JP2016189327A - Additive of electrolyte for nonaqueous power storage device - Google Patents

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JP2016189327A JP2016063533A JP2016063533A JP2016189327A JP 2016189327 A JP2016189327 A JP 2016189327A JP 2016063533 A JP2016063533 A JP 2016063533A JP 2016063533 A JP2016063533 A JP 2016063533A JP 2016189327 A JP2016189327 A JP 2016189327A
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植松 信之
Nobuyuki Uematsu
信之 植松
文亮 尾崎
Fumiaki Ozaki
文亮 尾崎
将人 村上
Masahito Murakami
将人 村上
貴子 高橋
Takako Takahashi
貴子 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an additive compound, suppressing the generation of gas at the inside of a battery during battery usage and thereby causing no battery swelling, while maintaining an effect of a silyl group-containing compound.SOLUTION: An additive of an electrolyte for a nonaqueous power storage device comprises a compound (A) in which at least one of acidic protons included in an acid selected from among a protonic acid, a sulfonic acid and a carboxylic acid having one or more atoms selected from a phosphorous atom and a boron atom is substituted by a group represented by formula (A1). {In formula (A1), R-Reach independently represent a 1-20C substituted/unsubstituted hydrocarbon group; and the total of carbon numbers of R-Ris 5-20.}SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、シリル基を含有する特定の化合物の非水蓄電デバイス用電解液の添加剤としての使用、該添加剤を含む非水蓄電デバイス用電解液、及び該電解液を含むリチウムイオン二次電池に関する。   The present invention relates to the use of a specific compound containing a silyl group as an additive for an electrolyte solution for a non-aqueous storage device, an electrolyte solution for a non-aqueous storage device containing the additive, and a lithium ion secondary containing the electrolyte solution It relates to batteries.

近年、電子技術の発展及び環境技術への関心の高まりに伴い、様々な電気化学デバイスが開発されている。蓄電デバイスの代表例であるリチウムイオン二次電池は、従来は主として携帯機器用の充電池として使用されてきたが、近年ではハイブリッド自動車及び電気自動車用電池としての使用が期待されており、より高い電池性能が求められている。
従来のリチウムイオン二次電池は、4V前後の電圧で作動し、その電解液として、カーボネート系溶媒を主成分とする非水溶媒にリチウム塩を溶解した非水電解液が広く用いられている。しかしながら、カーボネート系溶媒は可燃性液体であるため、ハイブリッド自動車、電気自動車等の用途にリチウムイオン二次電池を使用する場合、より安全性の高い電解液が求められる。電解液の安全性を向上させる目的で、特定構造のリン酸化合物を非水電解液に添加する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、電解液の難燃性又は自己消火性を向上させる目的で、リン酸エステルを電解液に添加する方法も開示されている(例えば、特許文献2参照)。
In recent years, various electrochemical devices have been developed along with the development of electronic technology and increasing interest in environmental technology. Lithium ion secondary batteries, which are typical examples of power storage devices, have been used mainly as rechargeable batteries for portable devices, but in recent years, they are expected to be used as batteries for hybrid vehicles and electric vehicles. Battery performance is required.
A conventional lithium ion secondary battery operates at a voltage of about 4 V, and a nonaqueous electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in a nonaqueous solvent containing a carbonate-based solvent as a main component is widely used. However, since the carbonate-based solvent is a flammable liquid, a safer electrolyte is required when a lithium ion secondary battery is used for applications such as hybrid vehicles and electric vehicles. For the purpose of improving the safety of the electrolytic solution, a method of adding a phosphoric acid compound having a specific structure to a non-aqueous electrolytic solution is disclosed (for example, see Patent Document 1). Moreover, the method of adding a phosphate ester to electrolyte solution is also disclosed in order to improve the flame retardance or self-extinguishing property of electrolyte solution (for example, refer patent document 2).

近年、より高いエネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池が求められており、その1つの方法として、電池の高電圧化が検討されている。電池の高電圧化を達成するため、高電位で作動する正極として、4.2V(vsLi/Li)以上で作動する正極活物質が提案されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、4.2V(vsLi/Li)以上の高電位で作動する正極活物質を含有する正極を備えたリチウムイオン二次電池において従来のカーボネート系溶媒を主成分とする非水電解液を用いると、カーボネート系溶媒が正極表面で酸化分解し、電池のサイクル寿命が低下し、更には電池内部にガスが発生するという問題が生じる。この問題を解決する方法として、特許文献4には、非水電解液にシリル基含有化合物を添加することにより、リチウムイオン二次電池を高電圧で作動させても、電池のサイクル寿命が低下しないことが提示されている。 In recent years, a lithium ion secondary battery having a higher energy density has been demanded, and as one of the methods, increasing the voltage of the battery has been studied. In order to achieve higher voltage of the battery, a positive electrode active material that operates at 4.2 V (vsLi / Li + ) or higher has been proposed as a positive electrode that operates at a high potential (see, for example, Patent Document 3). However, in a lithium ion secondary battery including a positive electrode containing a positive electrode active material that operates at a high potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or higher, a conventional non-aqueous electrolyte mainly composed of a carbonate-based solvent is used. Then, the carbonate-based solvent oxidizes and decomposes on the surface of the positive electrode, resulting in a problem that the cycle life of the battery is reduced and further gas is generated inside the battery. As a method for solving this problem, Patent Document 4 discloses that, by adding a silyl group-containing compound to a nonaqueous electrolytic solution, even if the lithium ion secondary battery is operated at a high voltage, the cycle life of the battery is not reduced. It has been presented.

特開2001−319685号公報JP 2001-319685 A 特開平08−88023号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-88023 特表2000−515672号公報JP 2000-515672 A 米国特許出願公開第2012/0315536号明細書US Patent Application Publication No. 2012/0315536

しかしながら、非水電解液に特許文献4に記載のシリル基含有化合物を添加しても、電池を使用中に、電池内部にガスが発生して電池の膨れが生じるため、改善の余地がある。従って、本発明の目的は、リチウムイオン二次電池の有用な添加剤としてのシリル基含有化合物の効果を維持しつつ、電池使用中のガス発生を抑制し、電池の膨れを生じない添加剤化合物、該添加剤を含有する非水蓄電デバイス用電解液、及び該電解液を含むリチウムイオン二次電池を提供することである。   However, even if the silyl group-containing compound described in Patent Document 4 is added to the non-aqueous electrolyte, there is room for improvement because gas is generated inside the battery and the battery swells during use. Accordingly, an object of the present invention is to maintain an effect of a silyl group-containing compound as a useful additive of a lithium ion secondary battery, while suppressing gas generation during use of the battery and preventing the battery from swelling. And an electrolyte for a non-aqueous electricity storage device containing the additive, and a lithium ion secondary battery including the electrolyte.

本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した。その結果、特定構造のシリル基を有する化合物を含む電解液を使用したリチウムイオン二次電池において、電池のサイクル特性を維持しつつ、ガス発生量を低下できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, in a lithium ion secondary battery using an electrolytic solution containing a compound having a silyl group having a specific structure, it was found that the amount of gas generation can be reduced while maintaining the cycle characteristics of the battery, and the present invention has been completed. It was.
That is, the present invention is as follows.

[1] リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有するプロトン酸、スルホン酸、並びにカルボン酸から成る群より選ばれる酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つが下記一般式(A1):

Figure 2016189327
{式中、Ra1、Ra2、及びRa3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示し、且つRa1、Ra2、及びRa3の炭素数の合計が5〜20である。}で表される基で置換された化合物(A)から成ることを特徴とする、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤。 [1] At least one of acidic protons having an acid selected from the group consisting of a proton acid having at least one atom selected from a phosphorus atom and a boron atom, a sulfonic acid, and a carboxylic acid is represented by the following general formula (A1 ):
Figure 2016189327
{Wherein R a1 , R a2 , and R a3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R a1 , R a2 , and R a3 are carbon numbers. Is a total of 5-20. } The additive of the electrolyte solution for nonaqueous electrical storage devices characterized by comprising the compound (A) substituted by group represented by these.

[2] 前記化合物(A)が、
下記一般式(A2)〜(A4):

Figure 2016189327
{式中、Mはリン原子又はホウ素原子であり、
mは1〜20の整数であり、
がリン原子の場合、nは0又は1であり、Mがホウ素原子の場合、nは0であり、A1は上記一般式(A1)で表される基を示し、そして
a4及びRa5は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、及びOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)から成る群より選ばれる基を示す。}、
Figure 2016189327
{式中、Mはリン原子又はホウ素原子であり、
jは2〜20の整数であり、
がリン原子の場合、kは0又は1であり、Mがホウ素原子の場合、kは0であり、
そして
a6は、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、OA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)、及び一般式OP(O)(Ra7a8)(式中、lは、0又は1であり、Ra7及びRa8は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、又はOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を示す。)で表される基から成る群より選ばれる基を示し、ただし、Ra6のうちの少なくとも1つはOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を有する。}、
Figure 2016189327
{式中、A1は上記一般式(A1)表される基を示し、そして
a9は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。}のそれぞれで表される化合物、並びに
硫酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つが上記一般式(A1)で表される基で置換された化合物、
から成る群より選ばれる1種以上である、[1]に記載の添加剤。 [2] The compound (A) is
The following general formulas (A2) to (A4):
Figure 2016189327
{Wherein M 1 is a phosphorus atom or a boron atom,
m is an integer of 1 to 20,
When M 1 is a phosphorus atom, n is 0 or 1, and when M 1 is a boron atom, n is 0, A1 represents a group represented by the above general formula (A1), and R a4 and R a5 is each independently an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an OA1 group (formula A1 represents a group selected from the group consisting of the above general formula (A1). },
Figure 2016189327
{Wherein M 2 is a phosphorus atom or a boron atom;
j is an integer of 2 to 20,
When M 2 is a phosphorus atom, k is 0 or 1, and when M 2 is a boron atom, k is 0,
R a6 is an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an OA1 group (wherein A1 is And a general formula OP (O) l (R a7 R a8 ) (wherein l is 0 or 1, and R a7 and R a8 are Each independently, an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an OA1 group (wherein A1 is A group selected from the group consisting of the groups represented by formula (A1).), Wherein at least one of R a6 is an OA1 group (wherein , A1 represents a group represented by the general formula (A1). },
Figure 2016189327
{In formula, A1 shows group represented by the said general formula (A1), and Ra9 shows the C1-C20 hydrocarbon group which may be substituted. }, And a compound in which at least one of acidic protons of sulfuric acid is substituted with a group represented by the general formula (A1),
The additive according to [1], which is at least one selected from the group consisting of:

[3] 前記化合物(A)が、
上記一般式(A2)において、Mがリン原子であり、mが1〜4の整数であり、Ra4及びRa5の全部がOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)である化合物、
上記一般式(A2)において、Mがホウ素原子であり、mが1であり、Ra4が炭素数1〜4のアルキル基又はOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)である化合物、
上記一般式(A3)において、Mがリン原子であり、jが3又は4であり、Ra6の全部がOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)である化合物、
硫酸の有する酸性プロトンの全部が上記一般式(A1)で表される基で置換された化合物、並びに
酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、イタコン酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、又はテレフタル酸の有する酸性プロトンの全部が上記一般式(A1)で表される基で置換された化合物
から成る群より選ばれる1種以上である、[2]に記載の添加剤。
[3] The compound (A) is
In the above general formula (A2), M 1 is a phosphorus atom, m is an integer of 1 to 4, and all of R a4 and R a5 are OA1 groups (wherein A1 is represented by the above general formula (A1)). A compound represented by:
In the general formula (A2), M 1 is a boron atom, m is 1, and R a4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an OA1 group (wherein A1 is represented by the general formula (A1)). A compound represented by:
In the general formula (A3), M 2 is a phosphorus atom, j is 3 or 4, and all of R a6 is an OA1 group (wherein A1 represents a group represented by the general formula (A1)). A compound that is
A compound in which all of acidic protons of sulfuric acid are substituted with the group represented by the general formula (A1), and acetic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, itaconic acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, or The additive according to [2], which is at least one selected from the group consisting of compounds in which all of the acidic protons of terephthalic acid are substituted with a group represented by the general formula (A1).

[4] リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有するプロトン酸、スルホン酸、並びにカルボン酸から成る群より選ばれる酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つが下記一般式(A1):

Figure 2016189327
{式中、Ra1、Ra2、及びRa3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示し、且つRa1、Ra2、及びRa3の炭素数の合計が5〜20である。}で表される基で置換された化合物(A)の、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤としての使用。 [4] At least one of acidic protons having an acid selected from the group consisting of a proton acid having at least one atom selected from a phosphorus atom and a boron atom, a sulfonic acid, and a carboxylic acid is represented by the following general formula (A1 ):
Figure 2016189327
{Wherein R a1 , R a2 , and R a3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R a1 , R a2 , and R a3 are carbon numbers. Is a total of 5-20. } The compound (A) substituted by the group represented by these is used as an additive of the electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices.

[5] (a)[1]〜[3]のいずれか1項に記載の添加剤100質量部と;
(b)ルイス塩基及び一般式Q{式中、Qは、4級アンモニウム基、4級ホスホニウム基、又はアルカリ金属を表し、そしてYはアルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。}で表わされる化合物から成る群より選ばれる1種以上の化合物(B)、並びに
下記一般式(C):

Figure 2016189327
{式中、Rc1、Rc2、及びRc3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、又は置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基を示し、そして
は、一般式OR(式中、Rは、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のシリル基、SOCH、若しくはSOCFを示す。)で表される基、又はハロゲン原子を示す。}で表される1種以上の化合物(C)
から成る群より選択される少なくとも1種の化合物1質量ppm以上100質量%以下と、
を含有することを特徴とする、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤組成物。 [5] (a) 100 parts by mass of the additive according to any one of [1] to [3];
(B) Lewis base and general formula Q + Y {wherein Q + represents a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, or an alkali metal, and Y represents an alkoxy group or an aryloxy group. } One or more compounds (B) selected from the group consisting of compounds represented by the formula:
Figure 2016189327
{Wherein R c1 , R c2 , and R c3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. And X 1 represents a general formula OR 1 (wherein R 1 represents a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silyl group having 1 to 20 carbon atoms, SO 2 Represents a group represented by CH 3 or SO 2 CF 3 ), or a halogen atom. } One or more compounds (C) represented by
1 mass ppm or more and 100 mass% or less of at least one compound selected from the group consisting of:
An additive composition for an electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device, comprising:

[6] 非水溶媒と、
リチウム塩と、
[1]〜[4]のいずれか1項に記載の添加剤と、
を含むことを特徴とする、非水蓄電デバイス用電解液。
[7] 前記添加剤の含有量が、前記非水蓄電デバイス用電解液100質量%に対して、0.01質量%以上10質量%以下である、[6]に記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[6] a non-aqueous solvent;
Lithium salt,
The additive according to any one of [1] to [4];
An electrolyte for a non-aqueous electricity storage device, comprising:
[7] The content of the additive is 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the electrolyte solution for a non-aqueous energy storage device. Electrolytic solution.

[8] 前記リチウム塩が、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSiF、LiOSO2k+1{式中、kは0〜8の整数である}、LiN(SO2k+1{式中、kは0〜8の整数である〕、及びLiPF(C2k+16−n{式中、nは1〜5の整数であり、そしてkは1〜8の整数である}から成る群より選ばれる1種以上である、[6]又は[7]に記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[9] ジフルオロリン酸リチウム及びモノフルオロリン酸リチウムから成る群より選ばれる1種以上を更に含有する、[6]〜[8]のいずれか1項に記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[10] 前記非水溶媒が、環状カーボネート及び鎖状カーボネートから成る群より選ばれる1種以上を含むものである、[6]〜[9]のいずれか1項に記載の非水蓄電デバイス用電解液。
[8] The lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F 2k + 1 {wherein, k is an integer of 0 to 8}, LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 (where k is an integer from 0 to 8), and LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n {where n is an integer from 1 to 5 and k is The electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices according to [6] or [7], which is one or more selected from the group consisting of} which is an integer of 1 to 8.
[9] The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to any one of [6] to [8], further containing one or more selected from the group consisting of lithium difluorophosphate and lithium monofluorophosphate.
[10] The electrolyte solution for a nonaqueous electricity storage device according to any one of [6] to [9], wherein the nonaqueous solvent contains one or more selected from the group consisting of cyclic carbonates and chain carbonates. .

[11] 正極活物質を含有する正極と、
負極活物質を含有する負極と、
[6]〜[10]のいずれか1項に記載の非水蓄電デバイス用電解液と、
を備えることを特徴とする、リチウムイオン二次電池。
[12] 前記正極活物質が、4.2V(vsLi/Li)以上の電位において10mAh/g以上の放電容量を有するものである、[11]に記載のリチウムイオン二次電池。
[11] a positive electrode containing a positive electrode active material;
A negative electrode containing a negative electrode active material;
[6] to [10] The electrolyte solution for nonaqueous electricity storage device according to any one of
A lithium ion secondary battery comprising:
[12] The lithium ion secondary battery according to [11], wherein the positive electrode active material has a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or more.

[13] 前記正極活物質が、
下記式(E1):
LiMn2−xMa (E1)
{式中、Maは遷移金属を示し、そして
xは0.2≦x≦0.7の範囲内にある数である。}で表される酸化物;
下記式(E2):
LiMeO (E2)
{式中、Meは遷移金属を示す。}で表される酸化物;
下記式(E3):
zLiMcO−(1−z)LiMdO (E3)
{式中、Mc及びMdは、それぞれ独立に、遷移金属を示し、そして
zは0.1≦z≦0.9の範囲内にある数である。}で表される複合酸化物;
下記式(E4):
LiMb1−yFePO (E4)
{式中、Mbは、Mn及びCoから成る群より選ばれる1種以上を示し、そして
yは0≦y≦0.9の範囲内にある数である。}で表される化合物;及び
下記式(E5):
LiMfPOF (E5)
{式中、Mfは、遷移金属から成る群より選ばれる1種以上を示す。}で表される化合物
から成る群より選ばれる1種以上である、[12]に記載のリチウムイオン二次電池。
[14] 満充電時におけるリチウム基準の正極電位が4.2V(vsLi/Li)以上である、[11]〜[13]のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。
[13] The positive electrode active material is
Following formula (E1):
LiMn 2-x Ma x O 4 (E1)
{In the formula, Ma represents a transition metal, and x is a number in the range of 0.2 ≦ x ≦ 0.7. } Oxides represented by
The following formula (E2):
LiMeO 2 (E2)
{In the formula, Me represents a transition metal. } Oxides represented by
The following formula (E3):
zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 (E3)
{Wherein Mc and Md each independently represent a transition metal, and z is a number in the range of 0.1 ≦ z ≦ 0.9. } A composite oxide represented by
The following formula (E4):
LiMb 1-y Fe y PO 4 (E4)
{In the formula, Mb represents one or more selected from the group consisting of Mn and Co, and y is a number in the range of 0 ≦ y ≦ 0.9. }; And the following formula (E5):
Li 2 MfPO 4 F (E5)
{In the formula, Mf represents one or more selected from the group consisting of transition metals. } The lithium ion secondary battery according to [12], which is at least one selected from the group consisting of compounds represented by:
[14] The lithium ion secondary battery according to any one of [11] to [13], wherein the lithium-based positive electrode potential at full charge is 4.2 V (vsLi / Li + ) or more.

本発明によれば、本発明所定の置換シリル基を有する化合物から成る添加剤を含む電解液は、電池のサイクル特性を維持しつつ、ガス発生量の低下を可能にする非水蓄電デバイス用電解液、及び該電解液を用いたリチウムイオン二次電池を与える。   According to the present invention, an electrolytic solution containing an additive composed of a compound having a predetermined substituted silyl group according to the present invention is an electrolysis for a non-aqueous storage device that enables a reduction in gas generation while maintaining the cycle characteristics of the battery. And a lithium ion secondary battery using the electrolytic solution.

本発明を実施するための形態におけるリチウムイオン二次電池の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly an example of the lithium ion secondary battery in the form for implementing this invention.

以下、本発明を実施するための形態(以下、単に「実施形態」という。)について詳細に説明する。しかしながら本発明は、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “embodiments”) will be described in detail. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

[シリル基含有化合物(A)]
本発明の一実施形態では、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤として、特定構造のシリル基を含有する化合物(化合物(A))が使用される。化合物(A)は、リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有するプロトン酸、スルホン酸、並びにカルボン酸から成る群より選ばれる酸の有する酸性プロトンの少なくとも1つが下記一般式(A1):

Figure 2016189327
{式中、Ra1、Ra2、及びRa3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示し、且つRa1、Ra2、及びRa3の炭素数の合計が5〜20である。}で表される基(以下「シリル基(A1)」という。で置換された化合物である。ここで、「リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有する」は、「プロトン酸」のみにかかる。スルホン酸及びカルボン酸は、それぞれ、リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有していてもよいし、有していなくてもよい。また、「酸性プロトン」とは、上記の酸が酸として働く場合にHとして放出されるべき水素原子を意味する。 [Silyl group-containing compound (A)]
In one embodiment of the present invention, a compound containing a silyl group having a specific structure (compound (A)) is used as an additive for an electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device. In the compound (A), at least one of acidic protons having an acid selected from the group consisting of a protonic acid having at least one atom selected from a phosphorus atom and a boron atom, a sulfonic acid, and a carboxylic acid is represented by the following general formula ( A1):
Figure 2016189327
{Wherein R a1 , R a2 , and R a3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R a1 , R a2 , and R a3 are carbon numbers. Is a total of 5-20. } (Hereinafter referred to as “silyl group (A1)”). Here, “having one or more atoms selected from phosphorus atom and boron atom” means “proton” The sulfonic acid and carboxylic acid may or may not have one or more atoms selected from a phosphorus atom and a boron atom, respectively. “Proton” means a hydrogen atom to be released as H + when the acid acts as an acid.

本発明の実施形態では、「リン原子を有するプロトン酸」は、分子内にリン原子を有し、かつプロトンとして解離し得る水素原子を有する化合物であれば特に限定されない。リン原子を有するプロトン酸としては、分子内にフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;又はアルコキシ基、アルキル基等の有機基の他;Si、B、O、N等の異種原子を含んでいてもよい。リン原子を有するプロトン酸は、分子内に複数個のリン原子を含んでいてもよい。その例として、例えば縮合リン酸が挙げられる。
リン原子を有するプロトン酸としては、特に限定されないが、例えば、オルトリン酸、亜リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸、又は縮合リン酸が好ましい。これらのリン原子を有するプロトン酸は、置換されていてもよい。これらの中でも、オルトリン酸、亜リン酸、ホスホン酸、又は縮合リン酸がより好ましい。これらのリン原子を有するプロトン酸の有する酸性プロトンの少なくとも1つがシリル基(A1)で置換された化合物(A)は、ハンドリング、及び化合物としての安定性に優れる。
In the embodiment of the present invention, the “protonic acid having a phosphorus atom” is not particularly limited as long as it is a compound having a phosphorus atom in the molecule and a hydrogen atom that can be dissociated as a proton. The protonic acid having a phosphorus atom includes a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom in the molecule; or an organic group such as an alkoxy group and an alkyl group; and a heteroatom such as Si, B, O, and N. Also good. The protonic acid having a phosphorus atom may contain a plurality of phosphorus atoms in the molecule. Examples thereof include condensed phosphoric acid.
Although it does not specifically limit as a proton acid which has a phosphorus atom, For example, orthophosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, phosphinic acid, or condensed phosphoric acid is preferable. These protonic acids having a phosphorus atom may be substituted. Among these, orthophosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, or condensed phosphoric acid is more preferable. The compound (A) in which at least one of the acidic protons of the proton acid having a phosphorus atom is substituted with a silyl group (A1) is excellent in handling and stability as a compound.

本発明の実施形態では、「ホウ素原子を有するプロトン酸」は、分子内にホウ素原子を有し、かつプロトンとして解離し得る水素原子を有する化合物であれば特に限定されない。ホウ素原子を有するプロトン酸は、分子内にフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;又はアルコキシ基、アルキル基等の有機基の他;Si、P、O、N等の異種原子を含んでいてもよい。ホウ素原子を有するプロトン酸は、分子内に複数個のホウ素原子を含んでいてもよい。ホウ素原子を有するプロトン酸としては、特に限定されないが、例えば、ホウ酸、ボロン酸、又はボリン酸が好ましい。これらのホウ素原子を有するプロトン酸は、置換されていてもよい。   In the embodiment of the present invention, the “protonic acid having a boron atom” is not particularly limited as long as it is a compound having a boron atom in the molecule and a hydrogen atom that can be dissociated as a proton. Protonic acid having a boron atom may contain a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom in the molecule; or an organic group such as an alkoxy group or an alkyl group; or a hetero atom such as Si, P, O, or N. Good. The protonic acid having a boron atom may contain a plurality of boron atoms in the molecule. Although it does not specifically limit as a proton acid which has a boron atom, For example, a boric acid, a boronic acid, or a borinic acid is preferable. These protonic acids having boron atoms may be substituted.

本発明の実施形態では、「スルホン酸」は、分子内にSOH基(スルホン酸基)を有する化合物であれば特に限定されない。分子内に複数個のスルホン酸基を有していてもよい。本実施形態におけるスルホン酸の概念には、硫酸(HOSOH)も包含される。スルホン酸としては、特に限定されないが、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、1,2−エタンジスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ペルフルオロブタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、硫酸等を好ましい例をしてあげることができる。 In the embodiment of the present invention, the “sulfonic acid” is not particularly limited as long as it is a compound having an SO 3 H group (sulfonic acid group) in the molecule. It may have a plurality of sulfonic acid groups in the molecule. The concept of sulfonic acid in the present embodiment includes sulfuric acid (HOSO 3 H). Examples of the sulfonic acid include, but are not limited to, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, perfluorobutanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, Preferred examples include p-toluenesulfonic acid, sulfuric acid and the like.

本発明の実施形態では、「カルボン酸」は、分子内にCOH基(カルボン酸基)を有する化合物であれば特に限定されず、分子内に複数個のカルボン酸基を有していてもよい。カルボン酸としては、特に限定されないが、例えば、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、アクリル酸、メタクリル酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、マロン酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、イタコン酸等が挙げられる。これらの中でも、安息香酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、サリチル酸、マロン酸、フマル酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、及びイタコン酸等のジカルボン酸が好ましく、アジピン酸、イタコン酸、コハク酸、イソフタル酸、及びテレフタル酸がより好ましい。 In the embodiment of the present invention, the “carboxylic acid” is not particularly limited as long as it is a compound having a CO 2 H group (carboxylic acid group) in the molecule, and has a plurality of carboxylic acid groups in the molecule. Also good. The carboxylic acid is not particularly limited. Examples include terephthalic acid, salicylic acid, malonic acid, fumaric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and itaconic acid. Among these, dicarboxylic acids such as benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, salicylic acid, malonic acid, fumaric acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, and itaconic acid are preferred, and adipic acid, itaconic acid, succinic acid, etc. Acid, isophthalic acid, and terephthalic acid are more preferred.

上記一般式(A1)において、Ra1〜Ra3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。
a1〜Ra3について、「置換されていてもよい炭化水素基」としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族炭化水素基;フェニル基等の芳香族炭化水素基;炭化水素基中の水素原子が全てフッ素原子に置換されたトリフルオロメチル基等のフッ素置換炭化水素基;等が挙げられる。上記炭化水素基は、必要に応じて、官能基を有していてもよい。このような官能基としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子の他;ニトリル基(−CN)、エーテル基(−O−)、カーボネート基(−OCO−)、エステル基(−CO−)、カルボニル基(−CO−)、スルフィド基(−S−)、スルホキシド基(−SO−)、スルホン基(−SO−)、ウレタン基(−NHCO−)等が挙げられる。
In the general formula (A1), R a1 to R a3 each independently represent an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
With respect to R a1 to R a3 , the “ optionally substituted hydrocarbon group” is not particularly limited, and examples thereof include an aliphatic hydrocarbon group; an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group; a hydrogen in the hydrocarbon group And fluorine substituted hydrocarbon groups such as a trifluoromethyl group in which all the atoms are substituted with fluorine atoms. The said hydrocarbon group may have a functional group as needed. Such functional groups are not particularly limited, but include, for example, halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom and bromine atom; nitrile group (—CN), ether group (—O—), carbonate group (—OCO) 2- ), ester group (—CO 2 —), carbonyl group (—CO—), sulfide group (—S—), sulfoxide group (—SO—), sulfone group (—SO 2 —), urethane group (— NHCO 2 —) and the like.

a1〜Ra3が炭化水素基である場合、それぞれの炭化水素基の炭素数は1〜20であり、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。Ra1〜Ra3の炭素数が上記範囲内であることにより、非水溶媒との混和性により優れる傾向にある。
a1〜Ra3の好ましい例としては、例えば、メチル基、エチル基、ビニル基、アリル基、1−メチルビニル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、フルオロメチル基等の脂肪族炭化水素基;及び、ベンジル基、フェニル基、ニトリル置換フェニル基、フルオロ化フェニル基等の芳香族炭化水素基が挙げられる。これらの中でも、入手性、ハンドリング、及び化学的安定性の観点から、メチル基、エチル基、ビニル基、アリル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、tert−ブチル基、フェニル基、又はフルオロメチル基がより好ましい。Ra1〜Ra3のうちの2つが結合して環を形成していてもよい。環を形成するために、例えば、Ra1〜Ra3のうちの2つは、置換又は無置換で飽和又は不飽和の、アルキレン基であってもよい。
When R <a1 > -R <a3> is a hydrocarbon group, carbon number of each hydrocarbon group is 1-20, 1-10 are preferable and 1-6 are more preferable. When the carbon number of R a1 to R a3 is within the above range, the miscibility with the nonaqueous solvent tends to be superior.
Preferred examples of R a1 to R a3 include, for example, a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, an allyl group, a 1-methylvinyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, and an iso-butyl group. And aliphatic hydrocarbon groups such as sec-butyl group, tert-butyl group and fluoromethyl group; and aromatic hydrocarbon groups such as benzyl group, phenyl group, nitrile substituted phenyl group and fluorinated phenyl group. Among these, from the viewpoint of availability, handling, and chemical stability, a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, an allyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, a tert-butyl group, A phenyl group or a fluoromethyl group is more preferable. Two of R a1 to R a3 may be bonded to form a ring. In order to form a ring, for example, two of R a1 to R a3 may be substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, alkylene groups.

