FE1)、エチレンカーボネート(EC)およびジメチルカーボネート(DMC)を表1の配合になるように混合して溶媒を調製した。この溶媒に、LiPFが1Mとなるようにそれぞれ加えて電解液を調製した。
(Electrolyte)
Sulfolane (SL) as the sulfone compound, pyrrole as the pyrrole compound, aniline as the aniline compound, furan as the furan compound, fluorinated ether (FE1) represented by H (CF 2 ) 2 CH 2 O (CF 2 ) 2 H, ethylene A solvent was prepared by mixing carbonate (EC) and dimethyl carbonate (DMC) so as to have the composition shown in Table 1. An electrolyte solution was prepared by adding LiPF 6 to this solvent so that the concentration of LiPF 6 was 1M.

(ラミネート型電池の作製)
上記の正極と負極を1.5cm×3cmに切り出した。得られた正極の5層と負極の6層を、セパレータとしてのポリプロピレン多孔質フィルムを挟みつつ交互に重ねた。正極活物質に覆われていない正極集電体および負極活物質に覆われていない負極集電体の端部をそれぞれ溶接し、更にその溶接箇所にアルミニウム製の正極端子およびニッケル製の負極端子をそれぞれ溶接して、平面的な積層構造を有する電極素子を得た。上記電極素子を外装体としてのアルミニウムラミネートフィルムで包み、内部に電解液を注液した後、減圧しつつ封止することで二次電池を作製した。
(Production of laminated battery)
The positive electrode and the negative electrode were cut into 1.5 cm × 3 cm. Five layers of the obtained positive electrode and six layers of the negative electrode were alternately stacked while sandwiching a polypropylene porous film as a separator. The ends of the positive electrode current collector not covered with the positive electrode active material and the negative electrode current collector not covered with the negative electrode active material are welded respectively, and further, the positive electrode terminal made of aluminum and the negative electrode terminal made of nickel are connected to the welded portion. Each was welded to obtain an electrode element having a planar laminated structure. The electrode element was wrapped with an aluminum laminate film as an outer package, and an electrolyte solution was injected therein, and then sealed while reducing the pressure to produce a secondary battery.

(被膜の形成)
上記のラミネート型を用いて、0.1Cで4.8Vまで定電流充電した後、0.1Cで3.6Vまで定電流放電するというサイクルを、20℃で2回繰り返した。
(Formation of film)
Using the above laminate type, a cycle of constant current charging at 0.1 C to 4.8 V and then constant current discharging at 0.1 C to 3.6 V was repeated twice at 20 ° C.

(実施例2〜6、および比較例1〜6)
溶媒と添加剤を表1に示す組成とした以外は、実施例1と同様にして電池を作製した。
(Examples 2-6 and Comparative Examples 1-6)
A battery was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the composition of the solvent and additive was as shown in Table 1.

実施例1〜6および比較例1〜6において得られた電池について、充放電特性を評価した。   The batteries obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 6 were evaluated for charge / discharge characteristics.

(高温サイクル試験)
以上のようにして作製した電池について高温での充放電サイクル特性の評価を行った。1Cで4.8Vまで定電流定電圧充電した後(合計で2.5時間)、1Cで3.0Vまで定電流放電するというサイクルを、45℃で300回繰り返した。容量維持率として初回放電容量に対する300サイクル後の放電容量の割合を求めた。
(High temperature cycle test)
The battery produced as described above was evaluated for charge / discharge cycle characteristics at a high temperature. The cycle of constant current and constant voltage charge at 1C to 4.8V (2.5 hours in total) and constant current discharge to 3.0V at 1C was repeated 300 times at 45 ° C. As a capacity retention rate, the ratio of the discharge capacity after 300 cycles to the initial discharge capacity was determined.

