JP2018037388A - Additive agent for nonaqueous electrolyte, nonaqueous electrolyte using the same, and nonaqueous electrolytic secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an additive agent for a nonaqueous electrolyte, which is allowed to exhibit cycle and rate characteristics with good balance when it is used for a nonaqueous electrolytic secondary battery by addition to a nonaqueous electrolyte together with an oxalate salt and/or difluorophosphate.SOLUTION: An additive agent for a nonaqueous electrolyte comprises a compound having a repeating unit represented by the general formula [1], of which the number average molecular weight is 170-5000 in terms of polystyrene. The additive agent for a nonaqueous electrolyte is arranged on the assumption that a nonaqueous electrolyte including oxalate salt and/or difluorophosphate contains the additive agent. [In the formula, the bracket contents indicate the repeating unit; R's each represent a hydrogen atom, halogen or a lower alkyl group, and the R's may be the same or not, and they may bind to each other to form a cyclic structure.]SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、非水系電解液用添加剤、該添加剤を用いる非水系電解液、及び非水系電解液二次電池に関する。   The present invention relates to an additive for a non-aqueous electrolyte solution, a non-aqueous electrolyte solution using the additive, and a non-aqueous electrolyte secondary battery.

これまで非水電解液電池の耐久性を向上するための手段として、正極や負極の活物質をはじめとする様々な電池構成要素の最適化が検討されてきた。非水電解液もその例外ではなく、種々の耐久性向上剤による電気分解被膜で、電解液が活性な正極や負極の表面で分解することによる劣化を抑制することが提案されている。   So far, as a means for improving the durability of non-aqueous electrolyte batteries, optimization of various battery components including positive and negative electrode active materials has been studied. Non-aqueous electrolytes are no exception, and it has been proposed to suppress deterioration due to decomposition of the electrolyte on the surface of the active positive electrode or negative electrode by electrolysis coatings with various durability improvers.

例えば、特許文献1には、ジフルオロ(ビス(オキサラト))リン酸リチウム、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウム、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウム、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム等のオキサラト塩を非水電解液に添加することにより、電池の内部抵抗の上昇とサイクル特性の劣化を抑制する方法が提案されている。   For example, Patent Document 1 discloses non-aqueous oxalate salts such as difluoro (bis (oxalato)) lithium phosphate, tetrafluoro (oxalato) lithium phosphate, difluoro (oxalato) lithium borate, and bis (oxalato) lithium borate. There has been proposed a method for suppressing an increase in internal resistance and deterioration of cycle characteristics of a battery by adding it to an electrolytic solution.

また、特許文献2では、リチウムイオン二次電池において、電極上に不動態化層を形成するために、非水電解液の0.01〜10質量%の割合で少なくとも1個の不飽和結合を含み且つ不動態化層を形成するためにリチウムよりも1V高い電位でアノードにおいて還元可能な可溶性化合物を加えることを特徴とする二次電池用電解液が開示されている。上記不飽和結合を含有する可溶性化合物として、例えば、ビニレンカーボネート(以下「VC」と記載する場合がある)に代表される不飽和結合を有するカーボネート化合物を添加することが開示されている。   Moreover, in patent document 2, in order to form a passivation layer on an electrode in a lithium ion secondary battery, at least one unsaturated bond is formed at a ratio of 0.01 to 10% by mass of the nonaqueous electrolytic solution. An electrolyte solution for a secondary battery is disclosed, characterized in that a soluble compound that can be reduced at the anode at a potential 1 V higher than lithium is added to form a passivation layer. As the soluble compound containing the unsaturated bond, for example, adding a carbonate compound having an unsaturated bond typified by vinylene carbonate (hereinafter sometimes referred to as “VC”) is disclosed.

また、特許文献3では、リチウムイオン二次電池において、高温で充放電サイクルを繰り返した後の容量維持率を向上させることを目的として、非水電解液100質量部に対して、VCと、Li[M(C](式中、MはP、Al、SiおよびCからなる群より選択される1種、Rはハロゲン基、アルキル基およびハロゲン化アルキル基からなる群より選択される1種の基、xは正の整数、yは0または正の整数である)で表されるオキサラト塩とを総量で0.6質量部以上3.9質量部以下添加することを特徴とする二次電池用電解液が開示されている。 Moreover, in patent document 3, in a lithium ion secondary battery, in order to improve the capacity | capacitance maintenance factor after repeating a charging / discharging cycle at high temperature, with respect to 100 mass parts of non-aqueous electrolyte, VC and Li [M (C 2 O 4 ) x R y ] (wherein M is one selected from the group consisting of P, Al, Si and C, R is a group consisting of a halogen group, an alkyl group and a halogenated alkyl group) A total of 0.6 parts by mass or more and 3.9 parts by mass or less of an oxalato salt represented by one group selected from the above, x is a positive integer, y is 0 or a positive integer) A secondary battery electrolyte solution is disclosed.

また、特許文献4では、電池の繰り返し充放電特性(サイクル特性)の低下を抑制し、低温放電特性にも優れた二次電池用非水系電解液を提供することを目的として、少なくとも、非水溶媒、リチウム塩及びビニレンカーボネートを含有する二次電池用非水系電解液であって、該ビニレンカーボネートの含有量が、電解液総質量の0.001質量%から3質量%の範囲にあり、更に、ジフルオロリン酸塩を電解液総質量に対し10ppm以上含有することを特徴とする二次電池用非水系電解液が開示されている。   Further, in Patent Document 4, at least non-aqueous electrolyte is provided for the purpose of providing a non-aqueous electrolyte for a secondary battery that suppresses a decrease in repeated charge / discharge characteristics (cycle characteristics) of the battery and is excellent in low-temperature discharge characteristics. A non-aqueous electrolyte solution for a secondary battery containing a solvent, a lithium salt and vinylene carbonate, wherein the vinylene carbonate content is in the range of 0.001% by mass to 3% by mass of the total electrolyte solution mass, and In addition, a non-aqueous electrolyte solution for a secondary battery is disclosed that contains difluorophosphate in an amount of 10 ppm or more based on the total mass of the electrolyte solution.

上記のような不飽和結合を含有する耐久性向上添加剤はモノマー体として添加することが一般的である。例えば、VCを添加する場合、特許文献5では、VCが機能すべき以外の部分で反応して電池の膨れが起こらないように重合防止剤も添加している。また、特許文献6では、VCを含有する電解液を含むポリマーゲル層を形成する際に、カチオン重合によりゲル化させることで、系内にフリーラジカル種が存在しないようにし、電解液中のVCが自己重合反応によって減少するのを抑制している。このように、不飽和結合を含有する耐久性向上添加剤は従来モノマー体として添加されてきた。   The durability improving additive containing an unsaturated bond as described above is generally added as a monomer body. For example, in the case where VC is added, in Patent Document 5, a polymerization inhibitor is also added so that the battery does not swell due to a reaction at a portion other than that where VC should function. Moreover, in patent document 6, when forming the polymer gel layer containing the electrolyte solution containing VC, it is made to gelatinize by cationic polymerization, a free radical seed | species does not exist in a system, VC in electrolyte solution Is suppressed by the self-polymerization reaction. Thus, the durability improving additive containing an unsaturated bond has been conventionally added as a monomer body.

特開2005−032714号公報JP 2005-032714 A 特開平8−045545号公報JP-A-8-045545 国際公開第2010/067549号International Publication No. 2010/067549 特開2007−141830号公報JP 2007-141830 A 特開2008−034233号公報JP 2008-034233 A 特開2008−282735号公報JP 2008-282735 A

オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩と、従来モノマー体として添加されてきた不飽和結合を含有するカーボネート化合物とを含有する非水系電解液は、非水系電解液二次電池に用いた際に、優れたサイクル特性を発揮するもののレート特性が低い傾向があり、向上が望まれている。
そこで本発明は、オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩と共に非水系電解液に添加することによって、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる非水系電解液用添加剤を提供することを課題とする。
また、当該非水系電解液用添加剤を有する非水系電解液を提供することを課題とする。
また、当該非水系電解液を備えた非水系電解液二次電池を提供することを課題とする。
When a non-aqueous electrolyte solution containing an oxalato salt and / or difluorophosphate and a carbonate compound containing an unsaturated bond that has been added as a conventional monomer body is used in a non-aqueous electrolyte secondary battery, Although excellent cycle characteristics are exhibited, the rate characteristics tend to be low, and improvement is desired.
Therefore, the present invention can exhibit cycle characteristics and rate characteristics in a well-balanced manner when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery by adding it together with an oxalato salt and / or difluorophosphate to a non-aqueous electrolyte. An object of the present invention is to provide an additive for a non-aqueous electrolyte solution.
It is another object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte solution having the non-aqueous electrolyte solution additive.
It is another object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte secondary battery including the non-aqueous electrolyte.

本発明は、
下記一般式[1]で表される繰り返し単位を有する化合物であり、
ポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000である、
オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩を含有する非水系電解液に含有させるための、非水系電解液用添加剤である。

Figure 2018037388
[式中、括弧の内部はそれぞれが繰り返し単位であることを意味する。Rは、水素原子、ハロゲン又は低級アルキル基を表す。Rは、全て同一であってもよく、異なっていてもよく、互いに連結して環状構造を有していてもよい。] The present invention
A compound having a repeating unit represented by the following general formula [1]:
The number average molecular weight in terms of polystyrene is 170 to 5000,
It is an additive for a non-aqueous electrolyte solution for inclusion in a non-aqueous electrolyte solution containing an oxalato salt and / or a difluorophosphate.
Figure 2018037388
[Wherein the parentheses mean that each is a repeating unit. R represents a hydrogen atom, a halogen or a lower alkyl group. R may be all the same or different, and may be linked to each other to have a cyclic structure. ]

上記数平均分子量が340〜4000であることが好ましく、800〜3000であることがより好ましい。   The number average molecular weight is preferably 340 to 4000, and more preferably 800 to 3000.

上記Rが全て水素原子であることが好ましい。   It is preferable that all the Rs are hydrogen atoms.

また、本発明は、
(I)オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩、
(II)下記一般式[1]で表される繰り返し単位を有する化合物であり、ポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000である、非水系電解液用添加剤、
(III)非水有機溶媒、及び、
(IV)溶質
とを含む、非水系電解液である。

Figure 2018037388
[式中、括弧の内部はそれぞれが繰り返し単位であることを意味する。Rは、水素原子、ハロゲン又は低級アルキル基を表す。Rは、全て同一であってもよく、異なっていてもよく、互いに連結して環状構造を有していてもよい。] The present invention also provides:
(I) Oxalato salt and / or difluorophosphate,
(II) A compound having a repeating unit represented by the following general formula [1], and having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 170 to 5,000, an additive for non-aqueous electrolyte solution,
(III) a non-aqueous organic solvent, and
(IV) A nonaqueous electrolytic solution containing a solute.
Figure 2018037388
[Wherein the parentheses mean that each is a repeating unit. R represents a hydrogen atom, a halogen or a lower alkyl group. R may be all the same or different, and may be linked to each other to have a cyclic structure. ]

上記非水系電解液において、上記数平均分子量が340〜4000であることが好ましく、800〜3000であることがより好ましい。   In the non-aqueous electrolyte solution, the number average molecular weight is preferably 340 to 4000, and more preferably 800 to 3000.