上記シリル基(A1)において、Ra1、Ra2、及びRa3の炭素数の合計は、5〜20であり、5〜15がより好ましく、5〜10が特に好ましい。シリル基(A1)の炭素数が5〜20である化合物(A)を非水蓄電デバイス用電解液添加剤として使用した場合、電池のサイクル特性の改善効果を維持しつつ、ガス発生を抑制できる。この現象についての詳細なメカニズムは明らかではないが、化合物(A)が正極若しくは負極又はそれらの両方に作用することにより、電池のサイクル特性の改善効果を維持しつつ、入出力特性を向上させ、かつ電解液の分解及びガス発生を抑制することができたと考えられる。 In the silyl group (A1), the total carbon number of R a1 , R a2 and R a3 is 5 to 20, more preferably 5 to 15, and particularly preferably 5 to 10. When the compound (A) in which the silyl group (A1) has 5 to 20 carbon atoms is used as an electrolyte solution additive for non-aqueous energy storage devices, gas generation can be suppressed while maintaining the effect of improving battery cycle characteristics. . Although the detailed mechanism for this phenomenon is not clear, the compound (A) acts on the positive electrode or the negative electrode or both of them to improve the input / output characteristics while maintaining the effect of improving the cycle characteristics of the battery. In addition, it is considered that the decomposition of the electrolyte and the generation of gas could be suppressed.

このようなシリル基(A1)としては、特に限定されないが、例えば、
−Si(CH(CHCHCH)、
−Si(CH(CHCH=CH)、
−Si(CH(C(CH)=CH)、
−Si(CH[CH(CH]、
−Si(CH[(CHCH)]、
−Si(CH[CHCH(CH]、
−Si(CH[C(CH]、
−Si(C
−Si(CH=CH
−Si(CH(C)、
−Si(CHCHCH
−Si[CH(CH
−Si(CHCH=CH
−Si(CH[(CHCH]、
−Si[(CHCH
−Si(CH)(C
−Si(CH=CH)(C
−Si[(CHCH
−Si(C
−Si(CH[(CH17CH)]、
等を好ましい例として挙げることができ、
Such a silyl group (A1) is not particularly limited.
-Si (CH 3) 2 (CH 2 CH 2 CH 3),
-Si (CH 3) 2 (CH 2 CH = CH 2),
-Si (CH 3) 2 (C (CH 3) = CH 2),
-Si (CH 3) 2 [CH (CH 3) 2],
-Si (CH 3) 2 [( CH 2) 3 CH 3)],
-Si (CH 3) 2 [CH 2 CH (CH 3) 2],
-Si (CH 3) 2 [C (CH 3) 3],
-Si (C 2 H 5) 3 ,
-Si (CH = CH 2) 3 ,
-Si (CH 3) 2 (C 6 H 5),
-Si (CH 2 CH 2 CH 3 ) 3,
-Si [CH (CH 3) 2 ] 3,
-Si (CH 2 CH = CH 2 ) 3
-Si (CH 3) 2 [( CH 2) 7 CH 3],
-Si [(CH 2) 3 CH 3] 3,
-Si (CH 3) (C 6 H 5) 2,
-Si (CH = CH 2) ( C 6 H 5) 2,
-Si [(CH 2) 5 CH 3] 3,
-Si (C 6 H 5) 3 ,
-Si (CH 3) 2 [( CH 2) 17 CH 3)],
Etc. can be mentioned as preferred examples,

−Si(CH(CHCHCH)、
−Si(CH(CHCH=CH)、
−Si(CH(C(CH)=CH)、
−Si(CH[CH(CH]、
−Si(CH[(CHCH)]、
−Si(CH[CHCH(CH]、
−Si(CH[C(CH]、
−Si(C
−Si(CH=CH
−Si(CH(C)、
−Si(CHCHCH
−Si[CH(CH
−Si(CHCH=CH
−Si(CH[(CHCH]、
−Si[(CHCH
−Si(CH)(C、及び
−Si(CH=CH)(C
がより好ましく、
-Si (CH 3) 2 (CH 2 CH 2 CH 3),
-Si (CH 3) 2 (CH 2 CH = CH 2),
-Si (CH 3) 2 (C (CH 3) = CH 2),
-Si (CH 3) 2 [CH (CH 3) 2],
-Si (CH 3) 2 [( CH 2) 3 CH 3)],
-Si (CH 3) 2 [CH 2 CH (CH 3) 2],
-Si (CH 3) 2 [C (CH 3) 3],
-Si (C 2 H 5) 3 ,
-Si (CH = CH 2) 3 ,
-Si (CH 3) 2 (C 6 H 5),
-Si (CH 2 CH 2 CH 3 ) 3,
-Si [CH (CH 3) 2 ] 3,
-Si (CH 2 CH = CH 2 ) 3
-Si (CH 3) 2 [( CH 2) 7 CH 3],
-Si [(CH 2) 3 CH 3] 3,
-Si (CH 3) (C 6 H 5) 2, and -Si (CH = CH 2) ( C 6 H 5) 2,
Is more preferred,

−Si(CH(CHCHCH)、
−Si(CH(CHCH=CH)、
−Si(CH[CH(CH]、
−Si(CH[C(CH]、
−Si(C
−Si(CH(C)、
−Si(CHCHCH、及び
−Si[CH(CH
が特に好ましい。シリル基(A1)が、このような構造であることにより、該シリル基(A1)を有する化合物(A)のリチウムイオン二次電池中における化学的耐久性がより向上する傾向にある。
-Si (CH 3) 2 (CH 2 CH 2 CH 3),
-Si (CH 3) 2 (CH 2 CH = CH 2),
-Si (CH 3) 2 [CH (CH 3) 2],
-Si (CH 3) 2 [C (CH 3) 3],
-Si (C 2 H 5) 3 ,
-Si (CH 3) 2 (C 6 H 5),
-Si (CH 2 CH 2 CH 3 ) 3, and -Si [CH (CH 3) 2 ] 3,
Is particularly preferred. When the silyl group (A1) has such a structure, the chemical durability of the compound (A) having the silyl group (A1) in the lithium ion secondary battery tends to be further improved.

化合物(A)において、リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有するプロトン酸、スルホン酸、並びにカルボン酸から成る群より選ばれる酸が、酸性プロトンを複数個有している場合には、少なくとも1つの酸性プロトンが、シリル基(A1)で置換されていればよい。その場合、化合物(A)は、シリルエステル化合物とも呼ぶこともできる。置換されていない残りの酸性プロトンは、そのまま存在していてもよいし、又はシリル基(A1)以外の官能基で置換されていてもよい。そのような官能基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1〜20の飽和若しくは不飽和の炭化水素基、又は炭素数1〜20の飽和若しくは不飽和のハロゲン化炭化水素基が好ましい。このような基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリル基、ビニル基等が挙げられる。
リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有するプロトン酸、スルホン酸、並びにカルボン酸から成る群より選ばれる酸は、該酸の有する水素原子の2つが結合して環を形成していてもよい。環を形成するためには、例えば、水素原子の2つが結合して、置換又は無置換で飽和又は不飽和のアルキレン基で置換されることができる。
In the compound (A), when an acid selected from the group consisting of a protonic acid having at least one atom selected from a phosphorus atom and a boron atom, a sulfonic acid, and a carboxylic acid has a plurality of acidic protons In this case, at least one acidic proton may be substituted with the silyl group (A1). In that case, the compound (A) can also be referred to as a silyl ester compound. The remaining acidic protons that are not substituted may be present as they are, or may be substituted with a functional group other than the silyl group (A1). Such a functional group is not particularly limited, but for example, a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a saturated or unsaturated halogenated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is preferable. Such a group is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an allyl group, and a vinyl group.
An acid selected from the group consisting of a proton acid, a sulfonic acid, and a carboxylic acid having one or more atoms selected from a phosphorus atom and a boron atom forms a ring by combining two of the hydrogen atoms of the acid. It may be. In order to form a ring, for example, two of the hydrogen atoms can be joined and substituted with a substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated alkylene group.

化合物(A)としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(A2)〜(A4):

Figure 2016189327
{式中、Mはリン原子又はホウ素原子であり、
mは1〜20の整数であり、
がリン原子の場合、nは0又は1であり、Mがホウ素原子の場合、nは0であり、A1は上記一般式(A1)で表される基を示し、そして
a4及びRa5は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、及びOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)から成る群より選ばれる基を示す。}、 Although it does not specifically limit as a compound (A), For example, following general formula (A2)-(A4):
Figure 2016189327
{Wherein M 1 is a phosphorus atom or a boron atom,
m is an integer of 1 to 20,
When M 1 is a phosphorus atom, n is 0 or 1, and when M 1 is a boron atom, n is 0, A1 represents a group represented by the above general formula (A1), and R a4 and R a5 is each independently an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and an OA1 group (formula A1 represents a group selected from the group consisting of the above general formula (A1). },

Figure 2016189327
{式中、Mはリン原子又はホウ素原子であり、
jは2〜20の整数であり、
がリン原子の場合、kは0又は1であり、Mがホウ素原子の場合、kは0であり、
そして
a6は、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、OA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)、及び一般式OP(O)(Ra7a8)(式中、lは、0又は1であり、Ra7及びRa8は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、又はOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を示す。)で表される基から成る群より選ばれる基を示し、ただし、Ra6のうちの少なくとも1つはOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を有する。}
Figure 2016189327
{Wherein M 2 is a phosphorus atom or a boron atom;
j is an integer of 2 to 20,
When M 2 is a phosphorus atom, k is 0 or 1, and when M 2 is a boron atom, k is 0,
R a6 is an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an OA1 group (wherein A1 is And a general formula OP (O) l (R a7 R a8 ) (wherein l is 0 or 1, and R a7 and R a8 are Each independently, an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an OA1 group (wherein A1 is A group selected from the group consisting of the groups represented by formula (A1).), Wherein at least one of R a6 is an OA1 group (wherein , A1 represents a group represented by the general formula (A1). }

Figure 2016189327
{式中、A1は上記一般式(A1)表される基を示し、そして
a9は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。}のそれぞれで表される化合物、並びに
硫酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つが上記一般式(A1)で表される基で置換された化合物、から成る群より選ばれる1種以上である。
Figure 2016189327
{In formula, A1 shows group represented by the said general formula (A1), and Ra9 shows the C1-C20 hydrocarbon group which may be substituted. }, And at least one of acidic protons of sulfuric acid is one or more selected from the group consisting of compounds substituted with a group represented by the above general formula (A1).

〔一般式(A2)で表される化合物〕
上記一般式(A2)において、Mはリン原子又はホウ素原子であり、mは1〜20の整数であり、かつnは0又は1を示す。Mがリン原子のとき、nは0又は1である。Mがホウ素原子のとき、nは0である。Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、及びOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)から成る群より選ばれる基を示す。
がホウ素原子であり、且つnが0であるとき、一般式(A2)で表される化合物はホウ酸構造となる。
[Compound represented by formula (A2)]
In the general formula (A2), M 1 is phosphorus atom or a boron atom, m is an integer of from 1 to 20, and n is 0 or 1. When M 1 is a phosphorus atom, n is 0 or 1. When M 1 is a boron atom, n is 0. R a4 and R a5 each independently represent an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and OA1. A group selected from the group consisting of groups (wherein A1 represents a group represented by the above general formula (A1)).
When M 1 is a boron atom and n is 0, the compound represented by the general formula (A2) has a boric acid structure.

一般式(A2)で表される化合物は、Mがリン原子であるとき、下記一般式(A5):

Figure 2016189327
{式中、m、n、Ra4、Ra5、及びA1は、それぞれ、上記一般式(A2)において定義されたとおりである。}で表される化合物である。nが0である一般式(A5)で表される化合物は亜リン酸構造となり、nが1である一般式(A5)で表される化合物はリン酸構造となる。
上記一般式(A2)及び上記一般式(A5)において、Ra4及びRa5は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、及びOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)から成る群より選ばれる基を示す。 When M 1 is a phosphorus atom, the compound represented by the general formula (A2) has the following general formula (A5):
Figure 2016189327
{Wherein m, n, R a4 , R a5 , and A1 are as defined in the general formula (A2). } It is a compound represented. The compound represented by the general formula (A5) in which n is 0 has a phosphorous acid structure, and the compound represented by the general formula (A5) in which n is 1 has a phosphoric acid structure.
In the general formula (A2) and the general formula (A5), R a4 and R a5 are each independently an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted group. And a group selected from the group consisting of an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms and an OA1 group (wherein A1 represents a group represented by the general formula (A1)).

a4及びRa5について、「置換されていてもよい炭化水素基」としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族炭化水素基、フェニル基等の芳香族炭化水素;炭化水素基中の水素原子の全てがフッ素原子に置換されたトリフルオロメチル基等のフッ素置換炭化水素基;等が挙げられる。炭化水素基は、必要に応じて、種々の官能基を有していてもよい。このような官能基としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトリル基(−CN);エーテル基(−O−):カーボネート基(−OCO−);エステル基(−CO−);カルボニル基(−CO−);スルフィド基(−S−);スルホキシド基(−SO−);スルホン基(−SO−);ウレタン基(−NHCO−);フェニル基、ベンジル基等の芳香族基;等が挙げられる。
a4及びRa5が炭化水素基である場合、その炭素数は1〜20であり、1〜10であることが好ましく、1〜6であることがより好ましい。該炭化水素基の炭素数が上記範囲内であることにより、非水溶媒との混和性がより優れる傾向にある。
With respect to R a4 and R a5 , the “ optionally substituted hydrocarbon group” is not particularly limited, and examples thereof include an aromatic hydrocarbon such as an aliphatic hydrocarbon group and a phenyl group; a hydrogen atom in the hydrocarbon group And a fluorine-substituted hydrocarbon group such as a trifluoromethyl group, all of which are substituted with fluorine atoms. The hydrocarbon group may have various functional groups as necessary. Such a functional group is not particularly limited. For example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom; a nitrile group (—CN); an ether group (—O—): a carbonate group (—OCO 2 —). Ester group (—CO 2 —); carbonyl group (—CO—); sulfide group (—S—); sulfoxide group (—SO—); sulfone group (—SO 2 —); urethane group (—NHCO 2 ); -); Aromatic groups such as phenyl group and benzyl group; and the like.
When R a4 and R a5 are hydrocarbon groups, the carbon number thereof is 1 to 20, preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 6. When the carbon number of the hydrocarbon group is within the above range, the miscibility with the non-aqueous solvent tends to be more excellent.

a4及びRa5について、炭化水素基の好ましい例としては、例えば、メチル基、エチル基、ビニル基、アリル基、イソプロピル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、フルオロヘキシル基等の脂肪族炭化水基が挙げられる。化学的安定性の観点から、メチル基、エチル基、アリル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、又はフルオロヘキシル基がより好ましい。 For R a4 and R a5 , preferred examples of the hydrocarbon group include a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, an allyl group, an isopropyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and a fluorohexyl group. An aliphatic hydrocarbon group is mentioned. From the viewpoint of chemical stability, a methyl group, ethyl group, allyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, or fluorohexyl group is more preferable.

a4及びRa5について、「置換されていてもよいアルコキシ基」としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族基を有するアルコキシ基;アルコキシ基中の水素原子がフッ素置換された、トリフルオロメトキシ基、ヘキサフルオロイソプロポキシ基等のフッ素置換アルコキシ基が挙げられる。アルコキシ基は、必要に応じて、種々の官能基で置換されていてもよい。このような官能基としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトリル基(−CN);エーテル基(−O−);カーボネート基(−OCO−);エステル基(−CO−);カルボニル基(−CO−);スルフィド基(−S−);スルホキシド基(−SO−);スルホン基(−SO−);ウレタン基(−NHCO−);フェニル基、ベンジル基等の芳香族基;等が挙げられる。 With respect to R a4 and R a5 , the “optionally substituted alkoxy group” is not particularly limited. For example, an alkoxy group having an aliphatic group; a trifluoromethoxy group in which a hydrogen atom in the alkoxy group is fluorine-substituted And fluorine-substituted alkoxy groups such as a hexafluoroisopropoxy group. The alkoxy group may be substituted with various functional groups as necessary. Such a functional group is not particularly limited. For example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom; a nitrile group (—CN); an ether group (—O—); a carbonate group (—OCO 2 —). Ester group (—CO 2 —); carbonyl group (—CO—); sulfide group (—S—); sulfoxide group (—SO—); sulfone group (—SO 2 —); urethane group (—NHCO 2 ); -); Aromatic groups such as phenyl group and benzyl group; and the like.

a4及びRa5について、アルコキシ基の炭素数は、1〜20であり、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。アルコキシ基の炭素数が上記範囲内であることにより、非水溶媒との混和性により優れる傾向にある。
アルコキシ基の好ましい例としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ(vinyloxy)基、アリルオキシ(allyloxy)基、プロポキシ基、ブトキシ基、シアノエトキシ基、フルオロエトキシ基、フルオロプロポキシ基等の脂肪族アルコキシ基が挙げられる。化学的安定性の観点から、メトキシ基、エトキシ基、ビニルオキシ基、アリルオキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、シアノエトキシ基、フルオロエトキシ基、又はフルオロプロポキシ基が好ましい。
About R < a4> and R <a5> , carbon number of an alkoxy group is 1-20, 1-10 are preferable and 1-6 are more preferable. When the number of carbon atoms of the alkoxy group is within the above range, the miscibility with the nonaqueous solvent tends to be superior.
Preferred examples of the alkoxy group include aliphatic alkoxy such as methoxy group, ethoxy group, vinyloxy group, allyloxy group, propoxy group, butoxy group, cyanoethoxy group, fluoroethoxy group, and fluoropropoxy group. Groups. From the viewpoint of chemical stability, a methoxy group, an ethoxy group, a vinyloxy group, an allyloxy group, a propoxy group, a butoxy group, a cyanoethoxy group, a fluoroethoxy group, or a fluoropropoxy group is preferable.

一般式(A2)で表される化合物の具体例としては、
がBであり、mが1である化合物として、例えば、
ホウ酸トリス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
ホウ酸トリス(アリルジメチルシリル)、
ホウ酸トリス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
ホウ酸トリス(ジメチルイソプロピルシリル)、
ホウ酸トリス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
ホウ酸トリス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
ホウ酸トリス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
ホウ酸トリス(ジメチルフェニルシリル)、
ホウ酸トリス(ジフェニルメチルシリル]、
ホウ酸トリス(トリフェニルシリル)、
ホウ酸トリス(トリエチルシリル)、
ホウ酸トリス(トリビニルシリル)、
ホウ酸トリス[トリ(n−プロピル)シリル]、
ホウ酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
ホウ酸トリス(トリアリルシリル)等;を
Specific examples of the compound represented by the general formula (A2) include
As a compound in which M 1 is B and m is 1, for example,
Tris [dimethyl (n-propyl) silyl] borate,
Tris borate (allyldimethylsilyl),
Tris borate [dimethyl (1-methylvinyl) silyl],
Tris (dimethylisopropylsilyl) borate,
Tris borate [(n-butyl) dimethylsilyl],
Tris borate [(sec-butyl) dimethylsilyl],
Tris borate [(tert-butyl) dimethylsilyl],
Tris borate (dimethylphenylsilyl),
Tris borate (diphenylmethylsilyl),
Tris borate (triphenylsilyl),
Tris borate (triethylsilyl),
Tris borate (trivinylsilyl),
Tris borate [tri (n-propyl) silyl],
Tris borate (triisopropylsilyl),
Tris borate (triallylsilyl) and the like;

がPである化合物(すなわち一般式(A5)で表される化合物)として、例えば、
mが1である場合の
リン酸トリス(ジメチル(n−プロピル)シリル)、
リン酸トリス(アリルジメチルシリル)、
リン酸トリス(ジメチル(1−メチルビニル)シリル)、
リン酸トリス(ジメチルイソプロピルシリル)、
リン酸トリス(n−ブチルジメチルシリル)、
リン酸トリス(sec−ブチルジメチルシリル)、
リン酸トリス(tert−ブチルジメチルシリル)、
リン酸トリス(ジメチルフェニルシリル)、
リン酸トリス(ジフェニルメチルシリル)、
リン酸トリス(トリフェニルシリル)、
リン酸トリス(トリエチルシリル)、
リン酸トリス(トリビニルシリル)、
リン酸トリス(トリ(n−プロピル)シリル)、
リン酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
リン酸トリス(トリアリルシリル)、
リン酸モノメチルビス(トリエチルシリル)、
リン酸モノエチルビス(トリエチルシリル)、
リン酸モノ(トリフルオロエチル)ビス(トリエチルシリル)、
リン酸モノ(ヘキサフルオロイソプロピル)ビス(トリエチルシリル)等;及び
As a compound in which M 1 is P (that is, a compound represented by the general formula (A5)), for example,
Tris phosphate (dimethyl (n-propyl) silyl) when m is 1,
Tris phosphate (allyldimethylsilyl),
Tris phosphate (dimethyl (1-methylvinyl) silyl),
Tris phosphate (dimethylisopropylsilyl),
Tris phosphate (n-butyldimethylsilyl),
Tris phosphate (sec-butyldimethylsilyl),
Tris phosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Tris phosphate (dimethylphenylsilyl),
Tris phosphate (diphenylmethylsilyl),
Tris phosphate (triphenylsilyl),
Tris phosphate (triethylsilyl),
Tris phosphate (trivinylsilyl),
Tris phosphate (tri (n-propyl) silyl),
Tris phosphate (triisopropylsilyl),
Tris phosphate (triallylsilyl),
Monomethylbisphosphate (triethylsilyl) phosphate,
Monoethylbisphosphate (triethylsilyl) phosphate,
Mono (trifluoroethyl) bis (triethylsilyl) phosphate,
Mono (hexafluoroisopropyl) bis (triethylsilyl) phosphate and the like; and

亜リン酸トリス(ジメチル(n−プロピル)シリル)、
亜リン酸トリス(アリルジメチルシリル)、
亜リン酸トリス(ジメチル(1−メチルビニル)シリル)、
亜リン酸トリス(ジメチルイソプロピルシリル)、
亜リン酸トリス(n−ブチルジメチルシリル)、
亜リン酸トリス(sec−ブチルジメチルシリル)、
亜リン酸トリス(tert−ブチルジメチルシリル)、
亜リン酸トリス(ジメチルフェニルシリル)、
亜リン酸トリス(ジフェニルメチルシリル)、
亜リン酸トリス(トリフェニルシリル)、
亜リン酸トリス(トリエチルシリル)、
亜リン酸トリス(トリビニルシリル)、
亜リン酸トリス(トリ(n−プロピル)シリル)、
亜リン酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
亜リン酸トリス(トリアリルシリル)、
Tris phosphite (dimethyl (n-propyl) silyl),
Tris phosphite (allyldimethylsilyl),
Tris phosphite (dimethyl (1-methylvinyl) silyl),
Tris phosphite (dimethylisopropylsilyl),
Tris phosphite (n-butyldimethylsilyl),
Tris phosphite (sec-butyldimethylsilyl),
Tris phosphite (tert-butyldimethylsilyl),
Tris phosphite (dimethylphenylsilyl),
Tris phosphite (diphenylmethylsilyl),
Tris phosphite (triphenylsilyl),
Tris phosphite (triethylsilyl),
Tris phosphite (trivinylsilyl),
Tris phosphite (tri (n-propyl) silyl),
Tris phosphite (triisopropylsilyl),
Tris phosphite (triallylsilyl),

メチルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
メチルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
メチルホスホン酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
メチルホスホン酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
メチルホスホン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
メチルホスホン酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
メチルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
メチルホスホン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
メチルホスホン酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
メチルホスホン酸ビス(トリフェニルシリル)、
メチルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
メチルホスホン酸ビス(トリビニルシリル)、
メチルホスホン酸ビス[(n−プロピル)シリル]、
メチルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
メチルホスホン酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] methylphosphonate,
Bis (allyldimethylsilyl) methylphosphonate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] methylphosphonate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) methylphosphonate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] methylphosphonate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] methylphosphonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] methylphosphonate,
Bis (dimethylphenylsilyl) methylphosphonate,
Bis (diphenylmethylsilyl) methylphosphonate,
Bis (triphenylsilyl) methylphosphonate,
Bis (triethylsilyl) methylphosphonate,
Bis (trivinylsilyl) methylphosphonate,
Bis [(n-propyl) silyl] methylphosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) methylphosphonate,
Bis (triallylsilyl) methylphosphonate,

エチルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
エチルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
エチルホスホン酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
エチルホスホン酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
エチルホスホン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
エチルホスホン酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
エチルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
エチルホスホン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
エチルホスホン酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
エチルホスホン酸ビス(トリフェニルシリル)、
エチルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
エチルホスホン酸ビス(トリビニルシリル)、
エチルホスホン酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
エチルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
エチルホスホン酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] ethylphosphonate,
Bis (allyldimethylsilyl) ethylphosphonate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] ethylphosphonate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) ethylphosphonate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] ethylphosphonate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] ethylphosphonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] ethylphosphonate,
Bis (dimethylphenylsilyl) ethylphosphonate,
Bis (diphenylmethylsilyl) ethylphosphonate,
Bis (triphenylsilyl) ethylphosphonate,
Bis (triethylsilyl) ethylphosphonate,
Bis (trivinylsilyl) ethylphosphonate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] ethylphosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) ethylphosphonate,
Bis (triallylsilyl) ethylphosphonate,

プロピルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
プロピルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
プロピルホスホン酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
プロピルホスホン酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
プロピルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
プロピルホスホン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
プロピルホスホン酸ビス(トリフェニルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス(トリビニルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
プロピルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [propyl (dimethyl-silyl) propylphosphonate],
Bis (propyldimethylsilyl) propylphosphonate,
Bis [propyl (1-methylvinyl) silyl] propyl phosphonate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) propyl phosphonate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] propyl phosphonate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] propylphosphonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] propylphosphonate,
Bis (dimethylphenylsilyl) propyl phosphonate,
Bis (diphenylmethylsilyl) propyl phosphonate,
Bis (triphenylsilyl) propyl phosphonate,
Bis (triethylsilyl) propyl phosphonate,
Bis (trivinylsilyl) propylphosphonate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] propyl phosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) propylphosphonate,
Bis (propylallylsilyl) propyl phosphonate,

ブチルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
ブチルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
ブチルホスホン酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
ブチルホスホン酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
ブチルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
ブチルホスホン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
ブチルホスホン酸ビス(トリフェニルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス(トリビニルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
ブチルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス(トリアリルシリル)等;
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] butylphosphonate,
Bis (butyldimethylsilyl) butylphosphonate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] butylphosphonate,
Bis (butyl isopropylsilyl) butylphosphonate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] butylphosphonate,
Butyl phosphonate bis [(sec-butyl) dimethylsilyl],
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] butylphosphonate,
Bis (butylphenylsilyl) butylphosphonate,
Butyl phosphonate bis (diphenylmethylsilyl),
Bis (triphenylsilyl) butylphosphonate,
Bis (triethylsilyl) butylphosphonate,
Butyl phosphonate (trivinylsilyl),
Bis [tri (n-propyl) silyl] butylphosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) butylphosphonate,
Butyl phosphonate bis (triallylsilyl) and the like;

mが2である場合の
ピロリン酸テトラキス(ジメチル(n−プロピル)シリル)、
ピロリン酸テトラキス(アリルジメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(ジメチル(1−メチルビニル)シリル)、
ピロリン酸テトラキス(ジメチルイソプロピルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(n−ブチルジメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(sec−ブチルジメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(tert−ブチルジメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(ジメチルフェニルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(ジフェニルメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(トリフェニルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(トリエチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(トリビニルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(トリ(n−プロピル)シリル)、
ピロリン酸テトラキス(トリイソプロピルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(トリアリルシリル)等;
tetrakis pyrophosphate (dimethyl (n-propyl) silyl) when m is 2;
Tetrakis pyrophosphate (allyldimethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (dimethyl (1-methylvinyl) silyl),
Tetrakis pyrophosphate (dimethylisopropylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (n-butyldimethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (sec-butyldimethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (dimethylphenylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (diphenylmethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (triphenylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (triethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (trivinylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (tri (n-propyl) silyl),
Tetrakis pyrophosphate (triisopropylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (triallylsilyl) and the like;

mが3である場合の
トリポリリン酸ペンタキス(ジメチル(n−プロピル)シリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(アリルジメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(ジメチル(1−メチルビニル)シリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(ジメチルイソプロピルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(n−ブチルジメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(sec−ブチルジメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(tert−ブチルジメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(ジメチルフェニルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(ジフェニルメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(トリフェニルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(トリエチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(トリビニルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(トリ(n−プロピル)シリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(トリイソプロピルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(トリアリルシリル)等;
pentakis (dimethyl (n-propyl) silyl) tripolyphosphate when m is 3,
Pentakis (allyldimethylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis tripolyphosphate (dimethyl (1-methylvinyl) silyl),
Pentakis (dimethylisopropylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis (n-butyldimethylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis tripolyphosphate (sec-butyldimethylsilyl),
Pentakis (tert-butyldimethylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis tripolyphosphate (dimethylphenylsilyl),
Pentakis (diphenylmethylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis triphosphate (triphenylsilyl),
Pentakis tripolyphosphate (triethylsilyl),
Pentakis tripolyphosphate (trivinylsilyl),
Pentakis tripolyphosphate (tri (n-propyl) silyl),
Pentakis (triisopropylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis tripolyphosphate (triallylsilyl) and the like;

mが4である場合の
テトラポリリン酸ヘキサキス(ジメチル(n−プロピル)シリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(アリルジメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(ジメチル(1−メチルビニル)シリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(ジメチルイソプロピルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(n−ブチルジメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(sec−ブチルジメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(tert−ブチルジメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(ジメチルフェニルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(ジフェニルメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリフェニルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリエチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリビニルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリ(n−プロピル)シリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリイソプロピルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリアリルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス[トリス(トリフルオロメチル)シリル]等;
を、それぞれ挙げることができる。
tetrakisphosphate hexakis (dimethyl (n-propyl) silyl) when m is 4;
Hexakis tetrapolyphosphate (allyldimethylsilyl),
Hexakis tetrapolyphosphate (dimethyl (1-methylvinyl) silyl),
Hexakis (dimethylisopropylsilyl) tetrapolyphosphate,
Hexakis tetrapolyphosphate (n-butyldimethylsilyl),
Hexakis tetrapolyphosphate (sec-butyldimethylsilyl),
Hexakis (tert-butyldimethylsilyl) tetrapolyphosphate,
Tetrakisphosphate hexakis (dimethylphenylsilyl),
Hexakis tetrapolyphosphate (diphenylmethylsilyl),
Hexakis (triphenylsilyl) tetrapolyphosphate,
Hexakis (triethylsilyl) tetrapolyphosphate,
Tetrapolyphosphate hexakis (trivinylsilyl),
Hexakis tetrapolyphosphate (tri (n-propyl) silyl),
Hexakis (triisopropylsilyl) tetrapolyphosphate,
Hexakis tetrapolyphosphate (triallylsilyl),
Tetrapolyphosphate hexakis [tris (trifluoromethyl) silyl] and the like;
Can be mentioned respectively.