(正極上の硫黄量分析)
実施例1〜4と比較例1〜6について、300サイクル後の正極を取り出し、アルゴン雰囲気下で、ジエチルカーボネートで洗浄後、蛍光X線分析装置(理学電機工業製、商品名;ZSX PrimsII)を用いて蛍光X線分析法により、正極中に含まれる硫黄を分析した。その結果、スルホン化合物とピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物の両方を含む電解液を用いた実施例1〜4で硫黄の存在が確認され、両方を含まない比較例1〜6では硫黄が検出されなかった。この結果から、スルホン化合物とピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物のいずれか一方のみを含む場合は、正極表面上に安定な被膜を形成できなかったのに対し、スルホン化合物とピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物の両方を含むことで、4.5V以上で動作する正極表面に強固な被膜が形成されていると推察される。
(Sulfur content analysis on the positive electrode)
For Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6, the positive electrode after 300 cycles was taken out, washed with diethyl carbonate in an argon atmosphere, and then subjected to a fluorescent X-ray analyzer (trade name: ZSX Prims II, manufactured by Rigaku Corporation). The sulfur contained in the positive electrode was analyzed by fluorescent X-ray analysis. As a result, the presence of sulfur was confirmed in Examples 1 to 4 using an electrolyte containing both a sulfone compound and a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound, and Comparative Examples 1 to 6 not including both. No sulfur was detected. From this result, when only one compound selected from the sulfone compound and the pyrrole compound, the aniline compound and the furan compound was included, a stable film could not be formed on the positive electrode surface, whereas the sulfone compound and the pyrrole By including both the compound, the compound selected from the aniline compound, and the furan compound, it is guessed that the firm film is formed on the positive electrode surface which operate | moves at 4.5V or more.

Figure 2016001567
Figure 2016001567

(実施例7)
実施例6のアニリンの代わりに3−アセチルチオフェンを同量用いた以外は、実施例6と同様に容量維持率を測定した結果、45℃300サイクルでは54%だった。
(Example 7)
The capacity retention rate was measured in the same manner as in Example 6 except that the same amount of 3-acetylthiophene was used instead of aniline in Example 6. As a result, it was 54% at 45 ° C. and 300 cycles.

表1に示すように、スルホン化合物とピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物の両方を電解液に含有することで、4.5V以上の正極を用いた場合でも、リチウム二次電池の高温条件下での充放電サイクル特性を向上させることができることがわかる。   As shown in Table 1, even when a positive electrode of 4.5 V or more is used, the lithium secondary battery includes both a sulfone compound and a compound selected from a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound. It can be seen that the charge / discharge cycle characteristics under high temperature conditions can be improved.

また、実施例6や実施例7に示すように、ピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された複数種の化合物とスルホン化合物を電解液に含有することや、スルホン化合物とピロール化合物、アニリン化合物、フラン化合物から選択された化合物に加え、さらにチオフェン化合物を電解液に含有させても、4.5V以上の正極を用いたリチウム二次電池の高温条件下での充放電サイクル特性を向上させることができることがわかる。   In addition, as shown in Example 6 and Example 7, the electrolyte solution contains a plurality of types of compounds selected from pyrrole compounds, aniline compounds, and furan compounds and sulfone compounds, and sulfone compounds, pyrrole compounds, and aniline compounds. In addition to the compound selected from the furan compound, even if a thiophene compound is further included in the electrolyte, the charge / discharge cycle characteristics under a high temperature condition of a lithium secondary battery using a positive electrode of 4.5 V or more are improved. You can see that

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限られず、特許請求の範囲に記載の発明の要旨の範疇において様々に変更可能である。また、本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to these, In the category of the summary of the invention as described in a claim, it can change variously. In addition, the present invention can be variously modified without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Furthermore, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment.

1 正極活物質層
2 負極活物質層
3 正極集電体
4 負極集電体
5 セパレータ
6 ラミネート外装体
7 ラミネート外装体
8 負極タブ
9 正極タブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Positive electrode active material layer 2 Negative electrode active material layer 3 Positive electrode collector 4 Negative electrode collector 5 Separator 6 Laminate exterior 7 Laminate exterior 8 Negative electrode tab 9 Positive electrode tab

Claims (17)