上記非水系電解液において、上記Rが全て水素原子であることが好ましい。   In the non-aqueous electrolyte solution, it is preferable that all Rs are hydrogen atoms.

上記(I)、(II)、(III)、(IV)の総量100質量%に対する(II)の含有量が0.03〜14.0質量%であることが好ましい。   It is preferable that the content of (II) is 0.03 to 14.0% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of (I), (II), (III) and (IV).

上記電解液中に存在する、
上記一般式[1]で表される繰り返し単位に相当するモノマーの総量(以下(M)と記載)と、
上記非水系電解液用添加剤の総量(モノマー換算、以下(P)と記載)が、
(M)/(P)=0〜0.05 (質量比)
であることが好ましい。
Present in the electrolyte,
A total amount of monomers (hereinafter referred to as (M)) corresponding to the repeating unit represented by the general formula [1],
The total amount of the non-aqueous electrolyte additive (in terms of monomer, hereinafter referred to as (P))
(M) / (P) = 0-0.05 (mass ratio)
It is preferable that

上記オキサラト塩が、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩、トリス(オキサラト)リン酸塩、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩、及び、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。   The oxalato salt comprises bis (oxalato) borate, difluoro (oxalato) borate, tris (oxalato) phosphate, difluorobis (oxalato) phosphate, and tetrafluoro (oxalato) phosphate. It is preferably at least one selected from the group.

上記溶質が、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)、テトラフルオロホウ酸リチウム(LiBF)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CFSO)、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CSO)、ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム(LiN(FSO)、及びビス(ジフルオロホスホニル)イミドリチウム(LiN(POF)からなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。 The solute is lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), bis (trifluoromethanesulfonyl) imidolithium (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), bis (pentafluoroethanesulfonyl) Consists of imidolithium (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ), bis (fluorosulfonyl) imide lithium (LiN (FSO 2 ) 2 ), and bis (difluorophosphonyl) imide lithium (LiN (POF 2 ) 2 ) It is preferably at least one selected from the group.

また、上記電解液が(I)として、少なくとも、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムを含むことが好ましい。   The electrolyte solution preferably contains at least lithium difluorobis (oxalato) phosphate and lithium difluorophosphate as (I).

上記非水溶媒が、環状カーボネート、鎖状カーボネート、環状エステル、鎖状エステル、環状エーテル、鎖状エーテル、スルホン化合物、スルホキシド化合物、及びイオン液体からなる群から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。   The non-aqueous solvent is preferably at least one selected from the group consisting of cyclic carbonates, chain carbonates, cyclic esters, chain esters, cyclic ethers, chain ethers, sulfone compounds, sulfoxide compounds, and ionic liquids. .

また、上記電解液が、
環状構造を有するイオン性錯体、イミドアニオンを有する塩、Si含有化合物、硫酸エステル化合物、リン酸エステル化合物、環状カーボネート化合物、イソシアネート化合物、環状アセタール化合物、環状酸無水物、環状ホスファゼン化合物、芳香族化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を、
さらに含有することが好ましい。
In addition, the electrolyte solution is
Ionic complex having cyclic structure, salt having imide anion, Si-containing compound, sulfate ester compound, phosphate ester compound, cyclic carbonate compound, isocyanate compound, cyclic acetal compound, cyclic acid anhydride, cyclic phosphazene compound, aromatic compound At least one compound selected from the group consisting of:
Furthermore, it is preferable to contain.

また、本発明は、少なくとも正極と、負極と、上記のいずれかに記載の非水系電解液とを備えた、非水系電解液二次電池である。   Moreover, this invention is a non-aqueous electrolyte secondary battery provided with at least a positive electrode, a negative electrode, and the non-aqueous electrolyte solution in any one of said.

本発明によると、オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩と共に非水系電解液に添加することによって、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる非水系電解液用添加剤を提供することができる。
また、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる非水系電解液、及び、非水系電解液二次電池を提供することができる。
According to the present invention, when added to a non-aqueous electrolyte solution together with an oxalato salt and / or difluorophosphate, cycle characteristics and rate characteristics can be exhibited in a well-balanced manner when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery. A non-aqueous electrolyte additive that can be provided can be provided.
Moreover, when used for a non-aqueous electrolyte secondary battery, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte solution and a non-aqueous electrolyte secondary battery that can exhibit a good balance between cycle characteristics and rate characteristics.

以下、本発明について詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は本発明の実施形態の一例であり、これらの具体的内容に限定はされない。その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. However, the description of the constituent elements described below is an example of an embodiment of the present invention, and the specific contents thereof are not limited. Various modifications can be made within the scope of the gist.

1.非水系電解液用添加剤
本発明の非水系電解液用添加剤は、
下記一般式[1]で表される繰り返し単位を有する化合物であり、
ポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000である、
オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩を含有する非水系電解液に含有させるための、非水系電解液用添加剤である。

Figure 2018037388
[式中、括弧の内部はそれぞれが繰り返し単位であることを意味する。Rは、水素原子、ハロゲン又は低級アルキル基を表す。Rは、全て同一であってもよく、異なっていてもよく、共有結合により互いに連結して環状構造を有していてもよい。] 1. Non-aqueous electrolyte additive The non-aqueous electrolyte additive of the present invention is
A compound having a repeating unit represented by the following general formula [1]:
The number average molecular weight in terms of polystyrene is 170 to 5000,
It is an additive for a non-aqueous electrolyte solution for inclusion in a non-aqueous electrolyte solution containing an oxalato salt and / or a difluorophosphate.
Figure 2018037388
[Wherein the parentheses mean that each is a repeating unit. R represents a hydrogen atom, a halogen or a lower alkyl group. R may be all the same or different, and may be linked to each other by a covalent bond to have a cyclic structure. ]

本発明の非水系電解液用添加剤は、上記一般式[1]で表される繰り返し単位のオリゴマーを主成分とするものである。上記一般式[1]に相当するモノマーも含んでもよいが、その含有量は、サイクル特性及び/又はレート特性の観点から、少ないほどよい。本発明の非水系電解液用添加剤は、実質的に上記一般式[1]で表される繰り返し単位のオリゴマーからなるものがより好ましい。
そして、非水系電解液用添加剤のポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000であることが重要である。
一般式[1]で表される繰り返し単位を有する化合物であり、かつ当該数平均分子量を有することで、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる非水系電解液用添加剤を得ることができる。サイクル特性及び/又はレート特性の観点から、上記数平均分子量は340〜4000が好ましく、800〜3000がより好ましく、1000〜2500が特に好ましい。
The additive for non-aqueous electrolyte solution of the present invention is mainly composed of an oligomer of a repeating unit represented by the above general formula [1]. Although the monomer corresponding to the general formula [1] may be included, the content is preferably as small as possible from the viewpoint of cycle characteristics and / or rate characteristics. The additive for non-aqueous electrolyte solution of the present invention is more preferably substantially composed of an oligomer of a repeating unit represented by the above general formula [1].
And it is important that the number average molecular weight of polystyrene conversion of the additive for non-aqueous electrolyte solution is 170-5000.
A compound having a repeating unit represented by the general formula [1] and having the number average molecular weight exhibits cycle characteristics and rate characteristics in a balanced manner when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery. The additive for non-aqueous electrolyte solution which can be obtained can be obtained. From the viewpoint of cycle characteristics and / or rate characteristics, the number average molecular weight is preferably 340 to 4000, more preferably 800 to 3000, and particularly preferably 1000 to 2500.

上記一般式[1]のRは、水素原子、ハロゲン又は低級アルキル基である。上記ハロゲンとしてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子が挙げられ、上記低級アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。化学的および電気化学的安定性、工業的な入手のしやすさの観点からRは水素原子であることが好ましい。   R in the general formula [1] is a hydrogen atom, a halogen or a lower alkyl group. Examples of the halogen include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, and examples of the lower alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. From the viewpoint of chemical and electrochemical stability and industrial availability, R is preferably a hydrogen atom.

上記非水系電解液用添加剤は、対応するモノマーを予め重合させることにより得られる。重合方法としては一般的に使用されている方法であれば特に制限はされないが、ラジカル重合法や光重合法などで重合することができる。中でもラジカル重合が特に好ましい。   The non-aqueous electrolyte additive is obtained by polymerizing a corresponding monomer in advance. The polymerization method is not particularly limited as long as it is a generally used method, but it can be polymerized by a radical polymerization method or a photopolymerization method. Of these, radical polymerization is particularly preferred.

ラジカル重合は、ラジカル重合開始剤あるいはラジカル開始源の存在下で、塊状重合、溶液重合、懸濁重合または乳化重合等の公知の重合方法により、回分式、半連続式又は連続式のいずれかの操作で実施できる。   Radical polymerization is carried out in the presence of a radical polymerization initiator or a radical initiator by a known polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization or emulsion polymerization, and is either batch-wise, semi-continuous or continuous. Can be implemented by operation.

ラジカル開始剤は特に限定されないが、アゾ系化合物、過酸化物系化合物、レドックス系化合物が挙げられる。例えば、2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル、アゾビスイソブチロニトリル、t−ブチルパーオキシピバレート、ジ−t−ブチルパーオキシド、i−ブチリルパーオキシド、ラウロイルパーオキサイド、スクシン酸パーオキシド、ジシンナミルパーオキシド、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシアリルモノカーボネート、過酸化ベンゾイル、過酸化水素または過硫酸アンモニウムが好ましく使用される。   The radical initiator is not particularly limited, and examples thereof include azo compounds, peroxide compounds, and redox compounds. For example, 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl, azobisisobutyronitrile, t-butyl peroxypivalate, di-t-butyl peroxide, i-butyryl peroxide, lauroyl peroxide, succinic acid peroxide Dicinnamyl peroxide, di-n-propyl peroxydicarbonate, t-butylperoxyallyl monocarbonate, benzoyl peroxide, hydrogen peroxide or ammonium persulfate are preferably used.