これらのうち、サイクル寿命及びガス発生抑制の観点から、
ホウ酸トリス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
ホウ酸トリス(アリルジメチルシリル)、
ホウ酸トリス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
ホウ酸トリス(ジメチルフェニルシリル)、
ホウ酸トリス(トリエチルシリル)、
ホウ酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
リン酸トリス(トリエチルシリル)、
リン酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
リン酸トリス(アリルジメチルシリル)、
リン酸トリス(n−プロピルジメチルシリル)、
リン酸トリス(tert−ブチルジメチルシリル)、
リン酸トリス(フェニルジメチルシリル)、
Among these, from the viewpoint of cycle life and gas generation suppression,
Tris [dimethyl (n-propyl) silyl] borate,
Tris borate (allyldimethylsilyl),
Tris borate [(tert-butyl) dimethylsilyl],
Tris borate (dimethylphenylsilyl),
Tris borate (triethylsilyl),
Tris borate (triisopropylsilyl),
Tris phosphate (triethylsilyl),
Tris phosphate (triisopropylsilyl),
Tris phosphate (allyldimethylsilyl),
Tris phosphate (n-propyldimethylsilyl),
Tris phosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Tris phosphate (phenyldimethylsilyl),

亜リン酸トリス(トリエチルシリル)、
亜リン酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
亜リン酸トリス(アリルジメチルシリル)、
亜リン酸トリス(n−プロピルジメチルシリル)、
亜リン酸トリス(tert−ブチルジメチルシリル)、
亜リン酸トリス(フェニルジメチルシリル)、
Tris phosphite (triethylsilyl),
Tris phosphite (triisopropylsilyl),
Tris phosphite (allyldimethylsilyl),
Tris phosphite (n-propyldimethylsilyl),
Tris phosphite (tert-butyldimethylsilyl),
Tris phosphite (phenyldimethylsilyl),

メチルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
メチルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
メチルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
メチルホスホン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
メチルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
メチルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] methylphosphonate,
Bis (allyldimethylsilyl) methylphosphonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] methylphosphonate,
Bis (dimethylphenylsilyl) methylphosphonate,
Bis (triethylsilyl) methylphosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) methylphosphonate,

エチルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
エチルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
エチルホスホン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
エチルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
エチルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
エチルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] ethylphosphonate,
Bis (allyldimethylsilyl) ethylphosphonate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] ethylphosphonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] ethylphosphonate,
Bis (triethylsilyl) ethylphosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) ethylphosphonate,

プロピルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
プロピルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
プロピルホスホン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
プロピルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [propyl (dimethyl-silyl) propylphosphonate],
Bis (propyldimethylsilyl) propylphosphonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] propylphosphonate,
Bis (dimethylphenylsilyl) propyl phosphonate,
Bis (triethylsilyl) propyl phosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) propylphosphonate,

ブチルホスホン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
ブチルホスホン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
ブチルホスホン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス(トリエチルシリル)、
ブチルホスホン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] butylphosphonate,
Bis (butyldimethylsilyl) butylphosphonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] butylphosphonate,
Bis (butylphenylsilyl) butylphosphonate,
Bis (triethylsilyl) butylphosphonate,
Bis (triisopropylsilyl) butylphosphonate,

ピロリン酸テトラキス(トリエチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(トリイソプロピルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(アリルジメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(n−プロピルジメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(tert−ブチルジメチルシリル)、
ピロリン酸テトラキス(フェニルジメチルシリル)、
Tetrakis pyrophosphate (triethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (triisopropylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (allyldimethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (n-propyldimethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Tetrakis pyrophosphate (phenyldimethylsilyl),

トリポリリン酸ペンタキス(トリエチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(トリイソプロピルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(アリルジメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(n−プロピルジメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(tert−ブチルジメチルシリル)、
トリポリリン酸ペンタキス(フェニルジメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリエチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(トリイソプロピルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(アリルジメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(n−プロピルジメチルシリル)、
テトラポリリン酸ヘキサキス(tert−ブチルジメチルシリル)、及び
テトラポリリン酸ヘキサキス(フェニルジメチルシリル)
が好ましい。
Pentakis tripolyphosphate (triethylsilyl),
Pentakis (triisopropylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis (allyldimethylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis (n-propyldimethylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis (tert-butyldimethylsilyl) tripolyphosphate,
Pentakis triphenyl phosphate (phenyldimethylsilyl),
Hexakis (triethylsilyl) tetrapolyphosphate,
Hexakis (triisopropylsilyl) tetrapolyphosphate,
Hexakis tetrapolyphosphate (allyldimethylsilyl),
Hexakis (n-propyldimethylsilyl) tetrapolyphosphate,
Tetrapolyphosphate hexakis (tert-butyldimethylsilyl) and tetrapolyphosphate hexakis (phenyldimethylsilyl)
Is preferred.

〔一般式(A3)で表される化合物〕
上記一般式(A3)において、Mはリン原子又はホウ素原子であり、jは2〜20の整数であり、kは0又は1である。Mがリン原子である場合、kは0又は1である。Mがホウ素原子である場合、kは0である。Ra6は、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、OA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)、及び一般式OP(O)(Ra7a8)(式中、lは0又は1であり、Ra7及びRa8は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、又はOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を示す。)で表される基から成る群より選ばれる基をし、ただし、Ra6のうちの少なくとも1つはOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を有する。ここで、「Ra6のうちの少なくとも1つはOA1基を有する」とは、
a6のうちの少なくとも1つがOA1基であるか、或いは、
a6のうちの少なくとも1つが一般式OP(O)(Ra7a8)で表される基であって、かつRa7及びRa8のうちの少なくとも1つがOA1基である
場合をいう。
[Compound represented by formula (A3)]
In the general formula (A3), M 2 is a phosphorus atom or a boron atom, j is an integer of 2 to 20, and k is 0 or 1. When M 2 is a phosphorus atom, k is 0 or 1. If M 2 is a boron atom, k is 0. R a6 is an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an OA1 group (wherein A1 represents the above And a general formula OP (O) l (R a7 R a8 ) (wherein l is 0 or 1, and R a7 and R a8 are independent of each other). In addition, an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an OA1 group (wherein A1 represents the above general formula) A group selected from the group consisting of groups represented by formula (A1).), Provided that at least one of R a6 is an OA1 group (wherein A1 Represents a group represented by the above general formula (A1). Here, “at least one of R a6 has an OA1 group” means
At least one of R a6 is an OA1 group, or
At least one of R a6 is a group represented by the general formula OP (O) l (R a7 R a8), and refers to the case where at least one OA1 group of R a7 and R a8.

a6、並びに一般式OP(O)(Ra7a8)中のRa7及びRa8の「置換されていてもよい炭化水素基」、及び「置換されていてもよいアルコキシ基」としては、それぞれ、上記一般式(A2)におけるRa4及びRa5と同様である。 R a6 , and “optionally substituted hydrocarbon group” and “optionally substituted alkoxy group” of R a7 and R a8 in general formula OP (O) 1 (R a7 R a8 ) These are the same as R a4 and R a5 in the general formula (A2), respectively.

一般式(A3)で表される化合物の具体例としては、MがPである化合物が好ましく、より好ましいものとして、
jが3である場合の
トリメタリン酸トリス(ジメチル(n−プロピル)シリル)、
トリメタリン酸トリス(アリルジメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(ジメチル(1−メチルビニル)シリル)、
トリメタリン酸トリス(ジメチルイソプロピルシリル)、
トリメタリン酸トリス(n−ブチルジメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(sec−ブチルジメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(tert−ブチルジメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(ジメチルフェニルシリル)、
トリメタリン酸トリス(ジフェニルメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(トリフェニルシリル)、
トリメタリン酸トリス(トリエチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(トリビニルシリル)、
トリメタリン酸トリス(トリ(n−プロピル)シリル)、
トリメタリン酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
トリメタリン酸トリス(トリアリルシリル)等;
As a specific example of the compound represented by the general formula (A3), a compound in which M 2 is P is preferable,
tris (methyl (n-propyl) silyl) trimetaphosphate when j is 3;
Trimetaphosphate tris (allyldimethylsilyl),
Trimetaphosphate tris (dimethyl (1-methylvinyl) silyl),
Tris-triphosphate (dimethylisopropylsilyl),
Tris trimetaphosphate (n-butyldimethylsilyl),
Tris trimetaphosphate (sec-butyldimethylsilyl),
Tris-triphosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Trimetaphosphate tris (dimethylphenylsilyl),
Tris (diphenylmethylsilyl) trimetaphosphate,
Tris (triphenylsilyl) trimetaphosphate,
Tris (triethylsilyl) trimetaphosphate,
Trimetaphosphate tris (trivinylsilyl),
Tris (tri (n-propyl) silyl) trimetaphosphate,
Tris (triisopropylsilyl) trimetaphosphate,
Trimetaphosphate tris (triallylsilyl) etc .;

jが4である場合の
テトラメタリン酸テトラキス(ジメチル(n−プロピル)シリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(アリルジメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(ジメチル(1−メチルビニル)シリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(ジメチルイソプロピルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(n−ブチルジメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(sec−ブチルジメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(tert−ブチルジメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(ジメチルフェニルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(ジフェニルメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(トリフェニルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(トリエチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(トリビニルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(トリ(n−プロピル)シリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(トリイソプロピルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(トリアリルシリル)等を挙げることができる他;
tetrakistetrametaphosphate (dimethyl (n-propyl) silyl) when j is 4;
Tetrakistetrakisphosphate (allyldimethylsilyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (dimethyl (1-methylvinyl) silyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (dimethylisopropylsilyl),
Tetrakistetrametaphosphate (n-butyldimethylsilyl),
Tetrakistetrametaphosphate (sec-butyldimethylsilyl),
Tetrakistetrametaphosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (dimethylphenylsilyl),
Tetrakistetrakisphosphate (diphenylmethylsilyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (triphenylsilyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (triethylsilyl),
Tetrametaphosphate tetrakis (trivinylsilyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (tri (n-propyl) silyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (triisopropylsilyl),
Other examples include tetrametaphosphate tetrakis (triallylsilyl) and the like;

ポリリン酸ジメチル(n−プロピル)シリル、
ポリリン酸アリルジメチルシリル、
ポリリン酸ジメチル(1−メチルビニル)シリル、
ポリリン酸ジメチルイソプロピルシリル、
ポリリン酸(n−ブチル)ジメチルシリル、
ポリリン酸(sec−ブチル)ジメチルシリル、
ポリリン酸(tert−ブチル)ジメチルシリル、
ポリリン酸ジメチルフェニルシリル、
ポリリン酸ジフェニルメチルシリル、
ポリリン酸トリフェニルシリル、
ポリリン酸トリエチルシリル、
ポリリン酸トリビニルシリル、
ポリリン酸トリ(n−プロピル)シリル、
ポリリン酸トリイソプロピルシリル、
ポリリン酸トリアリルシリル
等の、環状構造又は鎖状構造を有する縮合リン酸シリル化合物の混合物を挙げることができる。
Dimethyl (n-propyl) silyl polyphosphate,
Allyldimethylsilyl polyphosphate,
Dimethyl (1-methylvinyl) silyl polyphosphate,
Dimethyl isopropylsilyl polyphosphate,
(N-butyl) dimethylsilyl polyphosphate,
Polyphosphate (sec-butyl) dimethylsilyl,
Poly (tert-butyl) dimethylsilyl polyphosphate,
Dimethylphenylsilyl polyphosphate,
Diphenylmethylsilyl polyphosphate,
Triphenylsilyl polyphosphate,
Triethylsilyl polyphosphate,
Trivinylsilyl polyphosphate,
Tri (n-propyl) silyl polyphosphate,
Triisopropylsilyl polyphosphate,
Mention may be made of mixtures of condensed silyl phosphate compounds having a cyclic structure or a chain structure, such as polyallylsilyl polyphosphate.

これらのうち、サイクル寿命及びガス発生抑制の観点から、
トリメタリン酸トリス(トリエチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(トリイソプロピルシリル)、
トリメタリン酸トリス(アリルジメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(n−プロピルジメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(tert−ブチルジメチルシリル)、
トリメタリン酸トリス(フェニルジメチルシリル)
Among these, from the viewpoint of cycle life and gas generation suppression,
Tris (triethylsilyl) trimetaphosphate,
Tris (triisopropylsilyl) trimetaphosphate,
Trimetaphosphate tris (allyldimethylsilyl),
Tris (n-propyldimethylsilyl) trimetaphosphate,
Tris-triphosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Trimetaphosphate tris (phenyldimethylsilyl)

テトラメタリン酸テトラキス(トリエチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(トリイソプロピルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(アリルジメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(n−プロピルジメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(tert−ブチルジメチルシリル)、
テトラメタリン酸テトラキス(フェニルジメチルシリル)
Tetrakisphosphate tetrakis (triethylsilyl),
Tetrakisphosphate tetrakis (triisopropylsilyl),
Tetrakistetrakisphosphate (allyldimethylsilyl),
Tetrakistetrametaphosphate (n-propyldimethylsilyl),
Tetrakistetrametaphosphate (tert-butyldimethylsilyl),
Tetrametaphosphate tetrakis (phenyldimethylsilyl)

ポリリン酸トリエチルシリル、
ポリリン酸トリイソプロピルシリル、
ポリリン酸アリルジメチルシリル、
ポリリン酸(n−プロピルジメチルシリル)、
ポリリン酸(tert−ブチルジメチルシリル)、及び
ポリリン酸フェニルジメチルシリル
がより好ましい。
Triethylsilyl polyphosphate,
Triisopropylsilyl polyphosphate,
Allyldimethylsilyl polyphosphate,
Polyphosphoric acid (n-propyldimethylsilyl),
Polyphosphoric acid (tert-butyldimethylsilyl) and phenyldimethylsilyl polyphosphate are more preferred.

〔一般式(A4)で表される化合物(A)〕
上記一般式(A4)において、Ra9は、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。
a9における「置換されていてもよい炭化水素基」については、上記一般式(A2)におけるRa4及びRa5と同様であることができる他;
下記一般式(A6):

Figure 2016189327
{式中、Ra10は、置換されていてもよい2価の炭化水素基を示し、Ra11は置換されていてもよい炭化水素基、又はシリル基(A1)を示す。ただし、Ra10の炭素数とRa11の炭素数との合計は1〜19である。}で表される基を、好ましい例としてあげることができる。この場合、上記一般式(A4)で表される化合物の基本骨格は、ジカルボン酸誘導体構造となる。Ra9が一般式(A6)で表される基ではない場合の一般式(A4)で表される化合物の基本骨格は、カルボン酸誘導体構造である。 [Compound (A) Represented by General Formula (A4)]
In the general formula (A4), R a9 represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
The “ optionally substituted hydrocarbon group” for R a9 can be the same as R a4 and R a5 in General Formula (A2) above;
The following general formula (A6):
Figure 2016189327
{In the formula, R a10 represents a divalent hydrocarbon group which may be substituted, and R a11 represents a hydrocarbon group which may be substituted, or a silyl group (A1). However, the sum of the carbon number of carbon atoms and R a11 of R a10 is 1 to 19. } Can be mentioned as a preferable example. In this case, the basic skeleton of the compound represented by the general formula (A4) has a dicarboxylic acid derivative structure. The basic skeleton of the compound represented by the general formula (A4) when R a9 is not a group represented by the general formula (A6) is a carboxylic acid derivative structure.

上記一般式(A6)において、Ra10としては、化合物(A)の化学的安定性の観点から、好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、フェニル基、フルオロメチレン基、フルオロエチレン基、フルオロプロピレン基、又はフルオロブチレン基が挙げられる。
上記一般式(A6)において、Ra11としては、化合物(A)の化学的安定性の観点から、好ましくは、メチル基、エチル基、ビニル基、アリル基、又はトリメチルシリル基、トリエチルシリル基等のトリアルキルシリル基が挙げられ、より好ましくは、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基等のトリアルキルシリル基が挙げられる。
In the general formula (A6), R a10 is preferably a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a phenyl group, a fluoromethylene group, a fluoroethylene, from the viewpoint of the chemical stability of the compound (A). Group, fluoropropylene group, or fluorobutylene group.
In the general formula (A6), R a11 is preferably a methyl group, an ethyl group, a vinyl group, an allyl group, a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, or the like from the viewpoint of the chemical stability of the compound (A). A trialkylsilyl group is mentioned, More preferably, trialkylsilyl groups, such as a trimethylsilyl group and a triethylsilyl group, are mentioned.

一般式(A4)で表される化合物の具体例としては、
カルボン酸誘導体構造を有する例として、例えば、
酢酸[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
酢酸(アリルジメチルシリル)、
酢酸[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
酢酸(ジメチルイソプロピルシリル)、
酢酸[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
酢酸[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
酢酸[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
酢酸(ジメチルフェニルシリル)、
酢酸(ジフェニルメチルシリル]、
酢酸(トリフェニルシリル)、
酢酸(トリエチルシリル)、
酢酸(トリビニルシリル)、
酢酸[トリ(n−プロピル)シリル]、
酢酸(トリイソプロピルシリル)、
酢酸(トリアリルシリル)等;
Specific examples of the compound represented by the general formula (A4) include
As an example having a carboxylic acid derivative structure, for example,
Acetic acid [dimethyl (n-propyl) silyl],
Acetic acid (allyldimethylsilyl),
Acetic acid [dimethyl (1-methylvinyl) silyl],
Acetic acid (dimethylisopropylsilyl),
Acetic acid [(n-butyl) dimethylsilyl],
Acetic acid [(sec-butyl) dimethylsilyl],
Acetic acid [(tert-butyl) dimethylsilyl],
Acetic acid (dimethylphenylsilyl),
Acetic acid (diphenylmethylsilyl),
Acetic acid (triphenylsilyl),
Acetic acid (triethylsilyl),
Acetic acid (trivinylsilyl),
Acetic acid [tri (n-propyl) silyl],
Acetic acid (triisopropylsilyl),
Acetic acid (triallylsilyl) and the like;

ジカルボン酸誘導体構造を有する例として、例えば、
シュウ酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
シュウ酸ビス(アリルジメチルシリル)、
シュウ酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
シュウ酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
シュウ酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
シュウ酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
シュウ酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
シュウ酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
シュウ酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
シュウ酸ビス(トリフェニルシリル)、
シュウ酸ビス(トリエチルシリル)、
シュウ酸ビス(トリビニルシリル)、
シュウ酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
シュウ酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
シュウ酸ビス(トリアリルシリル)、
As an example having a dicarboxylic acid derivative structure, for example,
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] oxalate,
Bis (allyldimethylsilyl) oxalate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] oxalate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) oxalate,
Bis [oxalic acid bis [(n-butyl) dimethylsilyl],
Bis [oxalic acid bis [(sec-butyl) dimethylsilyl],
Bis [bis (tert-butyl) dimethylsilyl] oxalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) oxalate,
Bis (diphenylmethylsilyl) oxalate,
Bis (triphenylsilyl) oxalate,
Bis (triethylsilyl) oxalate,
Bis oxalate (trivinylsilyl),
Bis [tri (n-propyl) silyl] oxalate,
Bis (triisopropylsilyl) oxalate,
Bis (triallylsilyl) oxalate,

マロン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
マロン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
マロン酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
マロン酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
マロン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
マロン酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
マロン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
マロン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
マロン酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
マロン酸ビス(トリフェニルシリル)、
マロン酸ビス(トリエチルシリル)、
マロン酸ビス(トリビニルシリル)、
マロン酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
マロン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
マロン酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] malonate,
Bis (allyldimethylsilyl) malonate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] malonate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) malonate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] malonate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] malonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] malonate,
Bis (dimethylphenylsilyl) malonate,
Bis (diphenylmethylsilyl) malonate,
Bis (triphenylsilyl) malonate,
Bis (triethylsilyl) malonate,
Bis (trivinylsilyl) malonate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] malonate,
Bis (triisopropylsilyl) malonate,
Bis (triallylsilyl) malonate,

コハク酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
コハク酸ビス(アリルジメチルシリル)、
コハク酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
コハク酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
コハク酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
コハク酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
コハク酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
コハク酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
コハク酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
コハク酸ビス(トリフェニルシリル)、
コハク酸ビス(トリエチルシリル)、
コハク酸ビス(トリビニルシリル)、
コハク酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
コハク酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
コハク酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] succinate,
Bis (allyldimethylsilyl) succinate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] succinate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) succinate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] succinate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] succinate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] succinate,
Bis (dimethylphenylsilyl) succinate,
Bis (diphenylmethylsilyl) succinate,
Bis (triphenylsilyl) succinate,
Bis (triethylsilyl) succinate,
Bis (trivinylsilyl) succinate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] succinate,
Bis (triisopropylsilyl) succinate,
Bis (triallylsilyl) succinate,

イタコン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
イタコン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
イタコン酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
イタコン酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
イタコン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
イタコン酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
イタコン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
イタコン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
イタコン酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
イタコン酸ビス(トリフェニルシリル)、
イタコン酸ビス(トリエチルシリル)、
イタコン酸ビス(トリビニルシリル)、
イタコン酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
イタコン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
イタコン酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] itaconate,
Bis itaconate (allyldimethylsilyl),
Bis itaconate [dimethyl (1-methylvinyl) silyl],
Bis itaconate (dimethylisopropylsilyl),
Bis [itan butyl itaconate] (silyl),
Bis itaconate [(sec-butyl) dimethylsilyl],
Bis [itachibutyl] dimethylsilyl itaconate,
Bis itaconate (dimethylphenylsilyl),
Bis (diphenylmethylsilyl) itaconate,
Bis (triphenylsilyl) itaconate,
Bis itaconate (triethylsilyl),
Itaconic acid bis (trivinylsilyl),
Bis [tri (n-propyl) silyl] itaconate,
Bis (triisopropylsilyl) itaconate,
Bis itaconate (triallylsilyl),

アジピン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
アジピン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
アジピン酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
アジピン酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
アジピン酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
アジピン酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
アジピン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
アジピン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
アジピン酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
アジピン酸ビス(トリフェニルシリル)、
アジピン酸ビス(トリエチルシリル)、
アジピン酸ビス(トリビニルシリル)、
アジピン酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
アジピン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
アジピン酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] adipate,
Bis (allyldimethylsilyl) adipate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] adipate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) adipate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] adipate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] adipate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] adipate,
Bis (dimethylphenylsilyl) adipate,
Bis (diphenylmethylsilyl) adipate,
Bis (triphenylsilyl) adipate,
Bis (triethylsilyl) adipate,
Bis adipate (trivinylsilyl),
Bis [tri (n-propyl) silyl] adipate,
Bis (triisopropylsilyl) adipate,
Bis (atriallylsilyl) adipate,

フタル酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
フタル酸ビス(アリルジメチルシリル)、
フタル酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
フタル酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
フタル酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
フタル酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
フタル酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
フタル酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
フタル酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
フタル酸ビス(トリフェニルシリル)、
フタル酸ビス(トリエチルシリル)、
フタル酸ビス(トリビニルシリル)、
フタル酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
フタル酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
フタル酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] phthalate,
Bis (allyldimethylsilyl) phthalate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] phthalate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) phthalate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] phthalate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] phthalate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] phthalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) phthalate,
Bis (diphenylmethylsilyl) phthalate,
Bis (triphenylsilyl) phthalate,
Bis (triethylsilyl) phthalate,
Bis (trivinylsilyl) phthalate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] phthalate,
Bis (triisopropylsilyl) phthalate,
Bis (triallylsilyl) phthalate,

イソフタル酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
イソフタル酸ビス(アリルジメチルシリル)、
イソフタル酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
イソフタル酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
イソフタル酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
イソフタル酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
イソフタル酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
イソフタル酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
イソフタル酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
イソフタル酸ビス(トリフェニルシリル)、
イソフタル酸ビス(トリエチルシリル)、
イソフタル酸ビス(トリビニルシリル)、
イソフタル酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
イソフタル酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
イソフタル酸ビス(トリアリルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] isophthalate,
Bis (allyldimethylsilyl) isophthalate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] isophthalate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) isophthalate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] isophthalate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] isophthalate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] isophthalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) isophthalate,
Bis (diphenylmethylsilyl) isophthalate,
Bis (triphenylsilyl) isophthalate,
Bis (triethylsilyl) isophthalate,
Bis (trivinylsilyl) isophthalate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] isophthalate,
Bis (triisopropylsilyl) isophthalate,
Bis (triallylsilyl) isophthalate,

テレフタル酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
テレフタル酸ビス(アリルジメチルシリル)、
テレフタル酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
テレフタル酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
テレフタル酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
テレフタル酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
テレフタル酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
テレフタル酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
テレフタル酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
テレフタル酸ビス(トリフェニルシリル)、
テレフタル酸ビス(トリエチルシリル)、
テレフタル酸ビス(トリビニルシリル)、
テレフタル酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
テレフタル酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
テレフタル酸ビス(トリアリルシリル)等;
を、それぞれ挙げることができる。
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] terephthalate,
Bis (allyldimethylsilyl) terephthalate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] terephthalate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) terephthalate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] terephthalate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] terephthalate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] terephthalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) terephthalate,
Bis (diphenylmethylsilyl) terephthalate,
Bis (triphenylsilyl) terephthalate,
Bis (triethylsilyl) terephthalate,
Bis (trivinylsilyl) terephthalate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] terephthalate,
Bis (triisopropylsilyl) terephthalate,
Bis (triallylsilyl) terephthalate, etc .;
Can be mentioned respectively.

これらのうち、サイクル寿命及びガス発生抑制の観点から、
酢酸又は炭素数2〜8のジカルボン酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つがシリル基(A1)で置換された化合物が好ましく、
酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、イタコン酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、又はテレフタル酸の有する酸性プロトンの全部がシリル基(A1)で置換された化合物がより好ましい。具体的には、
Among these, from the viewpoint of cycle life and gas generation suppression,
A compound in which at least one of acidic protons of acetic acid or a dicarboxylic acid having 2 to 8 carbon atoms is substituted with a silyl group (A1) is preferable,
A compound in which all of the acidic protons of acetic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, itaconic acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, or terephthalic acid are substituted with a silyl group (A1) is more preferred. In particular,

酢酸[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
酢酸(アリルジメチルシリル)、
酢酸[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
酢酸(ジメチルフェニルシリル)、
酢酸(トリエチルシリル)、
酢酸(トリイソプロピルシリル)、
Acetic acid [dimethyl (n-propyl) silyl],
Acetic acid (allyldimethylsilyl),
Acetic acid [(tert-butyl) dimethylsilyl],
Acetic acid (dimethylphenylsilyl),
Acetic acid (triethylsilyl),
Acetic acid (triisopropylsilyl),

シュウ酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
シュウ酸ビス(アリルジメチルシリル)、
シュウ酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
シュウ酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
シュウ酸ビス(トリエチルシリル)、
シュウ酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] oxalate,
Bis (allyldimethylsilyl) oxalate,
Bis [bis (tert-butyl) dimethylsilyl] oxalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) oxalate,
Bis (triethylsilyl) oxalate,
Bis (triisopropylsilyl) oxalate,

マロン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
マロン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
マロン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
マロン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
マロン酸ビス(トリエチルシリル)、
マロン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] malonate,
Bis (allyldimethylsilyl) malonate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] malonate,
Bis (dimethylphenylsilyl) malonate,
Bis (triethylsilyl) malonate,
Bis (triisopropylsilyl) malonate,

コハク酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
コハク酸ビス(アリルジメチルシリル)、
コハク酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
コハク酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
コハク酸ビス(トリエチルシリル)、
コハク酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] succinate,
Bis (allyldimethylsilyl) succinate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] succinate,
Bis (dimethylphenylsilyl) succinate,
Bis (triethylsilyl) succinate,
Bis (triisopropylsilyl) succinate,

イタコン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
イタコン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
イタコン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
イタコン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
イタコン酸ビス(トリエチルシリル)、
イタコン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] itaconate,
Bis itaconate (allyldimethylsilyl),
Bis [itachibutyl] dimethylsilyl itaconate,
Bis itaconate (dimethylphenylsilyl),
Bis itaconate (triethylsilyl),
Bis (triisopropylsilyl) itaconate,

アジピン酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
アジピン酸ビス(アリルジメチルシリル)、
アジピン酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
アジピン酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
アジピン酸ビス(トリエチルシリル)、
アジピン酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] adipate,
Bis (allyldimethylsilyl) adipate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] adipate,
Bis (dimethylphenylsilyl) adipate,
Bis (triethylsilyl) adipate,
Bis (triisopropylsilyl) adipate,

フタル酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
フタル酸ビス(アリルジメチルシリル)、
フタル酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
フタル酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
フタル酸ビス(トリエチルシリル)、
フタル酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] phthalate,
Bis (allyldimethylsilyl) phthalate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] phthalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) phthalate,
Bis (triethylsilyl) phthalate,
Bis (triisopropylsilyl) phthalate,

イソフタル酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
イソフタル酸ビス(アリルジメチルシリル)、
イソフタル酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
イソフタル酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
イソフタル酸ビス(トリエチルシリル)、
イソフタル酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] isophthalate,
Bis (allyldimethylsilyl) isophthalate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] isophthalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) isophthalate,
Bis (triethylsilyl) isophthalate,
Bis (triisopropylsilyl) isophthalate,

テレフタル酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
テレフタル酸ビス(アリルジメチルシリル)、
テレフタル酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
テレフタル酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
テレフタル酸ビス(トリエチルシリル)、及び
テレフタル酸ビス(トリイソプロピルシリル);
を、より好ましいものとして例示できる。
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] terephthalate,
Bis (allyldimethylsilyl) terephthalate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] terephthalate,
Bis (dimethylphenylsilyl) terephthalate,
Bis (triethylsilyl) terephthalate and bis (triisopropylsilyl) terephthalate;
Can be illustrated as a more preferable example.