下記式(1)で表されるスルホン化合物と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物からなる群より選択された1種以上の化合物と、を含有することを特徴とする電解液。
Figure 2016001567
[式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基を示す。Rの炭素原子とRの炭素原子が単結合または二重結合を介して結合し、環状構造を形成していてもよい。]
An electrolyte solution comprising a sulfone compound represented by the following formula (1) and one or more compounds selected from the group consisting of a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound.
Figure 2016001567
[In Formula (1), R < 1 > and R < 2 > shows a substituted or unsubstituted alkyl group each independently. The carbon atom of R 1 and the carbon atom of R 2 may be bonded via a single bond or a double bond to form a cyclic structure. ]
前記ピロール化合物は下記式(2)、アニリン化合物は下記式(3)、フラン化合物は下記式(4)でそれぞれ表される化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の電解液。
Figure 2016001567
(式中、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、
−Rは、炭素数1〜18の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数2〜18の直鎖または分岐鎖アルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基および炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、
−Aは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、アルデヒド基、イソシアナト基、炭素数6〜18のアリールスルホニル基、トシル基、シリル基、フリル基、ピロリル基、チオール基、スルホン酸基、ヒドラジド基、酸ハロゲン基、アミド基およびスルホンアミド基よりなる群より選択され、
ここで、R、R、RおよびRからなる群より選ばれる隣接する2つが結合して環を形成していてもよい。)
Figure 2016001567
(式中、
及びRは、それぞれ独立に、水素原子または−Rであり、
、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−R、−Aまたは−Z−Bであり、
−Rは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、炭素数2〜18の直鎖または分岐鎖アルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基および炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、
−Aは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン、アミノ基、シアノ基、ニトロソ基、ニトロ基、アルデヒド基、スルホン酸基、ヒドラジド基、酸ハロゲン基、アミド基、スルホンアミド基およびチオール基よりなる群より選択され、
−Z−は、直接結合、または、炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数2〜5のアルケニレン基、スルホニル基、アゾ基およびエーテル基よりなる群より選ばれる2価の基であり、
−Bは、炭素数6〜12のアリール基、アミノフェニル基、または、ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄およびホウ素から選ばれる一つ以上を有する複素環基であり、
ここで、R、R、R、RおよびRからなる群より選ばれる隣接する2つが結合して環を形成していてもよい。)
Figure 2016001567
(式中、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、−Rまたは−Aであり、
−Rは、炭素数1〜18の直鎖または分岐鎖アルキル基、炭素数2〜18の直鎖または分岐鎖アルケニル基、炭素数6〜18のアリール基、炭素数7〜20のアリールアルキル基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、スチリル基、炭素数9〜11のアルキルスチリル基、炭素数2〜10のアシル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、炭素数2〜10のアルコキシカルボニル基および炭素数3〜10のアルコキシカルボニルアルキル基よりなる群より選択され、ただし、−Rの少なくともひとつの水素原子が−Aで置換されていてもよく、
−Aは、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン、アミノ基、ニトロ基、アルデヒド基、ボロン酸基、チオール基、ハロゲン化スルホニル基、フリル基、ハロカルボニル基、スルホン酸基、ヒドラジド基、酸ハロゲン基、アミド基およびスルホンアミド基よりなる群より選択され、
ここで、R、R、RおよびRからなる群より選ばれる隣接する2つが結合して環を形成していてもよい。)
2. The electrolytic solution according to claim 1, wherein the pyrrole compound is a compound represented by the following formula (2), the aniline compound is a compound represented by the following formula (3), and the furan compound is represented by the following formula (4).
Figure 2016001567
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A;
-R x is a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, straight-chain or branched-chain alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, arylalkyl of 7 to 20 carbon atoms Group, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkoxycarbonylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms is selected from the group consisting more, provided that at least one of the hydrogen atoms of the -R x may be substituted by -A,
-A is hydroxyl group, carboxyl group, halogen, amino group, nitro group, cyano group, aldehyde group, isocyanato group, arylsulfonyl group having 6 to 18 carbon atoms, tosyl group, silyl group, furyl group, pyrrolyl group, thiol Selected from the group consisting of a group, a sulfonic acid group, a hydrazide group, an acid halogen group, an amide group and a sulfonamide group,
Here, two adjacent groups selected from the group consisting of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to form a ring. )
Figure 2016001567
(Where
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or —R x ;
R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, —R x , —A or —ZB;