一般式[1]で表される重合物を得るための重合反応において用いる反応器は特に限定されない。また、重合反応において、重合溶媒を用いてもよい。重合溶媒としては、ラジカル重合を阻害しないものが好ましく、エステル系溶媒である酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ケトン系溶媒であるアセトン、メチルイソブチルケトン、炭化水素系溶媒であるトルエン、シクロヘキサン、非プロトン性極性溶媒であるN−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を例示することができる。また、重合反応において、反応温度はラジカル開始剤あるいはラジカル開始源により適宜選択され、20〜200℃の範囲が好ましく、30〜140℃がより好ましい。また、重合反応により得られた重合物に対して、必要に応じて貧溶媒を用いた再沈精製をしても良い。再沈等の精製によって、モノマーを除去することにより、実質的に上記一般式[1]で表される繰り返し単位のオリゴマーからなる非水系電解液用添加剤を得ることができる。   The reactor used in the polymerization reaction for obtaining the polymer represented by the general formula [1] is not particularly limited. In the polymerization reaction, a polymerization solvent may be used. As the polymerization solvent, those which do not inhibit radical polymerization are preferable, such as ester solvent ethyl acetate, n-butyl acetate, ketone solvent acetone, methyl isobutyl ketone, hydrocarbon solvent toluene, cyclohexane, aprotic. Examples thereof include N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like, which are polar solvents. In the polymerization reaction, the reaction temperature is appropriately selected depending on the radical initiator or radical initiator, and is preferably in the range of 20 to 200 ° C, more preferably 30 to 140 ° C. Moreover, you may perform reprecipitation refinement | purification using a poor solvent with respect to the polymer obtained by the polymerization reaction as needed. By removing the monomer by purification such as reprecipitation, it is possible to obtain an additive for a non-aqueous electrolyte substantially consisting of an oligomer of a repeating unit represented by the general formula [1].

2.非水系電解液
本発明の非水系電解液は、
(I)オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩、
(II)上記一般式[1]で表される繰り返し単位を有する化合物であり、ポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000である、非水系電解液用添加剤、
(III)非水有機溶媒、及び、
(IV)溶質
とを含む、非水系電解液である。
2. Non-aqueous electrolyte The non-aqueous electrolyte of the present invention is
(I) Oxalato salt and / or difluorophosphate,
(II) A compound having a repeating unit represented by the general formula [1], and having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 170 to 5,000, an additive for non-aqueous electrolyte solution,
(III) a non-aqueous organic solvent, and
(IV) A nonaqueous electrolytic solution containing a solute.

[(I)オキサラト塩について]
中心元素にシュウ酸イオンが配位した錯体であれば特に限定はなく、例えば、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩、トリス(オキサラト)リン酸塩、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩、及び、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩等が挙げられる。
中でも、ガス発生量が多くなり過ぎないようにしつつ、優れたサイクル特性を発揮する観点から、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩、及び、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1つが好ましい。
なお、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、トリス(オキサラト)リン酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、トリス(オキサラト)リン酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、トリス(オキサラト)リン酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよいし、ビス(オキサラト)ホウ酸塩とジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩とトリス(オキサラト)リン酸塩とジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩とテトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩を併用してもよい。
[(I) Oxalato salt]
There is no particular limitation as long as it is a complex in which an oxalate ion is coordinated to the central element. For example, bis (oxalato) borate, difluoro (oxalato) borate, tris (oxalato) phosphate, difluorobis (oxalato) Examples thereof include phosphate and tetrafluoro (oxalato) phosphate.
Among them, bis (oxalato) borate, difluoro (oxalato) borate, difluorobis (oxalato) phosphate, and from the viewpoint of exhibiting excellent cycle characteristics while preventing excessive generation of gas , At least one selected from the group consisting of tetrafluoro (oxalato) phosphates is preferred.
Bis (oxalato) borate and difluoro (oxalato) borate may be used in combination, bis (oxalato) borate and tris (oxalato) phosphate may be used in combination, or bis ( Oxalato) borate and difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination, bis (oxalato) borate and tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination, or difluoro (oxalato) Borate and tris (oxalato) phosphate may be used in combination, difluoro (oxalato) borate and difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination, or difluoro (oxalato) borate And tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination, or tris (oxalato) phosphate and difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination. Alternatively, tris (oxalato) phosphate and tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination, or bis (oxalato) borate, difluoro (oxalato) borate and tris (oxalato) phosphate. A salt may be used in combination, or bis (oxalato) borate, difluoro (oxalato) borate and difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination, or bis (oxalato) borate and difluoro. (Oxalato) borate and tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination, or bis (oxalato) borate, tris (oxalato) phosphate and difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination. Or bis (oxalato) borate, tris (oxalato) phosphate and tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination. Bis (oxalato) borate, difluorobis (oxalato) phosphate and tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination, or difluoro (oxalato) borate and tris (oxalato) phosphate. And difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination, or difluoro (oxalato) borate, tris (oxalato) phosphate, and tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination. (Oxalato) phosphate, difluorobis (oxalato) phosphate and tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination, or bis (oxalato) borate, difluoro (oxalato) borate and tris ( Oxalato) phosphate, difluorobis (oxalato) phosphate and tetrafluoro (oxalato) phosphate in combination Also good.

上記(I)、(II)、(III)、(IV)の総量100質量%に対する(I)の含有量が0.01〜10.0質量%であると、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮しやすいため好ましい。サイクル特性及び/又はレート特性の観点から、上記(I)の含有量は0.05〜5.0質量%がより好ましい。   When the content of (I) is 0.01 to 10.0% by mass with respect to 100% by mass of the total of (I), (II), (III), and (IV), the non-aqueous electrolyte secondary battery When used, it is preferable because the cycle characteristics and rate characteristics are easily exhibited in a well-balanced manner. From the viewpoint of cycle characteristics and / or rate characteristics, the content of (I) is more preferably 0.05 to 5.0% by mass.

なお、上記オキサラト塩とジフルオロリン酸塩をともに含有させる場合は、いずれもリチウム塩が好ましく、該オキサラト塩としては、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウム、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム、及び、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムが好ましい。従ってジフルオロリン酸リチウムとビス(オキサラト)ホウ酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとビス(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとビス(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとビス(オキサラト)ホウ酸リチウムとテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムとテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムとテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとビス(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとビス(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムとテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムとテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよいし、ジフルオロリン酸リチウムとビス(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムとジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムとテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを併用してもよい。
特には、上記電解液が(I)として、少なくとも、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムを含むことが好ましい。その場合、上記(I)、(II)、(III)、(IV)の総量100質量%に対して、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムの含有量が0.15〜2.50質量%で、ジフルオロリン酸リチウムの含有量が0.3〜3.0質量%であることが特に好ましい。
When both the oxalato salt and the difluorophosphate are contained, a lithium salt is preferable, and as the oxalate salt, bis (oxalato) lithium borate, difluoro (oxalato) lithium borate, difluorobis (oxalato). ) Lithium phosphate and lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate are preferred. Accordingly, lithium difluorophosphate and lithium bis (oxalato) borate may be used in combination, lithium difluorophosphate and lithium difluoro (oxalate) borate may be used in combination, or lithium difluorophosphate and difluorobis (oxalato). ) Lithium phosphate may be used in combination, lithium difluorophosphate and lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate may be used in combination, lithium difluorophosphate, lithium bis (oxalato) borate, and difluoro (oxalato) Lithium borate may be used in combination, lithium difluorophosphate, lithium bis (oxalato) borate, and lithium difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination, or lithium difluorophosphate and bis (oxalato) borohydride. Lithium oxide and tetrafluoro (oxa G) Lithium phosphate may be used in combination, lithium difluorophosphate, lithium difluoro (oxalato) borate, and lithium difluorobis (oxalato) phosphate may be used in combination, or lithium difluorophosphate and difluoro (oxalato). ) Lithium borate and tetrafluoro (oxalato) lithium phosphate may be used in combination, or difluorolithium phosphate, difluorobis (oxalato) lithium phosphate and tetrafluoro (oxalato) lithium phosphate may be used in combination. , Lithium difluorophosphate, lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro (oxalato) borate and lithium difluorobis (oxalato) phosphate, or lithium difluorophosphate and lithium bis (oxalato) borate And difluoro (Oki Lato) lithium borate and tetrafluoro (oxalato) lithium phosphate may be used in combination, lithium difluorophosphate, lithium difluoro (oxalato) borate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate and tetrafluoro (oxalato) phosphorus Lithium phosphate may be used in combination, or lithium difluorophosphate, lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro (oxalato) borate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate, and lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate May be.
In particular, the electrolytic solution preferably contains at least lithium difluorobis (oxalato) phosphate and lithium difluorophosphate as (I). In that case, the content of lithium difluorobis (oxalato) phosphate is 0.15 to 2.50% by mass with respect to the total amount of 100% by mass of the above (I), (II), (III), and (IV). The content of lithium difluorophosphate is particularly preferably 0.3 to 3.0% by mass.

[(II)非水系電解液用添加剤について]
本発明の非水系電解液は上述した非水系電解液用添加剤を含有する。上記(I)、(II)、(III)、(IV)の総量100質量%に対する(II)の含有量が0.03〜14.0質量%であると、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮しやすいため好ましい。サイクル特性及び/又はレート特性の観点から、上記(II)の含有量は0.07〜12.0質量%がより好ましい。
[(II) Non-aqueous electrolyte additive]
The non-aqueous electrolyte solution of the present invention contains the above-mentioned additive for non-aqueous electrolyte solution. When the content of (II) is 0.03 to 14.0% by mass with respect to 100% by mass of the total of (I), (II), (III), and (IV), the non-aqueous electrolyte secondary battery When used, it is preferable because the cycle characteristics and rate characteristics are easily exhibited in a well-balanced manner. From the viewpoint of cycle characteristics and / or rate characteristics, the content of (II) is more preferably 0.07 to 12.0 mass%.

[(III)非水有機溶媒について]
非水系電解液は非水系溶媒を用いれば、一般に非水系電解液と呼ばれ、ポリマーを用いれば、ポリマー固体電解質と呼ばれるものになる。ポリマー固体電解質には可塑剤として非水系溶媒を含有するものも含まれる。
[(III) Non-aqueous organic solvent]
If a non-aqueous solvent is used, the non-aqueous electrolyte is generally called a non-aqueous electrolyte, and if a polymer is used, it becomes a polymer solid electrolyte. The polymer solid electrolyte includes those containing a non-aqueous solvent as a plasticizer.