〔スルホン酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つがシリル基(A1)で置換された化合物〕
この類型の化合物(A)としては、
硫酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つがシリル基(A1)で置換された化合物が好ましく、
硫酸の有する酸性プロトンの全部がシリル基(A1)で置換された化合物がより好ましい。このような化合物の具体例としては、例えば、
[Compound in which at least one of acidic protons of sulfonic acid is substituted with silyl group (A1)]
As this type of compound (A),
A compound in which at least one of acidic protons of sulfuric acid is substituted with a silyl group (A1) is preferable,
A compound in which all of the acidic protons of sulfuric acid are substituted with silyl groups (A1) is more preferred. Specific examples of such compounds include, for example,

硫酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
硫酸ビス(アリルジメチルシリル)、
硫酸ビス[ジメチル(1−メチルビニル)シリル]、
硫酸ビス(ジメチルイソプロピルシリル)、
硫酸ビス[(n−ブチル)ジメチルシリル]、
硫酸ビス[(sec−ブチル)ジメチルシリル]、
硫酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
硫酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
硫酸ビス(ジフェニルメチルシリル]、
硫酸ビス(トリフェニルシリル)、
硫酸ビス(トリエチルシリル)、
硫酸ビス(トリビニルシリル)、
硫酸ビス[トリ(n−プロピル)シリル]、
硫酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
硫酸ビス(トリアリルシリル)等を挙げることができる。
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] sulfate,
Bis (allyldimethylsilyl) sulfate,
Bis [dimethyl (1-methylvinyl) silyl] sulfate,
Bis (dimethylisopropylsilyl) sulfate,
Bis [(n-butyl) dimethylsilyl] sulfate,
Bis [(sec-butyl) dimethylsilyl] sulfate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] sulfate,
Bis (dimethylphenylsilyl) sulfate,
Bis (diphenylmethylsilyl) sulfate,
Bis (triphenylsilyl) sulfate,
Bis (triethylsilyl) sulfate,
Bis (trivinylsilyl) sulfate,
Bis [tri (n-propyl) silyl] sulfate,
Bis (triisopropylsilyl) sulfate,
Examples thereof include bis (triallylsilyl) sulfate.

これらのうち、サイクル寿命及びガス発生抑制の観点から、
硫酸ビス[ジメチル(n−プロピル)シリル]、
硫酸ビス(アリルジメチルシリル)、
硫酸ビス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]、
硫酸ビス(ジメチルフェニルシリル)、
硫酸ビス(トリエチルシリル)、
硫酸ビス(トリイソプロピルシリル)、
がより好ましい。
上記で列挙した化合物(A)は、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤として好適である。添加剤としての化合物(A)は、上記で列挙した化合物をそれぞれ単独で使用することができ、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Among these, from the viewpoint of cycle life and gas generation suppression,
Bis [dimethyl (n-propyl) silyl] sulfate,
Bis (allyldimethylsilyl) sulfate,
Bis [(tert-butyl) dimethylsilyl] sulfate,
Bis (dimethylphenylsilyl) sulfate,
Bis (triethylsilyl) sulfate,
Bis (triisopropylsilyl) sulfate,
Is more preferable.
The compound (A) enumerated above is suitable as an additive for the electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices. As the compound (A) as an additive, the compounds listed above can be used alone or in combination of two or more.

[添加剤組成物]
本発明の別の実施形態では、
(a)上記のような化合物(A)((a)成分)と、
(b)塩基性化合物(B)及びケイ素化合物(C)からなる群より選択される少なくとも1種((b)成分)と、
を含む添加剤組成物を提供する。該添加剤組成物は、非水蓄電デバイス用電解液に添加するための剤として、好適である。塩基性化合物(B)及びケイ素化合物(C)について以下に説明する。
[Additive composition]
In another embodiment of the invention,
(A) Compound (A) as described above (component (a)),
(B) at least one selected from the group consisting of a basic compound (B) and a silicon compound (C) (component (b));
An additive composition is provided. This additive composition is suitable as an agent for adding to the electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices. The basic compound (B) and the silicon compound (C) will be described below.

〔塩基性化合物(B)〕
塩基性化合物(B)は、ルイス塩基、及び一般式Q{式中、Qは、4級アンモニウム基、4級ホスホニウム基、又はアルカリ金属を表し、そしてYはアルコキシ基又はアリールオキシ基(aryloxy)基を表す。}で表わされる化合物から成る群より選ばれる1種以上である。
[Basic compound (B)]
The basic compound (B) is a Lewis base, and a general formula Q + Y {wherein Q + represents a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, or an alkali metal, and Y represents an alkoxy group or aryl. An oxy group is represented. } It is 1 or more types chosen from the group which consists of a compound represented.

(ルイス塩基)
本発明の実施形態では、ルイス塩基とは、「化学結合のための1対の電子を有する原子を含む物質」として定義される。従って、ルイス塩基としては、化学結合のための孤立電子対を有する原子を含む物質であれば特に限定されず、例えば、酸素原子、窒素原子等も包含される。しかしながら、入手性及びハンドリング性の観点から、アミン化合物、アミド化合物、イミド化合物、Si−N結合を有する化合物、及びP−N結合を有する化合物から成る群より選ばれる1種以上の含窒素有機ルイス塩基が好ましい。
アミン化合物としては、例えば、アンモニア(NH)の水素原子の少なくとも1つを炭素数20以下のアルキル基で置換したアルキルアミン、又は環状アミンが挙げられる。
(Lewis base)
In an embodiment of the present invention, a Lewis base is defined as “a substance comprising an atom having a pair of electrons for chemical bonding”. Accordingly, the Lewis base is not particularly limited as long as it is a substance containing an atom having a lone electron pair for chemical bonding, and includes, for example, an oxygen atom, a nitrogen atom, and the like. However, from the viewpoint of availability and handling properties, at least one nitrogen-containing organic Lewis selected from the group consisting of amine compounds, amide compounds, imide compounds, compounds having Si-N bonds, and compounds having PN bonds A base is preferred.
Examples of the amine compound include alkylamines in which at least one hydrogen atom of ammonia (NH 3 ) is substituted with an alkyl group having 20 or less carbon atoms, or cyclic amines.

アルキルアミンが複数のアルキル基を有する場合、複数のアルキル基は同じでも異なっていてもよい。アルキルアミンとしては、例えば、エチルアミン、n−プロピルアミン、iso−プロピルアミン、n−ブチルアミン、iso−ブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、オクチルアミン、ノニルアミン、デシルアミン等の、側鎖が置換されていてもよいモノアルキルアミン;
ジメチルアミン、エチルメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルエチルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の、側鎖が置換されていてもよいジアルキルアミン;
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリノニルアミン、トリデカニルアミン、トリドデシルアミン、ジメチルエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン等の、側鎖が置換されていてもよいトリアルキルアミン;
等が挙げられる。これらのうち、後述する電池のサイクル寿命の観点から、トリアルキルアミンが好ましい。
When the alkylamine has a plurality of alkyl groups, the plurality of alkyl groups may be the same or different. Examples of the alkylamine include ethylamine, n-propylamine, iso-propylamine, n-butylamine, iso-butylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, hexylamine, heptylamine, octylamine, nonylamine, decylamine, and the like. Monoalkylamines whose side chains may be substituted;
Dialkyls whose side chain may be substituted, such as dimethylamine, ethylmethylamine, diethylamine, dipropylamine, diisopropylamine, butylethylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, dicyclohexylamine Amines;
Side chains such as trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, trinonylamine, tridecanylamine, tridodecylamine, dimethylethylamine, diisopropylethylamine An optionally substituted trialkylamine;
Etc. Of these, trialkylamine is preferable from the viewpoint of the cycle life of the battery described later.

環状アミンとしては、例えば、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環式化合物、芳香族アミン等が挙げられる。複素環式化合物は、単環式化合物(脂肪族単環式アミン)及び多環式化合物(脂肪族多環式アミン)のいずれであってもよい。脂肪族単環式アミンとしては、具体的には、ピペリジン、ピペラジン、1,4,7−トリメチル−1,4,7−トリアザシクロノナン等が挙げられる。これらの具体例は、以下のとおりである。   Examples of the cyclic amine include a heterocyclic compound containing a nitrogen atom as a hetero atom and an aromatic amine. The heterocyclic compound may be either a monocyclic compound (aliphatic monocyclic amine) or a polycyclic compound (aliphatic polycyclic amine). Specific examples of the aliphatic monocyclic amine include piperidine, piperazine, 1,4,7-trimethyl-1,4,7-triazacyclononane and the like. Specific examples of these are as follows.

脂肪族多環式アミンとしては、例えば、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]−5−ノネン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]−7−ウンデセン、ヘキサメチレンテトラミン、1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等が挙げられる。芳香族アミンとしては、例えば、アニリン、ピリジン、4−ジメチルアミノピリジン、ピロール、インドール、ピラゾール、イミダゾール、又はこれらの誘導体;ジフェニルアミン、トリフェニルアミン、トリベンジルアミン、2,2’−ビピリジル、1,10−フェナントロリン等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polycyclic amine include 1,5-diazabicyclo [4.3.0] -5-nonene, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, hexamethylenetetramine, 1 , 4-diazabicyclo [2.2.2] octane. Examples of the aromatic amine include aniline, pyridine, 4-dimethylaminopyridine, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole, or derivatives thereof; diphenylamine, triphenylamine, tribenzylamine, 2,2′-bipyridyl, 1, 10-phenanthroline etc. are mentioned.

本発明の実施形態で使用されるアミン化合物は、一分子中に複数の窒素原子を含んでもよい。一分子中に複数の窒素原子を含むアミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミン、トリエチレンジアミン、パラフェニレンジアミン等が挙げられる。サイクル寿命の観点から、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、又はN,N,N’,N’−テトラエチルエチレンジアミンが好ましい。   The amine compound used in the embodiment of the present invention may contain a plurality of nitrogen atoms in one molecule. Examples of the amine compound containing a plurality of nitrogen atoms in one molecule include ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetraethylethylenediamine, triethylenediamine, para Examples include phenylenediamine. From the viewpoint of cycle life, ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, or N, N, N ′, N′-tetraethylethylenediamine is preferred.

アミド化合物としては、下記式(B1):
B1−CO−NRB2B3 (B1)
で表される化合物が挙げられる。式(B1)中、RB1〜RB3は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、又は置換されていてもよい環状骨格を有する基である。RB1〜RB3は、同じでも異なっていてもよく、それぞれが結合して環を形成していてもよい。
上記式(B1)において、RB1が、下記式(B1’):
B1’−O− (B1’)
{式中、RB1’は、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、又は置換されていてもよい環状骨格を有する基である。}で表される基である場合、上記式(B1)で表されるアミド化合物は、一般にカルバミン酸エステルと呼ばれるが、本明細書においてはアミド化合物に含まれる。
As the amide compound, the following formula (B1):
R B1 —CO—NR B2 R B3 (B1)
The compound represented by these is mentioned. In formula (B1), R B1 to R B3 each independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group having an optionally substituted cyclic skeleton. . R B1 to R B3 may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
In the above formula (B1), R B1 is the following formula (B1 ′):
R B1 ′ —O— (B1 ′)
{Wherein, R B1 ′ represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an optionally substituted cyclic skeleton. }, The amide compound represented by the formula (B1) is generally called a carbamic acid ester, but is included in the amide compound in this specification.

アミド化合物としては、例えば、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルトリフルオロアセトアミド等のアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、α−ラクタム、β−ラクタム、γ−ラクタム、δ−ラクタム、カルバミン酸メチル、カルバミン酸エチル、N,N−ジメチルカルバミン酸メチル、N,N−ジメチルカルバミン酸エチル等も挙げられる。   Examples of amide compounds include acetamides such as N, N-dimethylacetamide and N, N-dimethyltrifluoroacetamide, N, N-dimethylformamide, α-lactam, β-lactam, γ-lactam, δ-lactam, and carbamine. Examples thereof include methyl acid, ethyl carbamate, methyl N, N-dimethylcarbamate, and ethyl N, N-dimethylcarbamate.

イミド化合物としては、下記式(B2):
B4−CO−NRB5−CO−RB6 (B2)
で表される化合物が挙げられる。式(B2)中、RB4〜RB6は、それぞれ独立に、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、又は置換されていてもよい環状骨格を有する基である。RB4〜RB6は、同じであっても異なっていてもよく、それぞれが結合して環を形成していてもよい。
イミド化合物としては、例えば、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、フタルイミド、N−メチルフタルイミド、N−エチルフタルイミド、N−フェニルフタルイミド等が挙げられる。
As the imide compound, the following formula (B2):
R B4 —CO—NR B5 —CO—R B6 (B2)
The compound represented by these is mentioned. In formula (B2), R B4 to R B6 each independently represent a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or a group having an optionally substituted cyclic skeleton. . R B4 to R B6 may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring.
Examples of the imide compound include maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-phenylmaleimide, phthalimide, N-methylphthalimide, N-ethylphthalimide, N-phenylphthalimide, and the like.

Si−N結合を有する化合物としては、脱水及び酸中和のうちの少なくとも1種の能力が高い化合物を使用してよい。Si−N結合を有し、かつ脱水及び酸中和のうちの少なくとも1種の能力が高い化合物としては、例えば、後述される一般式(B3)〜(B5)のそれぞれで表される化合物が挙げられる。
Si−N結合を有する化合物のうち、N元素に1〜3個のSi元素が結合した化合物の一例として、下記一般式(B3):

Figure 2016189327
で表される化合物が挙げられる。
上記一般式(B3)において、kは1〜3の整数である。化学的安定性の観点から、上記一般式(B3)においてkが1であるモノシラザン構造の化合物、及び上記一般式(B3)においてkが2であるジシラザン構造の化合物が好ましい。
上記一般式(B3)において、RB7は、水素原子、又は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。3つのRB7は、同じでも異なっていてもよい。
B7の炭素数は、1〜20であり、一般式(B3)で表される化合物のハンドリング及び入手性の観点から、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。 As the compound having a Si—N bond, a compound having a high ability of at least one of dehydration and acid neutralization may be used. Examples of the compound having a Si—N bond and having at least one ability of dehydration and acid neutralization include compounds represented by general formulas (B3) to (B5) described later, for example. Can be mentioned.
As an example of a compound in which 1 to 3 Si elements are bonded to an N element among compounds having an Si—N bond, the following general formula (B3):
Figure 2016189327
The compound represented by these is mentioned.
In the said general formula (B3), k is an integer of 1-3. From the viewpoint of chemical stability, a compound having a monosilazane structure in which k is 1 in the general formula (B3) and a compound having a disilazane structure in which k is 2 in the general formula (B3) are preferable.
In the general formula (B3), R B7 represents a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Three R B7 may be the same or different.
R B7 has 1 to 20 carbon atoms, and is preferably 1 to 10 and more preferably 1 to 6 from the viewpoint of handling and availability of the compound represented by General Formula (B3).

上記一般式(B3)において(RB7Si基としては、特に限定されないが、例えば、
(CHSi、(C)(CHSi、(CH=CH)(CHSi、(CHCHCH)(CHSi、(CH=CHCH)(CHSi、[(CHCH](CHSi、[(CHCHCH](CHSi、[(CHC](CHSi、(C)(CHSi、(CSi、(CHCHCHSi、[(CHCH]Si、又は(CSiが好ましく、
(CHSi、(CH=CH)(CHSi、(CHCHCH)(CHSi、(CH=CHCH)(CHSi、[(CHCH](CHSi、[(CHC](CHSi、(CSi、又は[(CHCH]Siがより好ましく、
(CHCHCH)(CHSi、(CSi、又は(CHSiが特に好ましい。
In the general formula (B3), the (R B7 ) 3 Si group is not particularly limited.
(CH 3 ) 3 Si, (C 2 H 5 ) (CH 3 ) 2 Si, (CH 2 ═CH) (CH 3 ) 2 Si, (CH 3 CH 2 CH 2 ) (CH 3 ) 2 Si, (CH 2 = CHCH 2) (CH 3 ) 2 Si, [(CH 3) 2 CH] (CH 3) 2 Si, [(CH 3) 2 CHCH 2] (CH 3) 2 Si, [(CH 3) 3 C ] (CH 3) 2 Si, (C 6 H 5) (CH 3) 2 Si, (C 2 H 5) 3 Si, (CH 3 CH 2 CH 2) 3 Si, [(CH 3) 2 CH] 3 Si or (C 6 H 5 ) 3 Si is preferred,
(CH 3) 3 Si, ( CH 2 = CH) (CH 3) 2 Si, (CH 3 CH 2 CH 2) (CH 3) 2 Si, (CH 2 = CHCH 2) (CH 3) 2 Si, [ (CH 3 ) 2 CH] (CH 3 ) 2 Si, [(CH 3 ) 3 C] (CH 3 ) 2 Si, (C 2 H 5 ) 3 Si, or [(CH 3 ) 2 CH] 3 Si More preferred,
(CH 3 CH 2 CH 2 ) (CH 3 ) 2 Si, (C 2 H 5 ) 3 Si, or (CH 3 ) 3 Si is particularly preferred.

上記一般式(B3)においてRB8は、水素原子又は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。RB8は、窒素原子と2重結合を形成してもよい。RB8が複数である時、複数のRB8は、同じでも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよく、そして複数のRB8の結合により形成された環は、N、O等を含む複素環であってもよい。 In the general formula (B3), R B8 represents a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. R B8 may form a double bond with the nitrogen atom. When R B8 is plural, R B8 may be the same or different, ring bound may form a ring, and is formed by binding a plurality of R B8 each other, N And a heterocyclic ring containing O, etc.

電池性能を更に向上させるという観点から、上記一般式(B3)におけるRB8としては、水素原子、又は置換されていてもよい炭素数1〜10の炭化水素基がより好ましい。
B8の具体例としては、例えば、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル、sec−ブチル基、tert−ブチル基、トリフルオロメチル基、シクロヘキシル基、アセチルイミノ基、トリフルオロアセチルイミノ基等が挙げられる他;2つのRB8が結合して形成される環として、例えば、下記式(B3a):

Figure 2016189327
で表される環が挙げられる。 From the viewpoint of further improving battery performance, R B8 in the general formula (B3) is more preferably a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
Specific examples of R B8 include, for example, hydrogen atom, methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl, sec-butyl group, tert-butyl group, trifluoro Examples include a methyl group, a cyclohexyl group, an acetylimino group, a trifluoroacetylimino group, and the like; as a ring formed by combining two R B8 , for example, the following formula (B3a):
Figure 2016189327
The ring represented by these is mentioned.

Si−N結合を有する化合物のうち、Si元素に1つ以上のN元素が結合した化合物の一例として、下記一般式(B4):

Figure 2016189327
で表される化合物が挙げられる。 As an example of a compound in which one or more N elements are bonded to an Si element among compounds having an Si—N bond, the following general formula (B4):
Figure 2016189327
The compound represented by these is mentioned.

一般式(B4)において、mは1〜4の整数である。RB9は、水素原子、又は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。2つのRB9は、同じでも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよく、そして2つのRB9の結合により形成される環は、N、O等を含む複素環であってもよい。RB9としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる他;2つのRB9が互いに結合して形成される環として、例えば、下記式(B4a)〜(B4d):

Figure 2016189327
{式中、nは1〜5の整数を示す。}
のいずれかで示される基を、好ましい例としてあげることができる。 In general formula (B4), m is an integer of 1-4. R B9 represents a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. Two R B9 s may be the same or different, may be bonded to each other to form a ring, and the ring formed by the bonding of the two R B9 is a heterocyclic ring containing N, O, etc. There may be. Examples of R B9 include a methyl group, ethyl group, n-propyl group, iso-propyl group, n-butyl group, iso-butyl, sec-butyl group, tert-butyl group and the like; Examples of the ring formed by bonding B9 to each other include, for example, the following formulas (B4a) to (B4d):
Figure 2016189327
{Wherein n represents an integer of 1 to 5. }
The group shown by either of these can be mentioned as a preferable example.

上記一般式(B4)において、RB10は、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。RB10が2つ以上であるとき、2つ以上のRB10は、すべて同じでも異なっていてもよい。RB9、RB10、及びmが上記のとおりであるとき、本実施形態にかかる添加剤組成物と電解液との親和性が向上する傾向にある。 In the general formula (B4), R B10 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. When R B10 is two or more, two or more R B10 may all be the same or different. When R B9 , R B10 , and m are as described above, the affinity between the additive composition and the electrolytic solution according to the present embodiment tends to be improved.

上記一般式(B4)において、RB10は、Si−N結合を有する化合物の化学的安定性を向上させるために、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル、sec−ブチル基、又はtert−ブチル基であることが好ましい。 In the general formula (B4), R B10 is a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, in order to improve the chemical stability of the compound having a Si—N bond. An iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group is preferable.

Si−N結合を有する化合物のうち、Si原子とN原子とを介して形成された環状構造を有する化合物の一例として、例えば、下記一般式(B5):

Figure 2016189327
で表される化合物が挙げられる。 As an example of a compound having a cyclic structure formed through Si atom and N atom among compounds having Si—N bond, for example, the following general formula (B5):
Figure 2016189327
The compound represented by these is mentioned.

上記一般式(B5)において、RB11、RB12及びRB13は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル、sec−ブチル基、又はtert−ブチル基であり、より好ましくはメチル基である。一般式(B5)で表される化合物中の複数のRB11、複数のRB12、又は複数のRB13は、すべて同じであっても、互いに異なっていてもよい。また、RB11とRB12とRB13は、同じでも異なってもよい。
B11、RB12、及びRB13が上記のとおりであるとき、得られる化合物(B)の化学的安定性が向上する傾向にある。上記一般式(B5)において、wは、0〜4の整数であるが、化学的安定性の観点から、1又は2が好ましい。
In the general formula (B5), R B11 , R B12, and R B13 each independently represent a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms. A methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, a sec-butyl group, or a tert-butyl group is preferable, and a methyl group is more preferable. The plurality of R B11 , the plurality of R B12 , or the plurality of R B13 in the compound represented by the general formula (B5) may be all the same or different from each other. R B11 , R B12, and R B13 may be the same or different.
When R B11 , R B12 , and R B13 are as described above, the chemical stability of the resulting compound (B) tends to be improved. In the general formula (B5), w is an integer of 0 to 4, and 1 or 2 is preferable from the viewpoint of chemical stability.

Si−N結合を有する化合物の好ましい具体例としては、サイクル寿命の観点から、例えば、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルシクロトリシラザン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド(BSA)、N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(BSTFA)、N−トリメチルシリルイミダゾール(TMSI)、1,3−ジフェニル―1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、1,3−ビス(クロロメチル)テトラメチルジシラザン、1,3−ジビニル―1,1,3,3−テトラメチルジシラザン、ヘプタメチルジシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、N,N’−ビス(トリメチルシリル)−1,4−ブタンジアミン、N−メチル―N−(トリメチルシリル)アセトアミド(MTMSA)、N−メチル―N−(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(MSTFA)、N−(トリメチルシリル)ジメチルアミン(TMSDMA)、N−(トリメチルシリル)ジエチルアミン(TMSDEA)、N−メチル−N−(tert−ブチルジメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(MTBSTFA)、N,N’−ビス(トリメチルシリル)ウレア(BTSU)、トリス(ジメチルアミノ)シラン、テトラキス(ジメチルアミド)シラン、トリス(ジメチルアミノ)クロロシラン、メチルトリス(ジメチルアミノ)シラン、N,N−ジエチルアミノシラン、N,N−ジイソプロピルアミノシラン等が挙げられる。   Preferable specific examples of the compound having a Si—N bond include, for example, 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS), 1,1,3,3, from the viewpoint of cycle life. 5,5-hexamethylcyclotrisilazane, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide (BSA), N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide (BSTFA), N-trimethylsilylimidazole (TMSI), 1,3- Diphenyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, 1,3-bis (chloromethyl) tetramethyldisilazane, 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane, heptamethyl Disilazane, octamethylcyclotetrasilazane, N, N′-bis (trimethylsilyl) -1,4-butanediamine, N— Tyl-N- (trimethylsilyl) acetamide (MTMSA), N-methyl-N- (trimethylsilyl) trifluoroacetamide (MSTFA), N- (trimethylsilyl) dimethylamine (TMSDMA), N- (trimethylsilyl) diethylamine (TMSDEA), N -Methyl-N- (tert-butyldimethylsilyl) trifluoroacetamide (MTBSTFA), N, N'-bis (trimethylsilyl) urea (BTSU), tris (dimethylamino) silane, tetrakis (dimethylamido) silane, tris (dimethyl) Amino) chlorosilane, methyltris (dimethylamino) silane, N, N-diethylaminosilane, N, N-diisopropylaminosilane and the like.

Si−N結合を有する化合物のより好ましい具体例は、サイクル寿命及びガス発生抑制の観点から、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、1,1,3,3,5,5−ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘプタメチルジシラザン、N−(トリメチルシリル)ジメチルアミン(TMSDMA)、オクタメチルシクロテトラシラザン、又はメチルトリス(ジメチルアミノ)シランであり、その特に好ましい具体例は、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)、N−(トリメチルシリル)ジメチルアミン(TMSDMA)、又はヘプタメチルジシラザンである。   More preferred specific examples of the compound having a Si—N bond include 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS), 1,1,3, from the viewpoint of cycle life and gas generation suppression. 3,5,5-hexamethylcyclotrisilazane, heptamethyldisilazane, N- (trimethylsilyl) dimethylamine (TMSDMA), octamethylcyclotetrasilazane, or methyltris (dimethylamino) silane, particularly preferred examples thereof 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (HMDS), N- (trimethylsilyl) dimethylamine (TMSDMA), or heptamethyldisilazane.

本発明の実施形態では、P−N結合を有する化合物としては、例えば、下記一般式(B6):

Figure 2016189327
で表されるフォスファゼン化合物が挙げられる。
一般式(B6)において、RB14は炭素数1〜20の炭化水素基であり、かつRB15〜RB17は、それぞれ独立に、下記一般式(B7):
Figure 2016189327
{式中、RB18、RB19、及びRB20は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の炭化水素基であり、sは0〜10の整数を示し、RB18〜RB20は同じであっても異なっていてもよく、そして2つのRB18、2つのRB19、及び2つのRB20は、それぞれ独立に、連結して環を形成してもよい。}で表される基である。 In the embodiment of the present invention, examples of the compound having a PN bond include the following general formula (B6):
Figure 2016189327
The phosphazene compound represented by these is mentioned.
In General Formula (B6), R B14 is a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R B15 to R B17 are each independently the following General Formula (B7):
Figure 2016189327
{In the formula, R B18 , R B19 and R B20 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, s represents an integer of 0 to 10, and R B18 to R B20 are the same. Or may be different, and two R B18 , two R B19 , and two R B20 may be independently connected to form a ring. } Is a group represented by:

上記一般式(B6)で表されるフォスファゼン化合物としては、特に限定されないが、入手性及びハンドリングの観点から、例えば以下の化合物群:

Figure 2016189327
から選択される少なくとも1つが好ましい。 Although it does not specifically limit as a phosphazene compound represented by the said general formula (B6), From a viewpoint of availability and handling, the following compound groups, for example:
Figure 2016189327
At least one selected from is preferred.

(一般式Qで表される化合物)
本発明の実施形態では、塩基性化合物(B)として、一般式Q{式中、Qは、4級アンモニウム基、4級ホスホニウム基、又はアルカリ金属を表し、そしてYは、アルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。}
で表される化合物を使用してもよい。
としては、以下の:
テトラメチルアンモニウム,テトラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、テトラオクチルアンモニウム等の4級アンモニウム基;
テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラプロピルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、テトラオクチルホスホニウム等の4級ホスホニウム基;
Li、Na、K等のアルカリ金属;
等が例示される。
(Compound represented by the general formula Q + Y )
In an embodiment of the present invention, as the basic compound (B), the general formula Q + Y {wherein Q + represents a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, or an alkali metal, and Y represents Represents an alkoxy group or an aryloxy group. }
You may use the compound represented by these.
Q + includes the following:
Quaternary ammonium groups such as tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, tetrabutylammonium, tetraoctylammonium;
Quaternary phosphonium groups such as tetramethylphosphonium, tetraethylphosphonium, tetrapropylphosphonium, tetrabutylphosphonium, tetraoctylphosphonium;
Alkali metals such as Li, Na, K;
Etc. are exemplified.

としては、以下の:
メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、アリルオキシ基、ブトキシ基、ベンジルオキシ基等のアルコキシ基;
下記一般式:

Figure 2016189327
{式中、Rは、水素原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、アミノ基、ニトロ基、又はハロゲン原子を表す。}で表されるアリールオキシ基;
等が例示される。 Y - as the following:
Alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, allyloxy group, butoxy group, benzyloxy group;
The following general formula:
Figure 2016189327
{In the formula, R represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted alkoxy group, an amino group, a nitro group, or a halogen atom. } An aryloxy group represented by:
Etc. are exemplified.