-R x is a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms, straight-chain or branched-chain alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, aryl having 6 to 18 carbon atoms A group having 7 to 20 carbon atoms, an alkylaryl group having 7 to 20 carbon atoms, an acyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 10 carbon atoms, and is selected from the group consisting of alkoxycarbonylalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, provided that at least one of the hydrogen atoms of the -R x may be substituted by -A,
-A is a group consisting of hydroxyl group, carboxyl group, halogen, amino group, cyano group, nitroso group, nitro group, aldehyde group, sulfonic acid group, hydrazide group, acid halogen group, amide group, sulfonamide group and thiol group More selected,
-Z- is a direct bond or a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 5 carbon atoms, a sulfonyl group, an azo group and an ether group,
-B is an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aminophenyl group, or a heterocyclic group having one or more selected from oxygen, nitrogen, sulfur and boron as a hetero atom;
Here, two adjacent groups selected from the group consisting of R 3 , R 4 , R 5 , R 6 and R 7 may be bonded to form a ring. )
Figure 2016001567
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, —R x or —A;
-R x is a straight-chain or branched-chain alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, straight-chain or branched-chain alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, arylalkyl of 7 to 20 carbon atoms Group, alkyl aryl group having 7 to 20 carbon atoms, styryl group, alkyl styryl group having 9 to 11 carbon atoms, acyl group having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, alkoxy having 2 to 10 carbon atoms is selected from the group consisting of alkoxycarbonylalkyl group of the carbonyl group and having 3 to 10 carbon atoms, provided that at least one of the hydrogen atoms of the -R x may be substituted by -A,
-A is hydroxyl group, carboxyl group, halogen, amino group, nitro group, aldehyde group, boronic acid group, thiol group, halogenated sulfonyl group, furyl group, halocarbonyl group, sulfonic acid group, hydrazide group, acid halogen group , Selected from the group consisting of amide groups and sulfonamido groups,
Here, two adjacent groups selected from the group consisting of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 may be bonded to form a ring. )
前記スルホン化合物は、下記式(1−1)で表される環状スルホン化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の電解液。
Figure 2016001567
[式(1−1)中、Rは、置換または無置換のアルキレン基を示す。]
The electrolyte solution according to claim 1 or 2, wherein the sulfone compound is a cyclic sulfone compound represented by the following formula (1-1).
Figure 2016001567
[In Formula (1-1), R 3 represents a substituted or unsubstituted alkylene group. ]
前記式(1)で表されるスルホン化合物の含有量は、非水電解溶媒中5体積%以上50体積%以下であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の電解液。   The content of the sulfone compound represented by the formula (1) is 5% by volume or more and 50% by volume or less in the nonaqueous electrolytic solvent, according to any one of claims 1 to 3. Electrolytic solution. 前記ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物の含有量の合計が、非水電解溶媒に対して0.5g/L以上100g/L以下であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の電解液。   The total content of the compound selected from the pyrrole compound, the aniline compound, and the furan compound is 0.5 g / L or more and 100 g / L or less with respect to the nonaqueous electrolytic solvent. 5. The electrolytic solution according to any one of 4 above. 前記ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物から選択された化合物を、前記スルホン化合物に対して0.04g/ml以上0.12g/ml以下の比率で含有することを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の電解液。   The compound selected from the pyrrole compound, the aniline compound, and the furan compound is contained at a ratio of 0.04 g / ml to 0.12 g / ml with respect to the sulfone compound. Electrolyte as described in any one of these. リチウムを吸蔵・放出することが可能な正極及び負極と、非水電解溶媒を含む電解液と、を有する二次電池であって、前記電解液は請求項1から6のいずれか一項に記載の電解液であることを特徴とする二次電池。   7. A secondary battery comprising a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, and an electrolytic solution containing a non-aqueous electrolytic solvent, wherein the electrolytic solution is according to claim 1. A secondary battery characterized by being an electrolyte solution. 前記正極は、リチウムに対して4.5V以上で動作する正極活物質を含む、請求項7に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 7, wherein the positive electrode includes a positive electrode active material that operates at 4.5 V or more with respect to lithium. 前記正極活物質が、下記式(5)、(6)及び(7)のうちいずれかで表される一種以上のリチウム複合酸化物である請求項8に記載の二次電池。