非水有機溶媒である(III)としては、本発明の(I)、(II)、(IV)を溶解できる非プロトン性の溶媒であれば特に限定されるものではなく、例えば、カーボネート類、エステル類、エーテル類、ラクトン類、ニトリル類、イミド類、スルホン類等が使用できる。また、単一の溶媒だけでなく、二種類以上の混合溶媒でもよい。具体例としては、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、エチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、4,4−ジ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、4,5−ジフルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2−フルオロプロピオン酸メチル、2−フルオロプロピオン酸エチル、ジエチルエーテル、アセトニトリル、プロピオニトリル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、フラン、テトラヒドロピラン、1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、及びγ−バレロラクトン等を挙げることができる。   The non-aqueous organic solvent (III) is not particularly limited as long as it is an aprotic solvent that can dissolve (I), (II), and (IV) of the present invention. For example, carbonates, Esters, ethers, lactones, nitriles, imides, sulfones and the like can be used. Moreover, not only a single solvent but 2 or more types of mixed solvents may be sufficient. Specific examples include ethyl methyl carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl propyl carbonate, ethyl propyl carbonate, methyl butyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, fluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4, 5-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl 2-fluoropropionate, ethyl 2-fluoropropionate, diethyl ether , Acetonitrile, propionitrile, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, furan, tetrahydropyran, 1, - dioxane, 1,4-dioxane, dibutyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane, N, N- dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, sulfolane, can be mentioned γ- butyrolactone, and γ- valerolactone.

ポリマー固体電解質を得るために用いるポリマーとしては、(I)、(II)、(IV)を溶解できる非プロトン性のポリマーであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエチレンオキシドを主鎖又は側鎖に持つポリマー、ポリフッ化ビニリデンのホモポリマー又はコポリマー、メタクリル酸エステルポリマー、ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。これらのポリマーに可塑剤を加える場合は、上記の非プロトン性非水溶媒が使用可能である。   The polymer used for obtaining the polymer solid electrolyte is not particularly limited as long as it is an aprotic polymer capable of dissolving (I), (II), and (IV). Examples thereof include a polymer having polyethylene oxide in the main chain or side chain, a homopolymer or copolymer of polyvinylidene fluoride, a methacrylic acid ester polymer, polyacrylonitrile and the like. When a plasticizer is added to these polymers, the above-mentioned aprotic non-aqueous solvent can be used.

[(IV)溶質について]
溶質は特に限定されず、任意のカチオンとアニオンの対からなる塩を用いることができる。具体例としては、カチオンとしてリチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、四級アンモニウム等が挙げられ、アニオンとして、ヘキサフルオロリン酸、テトラフルオロホウ酸、過塩素酸、ヘキサフルオロヒ酸、ヘキサフルオロアンチモン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、ビス(フルオロスルホニル)イミド、(トリフルオロメタンスルホニル)(フルオロスルホニル)イミド、(ペンタフルオロエタンスルホニル) (フルオロスルホニル)イミド、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、ビス(ジフルオロホスホニル)イミド、(ジフルオロホスホニル)(フルオロスルホニル)イミド等が挙げられる。これらの溶質は、一種類を単独で用いても良く、二種類以上を用途に合わせて任意の組合せ、比率で混合して用いても良い。中でも、電池としてのエネルギー密度、出力特性、寿命等から考えると、カチオンは、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、四級アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、アニオンは、ヘキサフルオロリン酸、テトラフルオロホウ酸、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、ビス(フルオロスルホニル)イミド、ビス(ジフルオロホスホニル)イミド、(ジフルオロホスホニル)(フルオロスルホニル)イミドからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
特に、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)、テトラフルオロホウ酸リチウム(LiBF)、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CFSO)、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム(LiN(CSO)、ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム(LiN(FSO)、及びビス(ジフルオロホスホニル)イミドリチウム(LiN(POF)からなる群から選ばれる少なくとも一つが好ましい。
[(IV) Solute]
The solute is not particularly limited, and a salt composed of an arbitrary cation and anion pair can be used. Specific examples include alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions, alkaline earth metal ions, quaternary ammonium, etc. as cations, and hexafluorophosphoric acid, tetrafluoroboric acid, perchloric acid as anions. , Hexafluoroarsenic acid, hexafluoroantimonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide, (trifluoromethanesulfonyl) (pentafluoroethanesulfonyl) imide, bis (fluorosulfonyl) ) Imide, (trifluoromethanesulfonyl) (fluorosulfonyl) imide, (pentafluoroethanesulfonyl) (fluorosulfonyl) imide, tris (trifluoromethanesulfonyl) methide, bis (diphenyl) Orohosuhoniru) imide, (difluoro phosphonyl) (fluorosulfonyl) imide and the like. One kind of these solutes may be used alone, or two or more kinds of solutes may be mixed and used in any combination and ratio according to the application. Among these, considering the energy density, output characteristics, life, etc. of the battery, the cation is preferably at least one selected from the group consisting of lithium, sodium, magnesium and quaternary ammonium, and the anion is hexafluorophosphate, tetra From the group consisting of fluoroboric acid, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide, bis (fluorosulfonyl) imide, bis (difluorophosphonyl) imide, (difluorophosphonyl) (fluorosulfonyl) imide At least one selected is preferred.
In particular, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium (LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ), bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide lithium From the group consisting of (LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ), bis (fluorosulfonyl) imide lithium (LiN (FSO 2 ) 2 ), and bis (difluorophosphonyl) imide lithium (LiN (POF 2 ) 2 ). At least one selected is preferred.

(I)、(II)、(III)、(IV)の総量100質量%に対する、(IV)の総量(以降、「溶質濃度」と記載する)は、特に制限はないが、下限は0.5mol/L以上、好ましくは0.7mol/L以上、さらに好ましくは0.9mol/L以上であり、また、上限は5.0mol/L以下、好ましくは4.0mol/L以下、さらに好ましくは2.0mol/L以下の範囲である。0.5mol/Lを下回るとイオン伝導度が低下することにより非水系電解液二次電池のサイクル特性、出力特性が低下し、一方、5.0mol/Lを超えると非水系電解液の粘度が上昇することによりやはりイオン伝導を低下させ、非水系電解液二次電池のサイクル特性、出力特性を低下させる恐れがある。   The total amount of (IV) (hereinafter referred to as “solute concentration”) with respect to the total amount of 100% by mass of (I), (II), (III), and (IV) is not particularly limited, but the lower limit is 0. 5 mol / L or more, preferably 0.7 mol / L or more, more preferably 0.9 mol / L or more, and the upper limit is 5.0 mol / L or less, preferably 4.0 mol / L or less, more preferably 2 The range is 0.0 mol / L or less. When the concentration is less than 0.5 mol / L, the ionic conductivity decreases, thereby reducing the cycle characteristics and output characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery. On the other hand, when the concentration exceeds 5.0 mol / L, the viscosity of the non-aqueous electrolyte is decreased. If it rises, the ionic conduction may be lowered, and the cycle characteristics and output characteristics of the non-aqueous electrolyte secondary battery may be lowered.

[その他の成分について]
さらには、本発明の要旨を損なわない限りにおいて、本発明の非水系電解液に一般に用いられる添加剤を任意の比率で添加しても良い。具体例としては、シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、t−ブチルベンゼン、ビニルエチレンカーボネート、ジフルオロアニソール等の過充電防止効果、負極皮膜形成効果、正極保護効果を有する化合物が挙げられる。また、ポリマー電池と呼ばれる非水系電解液二次電池に使用される場合のように非水系電解液をゲル化剤や架橋ポリマーにより擬固体化して使用することも可能である。
また、本発明の非水系電解液用添加剤のモノマーに相当する化合物も、非水系電解液中に存在してもよい。このとき、上記電解液中に存在する、
上記一般式[1]で表される繰り返し単位に相当するモノマーの総量(M)と、
上記非水系電解液用添加剤の総量(P)(モノマー換算)が、
(M)/(P)=0〜0.05 (質量比)
であると、レート特性向上につながるため好ましい。(M)/(P)=0〜0.02がより好ましく、(M)/(P)=0が更に好ましい。なお、非水系電解液中の、上記モノマーの総量(M)、及び上記非水系電解液用添加剤の総量(P)(モノマー換算)はH−NMR測定結果から算出される。
また、本発明の非水系電解液は、
環状構造を有するイオン性錯体、イミドアニオンを有する塩、Si含有化合物、硫酸エステル化合物、リン酸エステル化合物、環状カーボネート化合物、イソシアネート化合物、環状アセタール化合物、環状酸無水物、環状ホスファゼン化合物、芳香族化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(以降「第二添加剤」と総称する)を含有することが好ましい。
上記(I)、(II)、(III)、(IV)、第二添加剤の総量100質量%に対する、(II)の含有量が0.03〜14.0質量%であることが好ましく、0.07〜12.0質量%がより好ましい。
上記(I)、(II)、(III)、(IV)、第二添加剤の総量100質量%に対する、(IV)の総量は、特に制限はないが、下限は0.5mol/L以上、好ましくは0.7mol/L以上、さらに好ましくは0.9mol/L以上であり、また、上限は5.0mol/L以下、好ましくは4.0mol/L以下、さらに好ましくは2.0mol/L以下の範囲である。
上記(I)、(II)、(III)、(IV)、第二添加剤の総量100質量%に対する、第二添加剤の総量は、特に制限はないが、0.01〜20.0質量%であることが好ましく、0.05〜10.0質量%がより好ましい。
上記環状構造を有するイオン性錯体としては、下記一般式[2]〜[4]で示される化合物を例示することができる。