上記一般式Qで表される塩基性化合物としては、特に限定されないが、入手性及びハンドリングの観点から、以下の化合物群: The general formula Q + Y - as the basic compound represented by, but are not limited to, availability and from the viewpoint of handling, the following compounds:

CHOLi COLi (CHCOLi
CHONa CONa (CHCONa
CHOK COK (CHCOK

Figure 2016189327
から成る群より選択される少なくとも1つが好ましい。 CH 3 OLi C 2 H 5 OLi (CH 3 ) 3 COLi
CH 3 ONa C 2 H 5 ONa (CH 3) 3 CONa
CH 3 OK C 2 H 5 OK (CH 3 ) 3 COK
Figure 2016189327
At least one selected from the group consisting of

〔ケイ素化合物(C)〕
ケイ素化合物(C)は、下記一般式(C):

Figure 2016189327
{式中、Rc1、Rc2、及びRc3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、又は置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基を示し、そして、Xは、一般式OR(式中、Rは、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のシリル基、SOCH、又はSOCFを示す。)で表される基、又はハロゲン原子を示す。}で表される化合物である。 [Silicon compound (C)]
The silicon compound (C) has the following general formula (C):
Figure 2016189327
{Wherein R c1 , R c2 , and R c3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. X 1 represents a general formula OR 1 (wherein R 1 represents a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silyl group having 1 to 20 carbon atoms, SO 2 CH 3 or SO 2 CF 3. ) Or a halogen atom. } It is a compound represented.

c1〜Rc3及び一般式OR中のRにおける「置換されていてもよい炭化水素基」、並びにRc1〜Rc3における「置換されていてもよい炭化水素基」及び「置換されていてもよいアルコキシ基」としては、それぞれ、上記一般式(A2)におけるRa4及びRa5と同様である。 “Optionally substituted hydrocarbon group” in R c1 to R c3 and R 1 in the general formula OR 1 and “ optionally substituted hydrocarbon group” and “substituted” in R c1 to R c3 The “optional alkoxy group” is the same as R a4 and R a5 in the general formula (A2).

は、フッ素、塩素、臭素、及びヨウ素から選ばれるハロゲン原子である。化合物の入手性、及び電解液中における安定性の観点から、フッ素又は塩素がより好ましい。
上記一般式OR中のRと対応する「シリル基」は、炭素原子がケイ素原子を介してO原子に結合することになる構造を有する基である。このようなシリル基としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族基を有するシリル基;シリル基中の水素原子がフッ素置換されたトリフルオロメチルシリル基等のフッ素置換シリル基;等が挙げられる。シリル基は、必要に応じて、種々の官能基で置換されていてもよい。このような官能基としては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;ニトリル基(−CN);エーテル基(−O−);カーボネート基(−OCO−);エステル基(−CO−);カルボニル基(−CO−);スルフィド基(−S−);スルホキシド基(−SO−);スルホン基(−SO−);ウレタン基(−NHCO−):フェニル基、ベンジル基等の芳香族基;等が挙げられる。
X 1 is a halogen atom selected from fluorine, chlorine, bromine and iodine. From the viewpoint of availability of the compound and stability in the electrolytic solution, fluorine or chlorine is more preferable.
Corresponding to R 1 in the general formula OR 1 "silyl group" is a group having a structure that will have carbon atoms bonded to the O atom via a silicon atom. Such a silyl group is not particularly limited, and examples thereof include a silyl group having an aliphatic group; a fluorine-substituted silyl group such as a trifluoromethylsilyl group in which a hydrogen atom in the silyl group is fluorine-substituted; . The silyl group may be substituted with various functional groups as necessary. Such a functional group is not particularly limited. For example, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom; a nitrile group (—CN); an ether group (—O—); a carbonate group (—OCO 2 —). Ester group (—CO 2 —); carbonyl group (—CO—); sulfide group (—S—); sulfoxide group (—SO—); sulfone group (—SO 2 —); urethane group (—NHCO 2 ); -): Aromatic groups such as phenyl group and benzyl group;

上記一般式OR中のRについて、シリル基中の炭素数は、1〜20であり、1〜10が好ましく、1〜6がより好ましい。シリル基中の炭素数が上記範囲内であることにより、非水溶媒との混和性により優れる傾向にある。
上記一般式(C)におけるRc1c2c3Si基としては、(CHSi、(CSi、(CSi、(tert−C)(CHSi、(CH=CH)Si、(CH=CHCHSi、又は(CFSiが好ましく、(CSi又は(CHSiがより好ましい。Rc1c2c3Si基が上記構造を有することにより、リチウムイオン二次電池内での化学的耐久性がより向上する傾向にある。
For R 1 in the general formula OR 1, the number of carbon atoms in the silyl group is a 1-20, 1-10 preferably, 1-6 is more preferable. When the number of carbon atoms in the silyl group is within the above range, the miscibility with the nonaqueous solvent tends to be superior.
As the R c1 R c2 R c3 Si group in the general formula (C), (CH 3 ) 3 Si, (C 2 H 5 ) 3 Si, (C 3 H 7 ) 3 Si, (tert-C 4 H 9 ) (CH 3 ) 2 Si, (CH 2 ═CH) 3 Si, (CH 2 ═CHCH 2 ) 3 Si, or (CF 3 ) 3 Si are preferred, (C 2 H 5 ) 3 Si or (CH 3 ) 3 Si is more preferred. When the R c1 R c2 R c3 Si group has the above structure, chemical durability in the lithium ion secondary battery tends to be further improved.

ケイ素化合物(C)のより好ましい具体例としては、入手性及びハンドリングの観点から、XがORの場合:
(CHSiOH
(CHSiOSi(CH
(CSiOSi(C
(C)(CHSiOSi(CH(C
(CH=CH)(CHSiOSi(CH(CH=CH
(CSiOSi(C
(C)(CHSiOSi(CH(C
(C)(CHSiOSi(CH(C
(CSiOSi(C
(CHSiOSOCF
(CHSiOSOCH
等が挙げられ、そして
As a more preferable specific example of the silicon compound (C), from the viewpoint of availability and handling, when X 1 is OR 1 :
(CH 3 ) 3 SiOH
(CH 3 ) 3 SiOSi (CH 3 ) 3
(C 2 H 5 ) 3 SiOSi (C 2 H 5 ) 3
(C 2 H 5 ) (CH 3 ) 2 SiOSi (CH 3 ) 2 (C 2 H 5 )
(CH 2 = CH) (CH 3) 2 SiOSi (CH 3) 2 (CH = CH 2)
(C 3 H 7 ) 3 SiOSi (C 3 H 7 ) 3
(C 3 H 7 ) (CH 3 ) 2 SiOSi (CH 3 ) 2 (C 3 H 7 )
(C 4 H 9 ) (CH 3 ) 2 SiOSi (CH 3 ) 2 (C 4 H 9 )
(C 4 H 9 ) 3 SiOSi (C 4 H 9 ) 3
(CH 3 ) 3 SiOSO 2 CF 3
(CH 3 ) 3 SiOSO 2 CH 3
Etc., and

がハロゲン原子の場合:
(CHSiF
(CHSiCl
(CSiF
(CSiCl
(iso−CSiF
(iso−CSiCl
(tert−C)(CHSiF
(tert−C)(CHSiCl
(ClCH)(CHSiF
(ClCH)(CHSiCl
(CSiF
(CSiCl
等が挙げられる。
When X 1 is a halogen atom:
(CH 3 ) 3 SiF
(CH 3 ) 3 SiCl
(C 2 H 5 ) 3 SiF
(C 2 H 5 ) 3 SiCl
(Iso-C 3 H 7) 3 SiF
(Iso-C 3 H 7) 3 SiCl
(Tert-C 4 H 9) (CH 3) 2 SiF
(Tert-C 4 H 9) (CH 3) 2 SiCl
(ClCH 2 ) (CH 3 ) 2 SiF
(ClCH 2 ) (CH 3 ) 2 SiCl
(C 6 H 5 ) 3 SiF
(C 6 H 5 ) 3 SiCl
Etc.

[(a)成分と(b)成分との併用]
前記(a)成分と前記(b)成分とを含有する添加剤組成物が添加された電解液は、(a)成分である化合物(A)の有利な効果を維持しつつ、その分解が抑制されて保存安定性が大幅に改善する。従って、該電解液を使用したリチウムイオン二次電池は、電池のサイクル特性の改善効果を維持しつつ、入出力特性を向上させるととともに、ガス発生を抑制できる。この理由について、詳細なメカニズムは明らかではないが、シリル基を有する化合物(A)((a)成分)と、前記(b)成分とが協働することにより、(a)成分の分解を抑制して、これを含有する電解液の保存安定性を改善し、更に(a)成分及び前記(b)成分の両方が、正極若しくは負極又はそれらの両方に作用するのであろう。そして、このことにより、電池のサイクル特性の改善効果を維持しつつ、入出力特性を向上させるとともに、電解液の分解及びガス発生を抑制することができると考えられる。
[Combination of component (a) and component (b)]
The electrolytic solution to which the additive composition containing the component (a) and the component (b) is added maintains the advantageous effects of the compound (A) as the component (a) and suppresses the decomposition thereof. Storage stability is greatly improved. Therefore, the lithium ion secondary battery using the electrolytic solution can improve the input / output characteristics and suppress gas generation while maintaining the effect of improving the cycle characteristics of the battery. Although the detailed mechanism is not clear for this reason, the decomposition of component (a) is suppressed by the cooperation of compound (A) (component (a)) having a silyl group and component (b). Thus, the storage stability of the electrolytic solution containing this will be improved, and further, both the component (a) and the component (b) will act on the positive electrode, the negative electrode, or both. And it is thought that by this, while improving the cycling characteristics of a battery, while improving input-output characteristics, decomposition | disassembly of electrolyte solution and gas generation can be suppressed.

ここで、前記(a)成分と前記(b)成分の双方を含有する組成物において、両者の組成比が重要である。(a)成分に対する(b)成分の使用量を、特定の範囲に制御することにより、電池のサイクル特性を維持しつつ入出力特性を十分に向上させることができる。
具体的には、電解液用の添加剤組成物中の(b)成分の含有量は、電解液の粘度、電池の入出力特性、及びサイクル寿命の観点から、(a)成分100質量%に対して、1質量ppm以上100質量%以下である。(b)成分の含有量は、(a)成分100質量%に対して、10質量ppm以上50質量%以下であることが好ましく、50質量ppm以上20質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上10質量%以下であることが特に好ましい。この(b)成分の含有量、又は添加剤組成物の組成比は、19F−NMR、31P−NMR、29Si−NMR等のNMR測定;ICP−MS、ICP−AES等の元素分析;ガスクロマトグラフ測定及びGC−MS測定等により確認することができる。各種測定法において、標準物質を用いて検量線を作成して測定値を比較する手法により、(b)成分の含有量、又は添加剤組成物の組成比を決定することができる。
Here, in the composition containing both the component (a) and the component (b), the composition ratio of both is important. By controlling the amount of component (b) used relative to component (a) within a specific range, the input / output characteristics can be sufficiently improved while maintaining the cycle characteristics of the battery.
Specifically, the content of the component (b) in the additive composition for the electrolytic solution is set to 100% by mass of the component (a) from the viewpoint of the viscosity of the electrolytic solution, the input / output characteristics of the battery, and the cycle life. On the other hand, it is 1 mass ppm or more and 100 mass% or less. The content of the component (b) is preferably 10 ppm to 50% by mass, more preferably 50 ppm to 20% by mass, with respect to 100% by mass of the component (a). It is particularly preferable that the content is 1% by mass or more and 10% by mass or less. The content of this component (b) or the composition ratio of the additive composition is 19 F-NMR, 31 P-NMR, 29 Si-NMR and other NMR measurements; ICP-MS, ICP-AES and other elemental analysis; It can be confirmed by gas chromatograph measurement and GC-MS measurement. In various measurement methods, the content of component (b) or the composition ratio of the additive composition can be determined by preparing a calibration curve using a standard substance and comparing the measured values.

[添加剤組成物の製造方法及び形態]
本実施形態にかかる電解液用の添加剤組成物の製造方法としては、例えば、以下の方法1)及び2)が挙げられる。
1)(a)成分に、(b)成分の所定量を添加することにより、添加剤組成物を得る方法;
2)(a)成分を合成する時の原料として、(b)成分を使用し、合成反応後の精製(蒸留)条件を制御することにより、(a)成分に対して所定量の(b)成分を残存させることにより、添加剤組成物を得る方法
[Production method and form of additive composition]
Examples of the method for producing an additive composition for an electrolyte solution according to this embodiment include the following methods 1) and 2).
1) A method of obtaining an additive composition by adding a predetermined amount of the component (b) to the component (a);
2) The component (b) is used as a raw material when the component (a) is synthesized, and a predetermined amount of (b) is added to the component (a) by controlling the purification (distillation) conditions after the synthesis reaction. Method for obtaining an additive composition by leaving components

本実施形態の添加剤組成物は、上記(a)成分及び(b)成分のみから構成されていてもよいし、必要に応じて、これら以外のその他の成分を含有していてもよい。このようなその他の成分としては、特に限定されないが、例えば、リチウム塩、不飽和結合含有カーボネート、ハロゲン原子含有カーボネート、カルボン酸無水物、硫黄原子含有化合物(例えば、スルフィド、ジスルフィド、スルホン酸エステル、スルフィト、スルフェート、スルホン酸無水物等)、ニトリル基含有化合物等が挙げられる。   The additive composition of the present embodiment may be composed of only the component (a) and the component (b), or may contain other components other than these as necessary. Examples of such other components include, but are not limited to, lithium salts, unsaturated bond-containing carbonates, halogen atom-containing carbonates, carboxylic acid anhydrides, sulfur atom-containing compounds (for example, sulfides, disulfides, sulfonate esters, Sulfite, sulfate, sulfonic acid anhydride, etc.), nitrile group-containing compounds and the like.

その他の成分の具体例としては、例えば、
リチウム塩、例えば、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムジフルオロ(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロ(オキサラト)ホスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート等;
不飽和結合含有カーボネート、例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート等;
ハロゲン原子含有カーボネート、例えば、フルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等;
カルボン酸無水物、例えば、無水酢酸、無水安息香酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等;
硫黄原子含有化合物、例えば、エチレンスルフィト、1,3−プロパンスルトン、1,3−プロペンスルトン、1,4−ブタンスルトン、エチレンスルフェート、ビニレンスルフェート等;及び
ニトリル基含有化合物、例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、アジポニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル等;
が挙げられる。
Specific examples of other components include, for example,
Lithium salts such as lithium monofluorophosphate, lithium difluorophosphate, lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro (oxalato) borate, lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate, etc .;
Unsaturated bond-containing carbonates such as vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate and the like;
Halogen atom-containing carbonates such as fluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate and the like;
Carboxylic anhydrides such as acetic anhydride, benzoic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride and the like;
Sulfur atom-containing compounds such as ethylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butane sultone, ethylene sulfate, vinylene sulfate, and the like; and nitrile group-containing compounds such as acetonitrile, Propionitrile, adiponitrile, succinonitrile, glutaronitrile, etc .;
Is mentioned.

このようなその他の成分を添加剤組成物に含有させることにより、該添加剤組成物を使用したリチウムイオン二次電池のサイクル特性がより向上する傾向にある。
本発明の実施形態における添加剤組成物の形態は、液体、固体、又は液体と固体との混合物(スラリー状態)のいずれであってもよい。
後述する非水溶媒とリチウム塩とから調製された電解液に本実施形態の添加剤組成物を添加して、非水蓄電デバイス用電解液を製造することができる。代替的には、本実施形態の添加剤組成物を、固体電解質に加えてもよい。
By including such other components in the additive composition, the cycle characteristics of the lithium ion secondary battery using the additive composition tend to be further improved.
The form of the additive composition in the embodiment of the present invention may be liquid, solid, or a mixture of liquid and solid (slurry state).
By adding the additive composition of the present embodiment to an electrolyte prepared from a nonaqueous solvent and a lithium salt, which will be described later, an electrolyte for a nonaqueous electricity storage device can be produced. Alternatively, the additive composition of the present embodiment may be added to the solid electrolyte.

<非水蓄電デバイス用電解液>
本発明の一実施形態において、非水蓄電デバイス用電解液(以下、単に「電解液」ともいう。)は、非水溶媒と、リチウム塩と、上記に説明した本実施形態の添加剤(化合物(A))とを含む。この実施形態では、非水溶媒とリチウム塩とを含む非水蓄電デバイス用電解液を予め調製しておいて、該非水蓄電デバイス用電解液に、本実施形態の添加剤を添加してよい。本技術分野では、一般に、添加剤は、電解液に対して比較的少量で添加される。本実施形態において、具体的には、電解液の全量に対して、50質量%以下とすることが好ましく、40質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましく、20質量%以下が特に好ましく、10質量%以下がとりわけ好ましく、就中5質量%以下、1質量%以下、又は0.5質量%で添加されることができる。添加剤(化合物(A))の添加量を、電解液の全量に対して、好ましくは0.01質量%以上とすることにより、該添加剤を使用することの効果が有効に発現される。添加剤の添加量は、電解液の全量に対して、より好ましくは0.02質量%以上であり、更に好ましくは0.1質量%以上であり、特に好ましくは0.5質量%以上である。
<Electrolyte for non-aqueous storage device>
In one embodiment of the present invention, an electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device (hereinafter also simply referred to as “electrolyte solution”) includes a non-aqueous solvent, a lithium salt, and the additive (compound) of the embodiment described above. (A)). In this embodiment, an electrolyte for a nonaqueous electricity storage device containing a nonaqueous solvent and a lithium salt may be prepared in advance, and the additive of the present embodiment may be added to the electrolyte for a nonaqueous electricity storage device. Generally in the art, additives are added in relatively small amounts relative to the electrolyte. In this embodiment, specifically, it is preferable to set it as 50 mass% or less with respect to the whole quantity of electrolyte solution, 40 mass% or less is more preferable, 30 mass% or less is further more preferable, and 20 mass% or less is especially preferable. Preferably, 10% by weight or less is particularly preferred, and in particular, 5% by weight or less, 1% by weight or less, or 0.5% by weight can be added. By adding the additive (compound (A)) in an amount of preferably 0.01% by mass or more based on the total amount of the electrolytic solution, the effect of using the additive is effectively expressed. The addition amount of the additive is more preferably 0.02% by mass or more, still more preferably 0.1% by mass or more, and particularly preferably 0.5% by mass or more with respect to the total amount of the electrolytic solution. .

本発明の別の実施形態において、電解液は、非水溶媒と、リチウム塩と、上記に説明した本実施形態の添加剤組成物とを含む。この実施形態では、非水溶媒とリチウム塩とを含む非水蓄電デバイス用電解液を予め調製しておいて、該非水蓄電デバイス用電解液に、本実施形態の添加剤組成物を添加してよい。この場合、電解液の全量に対して該添加剤組成物中の(a)成分(化合物(A))の占める量が上記の範囲となるように、添加剤組成物の添加量を調整することが好ましい。
続いて、本実施形態の電解液における非水溶媒及びリチウム塩について、以下に説明する。
In another embodiment of the present invention, the electrolytic solution includes a non-aqueous solvent, a lithium salt, and the additive composition of the present embodiment described above. In this embodiment, an electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device containing a non-aqueous solvent and a lithium salt is prepared in advance, and the additive composition of this embodiment is added to the electrolyte solution for the non-aqueous electricity storage device. Good. In this case, the additive amount of the additive composition is adjusted so that the amount of the component (a) (compound (A)) in the additive composition is within the above range with respect to the total amount of the electrolytic solution. Is preferred.
Then, the nonaqueous solvent and lithium salt in the electrolyte solution of this embodiment are demonstrated below.

[非水溶媒]
本実施形態の電解液に使用される非水溶媒としては、例えば、非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。
非プロトン性極性溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,2−ブチレンカーボネート、2,3−ブチレンカーボネート、1,2−ペンチレンカーボネート、2,3−ペンチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート等の環状カーボネート;γーブチロラクトン、γーバレロラクトン等のラクトン;スルホラン等の環状スルホン;テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル;エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルトリフルオロエチルカーボネート等の鎖状カーボネート;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル;ジメチルエーテル等の鎖状エーテル;プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等の鎖状カルボン酸エステル;及びジメトキシエタン等の鎖状ジエーテルが挙げられる。
これらの中でも、環状カーボネート、鎖状カーボネート等のカーボネートが好ましい。従って、カーボネートについて以下に説明する。
[Nonaqueous solvent]
Examples of the non-aqueous solvent used in the electrolyte solution of the present embodiment include an aprotic polar solvent.
Examples of the aprotic polar solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, 1,2-butylene carbonate, 2,3-butylene carbonate, 1,2-pentylene carbonate, 2,3-pentylene carbonate, and trifluoromethylethylene. Cyclic carbonates such as carbonate, fluoroethylene carbonate and 4,5-difluoroethylene carbonate; lactones such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone; cyclic sulfones such as sulfolane; cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane; ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate and diethyl Carbonate, methyl propyl carbonate, methyl isopropyl carbonate, dipropyl carbonate, methyl butyl carbonate, dibutyl carbonate, Chain carbonates such as ethyl propyl carbonate and methyl trifluoroethyl carbonate; Nitriles such as acetonitrile and propionitrile; Chain ethers such as dimethyl ether; Chain carboxylic esters such as methyl propionate and ethyl propionate; and dimethoxyethane Of the chain diethers.
Among these, carbonates such as cyclic carbonate and chain carbonate are preferable. Therefore, carbonate will be described below.

〔カーボネート〕
カーボネートとしては、特に限定されないが、例えば、環状カーボネート、鎖状カーボネート等のカーボネート系溶媒を用いることがより好ましい。カーボネート系溶媒として、環状カーボネートと鎖状カーボネートの組み合せを用いることが更に好ましい。電解液は、このようなカーボネートを含むことにより、イオン伝導性により優れる傾向にある。
[Carbonate]
Although it does not specifically limit as carbonate, For example, it is more preferable to use carbonate type solvents, such as cyclic carbonate and chain carbonate. It is more preferable to use a combination of a cyclic carbonate and a chain carbonate as the carbonate solvent. The electrolytic solution tends to be more excellent in ionic conductivity by including such a carbonate.

(環状カーボネート)
環状カーボネートとしては、特に限定されないが、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート等が挙げられる。これらのなかでも、エチレンカーボネート及びプロピレンカーボネートから成る群より選ばれる1種以上が好ましい。電解液は、このような環状カーボネートを含むことにより、イオン伝導性により優れる傾向にある。
(Cyclic carbonate)
Although it does not specifically limit as cyclic carbonate, For example, ethylene carbonate, propylene carbonate, fluoroethylene carbonate, etc. are mentioned. Among these, at least one selected from the group consisting of ethylene carbonate and propylene carbonate is preferable. The electrolytic solution tends to be more excellent in ionic conductivity by including such a cyclic carbonate.

(鎖状カーボネート)
鎖状カーボネートとしては、特に限定されないが、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びエチルメチルカーボネートから成る群より選ばれる1種以上が好ましい。電解液は、このような鎖状カーボネートを含むことにより、イオン伝導性により優れる傾向にある。
(Chain carbonate)
Although it does not specifically limit as a chain carbonate, For example, 1 or more types chosen from the group which consists of dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate is preferable. The electrolytic solution tends to be more excellent in ionic conductivity by including such a chain carbonate.

(カーボネート系溶媒)
カーボネート系溶媒として、環状カーボネートと鎖状カーボネートの組み合せを使用する場合、環状カーボネートと鎖状カーボネートとの混合比は、体積比(環状カーボネートの体積:鎖状カーボネートの体積)で、1:10〜5:1が好ましく、1:5〜3:1がより好ましく、1:5〜1:1が更に好ましい。混合比が上記範囲内にあるカーボネート系溶媒を使用することにより、リチウムイオン二次電池のイオン伝導性がより優れる傾向にある。
カーボネート系溶媒を用いる場合、必要に応じて、アセトニトリル、スルホラン等の他の非水溶媒を電解液に更に添加することができる。他の非水溶媒を用いることにより、リチウムイオン二次電池の電池物性がより改善する傾向にある。
上記で説明された非水溶媒は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Carbonate solvent)
When a combination of cyclic carbonate and chain carbonate is used as the carbonate solvent, the mixing ratio of cyclic carbonate and chain carbonate is 1:10 in volume ratio (volume of cyclic carbonate: volume of chain carbonate). 5: 1 is preferable, 1: 5 to 3: 1 is more preferable, and 1: 5 to 1: 1 is still more preferable. By using a carbonate-based solvent having a mixing ratio within the above range, the ion conductivity of the lithium ion secondary battery tends to be more excellent.
When a carbonate-based solvent is used, other non-aqueous solvents such as acetonitrile and sulfolane can be further added to the electrolytic solution as necessary. By using another non-aqueous solvent, the battery physical properties of the lithium ion secondary battery tend to be further improved.
The non-aqueous solvent demonstrated above can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

[リチウム塩]
リチウム塩は、電解液のイオン伝導性を担う電解質としての機能を有するものであれば、特に限定されない。リチウム塩は、正極若しくは負極、又は正極と負極との両方に作用することにより、電解液の酸化分解を抑制する機能を有していてもよい。
好適なリチウム塩としては、例えば、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSiF、LiOSO2k+1{式中、kは0〜8の整数である}、LiN(SO2k+1{式中、kは0〜8の整数である}、LiPF(C2k+16−n{式中、nは1〜5の整数であり、かつkは1〜8の整数である}、LiB(C、LiBF(C)、LiPF(C等が挙げられる。リチウム塩としての入手性、ハンドリングのし易さ、及び溶解のし易さの観点から、LiPF、LiBF、LiN(SO2k+1{式中、kは0〜8の整数である}、LiPF(C2k+16−n{nは1〜5の整数であり、かつkは1〜8の整数である}、LiB(C、LiBF(C)が好ましく、LiPF、LiBF、LiN(SO2k+1{式中、kは0〜8の整数である}、LiB(Cがより好ましく、LiPFが特に好ましい。上記で列挙した構造を有する複数のリチウム塩の中で、1種又は2種以上の組み合わせを使用してよい。
[Lithium salt]
A lithium salt will not be specifically limited if it has a function as an electrolyte which bears the ionic conductivity of electrolyte solution. The lithium salt may have a function of suppressing oxidative decomposition of the electrolytic solution by acting on the positive electrode or the negative electrode, or both the positive electrode and the negative electrode.
Suitable lithium salts include, for example, LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F 2k + 1 {wherein k is an integer from 0 to 8}, LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 {where k is an integer from 0 to 8}, LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n {where n is an integer from 1 to 5 and k is 1 to 8}, LiB (C 2 O 4 ) 2 , LiBF 2 (C 2 O 4 ), LiPF 2 (C 2 O 4 ) 2 and the like. LiPF 6 , LiBF 4 , LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 {wherein k is an integer of 0 to 8 from the viewpoint of availability as a lithium salt, ease of handling, and ease of dissolution LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n {n is an integer from 1 to 5 and k is an integer from 1 to 8}, LiB (C 2 O 4 ) 2 , LiBF 2 ( C 2 O 4 ) is preferable, LiPF 6 , LiBF 4 , LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 {wherein k is an integer of 0 to 8}, LiB (C 2 O 4 ) 2 is more preferable. LiPF 6 is particularly preferred. Among the plurality of lithium salts having the structures listed above, one or a combination of two or more may be used.

リチウム塩の含有量は、上記非水溶媒100質量%に対し、1質量%以上40質量%以下であることが好ましく、5質量%以上35質量%以下であることがより好ましく、7質量%以上30質量%以下であることが特に好ましい。リチウム塩の含有量が1質量%以上である場合、リチウムイオン二次電池のイオン伝導性により優れる傾向にある。該含有量が40質量%以下である場合、リチウム塩の低温における溶解性がより向上する傾向にある。非水溶媒に対するリチウム塩の含有量は、19F−NMR、11B−NMR、31P−NMR等のNMR測定により確認することができる。また、リチウムイオン二次電池中の電解液中のリチウム塩の含有量も、上記と同様に、19F−NMR、11B−NMR、31P−NMR等のNMR測定;並びにICP−MS、ICP−AES等の元素分析により確認することができる。 The content of the lithium salt is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 5% by mass or more and 35% by mass or less, and more preferably 7% by mass or more with respect to 100% by mass of the nonaqueous solvent. It is particularly preferably 30% by mass or less. When the content of the lithium salt is 1% by mass or more, the ion conductivity of the lithium ion secondary battery tends to be superior. When the content is 40% by mass or less, the solubility of the lithium salt at a low temperature tends to be further improved. The content of the lithium salt relative to the non-aqueous solvent can be confirmed by NMR measurement such as 19 F-NMR, 11 B-NMR, 31 P-NMR. Further, the content of the lithium salt in the electrolyte solution in the lithium ion secondary battery is also measured by NMR measurement such as 19 F-NMR, 11 B-NMR, 31 P-NMR, etc .; and ICP-MS, ICP. -It can be confirmed by elemental analysis such as AES.

〔電解液に対する他の添加剤〕
本実施形態にかかる電解液には、必要に応じて、上記の添加剤(化合物(A)ないし(a)成分)及び上記(b)成分以外のその他の添加剤を含有させてもよい。このような添加剤としては、特に限定されず、上記の非水溶媒及びリチウム塩で例示した化合物も含む。例えば、リチウム塩、不飽和結合含有カーボネート、ハロゲン原子含有カーボネート、カルボン酸無水物、硫黄原子含有化合物(例えば、スルフィド、ジスルフィド、スルホン酸エステル、スルフィト、スルフェート、スルホン酸無水物等)、ニトリル基含有化合物等が挙げられる。
その他の添加剤の具体例は、以下の通りである:
リチウム塩:例えば、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム、リチウムビス(オキサラト)ボレート、リチウムジフルオロ(オキサラト)ボレート、リチウムテトラフルオロ(オキサラト)ホスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート等;
不飽和結合含有カーボネート:例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート等;
ハロゲン原子含有カーボネート:例えば、フルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等;
カルボン酸無水物:例えば、無水酢酸、無水安息香酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等;
硫黄原子含有化合物:例えば、エチレンスルフィト、1,3−プロパンスルトン、1,3−プロペンスルトン、1,4−ブタンスルトン、エチレンスルフェート、ビニレンスルフェート等;
ニトリル基含有化合物:例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル、アジポニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル等。
[Other additives to the electrolyte]
The electrolyte solution according to the present embodiment may contain other additives other than the above-described additives (compounds (A) to (a)) and the above-mentioned component (b) as necessary. Such additives are not particularly limited, and include the compounds exemplified for the non-aqueous solvent and the lithium salt. For example, lithium salt, unsaturated bond-containing carbonate, halogen atom-containing carbonate, carboxylic acid anhydride, sulfur atom-containing compound (for example, sulfide, disulfide, sulfonate ester, sulfite, sulfate, sulfonic acid anhydride, etc.), nitrile group-containing Compounds and the like.
Specific examples of other additives are as follows:
Lithium salts: for example, lithium monofluorophosphate, lithium difluorophosphate, lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro (oxalato) borate, lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate, etc .;
Unsaturated bond-containing carbonate: for example, vinylene carbonate, vinyl ethylene carbonate, etc .;
Halogen atom-containing carbonate: for example, fluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate, etc .;
Carboxylic anhydride: for example, acetic anhydride, benzoic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, etc .;
Sulfur atom-containing compounds: for example, ethylene sulfite, 1,3-propane sultone, 1,3-propene sultone, 1,4-butane sultone, ethylene sulfate, vinylene sulfate, etc.
Nitrile group-containing compounds: for example, acetonitrile, propionitrile, adiponitrile, succinonitrile, glutaronitrile and the like.