Li(MMn2−x−y)(O4−w) (5)
[式(5)中、0.4≦x≦1.2、0≦y、x+y<2、0≦a≦1.2、0≦w≦1である。Mは、Co、Ni、Fe、Cr及びCuからなる群から選ばれる少なくとも一種を含む。Yは、Li、B、Na、Mg、Al、Ti、Si、K及びCaからなる群より選ばれる少なくとも一種である。Zは、F又はClの少なくとも一種である。]
LiMPO (6)
[式(6)中、MはCo及びNiの少なくとも一方である。]
Li(Li1−x−zMn)O (7)
[式(7)中、0≦x<0.3、0.3≦z≦0.7であり、MはCo、Ni、Feから選ばれる少なくとも一種である。]
The secondary battery according to claim 8, wherein the positive electrode active material is one or more lithium composite oxides represented by any one of the following formulas (5), (6), and (7).
Li a (M x Mn 2−xy Y y ) (O 4−w Z w ) (5)
[In formula (5), 0.4 ≦ x ≦ 1.2, 0 ≦ y, x + y <2, 0 ≦ a ≦ 1.2, and 0 ≦ w ≦ 1. M includes at least one selected from the group consisting of Co, Ni, Fe, Cr, and Cu. Y is at least one selected from the group consisting of Li, B, Na, Mg, Al, Ti, Si, K, and Ca. Z is at least one of F or Cl. ]
LiMPO 4 (6)
[In Formula (6), M is at least one of Co and Ni. ]
Li (Li x M 1-x -z Mn z) O 2 (7)
[In formula (7), 0 ≦ x <0.3, 0.3 ≦ z ≦ 0.7, and M is at least one selected from Co, Ni, and Fe. ]
前記正極活物質が下記式(5−1)で表されるリチウムマンガン複合酸化物である請求項9に記載の二次電池。
LiNiMn2−x−y (5−1)
[式(5−1)中、0.4<x<0.6、0≦y<0.3、Aは、Li、B、Na、Mg、Al、Ti、及びSiから選ばれる少なくとも一種である。]
The secondary battery according to claim 9, wherein the positive electrode active material is a lithium manganese composite oxide represented by the following formula (5-1).
LiNi x Mn 2-xy A y O 4 (5-1)
[In Formula (5-1), 0.4 <x <0.6, 0 ≦ y <0.3, A is at least one selected from Li, B, Na, Mg, Al, Ti, and Si. is there. ]
リチウムを吸蔵・放出することが可能な正極及び負極と、非水電解溶媒を含む電解液と、を有する二次電池であって、充放電サイクル後の正極表面に、ジエチルカーボネートで除去不能な、硫黄を含有する被膜を有することを特徴とする二次電池。   A secondary battery having a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, and an electrolytic solution containing a nonaqueous electrolytic solvent, and cannot be removed with diethyl carbonate on the surface of the positive electrode after a charge / discharge cycle. A secondary battery comprising a film containing sulfur. 前記充放電サイクルは45℃以上で行われる、請求項11に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 11, wherein the charge / discharge cycle is performed at 45 ° C. or higher. 前記正極は、リチウムに対して4.5V以上で動作する正極活物質を含む、請求項11または12に記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 11, wherein the positive electrode includes a positive electrode active material that operates at 4.5 V or more with respect to lithium. 請求項1から6のいずれか一項に記載の電解液を用いて充放電サイクルを行うことによって得られた、硫黄を含有する被膜を有することを特徴とする二次電池用正極。   A positive electrode for a secondary battery, comprising a sulfur-containing film obtained by performing a charge / discharge cycle using the electrolytic solution according to claim 1. 非水電解溶媒に、下記式(8)で表されるスルホン化合物と、ピロール化合物、アニリン化合物およびフラン化合物からなる群より選択された一種以上の化合物とを溶解させることを特徴とする、電解液の製造方法。
Figure 2016001567
[式(8)中、R及びRは、それぞれ独立に、置換または無置換のアルキル基を示す。Rの炭素原子とRの炭素原子が単結合または二重結合を介して結合し、環状構造を形成していてもよい。]
An electrolyte solution characterized by dissolving a sulfone compound represented by the following formula (8) and one or more compounds selected from the group consisting of a pyrrole compound, an aniline compound, and a furan compound in a nonaqueous electrolytic solvent. Manufacturing method.
Figure 2016001567
[In Formula (8), R 1 and R 2 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group. The carbon atom of R 1 and the carbon atom of R 2 may be bonded via a single bond or a double bond to form a cyclic structure. ]
リチウムを吸蔵・放出することが可能な正極及び負極と電解液と外装体とを有する二次電池の製造方法であって、
前記正極及び負極を対向配置して電極素子を作製する工程と、
前記電極素子と、請求項15に記載の製造方法によって製造された電解液と、を外装体の中に封入する工程と、
を含むことを特徴とする、二次電池の製造方法。
A method for producing a secondary battery having a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium, an electrolyte, and an outer package,
A step of arranging the positive electrode and the negative electrode facing each other to produce an electrode element;
Encapsulating the electrode element and the electrolytic solution produced by the production method according to claim 15 in an exterior body;
The manufacturing method of a secondary battery characterized by including.
前記正極は、リチウムに対して4.5V以上で動作する正極活物質を含む、請求項16に記載の二次電池の製造方法。   The method for manufacturing a secondary battery according to claim 16, wherein the positive electrode includes a positive electrode active material that operates at 4.5 V or more with respect to lithium.
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