Figure 2018037388
(一般式[2]において、
Aは金属イオン、プロトン及びオニウムイオンからなる群から選ばれる少なくとも1つであり、
Fはフッ素であり、
Mは13族元素(Al、B)、14族元素(Si)及び15族元素(P、As、Sb)からなる群から選ばれる少なくとも1つであり、
Oは酸素であり、
Sは硫黄である。
は炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基(炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造のものも使用できる)、又は−N(R)−を表す。このとき、Rは水素、アルカリ金属、炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基を表す。炭素数が3以上の場合にあっては、Rは分岐鎖あるいは環状構造をとることもできる。
Yは炭素又は硫黄である。Yが炭素である場合、rは1である。Yが硫黄である場合、rは1又は2である。
aは1又は2、oは2又は4、nは1又は2、pは0又は1、qは1又は2、rは0、1又は2である。pが0の場合、S−Y間に直接結合を形成する。)
Figure 2018037388
(一般式[3]において、
Aは金属イオン、プロトン及びオニウムイオンからなる群から選ばれる少なくとも1つであり、
Fはフッ素であり、
Mは13族元素(Al、B)、14族元素(Si)、及び15族元素(P、As、Sb)からなる群から選ばれる少なくとも1つであり、
Oは酸素であり、
Nは窒素である。
Yは炭素又は硫黄であり、Yが炭素である場合、qは1であり、Yが硫黄である場合、qは1又は2である。
は炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基(炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造のものも使用できる)、又は−N(R)−を表す。このとき、Rは水素、アルカリ金属、炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基を表す。炭素数が3以上の場合にあっては、Rは分岐鎖あるいは環状構造をとることもできる。
は水素、炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基(炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造のものも使用できる)、又は−N(R)−を表す。このとき、Rは水素、アルカリ金属、炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基を表す。炭素数が3以上の場合にあっては、Rは分岐鎖あるいは環状構造をとることもできる。
aは1又は2、oは2又は4、nは1又は2、pは0又は1、qは1又は2、rは0又は1である。pが0の場合、Rの両隣に位置する原子同士(すなわちYと炭素原子)が直接結合を形成する。rが0の場合M−N間に直接結合を形成する。)
Figure 2018037388
(一般式[4]において、
Dはハロゲンイオン、ヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン、(フルオロスルホニル)(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン、ビス(ジフルオロホスホニル)イミドアニオンから選ばれる少なくとも一つであり、
Fはフッ素であり、
Mは13族元素(Al、B)、14族元素(Si)及び15族元素(P、As、Sb)からなる群から選ばれるいずれか1つであり
Oは酸素であり、
Nは窒素である。
Yは炭素又は硫黄であり、Yが炭素である場合qは1であり、Yが硫黄である場合qは1又は2である。
Xは炭素又は硫黄であり、Xが炭素である場合rは1であり、Xが硫黄である場合rは1又は2である。
は炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基(炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造のものも使用できる)、又は−N(R)−を表す。このとき、Rは水素、アルカリ金属、炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基を表す。炭素数が3以上の場合にあっては、Rは分岐鎖あるいは環状構造をとることもできる。
、Rはそれぞれ独立で炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基であり、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造のものも使用できる。また、下記一般式[5]の様にお互いを含む環状構造を有しても良い。
Figure 2018037388
cは0又は1であり、nが1の場合、cは0(cが0のときDは存在しない)であり、nが2の場合、cは1となる。
oは2又は4、nは1又は2、pは0又は1、qは1又は2、rは1又は2、sは0又は1である。pが0の場合、Y−X間に直接結合を形成する。
sが0の場合、N(R)(R)とRは直接結合し、その際は下記の[6]〜[9]のような構造をとることもできる。直接結合が二重結合となる[7]、[9]の場合、Rは存在しない。また[8]の様に二重結合が環の外に出た構造を取ることも出来る。この場合のR、Rはそれぞれ独立で水素、又は炭素数1〜10の環やヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよい炭化水素基であり、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造のものも使用できる。)
Figure 2018037388
上記イミドアニオンを有する塩としては、下記一般式[10]〜[16]で示される化合物や、(CF(SO、(CF(SO等の環状アルキレン鎖含有アニオンを有する塩を例示することができる。
Figure 2018037388
[一般式[10]〜[11]及び[13]〜[15]中、R〜R11はそれぞれ互いに独立して、フッ素原子、炭素数が1〜10の直鎖あるいは分岐状のアルコキシ基、炭素数が2〜10のアルケニルオキシ基、炭素数が2〜10のアルキニルオキシ基、炭素数が3〜10の、シクロアルコキシ基、シクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6〜10のアリールオキシ基から選ばれる有機基であり、その有機基中にフッ素原子、酸素原子、不飽和結合が存在することもできる。一般式[11]、[12]、[15]及び[16]中、X及びXはそれぞれ互いに独立して、フッ素原子、炭素数が1〜10の直鎖あるいは分岐状のアルキル基、炭素数が2〜10のアルケニル基、炭素数が2〜10のアルキニル基、炭素数が3〜10の、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、炭素数が6〜10のアリール基、炭素数が1〜10の直鎖あるいは分岐状のアルコキシ基、炭素数が2〜10のアルケニルオキシ基、炭素数が2〜10のアルキニルオキシ基、炭素数が3〜10の、シクロアルコキシ基、シクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6〜10のアリールオキシ基から選ばれる有機基であり、その有機基中にフッ素原子、酸素原子、不飽和結合が存在することもできる。また、一般式[10]〜[16]中には少なくとも一つのP−F結合及び/又はS−F結合を含む。M、Mはそれぞれ互いに独立して、プロトン、金属カチオン又はオニウムカチオンである。]
上記Si含有化合物としては、下記一般式[17]で示される少なくとも1種の化合物や、ヘキサメチルシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、(ビスヘキサフルオロイソプロポキシ)(ジメチル)(ジビニル)ジシロキサン、テトラメチルシラン、トリメチルビニルシラン、ビニルジメチルフルオロシラン、ジビニルメチルフルオロシラン等を例示することができる。
Si(R12(R134−x [17]
[一般式[17]中、R12はそれぞれ互いに独立して炭素−炭素不飽和結合を有する基を表す。R13はそれぞれ互いに独立して、フッ素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、アルキニル基、アルキニルオキシ基、アリール基、及びアリールオキシ基からなる群から選ばれる基を示し、これらの基はフッ素原子及び/又は酸素原子を有していても良い。xは2〜4である。]
上記硫酸エステル化合物としては、下記一般式[18]、[19]、及び[20]で示される環状スルホン酸化合物や、2,2−ジオキシド−1,2−オキサチオラン−4−イル、1,3−プロパンスルトン、1,3−ブタンスルトン、1,4−ブタンスルトン等を例示することができる。
Figure 2018037388
(式[18]中、Oは酸素原子、Sは硫黄原子、nは1以上3以下の整数である。また、R14、R15、R16、R17は、それぞれ独立して水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1以上5以下のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数1以上4以下のフルオロアルキル基である。)
Figure 2018037388
(式[19]中、Oは酸素原子、Sは硫黄原子、nは0以上4以下の整数であり、R18、R19は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、又は置換若しくは無置換の炭素数1以上5以下のアルキル基であり、R20、R21は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜5のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数1以上4以下のフルオロアルキル基であり、nは0以上4以下の整数である。)
Figure 2018037388
(式[20]中、Oは酸素原子、Sは硫黄原子、nは0〜3の整数であり、R22、R23は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、置換若しくは無置換の炭素数1以上5以下のアルキル基、又は置換若しくは無置換の炭素数1以上4以下のフルオロアルキル基である。)
上記リン酸エステル化合物としては、リン酸トリメチル、リン酸トリブチル、及びリン酸トリオクチル、リン酸トリス(2,2,2−トリフルオロエチル)、モノフルオロプロパギロキシリン酸-五フッ化リン酸リチウム等を例示することができる。
上記環状カーボネート化合物としては、下記一般式[21]で示される環状カーボネート化合物や、ジメチルビニレンカーボネート等を例示することができる。
Figure 2018037388
(式[21]中、Oは酸素原子、Aは炭素数10以下の、不飽和結合や環状構造やハロゲンを有してもよい炭化水素であり、Bは炭素数10以下の、不飽和結合や環状構造やハロゲンを有してもよい炭化水素である。なお、A−B間に二重結合を有してもよい。)
上記イソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、2−イソシアナトエチルアクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレート等を例示することができる。
上記環状アセタール化合物としては、1,3−ジオキソラン、1,3−ジオキサン、1,3,5−トリオキサン等を例示することができる。
上記環状酸無水物としては、無水コハク酸、無水マレイン酸等を例示することができる。
上記環状ホスファゼン化合物としては、メトキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、エトキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、フェノキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、ジエトキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、エトキシヘプタフルオロシクロテトラホスファゼン等を例示することができる。
上記芳香族化合物としては、シクロヘキシルベンゼン、ビフェニル、tert−ブチルベンゼン、4−フルオロビフェニル、フルオロベンゼン、2,4−ジフルオロベンゼン、ジフルオロアニソール等を例示することができる。
なお、その他の成分として上記で挙げた添加剤の一部は(IV)溶質と重複するものがあるが、そのような化合物は、(IV)溶質のように比較的多く含有させて用いることもできるし、添加剤(その他の成分)のように比較的少なく含有させて用いることもできる。 [Other ingredients]
Furthermore, as long as the gist of the present invention is not impaired, an additive generally used in the nonaqueous electrolytic solution of the present invention may be added at an arbitrary ratio. Specific examples include compounds having an overcharge preventing effect, a negative electrode film forming effect, and a positive electrode protecting effect, such as cyclohexylbenzene, biphenyl, t-butylbenzene, vinylethylene carbonate, and difluoroanisole. Moreover, it is also possible to use a non-aqueous electrolyte by quasi-solidifying it with a gelling agent or a cross-linked polymer as in the case of use in a non-aqueous electrolyte secondary battery called a polymer battery.
In addition, a compound corresponding to the monomer of the additive for non-aqueous electrolyte of the present invention may also be present in the non-aqueous electrolyte. At this time, present in the electrolyte solution,
A total amount (M) of monomers corresponding to the repeating unit represented by the general formula [1],
The total amount (P) (monomer conversion) of the non-aqueous electrolyte additive is
(M) / (P) = 0-0.05 (mass ratio)
It is preferable because it leads to an improvement in rate characteristics. (M) / (P) = 0 to 0.02 is more preferable, and (M) / (P) = 0 is still more preferable. Incidentally, the nonaqueous electrolytic solution, the total amount of the monomer (M), and the total amount of nonaqueous electrolyte solution additive (P) (monomer conversion) is calculated from the 1 H-NMR measurement results.
Further, the non-aqueous electrolyte of the present invention is
Ionic complex having cyclic structure, salt having imide anion, Si-containing compound, sulfate ester compound, phosphate ester compound, cyclic carbonate compound, isocyanate compound, cyclic acetal compound, cyclic acid anhydride, cyclic phosphazene compound, aromatic compound It is preferable to contain at least one compound selected from the group consisting of (hereinafter collectively referred to as “second additive”).
It is preferable that the content of (II) is 0.03 to 14.0% by mass relative to 100% by mass of the total amount of (I), (II), (III), (IV) and the second additive, 0.07-12.0 mass% is more preferable.
The total amount of (IV) with respect to 100% by mass of the total amount of (I), (II), (III), (IV) and the second additive is not particularly limited, but the lower limit is 0.5 mol / L or more, Preferably it is 0.7 mol / L or more, more preferably 0.9 mol / L or more, and the upper limit is 5.0 mol / L or less, preferably 4.0 mol / L or less, more preferably 2.0 mol / L or less. Range.
The total amount of the second additive with respect to the total amount of 100% by mass of (I), (II), (III), (IV) and the second additive is not particularly limited, but is 0.01 to 20.0 mass. % Is preferable, and 0.05 to 10.0% by mass is more preferable.
Examples of the ionic complex having the cyclic structure include compounds represented by the following general formulas [2] to [4].
Figure 2018037388
(In general formula [2],
A is at least one selected from the group consisting of metal ions, protons and onium ions,
F is fluorine,
M is at least one selected from the group consisting of a group 13 element (Al, B), a group 14 element (Si), and a group 15 element (P, As, Sb);
O is oxygen,
S is sulfur.
R 1 is a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom or a halogen atom (in the case of 3 or more carbon atoms, a branched chain or cyclic structure can be used) , or -N (R 2) - represents a. At this time, R 2 represents hydrogen, an alkali metal, a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom, or a halogen atom. When the number of carbon atoms is 3 or more, R 2 can also take a branched chain or a cyclic structure.
Y is carbon or sulfur. R is 1 when Y is carbon. When Y is sulfur, r is 1 or 2.
a is 1 or 2, o is 2 or 4, n is 1 or 2, p is 0 or 1, q is 1 or 2, and r is 0, 1 or 2. When p is 0, a direct bond is formed between S and Y. )
Figure 2018037388
(In general formula [3],
A is at least one selected from the group consisting of metal ions, protons and onium ions,
F is fluorine,
M is at least one selected from the group consisting of group 13 elements (Al, B), group 14 elements (Si), and group 15 elements (P, As, Sb);
O is oxygen,
N is nitrogen.
Y is carbon or sulfur. When Y is carbon, q is 1. When Y is sulfur, q is 1 or 2.
R 1 is a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom or a halogen atom (in the case of 3 or more carbon atoms, a branched chain or cyclic structure can be used) , or -N (R 2) - represents a. At this time, R 2 represents hydrogen, an alkali metal, a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom, or a halogen atom. When the number of carbon atoms is 3 or more, R 2 can also take a branched chain or a cyclic structure.
R 3 is hydrogen, a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom or a halogen atom (if the number of carbon atoms is 3 or more, a branched chain or cyclic structure is also used. Or -N (R 2 )-. At this time, R 2 represents hydrogen, an alkali metal, a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom, or a halogen atom. When the number of carbon atoms is 3 or more, R 2 can also take a branched chain or a cyclic structure.
a is 1 or 2, o is 2 or 4, n is 1 or 2, p is 0 or 1, q is 1 or 2, and r is 0 or 1. When p is 0, atoms located on both sides of R 1 (that is, Y and a carbon atom) directly form a bond. When r is 0, a direct bond is formed between MN. )
Figure 2018037388
(In general formula [4],
D represents halogen ion, hexafluorophosphate anion, tetrafluoroborate anion, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide anion, bis (fluorosulfonyl) imide anion, (fluorosulfonyl) (trifluoromethanesulfonyl) imide anion, bis (difluorophospho Nyl) imide anion,
F is fluorine,
M is any one selected from the group consisting of Group 13 elements (Al, B), Group 14 elements (Si), and Group 15 elements (P, As, Sb), O is oxygen,
N is nitrogen.
Y is carbon or sulfur. When Y is carbon, q is 1. When Y is sulfur, q is 1 or 2.
X is carbon or sulfur, r is 1 when X is carbon, and r is 1 or 2 when X is sulfur.
R 1 is a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom or a halogen atom (in the case of 3 or more carbon atoms, a branched chain or cyclic structure can be used) , or -N (R 2) - represents a. At this time, R 2 represents hydrogen, an alkali metal, a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom, or a halogen atom. When the number of carbon atoms is 3 or more, R 2 can also take a branched chain or a cyclic structure.
R 4 and R 5 are each independently a hydrocarbon group which may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom or a halogen atom, and in the case where the number of carbon atoms is 3 or more, a branched chain or An annular structure can also be used. Moreover, you may have a cyclic structure containing each other like following General formula [5].
Figure 2018037388
When c is 0 or 1, when n is 1, c is 0 (D is not present when c is 0), and when n is 2, c is 1.
o is 2 or 4, n is 1 or 2, p is 0 or 1, q is 1 or 2, r is 1 or 2, and s is 0 or 1. When p is 0, a direct bond is formed between Y and X.
When s is 0, N (R 4 ) (R 5 ) and R 1 are directly bonded, and in this case, the following structures [6] to [9] can be taken. In the case of [7] and [9] in which the direct bond is a double bond, R 5 does not exist. Moreover, it can also take the structure where the double bond went out of the ring like [8]. In this case, R 6 and R 7 are each independently hydrogen, or a hydrocarbon group that may have a ring having 1 to 10 carbon atoms, a hetero atom, or a halogen atom. For example, a branched chain or cyclic structure can be used. )
Figure 2018037388
Examples of the salt having the imide anion include compounds represented by the following general formulas [10] to [16], (CF 2 ) 2 (SO 2 ) 2 N , (CF 2 ) 3 (SO 2 ) 2 N −. Examples thereof include salts having a cyclic alkylene chain-containing anion such as.
Figure 2018037388
[In the general formulas [10] to [11] and [13] to [15], R 8 to R 11 are each independently a fluorine atom or a linear or branched alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. , An alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkoxy group, a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms, and an aryl having 6 to 10 carbon atoms It is an organic group selected from oxy groups, and fluorine atoms, oxygen atoms, and unsaturated bonds may be present in the organic groups. In the general formulas [11], [12], [15] and [16], X 2 and X 3 are each independently a fluorine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, C2-C10 alkenyl group, C2-C10 alkynyl group, C3-C10 cycloalkyl group, cycloalkenyl group, C6-C10 aryl group, C1-C1 -10 linear or branched alkoxy group, alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkoxy group and cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms And an organic group selected from aryloxy groups having 6 to 10 carbon atoms, and a fluorine atom, an oxygen atom, and an unsaturated bond may be present in the organic group. Further, the general formulas [10] to [16] include at least one PF bond and / or SF bond. M 2 and M 3 are each independently a proton, a metal cation or an onium cation. ]
Examples of the Si-containing compound include at least one compound represented by the following general formula [17], hexamethylsiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, (bishexafluoroisopropoxy) (dimethyl) (divinyl) Examples include disiloxane, tetramethylsilane, trimethylvinylsilane, vinyldimethylfluorosilane, divinylmethylfluorosilane, and the like.
Si (R 12 ) x (R 13 ) 4-x [17]
[In General Formula [17], R 12 each independently represents a group having a carbon-carbon unsaturated bond. R 13 each independently represents a group selected from the group consisting of a fluorine atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkenyl group, an alkenyloxy group, an alkynyl group, an alkynyloxy group, an aryl group, and an aryloxy group. The group may have a fluorine atom and / or an oxygen atom. x is 2-4. ]
Examples of the sulfate ester compounds include cyclic sulfonic acid compounds represented by the following general formulas [18], [19], and [20], 2,2-dioxide-1,2-oxathiolan-4-yl, 1,3 -Propane sultone, 1,3-butane sultone, 1,4-butane sultone and the like can be exemplified.
Figure 2018037388
(In the formula [18], O is an oxygen atom, S is a sulfur atom, n 2 is an integer of 1 to 3, and R 14 , R 15 , R 16 and R 17 are each independently a hydrogen atom. A substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
Figure 2018037388
(In the formula [19], O is an oxygen atom, S is a sulfur atom, n 3 is an integer of 0 or more and 4 or less, and R 18 and R 19 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or a substituted or non-substituted group. A substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 20 and R 21 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted group. And the number of carbon atoms is a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n 4 is an integer of 0 to 4 inclusive)
Figure 2018037388
(In the formula [20], O is an oxygen atom, S is a sulfur atom, n 5 is an integer of 0 to 3, and R 22 and R 23 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a substituted or unsubstituted atom. C 1 -C 5 alkyl group or substituted or unsubstituted C 1 -C 4 fluoroalkyl group.)
Examples of the phosphoric acid ester compound include trimethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tris (2,2,2-trifluoroethyl) phosphate, monofluoropropargyloxyphosphate-lithium pentafluorophosphate Etc. can be illustrated.
Examples of the cyclic carbonate compound include a cyclic carbonate compound represented by the following general formula [21], dimethyl vinylene carbonate, and the like.
Figure 2018037388
(In the formula [21], O is an oxygen atom, A is a hydrocarbon having 10 or less carbon atoms and may have an unsaturated bond, cyclic structure or halogen, and B is an unsaturated bond having 10 or less carbon atoms. And a hydrocarbon which may have a cyclic structure and halogen, and may have a double bond between A and B.)
Examples of the isocyanate compound include hexamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, 2-isocyanatoethyl acrylate, and 2-isocyanatoethyl methacrylate.
Examples of the cyclic acetal compound include 1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,3,5-trioxane and the like.
Examples of the cyclic acid anhydride include succinic anhydride and maleic anhydride.
Examples of the cyclic phosphazene compound include methoxypentafluorocyclotriphosphazene, ethoxypentafluorocyclotriphosphazene, phenoxypentafluorocyclotriphosphazene, diethoxypentafluorocyclotriphosphazene, ethoxyheptafluorocyclotetraphosphazene, and the like.
Examples of the aromatic compound include cyclohexylbenzene, biphenyl, tert-butylbenzene, 4-fluorobiphenyl, fluorobenzene, 2,4-difluorobenzene, difluoroanisole and the like.
In addition, some of the additives listed above as other components may overlap with the (IV) solute, but such a compound may be used in a relatively large amount like the (IV) solute. It can also be used in a relatively small amount such as an additive (other components).