このようなその他の添加剤を用いることにより、電池のサイクル特性がより向上する傾向にある。
中でも、電池のサイクル特性を更に向上させるという観点から、ジフルオロリン酸リチウム及びモノフルオロリン酸リチウムから成る群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。ジフルオロリン酸リチウム及びモノフルオロリン酸リチウムから成る群から選択される少なくとも1種の添加剤の含有量は、電解液100質量%に対して、0.001質量%以上が好ましく、0.005質量%以上がより好ましく、0.02質量%以上がさらに好ましい。この含有量が0.001質量%以上であると、リチウムイオン二次電池のサイクル寿命がより向上する傾向にある。また、この含有量は、3質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。この含有量が3質量%以下であると、リチウムイオン二次電池のイオン伝導性がより向上する傾向にある。
電解液中のその他の添加剤の含有量は、例えば、31P−NMR、19F−NMR等のNMR測定により確認することができる。
By using such other additives, the cycle characteristics of the battery tend to be further improved.
Especially, it is preferable that at least 1 sort (s) selected from the group which consists of lithium difluorophosphate and lithium monofluorophosphate is included from a viewpoint of improving the cycling characteristics of a battery further. The content of at least one additive selected from the group consisting of lithium difluorophosphate and lithium monofluorophosphate is preferably 0.001% by mass or more, and 0.005% by mass with respect to 100% by mass of the electrolytic solution. % Or more is more preferable, and 0.02 mass% or more is more preferable. When the content is 0.001% by mass or more, the cycle life of the lithium ion secondary battery tends to be further improved. Further, the content is preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and further preferably 1% by mass or less. When the content is 3% by mass or less, the ion conductivity of the lithium ion secondary battery tends to be further improved.
The content of other additives in the electrolytic solution can be confirmed by NMR measurement such as 31 P-NMR and 19 F-NMR.

<非水蓄電デバイス>
本実施形態に係る電解液は、非水蓄電デバイス用電解液として好適に用いられる。ここで、非水蓄電デバイスとは、蓄電デバイス中の電解液における溶媒として水以外の溶媒を用いる蓄電デバイスをいい、好ましくは水を用いない蓄電デバイスである。非水蓄電デバイスの例として、リチウムイオン二次電池、リチウム−硫黄電池、リチウム−空気電池、ナトリウムイオン二次電池、カルシウムイオン二次電池、及びリチウムイオンキャパシタが挙げられる。これらの中でも、実用性及び耐久性の観点から、リチウムイオン二次電池及びリチウムイオンキャパシタが好ましく、リチウムイオン二次電池がより好ましい。
<Non-aqueous storage device>
The electrolyte solution according to the present embodiment is suitably used as an electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices. Here, the non-aqueous electricity storage device refers to an electricity storage device that uses a solvent other than water as the solvent in the electrolytic solution in the electricity storage device, and is preferably an electricity storage device that does not use water. Examples of non-aqueous storage devices include lithium ion secondary batteries, lithium-sulfur batteries, lithium-air batteries, sodium ion secondary batteries, calcium ion secondary batteries, and lithium ion capacitors. Among these, from the viewpoints of practicality and durability, a lithium ion secondary battery and a lithium ion capacitor are preferable, and a lithium ion secondary battery is more preferable.

<リチウムイオン二次電池>
本発明の一実施形態において、リチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」ともいう。)は、上記電解液と、正極活物質を含有する正極と、負極活物質を含有する負極とを備える。この電池は、上述の電解液を備える以外は、従来のリチウムイオン二次電池と同様の構成を有していてもよい。
<Lithium ion secondary battery>
In one embodiment of the present invention, a lithium ion secondary battery (hereinafter, also simply referred to as “battery”) includes the above electrolytic solution, a positive electrode containing a positive electrode active material, and a negative electrode containing a negative electrode active material. . This battery may have the same configuration as a conventional lithium ion secondary battery except that it includes the above-described electrolyte solution.

[正極]
正極は、リチウムイオン二次電池の正極として作用するのであれば特に限定されない。従って、既知の正極を使用してよい。正極は、正極活物質としてリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料から成る群より選ばれる1種以上の材料を含むことが好ましい。そのような材料としては、例えば、下記一般式(6a)及び(6b):
LiMO (6a)
Li (6b)
{式中、Mは遷移金属から選ばれる1種以上の金属を示し、xは0〜1の数であり、かつyは0〜2の数である。}のそれぞれで表されるリチウム含有化合物、及びその他のリチウム含有化合物が挙げられる。
一般式(6a)及び(6b)のそれぞれで表されるリチウム含有化合物として、は例えば、LiCoOに代表されるリチウムコバルト酸化物;LiMnO、LiMn、及びLiMnに代表されるリチウムマンガン酸化物;LiNiOに代表されるリチウムニッケル酸化物;LiMO{式中、MはNi、Mn、Co、Al及びMgから成る群より選ばれる2種以上の元素を示し、かつzは0.9超1.2未満の数である。}で表されるリチウム含有複合金属酸化物;及びLiFePOで表されるリン酸鉄オリビンを使用してよい。
[Positive electrode]
A positive electrode will not be specifically limited if it acts as a positive electrode of a lithium ion secondary battery. Therefore, a known positive electrode may be used. The positive electrode preferably includes one or more materials selected from the group consisting of materials capable of inserting and extracting lithium ions as a positive electrode active material. Examples of such a material include the following general formulas (6a) and (6b):
Li x MO 2 (6a)
Li y M 2 O 4 (6b)
{In the formula, M represents one or more metals selected from transition metals, x is a number from 0 to 1, and y is a number from 0 to 2. }, A lithium-containing compound represented by each of the above and other lithium-containing compounds.
Examples of the lithium-containing compound represented by each of the general formulas (6a) and (6b) include lithium cobalt oxides typified by LiCoO 2 ; LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , and Li 2 Mn 2 O 4 . Lithium manganese oxide typified; Lithium nickel oxide typified by LiNiO 2 ; Li z MO 2 {wherein M represents two or more elements selected from the group consisting of Ni, Mn, Co, Al and Mg. Z is a number greater than 0.9 and less than 1.2. } Lithium-containing composite metal oxide represented by :; and iron phosphate olivine represented by LiFePO 4 may be used.

一般式(6a)及び(6b)のそれぞれで表されるリチウム含有化合物以外のリチウム含有化合物としては、例えば、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物、リチウムを有する金属カルコゲン化物、リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸金属化合物、及びリチウムと遷移金属元素とを含むケイ酸金属化合物(例えばLiSiO、Mは一般式(6a)と同義であり、tは0〜1の数、uは0〜2の数を示す。)が挙げられる。より高い電圧を得る観点から、リチウム含有化合物としては、特に、
リチウムと、
コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、及びチタン(Ti)からなる群より選ばれる少なくとも1種の遷移金属元素と、
を含む複合酸化物、及びリン酸金属化合物が好ましい。
リチウム含有化合物としてより具体的には、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物又はリチウムと遷移金属元素とを含む金属カルコゲン化物、及びリチウムを有するリン酸金属化合物がより好ましく、例えば、それぞれ以下の一般式(7a)及び(7b):
Li (7a)
LiIIPO (7b)
{式中、Dは酸素又はカルコゲン元素を示し、M及びMIIはそれぞれ1種以上の遷移金属元素を示し、v及びwの値は、電池の充放電状態によってり、vは0.05〜1.10、wは0.05〜1.10の数を示す。}のそれぞれで表される化合物が挙げられる。
Examples of the lithium-containing compound other than the lithium-containing compound represented by each of the general formulas (6a) and (6b) include a composite oxide containing lithium and a transition metal element, a metal chalcogenide containing lithium, and lithium and transition. A metal phosphate compound containing a metal element, and a metal silicate compound containing lithium and a transition metal element (for example, Li t M u SiO 4 , M is synonymous with the general formula (6a), and t is 0 to 1 Number, u represents a number from 0 to 2.). From the viewpoint of obtaining a higher voltage, as the lithium-containing compound, in particular,
With lithium,
Selected from the group consisting of cobalt (Co), nickel (Ni), manganese (Mn), iron (Fe), copper (Cu), zinc (Zn), chromium (Cr), vanadium (V), and titanium (Ti) At least one transition metal element,
The composite oxide containing and a metal phosphate compound are preferable.
More specifically, the lithium-containing compound is more preferably a composite oxide containing lithium and a transition metal element or a metal chalcogenide containing lithium and a transition metal element, and a metal phosphate compound containing lithium. General formulas (7a) and (7b):
Li v M I D 2 (7a )
Li w M II PO 4 (7b)
{Wherein D represents oxygen or a chalcogen element, M I and M II each represent one or more transition metal elements, and the values of v and w depend on the charge / discharge state of the battery, and v is 0.05 -1.10, w shows the number of 0.05-1.10. }, Compounds represented by each of the above.

上述の一般式(7a)で表されるリチウム含有化合物は層状構造を有し、上述の一般式(7b)で表される化合物はオリビン構造を有する。これらのリチウム含有化合物は、構造を安定化させる等の目的から、Al、Mg、又はその他の遷移金属元素により遷移金属元素の一部を置換したもの、これらの金属元素を結晶粒界に含ませたもの、酸素原子の一部をフッ素原子等で置換したもの、正極活物質表面の少なくとも一部に他の正極活物質を被覆したもの等であってもよい。
リチウム含有化合物以外の正極活物質としては、例えば、S、MnO、FeO、FeS、V、V13、TiO、TiS、MoS、及びNbSeに代表される、リチウム以外の金属の酸化物。硫化物、セレン化物等が挙げられる。
導電性高分子としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、及びポリピロールに代表される導電性高分子が挙げられる。
正極活物質としてリチウム含有化合物を用いると、高電圧及び高エネルギー密度を得ることができる傾向にあるので好ましい。
上記で説明した正極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
The lithium-containing compound represented by the above general formula (7a) has a layered structure, and the compound represented by the above general formula (7b) has an olivine structure. These lithium-containing compounds are obtained by substituting a part of the transition metal element with Al, Mg, or other transition metal elements for the purpose of stabilizing the structure, and include these metal elements in the grain boundaries. It is also possible that the oxygen atom is partially substituted with a fluorine atom or the like, or at least a part of the surface of the positive electrode active material is coated with another positive electrode active material.
Examples of the positive electrode active material other than the lithium-containing compound include S, MnO 2 , FeO 2 , FeS 2 , V 2 O 5 , V 6 O 13 , TiO 2 , TiS 2 , MoS 2 , and NbSe 2. , Oxides of metals other than lithium. Examples thereof include sulfides and selenides.
Examples of the conductive polymer include conductive polymers represented by polyaniline, polythiophene, polyacetylene, and polypyrrole.
It is preferable to use a lithium-containing compound as the positive electrode active material because a high voltage and a high energy density tend to be obtained.
The positive electrode active material demonstrated above is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

正極活物質の数平均粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.05μm〜100μm、より好ましくは1μm〜10μmである。正極活物質の数平均粒子径は、湿式の粒子径測定装置(例えば、レーザー回折/散乱式粒度分布計、及び動的光散乱式粒度分布計)により測定することができる。代替的には、透過型電子顕微鏡により観察した粒子100個をランダムに抽出し、画像解析ソフト(例えば、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト、商品名「A像くん」)で解析し、その相加平均を算出することにより、正極活物質の数平均粒子径を得ることもできる。この場合、同じ試料に対して、測定方法間で数平均粒子径が異なる場合は、標準試料を対象として作成した検量線を用いてもよい。   The number average particle diameter (primary particle diameter) of the positive electrode active material is preferably 0.05 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 10 μm. The number average particle size of the positive electrode active material can be measured by a wet particle size measuring device (for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution meter and a dynamic light scattering particle size distribution meter). Alternatively, 100 particles observed with a transmission electron microscope are randomly extracted and analyzed with image analysis software (for example, image analysis software manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd., trade name “A Image-kun”). By calculating the arithmetic average, the number average particle diameter of the positive electrode active material can also be obtained. In this case, when the number average particle diameter differs between measurement methods for the same sample, a calibration curve created for the standard sample may be used.

本実施形態では、より高い電圧を実現する観点から、正極は、4.2V(vsLi/Li)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質を含むことが好ましい。本実施形態にかかる電池は、このような正極を備えていても、サイクル寿命の向上を可能にする点で有用である。ここで、4.2V(vsLi/Li)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質とは、4.2V(vsLi/Li)以上の電位でリチウムイオン二次電池の正極として充電及び放電反応を起こすことができる正極活物質であり、かつ0.1Cの定電流放電時の放電容量が活物質の質量1gに対して10mAh以上である正極活物質をいう。従って、正極活物質が、4.2V(vsLi/Li)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する限り、4.2V(vsLi/Li)以下の電位において放電容量を有していてもよい。
本実施形態で用いる正極活物質の放電容量は、4.2V(vsLi/Li)以上の電位において、10mAh/g以上が好ましく、15mAh/g以上がより好ましく、20mAh/g以上がさらに好ましい。正極活物質の放電容量が、4.2V(vsLi/Li)以上の電位において10mAh/g以上であることにより、電池が高電圧で駆動して高いエネルギー密度を達成することができる。正極活物質の放電容量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
In the present embodiment, from the viewpoint of realizing a higher voltage, the positive electrode preferably includes a positive electrode active material having a discharge capacity of 10 mAh / g or higher at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or higher. The battery according to this embodiment is useful in that the cycle life can be improved even if such a positive electrode is provided. Here, 4.2 V and a positive electrode active material having a 10 mAh / g or more discharge capacity (vsLi / Li +) or more potential, 4.2V (vsLi / Li +) of the lithium ion secondary battery or a potential A positive electrode active material that can cause a charge and discharge reaction as a positive electrode and has a discharge capacity of 10 mAh or more with respect to 1 g of mass of the active material at a constant current discharge of 0.1 C. Therefore, as long as the positive electrode active material has a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or more, it has a discharge capacity at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or less. May be.
The discharge capacity of the positive electrode active material used in the present embodiment is preferably 10 mAh / g or more, more preferably 15 mAh / g or more, and further preferably 20 mAh / g or more at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or more. When the discharge capacity of the positive electrode active material is 10 mAh / g or more at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or more, the battery can be driven at a high voltage to achieve a high energy density. The discharge capacity of the positive electrode active material can be measured by the method described in Examples.

正極活物質としては、下記式(E1):
LiMn2−xMa (E1)
{式中、Maは、遷移金属から選ばれる1種以上を示し、そしてxは0.2≦x≦0.7の範囲内の数である。}
で表される酸化物;
下記式(E2):
LiMeO (E2)
{式中、Meは遷移金属から選ばれる1種以上を示す。}で表される酸化物;
下記式(E3):
zLiMcO−(1−z)LiMdO (E3)
{式中、Mc及びMdは、それぞれ独立に、遷移金属から選ばれる1種以上を示し、そしてzは0.1≦z≦0.9の範囲内の数である。}で表される複合酸化物;
下記式(E4):
LiMb1−yFePO (E4)
{式中、Mbは、Mn、及びCoから成る群より選ばれる1種以上を示し、そしてyは0≦y≦0.9の範囲内の数である。}で表される化合物;及び
下記式(E5):
LiMfPOF (E5)
{式中、Mfは遷移金属から選ばれる1種以上を示す。}で表される化合物;
から成る群より選ばれる1種以上であることが好ましい。このような正極活物質を用いることにより、正極活物質の構造安定性がより優れる傾向にある。
As the positive electrode active material, the following formula (E1):
LiMn 2-x Ma x O 4 (E1)
{In the formula, Ma represents one or more selected from transition metals, and x is a number in the range of 0.2 ≦ x ≦ 0.7. }
An oxide represented by:
The following formula (E2):
LiMeO 2 (E2)
{In the formula, Me represents one or more selected from transition metals. } Oxides represented by
The following formula (E3):
zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 (E3)
{In the formula, Mc and Md each independently represent one or more selected from transition metals, and z is a number in the range of 0.1 ≦ z ≦ 0.9. } A composite oxide represented by
The following formula (E4):
LiMb 1-y Fe y PO 4 (E4)
{In the formula, Mb represents one or more selected from the group consisting of Mn and Co, and y is a number in the range of 0 ≦ y ≦ 0.9. }; And the following formula (E5):
Li 2 MfPO 4 F (E5)
{In the formula, Mf represents one or more selected from transition metals. } A compound represented by
It is preferably at least one selected from the group consisting of By using such a positive electrode active material, the structural stability of the positive electrode active material tends to be more excellent.

式(E1)で表される酸化物はスピネル型正極活物質でよい。スピネル型正極活物質としては、特に限定されないが、下記式(E1a):
LiMn2−xNi (E1a)
{式中、xは0.2≦x≦0.7の範囲内にある数である。}で表される酸化物が好ましく、下記式(E1b):
LiMn2−xNi (E1b)
{式中、xは0.3≦x≦0.6の範囲内にある数である。}で表される酸化物がより好ましい。
式(E1a)又は(E1b)で表される酸化物としては、特に限定されないが、例えば、LiMn1.5Ni0.5が挙げられる。式(E1)で表されるスピネル型酸化物を用いることにより、正極活物質の安定性が、より優れる傾向にある。
式(E1)で表されるスピネル型酸化物は、正極活物質の安定性、及び電子伝導性等の観点から、Mn原子のモル数に対して10モル%以下の範囲で、上記構造以外に、更に遷移金属又は遷移金属酸化物を含有してもよい。式(E1)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
The oxide represented by the formula (E1) may be a spinel positive electrode active material. Although it does not specifically limit as a spinel type positive electrode active material, following formula (E1a):
LiMn 2-x Ni x O 4 (E1a)
{Wherein x is a number within a range of 0.2 ≦ x ≦ 0.7. } Is preferable, and the following formula (E1b):
LiMn 2-x Ni x O 4 (E1b)
{Wherein x is a number within a range of 0.3 ≦ x ≦ 0.6. } Is more preferable.
The oxide represented by the formula (E1a) or (E1b), is not particularly limited, and examples thereof include LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4. By using the spinel oxide represented by the formula (E1), the stability of the positive electrode active material tends to be more excellent.
The spinel oxide represented by the formula (E1) has a structure other than the above structure in a range of 10 mol% or less with respect to the number of moles of Mn atoms from the viewpoints of stability of the positive electrode active material and electronic conductivity. Further, a transition metal or a transition metal oxide may be contained. The compound represented by Formula (E1) is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

式(E2)で表される酸化物は、層状酸化物正極活物質でよい。層状酸化物正極活物質としては、特に限定されないが、例えば、下記式(E2a):
LiMn1−v−wCoNi (E2a)
{式中、vは0.1≦v≦0.4の範囲内にある数であり、wは0.1≦w≦0.8の範囲内にある数である。}
LiCoO (E2b)
LiNi1−u−tCoAl (E2c)
{式中、0.1≦u≦0.2、0.01≦u≦0.1である。}のそれぞれで表される層状酸化物が好ましい。
The oxide represented by the formula (E2) may be a layered oxide positive electrode active material. Although it does not specifically limit as a layered oxide positive electrode active material, For example, following formula (E2a):
LiMn 1-v-w Co v Ni w O 2 (E2a)
{Wherein v is a number within a range of 0.1 ≦ v ≦ 0.4, and w is a number within a range of 0.1 ≦ w ≦ 0.8. }
LiCoO 2 (E2b)
LiNi 1-u-t Co u Al t O 2 (E2c)
{Wherein 0.1 ≦ u ≦ 0.2 and 0.01 ≦ u ≦ 0.1. } Is preferable.

式(E2a)で表される層状酸化物としては、特に限定されないが、例えば、LiNi1/3Co1/3Mn1/3、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.7Co0.2Mn0.1、LiNi0.8Co0.1Mn0.1、等が挙げられる。上記式(E2c)で表される層状酸化物としては、LiNi0.8Co0.15Al0.05等が挙げられる。このような式(E2)で表される化合物を用いることにより、正極活物質の安定性がより優れる傾向にある。式(E2)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
式(E3)で表される複合酸化物は、複合層状酸化物でよい。複合層状酸化物としては、特に限定されないが、例えば、下記式(E3a):
zLiMnO−(1−z)LiNiMnCo (E3a)
{式中、zは0.3≦z≦0.7の範囲内にある数であり、aは0.2≦a≦0.6の範囲内にある数であり、bは0.2≦b≦0.6の範囲内にある数であり、cは0.05≦c≦0.4の範囲内にある数であり、そして、a+b+c=1の関係を満たす。}で表される複合酸化物が好ましい。
The layered oxide represented by the formula (E2a) is not particularly limited. For example, LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.7 Co 0.2 Mn 0.1 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 , etc. . Examples of the layered oxide represented by the above formula (E2c) include LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 . By using such a compound represented by the formula (E2), the stability of the positive electrode active material tends to be more excellent. The compound represented by Formula (E2) is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The composite oxide represented by the formula (E3) may be a composite layered oxide. Although it does not specifically limit as a composite layered oxide, For example, following formula (E3a):
zLi 2 MnO 3 - (1- z) LiNi a Mn b Co c O 2 (E3a)
{Wherein z is a number within the range of 0.3 ≦ z ≦ 0.7, a is a number within the range of 0.2 ≦ a ≦ 0.6, and b is 0.2 ≦ 0.2 The number is in the range of b ≦ 0.6, c is the number in the range of 0.05 ≦ c ≦ 0.4, and satisfies the relationship of a + b + c = 1. } Is preferable.

式(E3a)において、0.4≦z≦0.6、a+b+c=1、0.3≦a≦0.4、0.3≦b≦0.4、かつ0.2≦c≦0.3である複合酸化物がより好ましい。式(E3)で表される複合酸化物を用いることにより、正極活物質の安定性がより優れる傾向にある。式(E3)で表される複合酸化物は、正極活物質の安定性、及び電子伝導性等の観点から、Mn、Ni、及びCo原子のモル数の総和に対して、10モル%以下の範囲で、上記構造以外に、更に遷移金属を含有してもよい。式(E3)で表される複合酸化物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。   In formula (E3a), 0.4 ≦ z ≦ 0.6, a + b + c = 1, 0.3 ≦ a ≦ 0.4, 0.3 ≦ b ≦ 0.4, and 0.2 ≦ c ≦ 0.3 The composite oxide is more preferable. By using the composite oxide represented by the formula (E3), the stability of the positive electrode active material tends to be more excellent. The composite oxide represented by the formula (E3) is 10 mol% or less with respect to the total number of moles of Mn, Ni, and Co atoms from the viewpoints of stability of the positive electrode active material, electronic conductivity, and the like. In addition to the above structure, a transition metal may be further contained. The composite oxide represented by the formula (E3) is used singly or in combination of two or more.

式(E4)で表される化合物は、オリビン型正極活物質でよい。オリビン型正極活物質としては、特に限定されないが、例えば、下記式(E4a):
LiMn1−yFePO (E4a)
{式中、yは0.05≦y≦0.8の範囲内にある数である。}で表される化合物、又は下記式(E4b):
LiCo1−yFePO (E4b)
{式中、yは、0.05≦y≦0.8の範囲内にある数である。}で表される化合物が好ましい。
式(E4)で表される化合物を用いることにより、正極活物質の安定性及び電子伝導性がより優れる傾向にある。式(E4)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
The compound represented by the formula (E4) may be an olivine type positive electrode active material. Although it does not specifically limit as an olivine type positive electrode active material, For example, following formula (E4a):
LiMn 1-y Fe y PO 4 (E4a)
{Wherein y is a number within a range of 0.05 ≦ y ≦ 0.8. }, Or the following formula (E4b):
LiCo 1-y Fe y PO 4 (E4b)
{Wherein y is a number within a range of 0.05 ≦ y ≦ 0.8. } Is preferable.
By using the compound represented by the formula (E4), the stability and electronic conductivity of the positive electrode active material tend to be more excellent. The compound represented by Formula (E4) is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

式(E5)で表される化合物は、フッ化オリビン型正極活物質でよい。フッ化オリビン型正極活物質としては、特に限定されないが、例えば、LiFePOF、LiMnPOF、及びLiCoPOFが好ましい。式(E5)で表される化合物を用いることにより、正極活物質の安定性がより優れる傾向にある。式(E5)で表される化合物は、正極活物質の安定性、及び電子伝導性等の観点から、Mn、Fe、及びCo原子のモル数の総和に対して10モル%以下の範囲で、上記構造以外に、更に遷移金属を含有してもよい。式(E5)で表される化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
上記4.2V(vsLi/Li)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。正極活物質として、4.2V(vsLi/Li)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有する正極活物質と、4.2V(vsLi/Li)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有しない正極活物質とを組み合わせて用いることもできる。4.2V(vsLi/Li)以上の電位で10mAh/g以上の放電容量を有しない正極活物質としては、例えば、LiFePO、LiV等が挙げられる。
The compound represented by the formula (E5) may be a fluorinated olivine type positive electrode active material. The fluoride olivine-type positive electrode active material is not particularly limited, for example, Li 2 FePO 4 F, Li 2 MnPO 4 F, and Li 2 CoPO 4 F are preferred. By using the compound represented by the formula (E5), the stability of the positive electrode active material tends to be more excellent. The compound represented by the formula (E5) is within a range of 10 mol% or less with respect to the total number of moles of Mn, Fe, and Co atoms from the viewpoint of stability of the positive electrode active material, electronic conductivity, and the like In addition to the above structure, a transition metal may be further contained. The compound represented by Formula (E5) is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The positive electrode active material having a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or more can be used alone or in combination of two or more. As the positive electrode active material, 4.2 V and the positive electrode active material having a 10 mAh / g or more discharge capacity (vsLi / Li +) or more potential, 4.2 V in (vsLi / Li +) or more potential 10 mAh / g or more A positive electrode active material having no discharge capacity can also be used in combination. Examples of the positive electrode active material that does not have a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or more include LiFePO 4 and LiV 3 O 8 .

〔満充電時におけるリチウム基準の正極電位〕
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の満充電時におけるリチウム基準の正極電位は、4.2V(vsLi/Li)以上が好ましく、4.25V(vsLi/Li)以上がより好ましく、4.3V(vsLi/Li)以上が更に好ましい。満充電時における正極電位が4.2V(vsLi/Li)以上であることにより、リチウムイオン二次電池の有する正極活物質の充放電容量を効率的に活用できる傾向にある。満充電時における正極電位が4.2V(vsLi/Li)以上であることにより、リチウムイオン二次電池のエネルギー密度がより向上する傾向にある。満充電時におけるリチウム基準の正極電位は、満充電時の電池の電圧を制御することにより制御することができる。
満充電時におけるリチウム基準の正極電位は、満充電状態のリチウムイオン二次電池をArグローブボックス中で解体し、正極を取り出し、対極に金属リチウムを用いて再度電池を組み、電圧を測定することにより、容易に測定することができる。負極に炭素負極活物質を用いる場合には、満充電時の炭素負極活物質の電位が0.05V(vsLi/Li)であることから、満充電時におけるリチウムイオン二次電池の電圧(Va)に0.05Vを足すことにより、満充電時における正極の電位を容易に算出することができる。例えば、負極に炭素負極活物質を用いたリチウムイオン二次電池において、満充電時におけるリチウムイオン二次電池の電圧(Va)が4.2Vであった場合、満充電時の正極の電位は、4.2V+0.05V=4.25Vと算出することができる。「(vsLi/Li)」はリチウム基準の電位を示す。
[Lithium standard positive electrode potential at full charge]
The positive electrode potential of the lithium reference when fully charged lithium ion secondary battery according to the present embodiment is preferably 4.2V (vsLi / Li +) or more, more preferably 4.25V (vsLi / Li +) or higher, 4 More preferably, 3 V (vsLi / Li + ) or more. When the positive electrode potential at full charge is 4.2 V (vsLi / Li + ) or more, the charge / discharge capacity of the positive electrode active material of the lithium ion secondary battery tends to be efficiently utilized. When the positive electrode potential at full charge is 4.2 V (vsLi / Li + ) or more, the energy density of the lithium ion secondary battery tends to be further improved. The positive electrode potential based on lithium when fully charged can be controlled by controlling the voltage of the battery when fully charged.
Lithium-based positive electrode potential at full charge is to disassemble a fully charged lithium ion secondary battery in an Ar glove box, take out the positive electrode, reassemble the battery using metallic lithium as the counter electrode, and measure the voltage Therefore, it can be easily measured. When a carbon negative electrode active material is used for the negative electrode, since the potential of the carbon negative electrode active material at full charge is 0.05 V (vsLi / Li + ), the voltage of the lithium ion secondary battery at full charge (Va ) Can be easily calculated by adding 0.05 V to the positive electrode at full charge. For example, in a lithium ion secondary battery using a carbon negative electrode active material for the negative electrode, when the voltage (Va) of the lithium ion secondary battery at full charge is 4.2 V, the potential of the positive electrode at full charge is It can be calculated as 4.2V + 0.05V = 4.25V. “(VsLi / Li + )” indicates a lithium-based potential.

〔正極活物質の製造方法〕
正極活物質は、一般的な無機酸化物の製造方法と同様の方法により、製造できる。正極活物質の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、金属塩(例えば硫酸塩及び硝酸塩から選択される1種以上)を所定の割合で混合した混合物を、酸素を含む雰囲気環境下で焼成することにより、所望の無機酸化物を含む正極活物質を得る方法が挙げられる。代替的には、金属塩を溶解させた液に、炭酸塩及び水酸化物塩から選択される1種以上を作用させて難溶性の金属塩を析出させ、それを抽出分離したものに、リチウム源として炭酸リチウム及び水酸化リチウムから選択される1種以上を混合した後、酸素を含む雰囲気環境下で焼成することにより、無機酸化物を含む正極活物質を得る方法が挙げられる。
[Method for producing positive electrode active material]
The positive electrode active material can be produced by the same method as that for producing a general inorganic oxide. Although it does not specifically limit as a manufacturing method of a positive electrode active material, For example, the mixture which mixed metal salt (For example, 1 or more types selected from sulfate and nitrate) by a predetermined ratio is baked in the atmospheric environment containing oxygen. A method of obtaining a positive electrode active material containing a desired inorganic oxide can be given. Alternatively, one or more selected from carbonates and hydroxide salts are allowed to act on a solution in which the metal salt is dissolved to precipitate a hardly soluble metal salt, and the resulting solution is extracted and separated. A method of obtaining a positive electrode active material containing an inorganic oxide by mixing at least one selected from lithium carbonate and lithium hydroxide as a source and firing in an atmosphere containing oxygen is given.