3.非水系電解液二次電池
非水系電解液と、リチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、又はアルカリ土類金属イオンが可逆的に挿入−脱離可能な負極材料と、リチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、又はアルカリ土類金属イオンが可逆的に挿入−脱離可能な正極材料を用いる電気化学ディバイスを非水系電解液二次電池と呼ぶ。
負極としては、特に限定されないが、リチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、又はアルカリ土類金属イオンが可逆的に挿入−脱離可能な材料が用いられ、正極としては、特に限定されないが、リチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、又はアルカリ土類金属イオンが可逆的に挿入−脱離可能な材料が用いられる。
3. Non-aqueous electrolyte secondary battery Non-aqueous electrolyte, negative electrode material capable of reversibly inserting and removing alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions, or alkaline earth metal ions, lithium ions and sodium An electrochemical device using a positive electrode material into which alkali metal ions such as ions or alkaline earth metal ions can be reversibly inserted and removed is called a non-aqueous electrolyte secondary battery.
The negative electrode is not particularly limited, but a material capable of reversibly inserting and desorbing alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions or alkaline earth metal ions is used, and the positive electrode is not particularly limited. However, materials in which alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions or alkaline earth metal ions can be reversibly inserted and removed are used.

例えばカチオンがリチウムの場合、負極材料としてリチウム金属、リチウムと他の金属との合金及び金属間化合物やリチウムを吸蔵および放出することが可能な種々の炭素材料、金属酸化物、金属窒化物、活性炭、導電性ポリマー等が用いられる。上記の炭素材料としては、例えば、易黒鉛化性炭素や(002)面の面間隔が0.37nm以上の難黒鉛化性炭素(ハードカーボンとも呼ばれる)や(002)面の面間隔が0.37nm以下の黒鉛などが挙げられ、後者は、人造黒鉛、天然黒鉛などが用いられる。   For example, when the cation is lithium, the negative electrode material is lithium metal, alloys of lithium and other metals, intermetallic compounds, various carbon materials capable of inserting and extracting lithium, metal oxides, metal nitrides, activated carbon A conductive polymer or the like is used. Examples of the carbon material include graphitizable carbon, non-graphitizable carbon (also referred to as hard carbon) having a (002) plane spacing of 0.37 nm or more, and a (002) plane spacing of 0. Examples include graphite having a thickness of 37 nm or less, and the latter is made of artificial graphite, natural graphite, or the like.