〔正極の製造方法〕
正極の製造方法の一例を以下に示す。先ず、上記正極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤、バインダー等を加えて混合した正極合剤を溶剤に分散させて、正極合剤を含有するペーストを調製する。次いで、このペーストを正極集電体に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成し、正極合剤層を必要に応じて加圧して厚さを調整することによって、正極を作製することができる。
正極集電体としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム箔、又はステンレス箔等の金属箔により構成されるものが挙げられる。
[Method for producing positive electrode]
An example of a method for producing the positive electrode is shown below. First, if necessary, a positive electrode mixture prepared by adding a conductive additive, a binder, and the like to the positive electrode active material is dispersed in a solvent to prepare a paste containing the positive electrode mixture. Next, this paste is applied to a positive electrode current collector, dried to form a positive electrode mixture layer, and the positive electrode mixture layer is pressurized as necessary to adjust the thickness, thereby producing a positive electrode. it can.
Although it does not specifically limit as a positive electrode electrical power collector, For example, what is comprised with metal foil, such as aluminum foil or stainless steel foil, is mentioned.

[負極]
負極は、リチウムイオン二次電池の負極として作用するのであれば特に限定されず、したがって既知の負極を使用してよい。負極は、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料から成る群より選ばれる1種以上を含有することが好ましい。このような負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、金属リチウムから成る負極活物質;炭素負極活物質;ケイ素合金負極活物質及びスズ合金負極活物質に代表される、リチウムとの合金形成が可能な元素を含む負極活物質;ケイ素酸化物負極活物質;スズ酸化物負極活物質;及びチタン酸リチウム負極活物質に代表されるリチウム含有化合物から成る群より選ばれる1種以上が挙げられる。これらの負極活物質は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。
[Negative electrode]
A negative electrode will not be specifically limited if it acts as a negative electrode of a lithium ion secondary battery, Therefore You may use a known negative electrode. It is preferable that a negative electrode contains 1 or more types chosen from the group which consists of a material which can occlude and discharge | release lithium ion as a negative electrode active material. Such a negative electrode active material is not particularly limited. For example, a negative electrode active material made of metallic lithium; a carbon negative electrode active material; an alloy formation with lithium represented by a silicon alloy negative electrode active material and a tin alloy negative electrode active material 1 type or more selected from the group consisting of a lithium-containing compound typified by a negative electrode active material containing a possible element; a silicon oxide negative electrode active material; a tin oxide negative electrode active material; and a lithium titanate negative electrode active material . These negative electrode active materials are used singly or in combination of two or more.

上記の炭素負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、ハードカーボン、ソフトカーボン、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛、熱分解炭素、コークス、ガラス状炭素、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭、炭素コロイド及びカーボンブラックが挙げられる。上記コークスとしては、特に限定されないが、例えば、ピッチコークス、ニードルコークス、及び石油コークスが挙げられる。上記有機高分子化合物の焼成体としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、フラン樹脂等の高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものが挙げられる。
上記の、リチウムとの合金を形成可能な元素を含む負極活物質としては、特に限定されないが、例えば、金属若しくは半金属の単体;金属若しくは半金属の合金、又は金属若しくは半金属の化合物であってもよく、これらの1種又は2種以上の相を少なくとも一部に有するような材料であってもよい。本命最初における「合金」には、2種以上の金属元素から成るものに加えて、1種以上の金属元素と1種以上の半金属元素とを有するものも含まれる。また、合金には、全体として金属の性質を有するものであれば、非金属元素が含まれていてもよい。
The carbon negative electrode active material is not particularly limited. For example, hard carbon, soft carbon, artificial graphite, natural graphite, graphite, pyrolytic carbon, coke, glassy carbon, organic polymer compound fired body, mesocarbon Examples include microbeads, carbon fibers, activated carbon, carbon colloids, and carbon black. Although it does not specifically limit as said coke, For example, pitch coke, needle coke, and petroleum coke are mentioned. Although it does not specifically limit as a sintered body of the said organic polymer compound, For example, what baked and carbonized polymeric materials, such as a phenol resin and a furan resin, is mentioned.
The negative electrode active material containing an element capable of forming an alloy with lithium is not particularly limited. For example, it is a metal or metalloid simple substance; a metal or metalloid alloy, or a metal or metalloid compound. Alternatively, a material having one or more of these phases in at least a part thereof may be used. The first “alloy” in the present life includes an alloy having one or more metal elements and one or more metalloid elements, in addition to an alloy composed of two or more metal elements. Further, the alloy may contain a nonmetallic element as long as it has metal properties as a whole.

金属元素及び半金属元素としては、特に限定されないが、例えば、リチウム(Li)、チタン(Ti)、スズ(Sn)、鉛(Pb)、アルミニウム(Al)、インジウム(In)、ケイ素(Si)、亜鉛(Zn)、アンチモン(Sb)、ビスマス(Bi)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、銀(Ag)、ハフニウム(Hf)、ジルコニウム(Zr)、及びイットリウム(Y)が挙げられる。これらの中でも、リチウム、並びに長周期型周期表における4族又は14族の金属元素及び半金属元素が好ましく、特に好ましくはリチウム、チタン、ケイ素、及びスズである。
ケイ素の合金としては、例えば、ケイ素以外の第2の構成元素として、スズ、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムから成る群より選ばれる1種以上の元素を有するものが挙げられる。
チタンの化合物、スズの化合物及びケイ素の化合物としては、例えば酸素(O)又は炭素(C)を有するものが挙げられ、チタン、スズ、又はケイ素に加えて、上述したものの中から選択される第2の構成元素を有していてもよい。
リチウム含有化合物としては、正極材料として例示したものと同じものを用いることができる。
負極活物質は1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
負極活物質の数平均粒子径(一次粒子径)は、好ましくは0.1μm〜100μm、より好ましくは1μm〜10μmである。負極活物質の数平均粒子径は、正極活物質の数平均粒子径と同様にして測定される。
Although it does not specifically limit as a metal element and a metalloid element, For example, lithium (Li), titanium (Ti), tin (Sn), lead (Pb), aluminum (Al), indium (In), silicon (Si) , Zinc (Zn), antimony (Sb), bismuth (Bi), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), silver (Ag), hafnium (Hf), zirconium (Zr), and yttrium (Y ). Among these, lithium and the metal element and metalloid element of the 4th group or the 14th group in the long-period type periodic table are preferable, and lithium, titanium, silicon, and tin are particularly preferable.
As an alloy of silicon, for example, as a second constituent element other than silicon, a group consisting of tin, magnesium, nickel, copper, iron, cobalt, manganese, zinc, indium, silver, titanium, germanium, bismuth, antimony and chromium Those having one or more elements selected from the above are listed.
Examples of the titanium compound, the tin compound, and the silicon compound include those having oxygen (O) or carbon (C). In addition to titanium, tin, or silicon, the compound selected from those described above It may have two constituent elements.
As the lithium-containing compound, the same compounds as those exemplified as the positive electrode material can be used.
A negative electrode active material is used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The number average particle diameter (primary particle diameter) of the negative electrode active material is preferably 0.1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 10 μm. The number average particle size of the negative electrode active material is measured in the same manner as the number average particle size of the positive electrode active material.

〔負極の製造方法〕
負極は、例えば、下記のようにして得られる。
先ず、上記負極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤、バインダー等を加えて混合した負極合剤を溶剤に分散させて、負極合剤を含有するペーストを調製する。次いで、このペーストを負極集電体に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し、厚みを調整することによって、負極を作製することができる。
負極集電体は、特に限定されないが、例えば、銅箔、ニッケル箔又はステンレス箔等の金属箔により構成されるものが挙げられる。
[Method for producing negative electrode]
A negative electrode is obtained as follows, for example.
First, if necessary, a negative electrode mixture prepared by adding a conductive additive, a binder, and the like to the negative electrode active material is dispersed in a solvent to prepare a paste containing the negative electrode mixture. Next, this paste is applied to a negative electrode current collector and dried to form a negative electrode mixture layer, which is pressurized as necessary, and the thickness can be adjusted to produce a negative electrode.
Although a negative electrode collector is not specifically limited, For example, what is comprised with metal foil, such as copper foil, nickel foil, or stainless steel foil, is mentioned.

(正極及び負極の作製に使用される導電助剤及びバインダー)
正極及び負極の作製において、必要に応じて用いられる導電助剤としては、特に限定されないが、例えば、グラファイト、アセチレンブラック、及びケッチェンブラック等のカーボンブラック;並びに炭素繊維が挙げられる。
正極及び負極の作製において、必要に応じて用いられるバインダーとしては、特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴム、及びフッ素ゴムが挙げられる。
(Conductive aids and binders used to make positive and negative electrodes)
In the production of the positive electrode and the negative electrode, the conductive aid used as necessary is not particularly limited, and examples thereof include carbon blacks such as graphite, acetylene black, and ketjen black; and carbon fibers.
In the production of the positive electrode and the negative electrode, the binder used as necessary is not particularly limited. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyacrylic acid, styrene butadiene rubber, and fluorine rubber. Is mentioned.

[セパレータ]
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、正負極の短絡防止、シャットダウン等の安全性を電池に付与するという観点から、正極と負極との間にセパレータを備えることが好ましい。該セパレータとしては、例えば、既知のリチウムイオン二次電池に備えられるセパレータを用いることができる。セパレータとしては、イオン透過性が大きく、機械的強度に優れる絶縁性の薄膜が好ましい。
セパレータとしては、特に限定されないが、例えば、織布、不織布、及び合成樹脂製微多孔膜が挙げられる。不織布としては、特に限定されないが、例えば、セラミック製、ポリオレフィン製、ポリエステル製、ポリアミド製、液晶ポリエステル製、アラミド製等の耐熱樹脂製の多孔膜が挙げられる。合成樹脂製微多孔膜としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン又はポリプロピレンを主成分として含有する微多孔膜、又はポリエチレン及びポリプロピレンの両方を含有する微多孔膜等のポリオレフィン系微多孔膜が挙げられる。これらの中でも、合成樹脂製微多孔膜が好ましい。
セパレータは、1種の微多孔膜を単層又は複数積層したものであってもよく、2種以上の微多孔膜を積層したものであってもよい。
[Separator]
The lithium ion secondary battery according to the present embodiment preferably includes a separator between the positive electrode and the negative electrode from the viewpoint of providing the battery with safety such as prevention of short circuit between the positive and negative electrodes and shutdown. As the separator, for example, a separator provided in a known lithium ion secondary battery can be used. As the separator, an insulating thin film having high ion permeability and excellent mechanical strength is preferable.
Although it does not specifically limit as a separator, For example, a woven fabric, a nonwoven fabric, and a synthetic resin microporous film are mentioned. Although it does not specifically limit as a nonwoven fabric, For example, the porous film made from heat resistant resin, such as the product made from a ceramic, the product made from polyolefin, the product made from polyester, the product made from polyamide, the product made from liquid crystal polyester, an aramid, is mentioned. The microporous membrane made of synthetic resin is not particularly limited, and examples thereof include a polyolefin microporous membrane such as a microporous membrane containing polyethylene or polypropylene as a main component, or a microporous membrane containing both polyethylene and polypropylene. It is done. Among these, a synthetic resin microporous membrane is preferable.
The separator may be a single microporous membrane or a laminate of a plurality of microporous membranes, or may be a laminate of two or more microporous membranes.

〔リチウムイオン二次電池の構成〕
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、特に限定されないが、例えば、セパレータと、そのセパレータを両側から挟む正極と負極により形成される積層体と、積層体を挟む正極集電体(正極の外側に配置)及び負極集電体(負極の外側に配置)と、それらを収容する電池外装とを備える。正極とセパレータと負極とを積層した積層体は、本実施形態にかかる電解液に含浸されている。
図1は、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の一例を示す概略断面図である。図1に示されるリチウムイオン二次電池100は、セパレータ110と、該セパレータ110を両側から挟む正極120と負極130とから成る積層体、更にその積層体を挟む正極集電体140(正極の外側に配置)と、負極集電体150(負極の外側に配置)と、これらの全部を収容する電池外装160とを備える。正極120とセパレータ110と負極130とを積層した積層体は、本実施形態の電解液に含浸されている。
[Configuration of lithium ion secondary battery]
Although the lithium ion secondary battery according to the present embodiment is not particularly limited, for example, a separator, a laminate formed by a positive electrode and a negative electrode sandwiching the separator from both sides, and a positive electrode current collector (positive electrode sandwiching the laminate) And a negative electrode current collector (arranged outside the negative electrode), and a battery exterior housing them. The laminated body which laminated | stacked the positive electrode, the separator, and the negative electrode is impregnated with the electrolyte solution concerning this embodiment.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a lithium ion secondary battery according to the present embodiment. A lithium ion secondary battery 100 shown in FIG. 1 includes a separator 110, a laminate composed of a positive electrode 120 and a negative electrode 130 sandwiching the separator 110 from both sides, and a positive electrode current collector 140 sandwiching the laminate (outside of the positive electrode). ), A negative electrode current collector 150 (arranged outside the negative electrode), and a battery exterior 160 that accommodates all of them. A laminate in which the positive electrode 120, the separator 110, and the negative electrode 130 are laminated is impregnated with the electrolytic solution of the present embodiment.

〔リチウムイオン二次電池の製造方法〕
本実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、上述の電解液、正極、及び負極、並びに必要に応じてセパレータを用いて、既知の方法により作製することができる。例えば、正極と負極とを、その間にセパレータを介在させた積層状態で巻回して巻回構造の積層体に成形するか、又は
それらの折り曲げ、複数層の積層等によって、交互に積層した複数の正極と負極との間にそれぞれセパレータが介在する積層体に成形し、
次いで、電池ケース(外装)内にその積層体を収容して、本実施形態に係る電解液をケース内部に注液し、上記積層体を上記電解液に浸漬して封印することにより、リチウムイオン二次電池を作製することができる。
正極、及び負極、並びに任意的にセパレータから成る積層体を電解液に浸漬する時に、
(i)非水溶媒と、リチウム塩と、本実施形態にかかる添加剤又は添加剤組成物と、を含む電解液を使用してよく;
(ii)非水溶媒と、リチウム塩と、を含むが、本実施形態にかかる添加剤又は添加剤組成物を含まない電解液に対して、本実施形態にかかる添加剤又は添加剤組成物を添加してよく;又は
(iii)非水溶媒と、リチウム塩と、を含むが、本実施形態にかかる添加剤又は添加剤組成物を含まない電解液に対して、上記(a)成分及び上記(b)成分を、それぞれが所定の含有量となるように個別に添加してよい。
[Production method of lithium ion secondary battery]
The lithium ion secondary battery according to the present embodiment can be produced by a known method using the above-described electrolyte solution, positive electrode, negative electrode, and, if necessary, a separator. For example, a positive electrode and a negative electrode are wound in a laminated state with a separator interposed therebetween and formed into a laminated body of a wound structure, or a plurality of layers laminated alternately by bending, laminating a plurality of layers, etc. Molded into a laminate in which a separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode,
Next, the laminated body is accommodated in a battery case (exterior), the electrolytic solution according to the present embodiment is injected into the case, and the laminated body is immersed in the electrolytic solution and sealed to thereby form lithium ions. A secondary battery can be manufactured.
When the laminate composed of the positive electrode, the negative electrode, and optionally the separator is immersed in the electrolyte,
(I) You may use the electrolyte solution containing a nonaqueous solvent, lithium salt, and the additive or additive composition concerning this embodiment;
(Ii) The additive or additive composition according to this embodiment is compared with the electrolyte solution that includes a non-aqueous solvent and a lithium salt but does not include the additive or additive composition according to this embodiment. Or (iii) a non-aqueous solvent and a lithium salt, but with respect to an electrolyte solution that does not contain the additive or additive composition according to this embodiment, the component (a) and the component You may add (b) component separately so that each may become predetermined | prescribed content.

本実施形態に係るリチウムイオン二次電池の形状は、特に限定されない。例えば、円筒形、楕円形、角筒型、ボタン形、コイン形、扁平形、ラミネート形等が好適に採用される。   The shape of the lithium ion secondary battery according to the present embodiment is not particularly limited. For example, a cylindrical shape, an elliptical shape, a rectangular tube shape, a button shape, a coin shape, a flat shape, a laminate shape, and the like are preferably employed.

以下、本発明について、実施例を用いてより詳細に説明する。しかし、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例において採用された分析方法及び評価方法は、それぞれ、以下のとおりである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
The analysis methods and evaluation methods employed in the examples and comparative examples are as follows.

(1)核磁気共鳴分析(NMR):H−NMR、13C−NMR、及び31P−NMRによる分子構造解析
以下の装置及び条件により、定法に準じて測定を行った。
測定装置:JNM−GSX400G型核磁気共鳴装置(日本電子株式会社製)
溶媒:重クロロホルム
基準物質:H−NMR クロロホルム(7.26ppm)
13C−NMR クロロホルム(77.16ppm)
31P−NMR 85%リン酸(0ppm)
(1) Nuclear magnetic resonance analysis (NMR): Molecular structure analysis by 1 H-NMR, 13 C-NMR, and 31 P-NMR Measurement was performed according to a conventional method using the following apparatus and conditions.
Measuring apparatus: JNM-GSX400G type nuclear magnetic resonance apparatus (manufactured by JEOL Ltd.)
Solvent: deuterated chloroform Reference material: 1 H-NMR chloroform (7.26 ppm)
13 C-NMR chloroform (77.16 ppm)
31 P-NMR 85% phosphoric acid (0 ppm)

(2)LiNi1/3Mn1/3Co1/3正極を用いたリチウムイオン二次電池による電池性能評価(実施例1〜7、並びに比較例1及び2)
<正極シートの作製>
正極活物質として数平均粒子径11μmを有するリチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物(LiNi1/3Mn1/3Co1/3)と、導電助剤として数平均粒子径6.5μmのグラファイト炭素粉末及び数平均粒子径48nmのアセチレンブラック粉末と、バインダーとしてPVDFとを、複合酸化物:グラファイト炭素粉末:アセチレンブラック粉末:PVDF=100:4.2:1.8:4.6の質量比で混合した。得られた混合物に、N−メチル−2−ピロリドンを固形分68質量%となるように投入して更に混合して、スラリーを調製した。このスラリーを、厚さ20μmのアルミニウム箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延することにより、正極シートを得た。
(2) Battery performance evaluation by lithium ion secondary battery using LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 positive electrode (Examples 1 to 7, and Comparative Examples 1 and 2)
<Preparation of positive electrode sheet>
Lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide (LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ) having a number average particle diameter of 11 μm as a positive electrode active material and a number average particle diameter of 6.5 μm as a conductive additive Graphite carbon powder and acetylene black powder having a number average particle diameter of 48 nm and PVDF as a binder, composite oxide: graphite carbon powder: acetylene black powder: PVDF = 100: 4.2: 1.8: 4.6 Mixed by mass ratio. To the resulting mixture, N-methyl-2-pyrrolidone was added so as to have a solid content of 68% by mass and further mixed to prepare a slurry. This slurry was applied to one surface of an aluminum foil having a thickness of 20 μm, and after removing the solvent by drying, the positive electrode sheet was obtained by rolling with a roll press.

<負極シートの作製>
負極活物質として数平均粒子径12.7μmのグラファイト炭素粉末(I)及び数平均粒子径6.5μmのグラファイト炭素粉末(II)と、バインダーとしてカルボキシメチルセルロース水溶液(固形分濃度:1.83質量%)と、ジエン系ゴム(ガラス転移温度:−5℃、乾燥時の数平均粒子径:120nm、分散媒:水、固形分濃度:40質量%)とを、グラファイト炭素粉末(I):グラファイト炭素粉末(II):カルボキシメチルセルロース溶液:ジエン系ゴム=90:10:1.44:1.76の固形分質量比で混合し、全体の固形分濃度が45質量%になるように水を追加して更に混合して、
スラリーを調製した。このスラリーを、厚さ10μmの銅箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延することにより、負極シートを得た。
<Preparation of negative electrode sheet>
Graphite carbon powder (I) having a number average particle diameter of 12.7 μm and graphite carbon powder (II) having a number average particle diameter of 6.5 μm as a negative electrode active material, and an aqueous carboxymethyl cellulose solution (solid content concentration: 1.83% by mass) as a binder ) And diene rubber (glass transition temperature: −5 ° C., dry number average particle size: 120 nm, dispersion medium: water, solid content concentration: 40 mass%), graphite carbon powder (I): graphite carbon Powder (II): Carboxymethylcellulose solution: Diene rubber = 90: 10: 1.44: 1.76 The solid content is mixed at a mass ratio, and water is added so that the total solid content concentration is 45 mass%. And mix further
A slurry was prepared. This slurry was applied to one side of a 10 μm thick copper foil, the solvent was dried and removed, and then rolled with a roll press to obtain a negative electrode sheet.

<電池の作製>
上述のようにして作製した正極シート及び負極シートをそれぞれ角型に打ち抜いて、正極及び負極を得た。得られた正極及び負極を、ポリエチレン製の微多孔膜から成るセパレータ(膜厚25μm、空孔率50%、孔径0.1μm〜1μm)の両側に重ね合わせて積層体とした。次いで該積層体を、アルミニウム箔(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムから成る袋内に正負極の端子を突設させながら挿入した。その後、下記の各実施例又は比較例に記載の電解液1mLを袋内に注入し、真空封止を行うことにより、シート状リチウムイオン二次電池を作製した。
<Production of battery>
The positive electrode sheet and the negative electrode sheet produced as described above were each punched into squares to obtain a positive electrode and a negative electrode. The obtained positive electrode and negative electrode were superposed on both sides of a separator (film thickness 25 μm, porosity 50%, pore diameter 0.1 μm to 1 μm) made of a polyethylene microporous film to obtain a laminate. Next, the laminate was inserted into a bag made of a laminate film in which both surfaces of an aluminum foil (thickness: 40 μm) were covered with a resin layer while projecting positive and negative terminals. Thereafter, 1 mL of the electrolyte solution described in each of the following Examples or Comparative Examples was injected into the bag and vacuum sealed to prepare a sheet-like lithium ion secondary battery.

<電池性能評価及びガス発生評価>
得られたシート状リチウムイオン二次電池を、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)内に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続したうえで20時間静置した。静置後の電池に対して0.2Cの定電流で充電し、4.35Vに到達した後、4.35Vの定電圧で8時間充電し、更に0.2Cの定電流で3.0Vまで放電するという充放電サイクルを3回繰り返して、電池の初期充放電を行なった。なお、1Cとは、電池の全容量を1時間で放電させる場合の電流値を示す。
上記初期充放電後の電池を水浴中に浸してその体積(V)を測定した。
その後、50℃に設定した恒温槽中で、上記電池について、1Cの定電流で4.35Vまで充電した後、4.35Vの定電圧で1時間充電後、1Cの定電流で3.0Vまで放電した。この一連の充放電を1サイクルとして、合計180サイクルのサイクル充放電を行った。そして、1サイクル目及び180サイクル目の正極活物質質量当たりの放電容量を確認した。
ここで、180サイクル目の放電容量を1サイクル目の放電容量で除することにより、放電容量維持率を算出した。
また、サイクル充放電後の電池を室温まで冷却した後、水浴中に浸して体積(V180)を測定し、充電前後の電池の体積変化(V180−V)から、電池運転後のガス発生量(mL)を求めた。
<Battery performance evaluation and gas generation evaluation>
The obtained sheet-like lithium ion secondary battery is housed in a thermostatic chamber set at 25 ° C. (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.), and a charge / discharge device (manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd. Name “ACD-01”) and allowed to stand for 20 hours. Charge the battery after standing at a constant current of 0.2C, reach 4.35V, charge at a constant voltage of 4.35V for 8 hours, and further to 3.0V at a constant current of 0.2C The charge / discharge cycle of discharging was repeated three times to perform initial charge / discharge of the battery. In addition, 1C shows the electric current value in the case of discharging the full capacity of a battery in 1 hour.
The battery after the initial charge / discharge was immersed in a water bath and its volume (V 0 ) was measured.
Thereafter, in the thermostat set at 50 ° C., the battery was charged to 4.35 V at a constant current of 1 C, charged for 1 hour at a constant voltage of 4.35 V, and then to 3.0 V at a constant current of 1 C. Discharged. This series of charging / discharging was made into 1 cycle, and the cycle charging / discharging of a total of 180 cycles was performed. And the discharge capacity per positive electrode active material mass of the 1st cycle and the 180th cycle was confirmed.
Here, the discharge capacity retention ratio was calculated by dividing the discharge capacity at the 180th cycle by the discharge capacity at the first cycle.
In addition, after the battery after cycle charge / discharge was cooled to room temperature, it was immersed in a water bath and the volume (V 180 ) was measured. From the volume change (V 180 −V 0 ) of the battery before and after charging, the gas after battery operation was The amount generated (mL) was determined.

(3)LiNi0.5Co0.2Mn0.3正極を用いたリチウムイオン二次電池による電池性能評価(実施例8、並びに比較例3及び4)
<正極シートの作製>
正極活物質として粒子径7.9μm(D50)を有するリチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物(LiNi0.5Co0.2Mn0.3)と、導電助剤としてカーボンブラック粉末(Timcal社製、SuperP Li)と、バインダーとしてPVDFとを、複合酸化物:導電助剤:バインダー=100:3.5:3の質量比で混合した。得られた混合物に、N−メチル−2−ピロリドンを固形分58質量%となるように投入して更に混合して、スラリーを調製した。このスラリーを厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスでプレスすることにより、正極シート(両面塗工正極シート)を得た。
(3) Battery performance evaluation by lithium ion secondary battery using LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 positive electrode (Example 8, and Comparative Examples 3 and 4)
<Preparation of positive electrode sheet>
Lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide (LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 ) having a particle diameter of 7.9 μm (D50) as a positive electrode active material, and carbon black powder ( Timcal, SuperP Li) and PVDF as a binder were mixed at a mass ratio of composite oxide: conductive aid: binder = 100: 3.5: 3. To the resulting mixture, N-methyl-2-pyrrolidone was added so as to have a solid content of 58% by mass, and further mixed to prepare a slurry. This slurry was applied to both surfaces of a 15 μm thick aluminum foil, the solvent was removed by drying, and then pressed with a roll press to obtain a positive electrode sheet (double-side coated positive electrode sheet).

<負極シートの作製>
負極活物質として粒子径22μm(D50)の黒鉛粉末(日立化成社製、MAG)と、バインダー(日本ゼオン社製、BM400B)と、増粘剤としてカルボキシメチルセルロース(ダイセル社製、#2200)とを、黒鉛粉末:バインダー:増粘剤=100:1.5:1.1の固形分質量比で混合し、全体の固形分濃度が45質量%になるように水を追加して更に混合して、スラリーを調製した。このスラリーを、厚さ10μmの銅箔の片面又は両面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスでプレスすることにより、負極シート(片面塗工負極シート及び両面塗工負極シート)を得た。
<Preparation of negative electrode sheet>
Graphite powder with a particle size of 22 μm (D50) (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., MAG) as a negative electrode active material, binder (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., BM400B), and carboxymethyl cellulose (manufactured by Daicel Corp., # 2200) as a thickener. , Graphite powder: binder: thickener = 100: 1.5: 1.1 is mixed at a solid content mass ratio, and water is added so that the total solid content concentration is 45% by mass, and further mixed. A slurry was prepared. This slurry is applied to one or both sides of a 10 μm thick copper foil, and after removing the solvent by drying, a negative electrode sheet (single-side coated negative electrode sheet and double-sided coated negative electrode sheet) is obtained by pressing with a roll press. It was.

<電池の作製>
上述のようにして作製した正極シート及び負極シートをそれぞれ角型に打ち抜いて、正極及び負極を得た。得られた正極及び負極を、それぞれの対向面にポリエチレン製の微多孔膜から成るセパレータを挟みながら、片面塗工負極/両面塗工正極/両面塗工負極/両面塗工正極/片面塗工負極の順に積層し、4対向積層体を得た。得られた4対向積層体を、アルミニウム箔(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムから成る袋内に正負極の端子を突設させながら挿入した。その後、下記実施例又は比較例に記載の電解液0.8mLを袋内に注入し、真空封止を行うことにより、シート状リチウムイオン二次電池を作製した。
<Production of battery>
The positive electrode sheet and the negative electrode sheet produced as described above were each punched into squares to obtain a positive electrode and a negative electrode. The obtained positive electrode and negative electrode are sandwiched between polyethylene separators on the respective opposing surfaces, with a single-side coated negative electrode / double-sided coated positive electrode / double-sided coated negative electrode / double-sided coated positive electrode / single-sided coated negative electrode. In this order, a four-opposed laminate was obtained. The obtained 4-opposing laminate was inserted into a bag made of a laminate film in which both surfaces of an aluminum foil (thickness: 40 μm) were coated with a resin layer while projecting positive and negative terminals. Thereafter, 0.8 mL of the electrolytic solution described in the following Examples or Comparative Examples was injected into the bag and vacuum sealed to produce a sheet-like lithium ion secondary battery.