例えばカチオンがリチウムの場合、正極材料としてLiCoO、LiNiO、LiMnO、LiMn等のリチウム含有遷移金属複合酸化物、それらのリチウム含有遷移金属複合酸化物のCo、Mn、Ni等の遷移金属が複数混合したもの(例えばLiNi0.5Mn1.5等)、それらのリチウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属の一部が他の遷移金属以外の金属に置換されたもの、オリビンと呼ばれるLiFePO、LiCoPO、LiMnPO等の遷移金属のリン酸化合物、TiO、V、MoO等の酸化物、TiS、FeS等の硫化物、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等が使用される。 For example, when the cation is lithium, lithium-containing transition metal composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 as the positive electrode material, Co, Mn, Ni, etc. of these lithium-containing transition metal composite oxides Those in which a plurality of transition metals are mixed (for example, LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 etc.), and those in which some of the transition metals of these lithium-containing transition metal composite oxides are replaced with metals other than transition metals , LiFePO 4, LiCoPO 4, phosphoric acid compound of a transition metal such as LiMnPO 4 called olivine, oxides such as TiO 2, V 2 O 5, MoO 3, TiS 2, sulfides such as FeS, or polyacetylene, poly para Conductive polymers such as phenylene, polyaniline, and polypyrrole, activated carbon, and polymers that generate radicals Carbon materials are used.

正極材料や負極材料には、導電材としてアセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、又は黒鉛、結着剤としてポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、又はSBR樹脂等が加えられ、さらにシート状に成型された電極シートを用いることができる。   In the positive electrode material and the negative electrode material, acetylene black, ketjen black, carbon fiber, or graphite is added as a conductive material, and polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, or SBR resin is added as a binder, and further molded into a sheet shape. The electrode sheet made can be used.

正極と負極の接触を防ぐためのセパレータとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、紙、又はガラス繊維等で作られた不織布や多孔質シートが使用される。   As a separator for preventing contact between the positive electrode and the negative electrode, a nonwoven fabric or a porous sheet made of polypropylene, polyethylene, paper, glass fiber or the like is used.

以上の各要素からコイン状、円筒状、角形、又はアルミラミネートシート型等の形状の電気化学ディバイスが組み立てられる。   From the above elements, an electrochemical device having a shape such as a coin shape, a cylindrical shape, a square shape, or an aluminum laminate sheet shape is assembled.