<電池性能評価及びガス発生評価>
得られたシート状リチウムイオン二次電池を、25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)内に収容し、充放電装置(アスカ電子(株)製、商品名「ACD−01」)に接続したうえで、16時間静置した。16時間静置後の電池に対して、0.05Cの定電流で充電し、4.35Vに到達した後、4.35Vの定電圧で2時間充電し、更に0.2Cの定電流で3.0Vまで放電するという充放電サイクルを、3回繰り返して、電池の初期充放電を行なった。
上記初期充放電後、電池容量確認のため、25℃に設定した恒温槽中で0.33Cの定電流で4.35Vまで充電し、更に4.35Vの定電圧で1時間充電を行い、その後0.33Cの定電流で3Vまで放電を行った。この時の放電容量を試験前の放電容量とした。次いで、0.33Cの定電流で4.35Vまで充電し4.35Vの定電圧で1時間充電を行って、満充電状態の電池を得た。
<Battery performance evaluation and gas generation evaluation>
The obtained sheet-like lithium ion secondary battery is housed in a thermostatic chamber set at 25 ° C. (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.), and a charge / discharge device (manufactured by Asuka Electronics Co., Ltd. Name “ACD-01”) and allowed to stand for 16 hours. The battery after standing for 16 hours is charged with a constant current of 0.05 C, reaches 4.35 V, then charged with a constant voltage of 4.35 V for 2 hours, and further 3 with a constant current of 0.2 C. A charge / discharge cycle of discharging to 0.0 V was repeated three times to perform initial charge / discharge of the battery.
After the initial charge / discharge, to confirm the battery capacity, the battery is charged to 4.35V with a constant current of 0.33C in a thermostat set at 25 ° C., and further charged for 1 hour with a constant voltage of 4.35V. The battery was discharged to 3 V with a constant current of 0.33C. The discharge capacity at this time was defined as the discharge capacity before the test. Next, the battery was charged to 4.35 V with a constant current of 0.33 C and charged with a constant voltage of 4.35 V for 1 hour to obtain a fully charged battery.

得られた満充電状態の電池につき、開回路電圧(以下、「OCV」)及びび体積を測定した後、60℃に設定した恒温槽内に静置して、60℃保存試験を行った。
60℃保存試験は、上記満充電状態の電池を60℃恒温槽に静置した後、24時間及び168時間経過後に、それぞれ電池を恒温槽から取出し、室温にてOCV及び体積を測定した。保存試験前後の体積差からガス発生量を算出し、保存試験前後のOCVの差からΔOCVを算出した。上記の電池の体積は、室温にて水浴中に浸す方法により測定した。
また、60℃静置後、168時間経過後の電池を25℃に設定した恒温槽中で、0.33Cの定電流で3Vまで放電させる方法により、保存試験後の残存容量を測定した。更に、25℃に設定した恒温槽中で、0.33Cの定電流で4.35Vまで充電した後、4.35Vの定電圧で1時間充電を行い、更に0.33Cの定電流で3Vまで放電を行う方法により、保存試験後の回復容量を測定した。
The obtained fully charged battery was measured for open circuit voltage (hereinafter referred to as “OCV”) and volume, and was then placed in a thermostat set at 60 ° C., and a 60 ° C. storage test was performed.
In the 60 ° C. storage test, the fully charged battery was left in a 60 ° C. thermostat, and after 24 hours and 168 hours, the battery was removed from the thermostat and the OCV and volume were measured at room temperature. The amount of gas generation was calculated from the volume difference before and after the storage test, and ΔOCV was calculated from the difference in OCV before and after the storage test. The volume of the battery was measured by a method of immersing in a water bath at room temperature.
Further, after standing at 60 ° C., the remaining capacity after the storage test was measured by a method in which the battery after 168 hours had elapsed was discharged to 3 V at a constant current of 0.33 C in a thermostat set at 25 ° C. Furthermore, after charging to 4.35V with a constant current of 0.33C in a thermostat set at 25 ° C., charging is performed for 1 hour with a constant voltage of 4.35V, and further to 3V with a constant current of 0.33C. The recovery capacity after the storage test was measured by the method of discharging.

(4)調製した電解液の保存性能評価(実施例9〜11)
露点を−50℃以下に制御した乾燥雰囲気下で、調製した電解液をSUS316製の容器に注入した後、容器を密栓した。電解液を収納したSUS316容器を25℃に設定した恒温槽(二葉科学社製、商品名「PLM−73S」)内に収容した。2週間ごとに恒温槽に静置した容器内の電解液の一部を取り出し、(1)に記載の核磁気共鳴分析(NMR)により31P−NMR測定を行った。−24.3ppm付近に見られる31Pピークの面積から、該電解液に含まれる添加剤の濃度を算出した。そして、保存前の添加剤濃度を100%として、保存後の電解液に含有される添加剤の残存率を評価した。
この残存率が高いほど保存性能が高いといえる。
(4) Storage performance evaluation of the prepared electrolyte (Examples 9 to 11)
In a dry atmosphere where the dew point was controlled to −50 ° C. or lower, the prepared electrolyte was poured into a SUS316 container, and the container was sealed. The SUS316 container containing the electrolytic solution was housed in a thermostatic chamber (trade name “PLM-73S” manufactured by Futaba Kagaku Co., Ltd.) set at 25 ° C. A part of the electrolyte in a container placed in a thermostat was taken out every two weeks, and 31 P-NMR measurement was performed by nuclear magnetic resonance analysis (NMR) described in (1). The concentration of the additive contained in the electrolytic solution was calculated from the area of the 31 P peak observed in the vicinity of −24.3 ppm. Then, the additive concentration before storage was set to 100%, and the residual rate of the additive contained in the electrolyte after storage was evaluated.
It can be said that the higher the residual ratio, the higher the storage performance.

<化合物(A)の製造>
[製造例1]
窒素雰囲気下、室温において、リン酸ナトリウム(3.00g)とホルムアミド(6mL)の混合物にトリエチルクロロシラン(9.93g)を滴下した後、5時間撹拌して反応を行った。得られた反応混合物に、石油エーテル(20mL)を加えて撹拌後、静置すると2層に分離した。分液回収した上層を減圧濃縮した後、更に減圧蒸留(67Pa)することにより、無色液体(4.90g)を得た。H−NMR、31P−NMR、及び13C−NMRの結果から、得られた液体は、本実施形態における化合物(A)であるリン酸トリス(トリエチルシリル)であることが分かった。
<Production of Compound (A)>
[Production Example 1]
Triethylchlorosilane (9.93 g) was added dropwise to a mixture of sodium phosphate (3.00 g) and formamide (6 mL) at room temperature under a nitrogen atmosphere, and the mixture was stirred for 5 hours for reaction. Petroleum ether (20 mL) was added to the resulting reaction mixture, stirred, and allowed to stand to separate into two layers. The upper layer which was separated and collected was concentrated under reduced pressure, and further distilled under reduced pressure (67 Pa) to obtain a colorless liquid (4.90 g). From the results of 1 H-NMR, 31 P-NMR, and 13 C-NMR, it was found that the obtained liquid was tris (triethylsilyl) phosphate which is the compound (A) in the present embodiment.

[製造例2〜5]
上記製造例1において、トリエチルクロロシランに代えて、表1に記載した種類及び量の原料化合物をそれぞれ使用した他は、製造例1と同様にして、各種の化合物(A)を製造した。得られた化合物(A)の性状及び収量、並びに各種NMRによって調べた該化合物の名称を、それぞれ表1に示した。
[Production Examples 2 to 5]
In the above Production Example 1, various compounds (A) were produced in the same manner as in Production Example 1 except that instead of triethylchlorosilane, raw material compounds of the types and amounts described in Table 1 were used. The properties and yield of the obtained compound (A) and the names of the compounds examined by various NMR are shown in Table 1, respectively.

上記の製造例1〜5における各生成物についての、H−NMR、13C−NMR、及び31P−NMRにおける化学シフトの帰属を以下に示す。
製造例1 リン酸トリス(トリエチルシリル)
H−NMR:1.24ppm(q、18H)、0.95ppm(t、27H)
13C−NMR:5.73ppm、5.15ppm
31P−NMR:−24.30ppm
The assignment of chemical shift in 1 H-NMR, 13 C-NMR, and 31 P-NMR for each product in Production Examples 1 to 5 is shown below.
Production Example 1 Tris phosphate (triethylsilyl)
1 H-NMR: 1.24 ppm (q, 18 H), 0.95 ppm (t, 27 H)
13 C-NMR: 5.73 ppm, 5.15 ppm
31 P-NMR: -24.30 ppm

製造例2 リン酸トリス[ジメチル(n−プロピル)シリル]
H−NMR:1.73ppm(m、6H)、1.28ppm(t、9H)、1.00ppm(t、6H)、0.52ppm(s、18H)
13C−NMR:19.28ppm、17.62ppm、16.08ppm、−1.33ppm
31P−NMR:−24.32ppm
Production Example 2 Tris [dimethyl (n-propyl) silyl] phosphate
1 H-NMR: 1.73 ppm (m, 6H), 1.28 ppm (t, 9H), 1.00 ppm (t, 6H), 0.52 ppm (s, 18H)
13 C-NMR: 19.28 ppm, 17.62 ppm, 16.08 ppm, −1.33 ppm
31 P-NMR: -24.32 ppm

製造例3 リン酸トリス(トリイソプロピルシリル)
H−NMR:1.20−1.11ppm(m、9H)、1.11ppm(d、54H)
13C−NMR:17.14ppm、12.43ppm、
31P−NMR:−27.38ppm
Production Example 3 Tris phosphate (triisopropylsilyl)
1 H-NMR: 1.20-1.11 ppm (m, 9H), 1.11 ppm (d, 54H)
13 C-NMR: 17.14 ppm, 12.43 ppm,
31 P-NMR: -27.38 ppm

製造例4 リン酸トリス[(tert−ブチル)ジメチルシリル]:
H−NMR:0.86ppm(s、27H)、0.24ppm(s、18H)、
13C−NMR:24.99ppm、17.45ppm、−4.44ppm
31P−NMR:−24.10ppm
Production Example 4 Tris [(tert-butyl) dimethylsilyl] phosphate:
1 H-NMR: 0.86 ppm (s, 27 H), 0.24 ppm (s, 18 H),
13 C-NMR: 24.99 ppm, 17.45 ppm, −4.44 ppm
31 P-NMR: -24.10 ppm

製造例5 リン酸トリス(ジメチルフェニルシリル):
H−NMR:7.54ppm(d、6H)、7.48−7.30ppm(m、9H)、0.46ppm(s、18H)
13C−NMR:135.35ppm、132.78ppm、129.54ppm、127.31ppm、−1.20ppm
31P−NMR:−25.60ppm
Production Example 5 Tris (dimethylphenylsilyl) phosphate:
1 H-NMR: 7.54 ppm (d, 6H), 7.48-7.30 ppm (m, 9H), 0.46 ppm (s, 18H)
13 C-NMR: 135.35 ppm, 132.78 ppm, 129.54 ppm, 127.31 ppm, −1.20 ppm
31 P-NMR: -25.60 ppm

Figure 2016189327
Figure 2016189327

実施例1
<電解液の調製>
エチレンカーボネートとエチルメチルカーボネートとを体積比1:2で混合した混合溶媒に、リチウム塩としてLiPFを1mol/L含有させた溶液(9.80g)に、化合物(A)として、上記製造例1で得たリン酸トリス(トリエチルシリル)(0.20g)を含有させることにより、電解液(D−1)を調製した。この電解液(D−1)中のリン酸トリス(トリエチルシリル)の含有量は2.0質量%であり、LiPFの含有量は13質量%であった。
Example 1
<Preparation of electrolyte>
In a mixed solvent obtained by mixing ethylene carbonate and ethyl methyl carbonate at a volume ratio of 1: 2 and containing 1 mol / L of LiPF 6 as a lithium salt (9.80 g), the above production example 1 The electrolytic solution (D-1) was prepared by containing tris (triethylsilyl) phosphate (0.20 g) obtained in the above. The content of tris (triethylsilyl) phosphate in the electrolytic solution (D-1) was 2.0% by mass, and the content of LiPF 6 was 13% by mass.

<リチウムイオン二次電池の作成及び評価>
上記電解液(D−1)を用いて、上記(2)に記載した手順に従って、LiNi1/3Mn1/3Co1/3正極を用いたシート状リチウムイオン二次電池を作製し、電池性能評価を行った。その結果、放電容量維持率は84%であり、電池運転後のガス発生量は0.20mLであった。
<Production and evaluation of lithium ion secondary battery>
Using the electrolytic solution (D-1), a sheet-like lithium ion secondary battery using a LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 positive electrode was prepared according to the procedure described in (2) above. The battery performance was evaluated. As a result, the discharge capacity retention rate was 84%, and the amount of gas generated after battery operation was 0.20 mL.

実施例2〜7、並びに比較例1及び2
上記実施例1の<電解液の調製>において、リン酸トリス(トリエチルシリル)の代わりに、表2に示した種類の化合物(A)を表2に記載の濃度になるように使用した他は実施例1と同様にして、電解液(D−2)〜(D−7)を調製した。なお、実施例6及び7においては、それぞれ、化合物(A)とともに表2に特定した種類の添加剤を表2に記載の濃度となるように更に使用した。比較例1においては、化合物(A)を使用しなかった。
これらの電解液をそれぞれ用いて、上記(2)に記載した手順に従って、LiNi1/3Mn1/3Co1/3正極を用いたシート状リチウムイオン二次電池を作製し、電池性能評価を行った。評価結果を表2に合わせて示した。
Examples 2-7 and Comparative Examples 1 and 2
In the above-mentioned <Preparation of electrolyte solution> in Example 1, the compound (A) of the type shown in Table 2 was used instead of tris (triethylsilyl) phosphate so that the concentrations shown in Table 2 were used. In the same manner as in Example 1, electrolytic solutions (D-2) to (D-7) were prepared. In Examples 6 and 7, additives of the type specified in Table 2 were further used together with the compound (A) so as to achieve the concentrations shown in Table 2. In Comparative Example 1, compound (A) was not used.
Using each of these electrolytic solutions, a sheet-like lithium ion secondary battery using a LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 positive electrode was produced according to the procedure described in (2) above, and battery performance Evaluation was performed. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2016189327
Figure 2016189327

上記実施例の結果から、本発明所定の化合物(A)を含む電解液を用いたリチウムイオン二次電池は、放電容量維持率が高く、且つガス発生量が少ないことが検証された。   From the results of the above examples, it was verified that the lithium ion secondary battery using the electrolytic solution containing the predetermined compound (A) of the present invention has a high discharge capacity retention rate and a small amount of gas generation.

[実施例8]
実施例1に記載の方法で得た電解液(D−1)を用いて、(3)に記載のLiNi0.5Co0.2Mn0.3正極を用いたシート状リチウムイオン二次電池を作製し、60℃保存試験を実施した。その結果、60℃における24時間保存後及び168時間保存後のガス発生量は、それぞれ、0.16mL及び0.32mLと少なかった。また、60℃における24時間保存後及び168時間保存後のΔOCVは、それぞれ、70mV及び144mVと低い値を示した。
[Example 8]
Using the electrolytic solution (D-1) obtained by the method described in Example 1, the sheet-like lithium ion 2 using the LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 positive electrode described in (3). A secondary battery was prepared and a 60 ° C. storage test was performed. As a result, the gas generation amounts after storage at 60 ° C. for 24 hours and after storage for 168 hours were as small as 0.16 mL and 0.32 mL, respectively. Further, ΔOCV after storage at 60 ° C. for 24 hours and after storage for 168 hours showed low values of 70 mV and 144 mV, respectively.

[比較例3及び4]
上記実施例8において、電解液(D−1)の代わりに、
比較例3においては比較例1に記載の方法で得た電解液(C−1)を、
比較例4においては比較例2に記載の方法で得た電解液(C−2)を、
それぞれ用いて、実施例8と同様にして60℃保存試験を実施した。評価結果を表3に示した。
[Comparative Examples 3 and 4]
In the said Example 8, instead of electrolyte solution (D-1),
In Comparative Example 3, the electrolytic solution (C-1) obtained by the method described in Comparative Example 1 was used.
In Comparative Example 4, the electrolytic solution (C-2) obtained by the method described in Comparative Example 2 was used.
Using each of them, a 60 ° C. storage test was carried out in the same manner as in Example 8. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2016189327
Figure 2016189327

上記実施例の結果から、本発明所定の化合物(A)を含む電解液を用いたリチウムイオン二次電池は、ガス発生の抑制と、OCVの低下の抑制と、の双方を両立できることが検証された。   From the results of the above examples, it was verified that the lithium ion secondary battery using the electrolytic solution containing the predetermined compound (A) of the present invention can achieve both the suppression of gas generation and the suppression of the decrease in OCV. It was.

[実施例9及び10]
上記実施例1及び6の<電解液の調製>と同様にして電解液D−1及びD−6をそれぞれ調製し、上記(4)に記載した手順に従って電解液の保存性能評価を実施した。
評価結果を表4に示す。
[Examples 9 and 10]
Electrolytic solutions D-1 and D-6 were prepared in the same manner as in <Preparation of electrolytic solution> in Examples 1 and 6 above, and the storage performance of the electrolytic solution was evaluated according to the procedure described in (4) above.
The evaluation results are shown in Table 4.

[実施例11]
ヘプタメチルジシラザンの濃度を300質量ppmに変更した他は実施例6の<電解液の調製>と同様にして電解液D−8を調製し、上記(4)に記載した手順に従って電解液の保存性能評価を実施した。
評価結果を表4に示す。
[Example 11]
Except that the concentration of heptamethyldisilazane was changed to 300 ppm by mass, an electrolytic solution D-8 was prepared in the same manner as in <Preparation of electrolytic solution> in Example 6, and the electrolytic solution was prepared according to the procedure described in (4) above. Storage performance evaluation was performed.
The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 2016189327
Figure 2016189327

100 リチウムイオン二次電池
110 セパレータ
120 正極
130 負極
140 正極集電体
150 負極集電体
160 電池外装
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Lithium ion secondary battery 110 Separator 120 Positive electrode 130 Negative electrode 140 Positive electrode collector 150 Negative electrode collector 160 Battery exterior

Claims (14)

リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有するプロトン酸、スルホン酸、並びにカルボン酸から成る群より選ばれる酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つが下記一般式(A1):
Figure 2016189327
{式中、Ra1、Ra2、及びRa3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示し、且つRa1、Ra2、及びRa3の炭素数の合計が5〜20である。}で表される基で置換された化合物(A)から成ることを特徴とする、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤。
At least one of acidic protons having an acid selected from the group consisting of a protonic acid having at least one atom selected from a phosphorus atom and a boron atom, a sulfonic acid, and a carboxylic acid is represented by the following general formula (A1):
Figure 2016189327
{Wherein R a1 , R a2 , and R a3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R a1 , R a2 , and R a3 are carbon numbers. Is a total of 5-20. } The additive of the electrolyte solution for nonaqueous electrical storage devices characterized by comprising the compound (A) substituted by group represented by these.
前記化合物(A)が、
下記一般式(A2)〜(A4):
Figure 2016189327
{式中、Mはリン原子又はホウ素原子であり、
mは1〜20の整数であり、
がリン原子の場合、nは0又は1であり、Mがホウ素原子の場合、nは0であり、A1は前記一般式(A1)で表される基を示し、そして
a4及びRa5は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、OA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す)から成る群より選ばれる基を示す。}、
Figure 2016189327
{式中、Mはリン原子又はホウ素原子であり、
jは2〜20の整数であり、
がリン原子の場合、kは0又は1であり、Mがホウ素原子の場合、kは0であり、
そして
a6は、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、OA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)、及び一般式OP(O)(Ra7a8)(式中、lは、0又は1であり、Ra7及びRa8は、それぞれ独立に、OH基、OLi基、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基、又はOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を示す。)で表される基から成る群より選ばれる基を示し、ただし、Ra6のうちの少なくとも1つはOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)を有する。}、
Figure 2016189327
{式中、A1は上記一般式(A1)表される基を示し、そして
a9は置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示す。}のそれぞれで表される化合物、並びに
硫酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つが上記一般式(A1)で表される基で置換された化合物、
から成る群より選ばれる1種以上である、請求項1に記載の添加剤。
The compound (A) is
The following general formulas (A2) to (A4):
Figure 2016189327
{Wherein M 1 is a phosphorus atom or a boron atom,
m is an integer of 1 to 20,
When M 1 is a phosphorus atom, n is 0 or 1, when M 1 is a boron atom, n is 0, A1 represents a group represented by the general formula (A1), and R a4 and R a5 each independently represents an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an OA1 group (wherein , A1 represents a group selected from the group consisting of the above formula (A1). },
Figure 2016189327
{Wherein M 2 is a phosphorus atom or a boron atom;
j is an integer of 2 to 20,
When M 2 is a phosphorus atom, k is 0 or 1, and when M 2 is a boron atom, k is 0,
R a6 is an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an OA1 group (wherein A1 is And a general formula OP (O) l (R a7 R a8 ) (wherein l is 0 or 1, and R a7 and R a8 are Each independently, an OH group, an OLi group, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or an OA1 group (wherein A1 is A group selected from the group consisting of the groups represented by formula (A1).), Wherein at least one of R a6 is an OA1 group (wherein , A1 represents a group represented by the general formula (A1). },
Figure 2016189327
{In formula, A1 shows group represented by the said general formula (A1), and Ra9 shows the C1-C20 hydrocarbon group which may be substituted. }, And a compound in which at least one of acidic protons of sulfuric acid is substituted with a group represented by the general formula (A1),
The additive according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of:
前記化合物(A)が、
上記一般式(A2)において、Mがリン原子であり、mが1〜4の整数であり、Ra4及びRa5の全部がOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)である化合物、
上記一般式(A2)において、Mがホウ素原子であり、mが1であり、Ra4が炭素数1〜4のアルキル基又はOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)である化合物、
上記一般式(A3)において、Mがリン原子であり、jが3又は4であり、Ra6の全部がOA1基(式中、A1は上記一般式(A1)で表される基を示す。)である化合物、
硫酸の有する酸性プロトンの全部が上記一般式(A1)で表される基で置換された化合物、並びに
酢酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、イタコン酸、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸、又はテレフタル酸の有する酸性プロトンの全部が上記一般式(A1)で表される基で置換された化合物
から成る群より選ばれる1種以上である、請求項2に記載の添加剤。
The compound (A) is
In the above general formula (A2), M 1 is a phosphorus atom, m is an integer of 1 to 4, and all of R a4 and R a5 are OA1 groups (wherein A1 is represented by the above general formula (A1)). A compound represented by:
In the general formula (A2), M 1 is a boron atom, m is 1, and R a4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an OA1 group (wherein A1 is represented by the general formula (A1)). A compound represented by:
In the general formula (A3), M 2 is a phosphorus atom, j is 3 or 4, and all of R a6 is an OA1 group (wherein A1 represents a group represented by the general formula (A1)). A compound that is
A compound in which all of acidic protons of sulfuric acid are substituted with the group represented by the general formula (A1), and acetic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, itaconic acid, adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, or The additive according to claim 2, wherein all of the acidic protons of terephthalic acid are at least one selected from the group consisting of compounds substituted with a group represented by the general formula (A1).
リン原子及びホウ素原子から選択される1種以上の原子を有するプロトン酸、スルホン酸、並びにカルボン酸から成る群より選ばれる酸の有する酸性プロトンのうちの少なくとも1つが下記一般式(A1):
Figure 2016189327
{式中、Ra1、Ra2、及びRa3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基を示し、且つRa1、Ra2、及びRa3の炭素数の合計が5〜20である。}で表される基で置換された化合物(A)の、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤としての使用。
At least one of acidic protons having an acid selected from the group consisting of a protonic acid having at least one atom selected from a phosphorus atom and a boron atom, a sulfonic acid, and a carboxylic acid is represented by the following general formula (A1):
Figure 2016189327
{Wherein R a1 , R a2 , and R a3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and R a1 , R a2 , and R a3 are carbon numbers. Is a total of 5-20. } The compound (A) substituted by the group represented by these is used as an additive of the electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices.
(a)請求項1〜3のいずれか1項に記載の添加剤100質量部と;
(b)ルイス塩基及び一般式Q{式中、Qは、4級アンモニウム基、4級ホスホニウム基、又はアルカリ金属を表し、そしてYはアルコキシ基又はアリールオキシ基を表す。}で表わされる化合物から成る群より選ばれる1種以上の化合物(B)、並びに
下記一般式(C):
Figure 2016189327
{式中、Rc1、Rc2、及びRc3は、それぞれ独立に、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、又は置換されていてもよい炭素数1〜20のアルコキシ基を示し、そして
は、一般式OR(式中、Rは、水素原子、置換されていてもよい炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のシリル基、SOCH、若しくはSOCFを示す。)で表される基、又はハロゲン原子を示す。}で表される1種以上の化合物(C)
から成る群より選択される少なくとも1種の化合物1質量ppm以上100質量%以下と、
を含有することを特徴とする、非水蓄電デバイス用電解液の添加剤組成物。
(A) 100 parts by mass of the additive according to any one of claims 1 to 3;
(B) Lewis base and general formula Q + Y {wherein Q + represents a quaternary ammonium group, a quaternary phosphonium group, or an alkali metal, and Y represents an alkoxy group or an aryloxy group. } One or more compounds (B) selected from the group consisting of compounds represented by the formula:
Figure 2016189327
{Wherein R c1 , R c2 , and R c3 each independently represents an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an optionally substituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. And X 1 represents a general formula OR 1 (wherein R 1 represents a hydrogen atom, an optionally substituted hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a silyl group having 1 to 20 carbon atoms, SO 2 Represents a group represented by CH 3 or SO 2 CF 3 ), or a halogen atom. } One or more compounds (C) represented by
1 mass ppm or more and 100 mass% or less of at least one compound selected from the group consisting of:
An additive composition for an electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device, comprising:
非水溶媒と、
リチウム塩と、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の添加剤と、
を含むことを特徴とする、非水蓄電デバイス用電解液。
A non-aqueous solvent;
Lithium salt,
The additive according to any one of claims 1 to 4,
An electrolyte for a non-aqueous electricity storage device, comprising:
前記添加剤の含有量が、前記非水蓄電デバイス用電解液100質量%に対して、0.01質量%以上10質量%以下である、請求項6に記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The electrolyte solution for nonaqueous electricity storage devices according to claim 6, wherein the content of the additive is 0.01% by mass or more and 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the electrolyte solution for nonaqueous electricity storage devices. 前記リチウム塩が、LiPF、LiBF、LiClO、LiAsF、LiSiF、LiOSO2k+1{式中、kは0〜8の整数である}、LiN(SO2k+1{式中、kは0〜8の整数である〕、及びLiPF(C2k+16−n{式中、nは1〜5の整数であり、そしてkは1〜8の整数である}から成る群より選ばれる1種以上である、請求項6又は7に記載の非水蓄電デバイス用電解液。 The lithium salt is LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiAsF 6 , Li 2 SiF 6 , LiOSO 2 C k F 2k + 1 {wherein, k is an integer of 0 to 8}, LiN (SO 2 C k F 2k + 1 ) 2 (where k is an integer from 0 to 8), and LiPF n (C k F 2k + 1 ) 6-n {where n is an integer from 1 to 5 and k is from 1 to 8 The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to claim 6 or 7, which is at least one selected from the group consisting of: ジフルオロリン酸リチウム及びモノフルオロリン酸リチウムから成る群より選ばれる1種以上を更に含有する、請求項6〜8のいずれか1項に記載の非水蓄電デバイス用電解液。   The electrolyte solution for non-aqueous electricity storage devices according to any one of claims 6 to 8, further comprising one or more selected from the group consisting of lithium difluorophosphate and lithium monofluorophosphate. 前記非水溶媒が、環状カーボネート及び鎖状カーボネートから成る群より選ばれる1種以上を含むものである、請求項6〜9のいずれか1項に記載の非水蓄電デバイス用電解液。   10. The electrolyte solution for a non-aqueous electricity storage device according to claim 6, wherein the non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of cyclic carbonates and chain carbonates. 正極活物質を含有する正極と、
負極活物質を含有する負極と、
請求項6〜10のいずれか1項に記載の非水蓄電デバイス用電解液と、
を備えることを特徴とする、リチウムイオン二次電池。
A positive electrode containing a positive electrode active material;
A negative electrode containing a negative electrode active material;
Electrolyte for non-aqueous electricity storage device according to any one of claims 6 to 10,
A lithium ion secondary battery comprising:
前記正極活物質が、4.2V(vsLi/Li)以上の電位において10mAh/g以上の放電容量を有するものである、請求項11に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to claim 11, wherein the positive electrode active material has a discharge capacity of 10 mAh / g or more at a potential of 4.2 V (vsLi / Li + ) or more. 前記正極活物質が、
下記式(E1):
LiMn2−xMa (E1)
{式中、Maは遷移金属を示し、そして
xは0.2≦x≦0.7の範囲内にある数である。}で表される酸化物;
下記式(E2):
LiMeO (E2)
{式中、Meは遷移金属を示す。}で表される酸化物;
下記式(E3):
zLiMcO−(1−z)LiMdO (E3)
{式中、Mc及びMdは、それぞれ独立に、遷移金属を示し、そして
zは0.1≦z≦0.9の範囲内にある数である。}で表される複合酸化物;
下記式(E4):
LiMb1−yFePO (E4)
{式中、Mbは、Mn及びCoから成る群より選ばれる1種以上を示し、そして
yは0≦y≦0.9の範囲内にある数である。}で表される化合物;及び
下記式(E5):
LiMfPOF (E5)
{式中、Mfは、遷移金属から成る群より選ばれる1種以上を示す。}で表される化合物
から成る群より選ばれる1種以上である、請求項12に記載のリチウムイオン二次電池。
The positive electrode active material is
Following formula (E1):
LiMn 2-x Ma x O 4 (E1)
{In the formula, Ma represents a transition metal, and x is a number in the range of 0.2 ≦ x ≦ 0.7. } Oxides represented by
The following formula (E2):
LiMeO 2 (E2)
{In the formula, Me represents a transition metal. } Oxides represented by
The following formula (E3):
zLi 2 McO 3 - (1- z) LiMdO 2 (E3)
{Wherein Mc and Md each independently represent a transition metal, and z is a number in the range of 0.1 ≦ z ≦ 0.9. } A composite oxide represented by
The following formula (E4):
LiMb 1-y Fe y PO 4 (E4)
{In the formula, Mb represents one or more selected from the group consisting of Mn and Co, and y is a number in the range of 0 ≦ y ≦ 0.9. }; And the following formula (E5):
Li 2 MfPO 4 F (E5)
{In the formula, Mf represents one or more selected from the group consisting of transition metals. The lithium ion secondary battery according to claim 12, which is at least one selected from the group consisting of compounds represented by:
満充電時におけるリチウム基準の正極電位が4.2V(vsLi/Li)以上である、請求項11〜13のいずれか1項に記載のリチウムイオン二次電池。 The lithium ion secondary battery according to any one of claims 11 to 13, wherein a positive electrode potential based on lithium at a full charge is 4.2 V (vsLi / Li + ) or more.
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