また、非水系電解液二次電池は、
以下に記載するような、(ア)上記の非水系電解液と、(イ)正極と、(ウ)負極と、(エ)セパレータとを備える非水系電解液二次電池であってもよい。
〔(イ)正極〕
(イ)正極は、少なくとも1種の酸化物及び/又はポリアニオン化合物を正極活物質として含むことが好ましい。
[正極活物質]
非水系電解液中のカチオンがリチウム主体となるリチウムイオン二次電池の場合、(イ)正極を構成する正極活物質は、充放電が可能な種々の材料であれば特に限定されるものでないが、例えば、(A)ニッケル、マンガン、コバルトの少なくとも1種以上の金属を含有し、かつ層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、(B)スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物、(C)リチウム含有オリビン型リン酸塩、及び(D)層状岩塩型構造を有するリチウム過剰層状遷移金属酸化物から少なくとも1種を含有するものが挙げられる。
((A)リチウム遷移金属複合酸化物)
正極活物質(A)ニッケル、マンガン、コバルトの少なくとも1種以上の金属を含有し、かつ層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物としては、例えば、リチウム・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸化物、リチウム・ニッケル・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル・コバルト・アルミニウム複合酸化物、リチウム・コバルト・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物等が挙げられる。また、これらリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部を、Al、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、B、Ba、Y、Sn等の他の元素で置換したものを用いても良い。
リチウム・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル複合酸化物の具体例としては、LiCoO、LiNiOやMg、Zr、Al、Ti等の異種元素を添加したコバルト酸リチウム(LiCo0.98Mg0.01Zr0.01、LiCo0.98Mg0.01Al0.01、LiCo0.975Mg0.01Zr0.005Al0.01等)、WO2014/034043号公報に記載の表面に希土類の化合物を固着させたコバルト酸リチウム等を用いても良い。また、特開2002−151077号公報等に記載されているように、LiCoO粒子粉末の粒子表面の一部に酸化アルミニウムが被覆したものを用いても良い。
リチウム・ニッケル・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル・コバルト・アルミニウム複合酸化物については、一般式(1−1)で示される。
LiNi1−b−cCo (1−1)
式(1−1)中、MはAl、Fe、Mg、Zr、Ti、Bからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素であり、aは0.9≦a≦1.2であり、b、cは、0.1≦b≦0.3、0≦c≦0.1の条件を満たす。
これらは、例えば、特開2009−137834号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。具体的には、LiNi0.8Co0.2、LiNi0.85Co0.10Al0.05、LiNi0.87Co0.10Al0.03、LiNi0.6Co0.3Al0.1等が挙げられる。
リチウム・コバルト・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン複合酸化物の具体例としては、LiNi0.5Mn0.5、LiCo0.5Mn0.5等が挙げられる。
リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物としては、一般式(1−2)で示されるリチウム含有複合酸化物が挙げられる。
LiNiMnCo (1−2)
式(1−2)中、MはAl、Fe、Mg、Zr、Ti、B、Snからなる群より選ばれる少なくとも1つの元素であり、dは0.9≦d≦1.2であり、e、f、g及びhは、e+f+g+h=1、0≦e≦0.7、0≦f≦0.5、0≦g≦0.5、及びh≧0の条件を満たす。
リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物は、構造安定性を高め、リチウム二次電池における高温での安全性を向上させるためにマンガンを一般式(1−2)に示す範囲で含有するものが好ましく、特にリチウムイオン二次電池の高率特性を高めるためにコバルトを一般式(1−2)に示す範囲でさらに含有するものがより好ましい。
具体的には、例えば4.3V以上に充放電領域を有する、Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O、Li[Ni0.45Mn0.35Co0.2]O、Li[Ni0.5Mn0.3Co0.2]O、Li[Ni0.6Mn0.2Co0.2]O、Li[Ni0.49Mn0.3Co0.2Zr0.01]O、Li[Ni0.49Mn0.3Co0.2Mg0.01]O等が挙げられる。
((B)スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物)
正極活物質(B)スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物としては、例えば、一般式(1−3)で示されるスピネル型リチウムマンガン複合酸化物が挙げられる。
Li(Mn2−k )O (1−3)
式(1−3)中、MはNi、Co、Fe、Mg、Cr、Cu、Al及びTiからなる群より選ばれる少なくとも1つの金属元素であり、jは1.05≦j≦1.15であり、kは0≦k≦0.20である。
具体的には、例えば、LiMn、LiMn1.95Al0.05、LiMn1.9Al0.1、LiMn1.9Ni0.1、LiMn1.5Ni0.5等が挙げられる。
((C)リチウム含有オリビン型リン酸塩)
正極活物質(C)リチウム含有オリビン型リン酸塩としては、例えば一般式(1−4)で示されるものが挙げられる。
LiFe1−n PO (1−4)
式(1−4)中、MはCo、Ni、Mn、Cu、Zn、Nb、Mg、Al、Ti、W、Zr及びCdから選ばれる少なくとも1つであり、nは、0≦n≦1である。
具体的には、例えば、LiFePO、LiCoPO、LiNiPO、LiMnPO等が挙げられ、中でもLiFePO及び/又はLiMnPOが好ましい。
((D)リチウム過剰層状遷移金属酸化物)
正極活物質(D)層状岩塩型構造を有するリチウム過剰層状遷移金属酸化物としては、例えば一般式(1−5)で示されるものが挙げられる。
xLiM・(1−x)Li (1−5)
式(1−5)中、xは、0<x<1を満たす数であり、Mは、平均酸化数が3である少なくとも1種以上の金属元素であり、Mは、平均酸化数が4である少なくとも1種以上の金属元素である。式(1−5)中、Mは、好ましくは3価のMn、Ni、Co、Fe、V、Crから選ばれてなる1種以上の金属元素であるが、2価と4価の等量の金属で平均酸化数を3価にしてもよい。
また、式(1−5)中、Mは、好ましくはMn、Zr、Tiから選ばれてなる1種以上の金属元素である。具体的には、0.5[LiNi0.5Mn0.5]・0.5[LiMnO]、0.5[LiNi1/3Co1/3Mn1/3]・0.5[LiMnO]、0.5[LiNi0.375Co0.25Mn0.375]・0.5[LiMnO]、0.5[LiNi0.375Co0.125Fe0.125Mn0.375]・0.5[LiMnO]、0.45[LiNi0.375Co0.25Mn0.375]・0.10[LiTiO]・0.45[LiMnO]等が挙げられる。
この一般式(1−5)で表される正極活物質(D)は、4.4V(Li基準)以上の高電圧充電で高容量を発現することが知られている(例えば、米国特許7,135,252)。
これら正極活物質は、例えば特開2008−270201号公報、WO2013/118661号公報、特開2013−030284号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。
正極活物質としては、上記(A)〜(D)から選ばれる少なくとも1つを主成分として含有すればよいが、それ以外に含まれるものとしては、例えばFeS、TiS、V、MoO、MoS等の遷移元素カルコゲナイド、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等が挙げられる。
[正極集電体]
(イ)正極は、正極集電体を有する。正極集電体としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金等を用いることができる。
[正極活物質層]
(イ)正極は、例えば正極集電体の少なくとも一方の面に正極活物質層が形成される。正極活物質層は、例えば、前述の正極活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とにより構成される。
結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、又はスチレンブタジエンゴム(SBR)樹脂等が挙げられる。
導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、又は黒鉛(粒状黒鉛や燐片状黒鉛)等の炭素材料を用いることができる。正極においては、結晶性の低いアセチレンブラックやケッチェンブラックを用いることが好ましい。
〔(ウ)負極〕
(ウ)負極は、少なくとも1種の負極活物質を含むことが好ましい。
[負極活物質]
非水系電解液中のカチオンがリチウム主体となるリチウムイオン二次電池の場合、(ウ)負極を構成する負極活物質としては、リチウムイオンのド−プ・脱ド−プが可能なものであり、例えば(E)X線回折における格子面(002面)のd値が0.340nm以下の炭素材料、(F)X線回折における格子面(002面)のd値が0.340nmを超える炭素材料、(G)Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属の酸化物、(H)Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金、及び(I)リチウムチタン酸化物から選ばれる少なくとも1種を含有するものが挙げられる。これら負極活物質は、1種を単独で用いることができ、2種以上を組合せて用いることもできる。
((E)X線回折における格子面(002面)のd値が0.340nm以下の炭素材料)
負極活物質(E)X線回折における格子面(002面)のd値が0.340nm以下の炭素材料としては、例えば熱分解炭素類、コークス類(例えばピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等)、グラファイト類、有機高分子化合物焼成体(例えばフェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの)、炭素繊維、活性炭等が挙げられ、これらは黒鉛化したものでもよい。当該炭素材料は、X線回折法で測定した(002)面の面間隔(d002)が0.340nm以下のものであり、中でも、その真密度が1.70g/cm以上である黒鉛又はそれに近い性質を有する高結晶性炭素材料が好ましい。
((F)X線回折における格子面(002面)のd値が0.340nmを超える炭素材料)
負極活物質(F)X線回折における格子面(002面)のd値が0.340nmを超える炭素材料としては、非晶質炭素が挙げられ、これは、2000℃以上の高温で熱処理してもほとんど積層秩序が変化しない炭素材料である。例えば難黒鉛化炭素(ハードカーボン)、1500℃以下で焼成したメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、メソペーズビッチカーボンファイバー(MCF)等が例示される。株式会社クレハ製のカーボトロン(登録商標)P等は、その代表的な事例である。
((G)Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属の酸化物)
負極活物質(G)Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属の酸化物としては、リチウムイオンのド−プ・脱ド−プが可能な、例えば酸化シリコン、酸化スズ等が挙げられる。
Siの超微粒子がSiO中に分散した構造を持つSiO等がある。この材料を負極活物質として用いると、Liと反応するSiが超微粒子であるために充放電がスムーズに行われる一方で、前記構造を有するSiO粒子自体は表面積が小さいため、負極活物質層を形成するための組成物(ペースト)とした際の塗料性や負極合剤層の集電体に対する接着性も良好である。
なお、SiOは充放電に伴う体積変化が大きいため、SiOと上述負極活物質(E)の黒鉛とを特定比率で負極活物質に併用することで高容量化と良好な充放電サイクル特性とを両立することができる。
((H)Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金)
負極活物質(H)Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金としては、例えばシリコン、スズ、アルミニウム等の金属、シリコン合金、スズ合金、アルミニウム合金等が挙げられ、これらの金属や合金が、充放電に伴いリチウムと合金化した材料も使用できる。
これらの好ましい具体例としては、WO2004/100293号や特開2008−016424号等に記載される、例えばケイ素(Si)、スズ(Sn)等の金属単体(例えば粉末状のもの)、該金属合金、該金属を含有する化合物、該金属にスズ(Sn)とコバルト(Co)とを含む合金等が挙げられる。当該金属を電極に使用した場合、高い充電容量を発現することができ、かつ、充放電に伴う体積の膨張・収縮が比較的少ないことから好ましい。また、これらの金属は、これをリチウムイオン二次電池の負極に用いた場合に、充電時にLiと合金化するため、高い充電容量を発現することが知られており、この点でも好ましい。
さらに、例えばWO2004/042851号、WO2007/083155号等に記載される、サブミクロン直径のシリコンのピラーから形成された負極活物質、シリコンで構成される繊維からなる負極活物質等を用いてもよい。
((I)リチウムチタン酸化物)
負極活物質(I)リチウムチタン酸化物としては、例えば、スピネル構造を有するチタン酸リチウム、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウム等を挙げることができる。
スピネル構造を有するチタン酸リチウムとしては、例えば、Li4+αTi12(αは充放電反応により0≦α≦3の範囲内で変化する)を挙げることができる。また、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウムとしては、例えば、Li2+βTi(βは充放電反応により0≦β≦3の範囲内で変化する)を挙げることができる。これら負極活物質は、例えば特開2007−018883号公報、特開2009−176752号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。
例えば、非水電解液中のカチオンがナトリウム主体となるナトリウムイオン二次電池の場合、負極活物質としてハードカーボンやTiO、V、MoO等の酸化物等が用いられる。例えば、非水電解液中のカチオンがナトリウム主体となるナトリウムイオン二次電池の場合、正極活物質としてNaFeO、NaCrO、NaNiO、NaMnO、NaCoO等のナトリウム含有遷移金属複合酸化物、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物のFe、Cr、Ni、Mn、Co等の遷移金属が複数混合したもの、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属の一部が他の遷移金属以外の金属に置換されたもの、NaFeP、NaCo(PO等の遷移金属のリン酸化合物、TiS、FeS等の硫化物、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等が使用される。
[負極集電体]
(ウ)負極は、負極集電体を有する。負極集電体としては、例えば、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金等を用いることができる。
[負極活物質層]
(ウ)負極は、例えば負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が形成される。負極活物質層は、例えば、前述の負極活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とにより構成される。
結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、又はスチレンブタジエンゴム(SBR)樹脂等が挙げられる。
導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、又は黒鉛(粒状黒鉛や燐片状黒鉛)等の炭素材料を用いることができる。
〔電極((イ)正極及び(ウ)負極)の製造方法〕
電極は、例えば、活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とを所定の配合量でN−メチル−2−ピロリドン(NMP)や水等の溶媒中に分散混練し、得られたペーストを集電体に塗布、乾燥して活物質層を形成することで得ることができる。得られた電極は、ロールプレス等の方法により圧縮して、適当な密度の電極に調節することが好ましい。
〔(エ)セパレータ〕
上記の非水系電解液電池は、(エ)セパレータを備える。(イ)正極と(ウ)負極の接触を防ぐためのセパレータとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンや、セルロース、紙、又はガラス繊維等で作られた不織布や多孔質シートが使用される。これらのフィルムは、電解液がしみ込んでイオンが透過し易いように、微多孔化されているものが好ましい。
ポリオレフィンセパレ−タとしては、例えば多孔性ポリオレフィンフィルム等の微多孔性高分子フィルムといった正極と負極とを電気的に絶縁し、かつリチウムイオンが透過可能な膜が挙げられる。多孔性ポリオレフィンフィルムの具体例としては、例えば多孔性ポリエチレンフィルム単独、又は多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンフィルムとを重ね合わせて複層フィルムとして用いてもよい。また、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとの複合化したフィルム等が挙げられる。
〔外装体〕
非水系電解液電池を構成するにあたり、非水系電解液電池の外装体としては、例えばコイン型、円筒型、角型等の金属缶や、ラミネート外装体を用いることができる。金属缶材料としては、例えばニッケルメッキを施した鉄鋼板、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン等が挙げられる。
ラミネート外装体としては、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、SUS製ラミネートフィルム、シリカをコーティングしたポリプロピレン、ポリエチレン等のラミネートフィルム等を用いることができる。
本実施形態にかかる非水系電解液電池の構成は、特に制限されるものではないが、例えば、正極及び負極が対向配置された電極素子と、非水系電解液とが、外装体に内包されている構成とすることができる。非水系電解液電池の形状は、特に限定されるものではないが、以上の各要素からコイン状、円筒状、角形、又はアルミラミネートシート型等の形状の電気化学デバイスが組み立てられる。
In addition, non-aqueous electrolyte secondary battery is
A non-aqueous electrolyte secondary battery including (a) the above non-aqueous electrolyte, (b) a positive electrode, (c) a negative electrode, and (d) a separator as described below may be used.
[(A) Positive electrode]
(A) The positive electrode preferably contains at least one oxide and / or polyanion compound as a positive electrode active material.
[Positive electrode active material]
In the case of a lithium ion secondary battery in which the cation in the non-aqueous electrolyte is mainly lithium, (a) the positive electrode active material constituting the positive electrode is not particularly limited as long as it is various materials that can be charged and discharged. For example, (A) a lithium transition metal composite oxide containing at least one metal selected from nickel, manganese and cobalt and having a layered structure, (B) a lithium manganese composite oxide having a spinel structure, (C) What contains at least 1 sort (s) from the lithium containing olivine type | mold phosphate and the lithium excess layered transition metal oxide which has (D) layered rock salt type structure is mentioned.
((A) lithium transition metal composite oxide)
Cathode active material (A) Examples of lithium transition metal composite oxides containing at least one metal selected from nickel, manganese and cobalt and having a layered structure include lithium-cobalt composite oxides and lithium-nickel composite oxides. Lithium / nickel / cobalt composite oxide, lithium / nickel / cobalt / aluminum composite oxide, lithium / cobalt / manganese composite oxide, lithium / nickel / manganese composite oxide, lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide Etc. In addition, some of the transition metal atoms that are the main components of these lithium transition metal composite oxides are Al, Ti, V, Cr, Fe, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, B, Ba, Y, Sn. Those substituted with other elements such as may also be used.
Specific examples of the lithium-cobalt composite oxide and the lithium-nickel composite oxide include LiCoO 2 , LiNiO 2 , lithium cobalt oxide to which a different element such as Mg, Zr, Al, and Ti is added (LiCo 0.98 Mg 0. 01 Zr 0.01 O 2 , LiCo 0.98 Mg 0.01 Al 0.01 O 2 , LiCo 0.975 Mg 0.01 Zr 0.005 Al 0.01 O 2 ), WO 2014/034043 You may use the lithium cobaltate etc. which fixed the rare earth compound to the surface of description. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-151077, etc., a part of the particle surface of LiCoO 2 particle powder coated with aluminum oxide may be used.
The lithium / nickel / cobalt composite oxide and the lithium / nickel / cobalt / aluminum composite oxide are represented by formula (1-1).
Li a Ni 1-bc Co b M 1 c O 2 (1-1)
In formula (1-1), M 1 is at least one element selected from the group consisting of Al, Fe, Mg, Zr, Ti, and B, a is 0.9 ≦ a ≦ 1.2, b , C satisfy the conditions of 0.1 ≦ b ≦ 0.3 and 0 ≦ c ≦ 0.1.
These can be prepared, for example, according to the production method described in JP2009-137835A. Specifically, LiNi 0.8 Co 0.2 O 2 , LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.87 Co 0.10 Al 0.03 O 2 , LiNi 0.6 Examples include Co 0.3 Al 0.1 O 2 .
Specific examples of the lithium / cobalt / manganese composite oxide and the lithium / nickel / manganese composite oxide include LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 and LiCo 0.5 Mn 0.5 O 2 .
Examples of the lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide include a lithium-containing composite oxide represented by the general formula (1-2).
Li d Ni e Mn f Co g M 2 h O 2 (1-2)
In formula (1-2), M 2 is at least one element selected from the group consisting of Al, Fe, Mg, Zr, Ti, B, and Sn, and d is 0.9 ≦ d ≦ 1.2. , E, f, g, and h satisfy the conditions of e + f + g + h = 1, 0 ≦ e ≦ 0.7, 0 ≦ f ≦ 0.5, 0 ≦ g ≦ 0.5, and h ≧ 0.
The lithium / nickel / manganese / cobalt composite oxide contains manganese in the range represented by the general formula (1-2) in order to enhance the structural stability and improve the safety at a high temperature in the lithium secondary battery. In particular, it is more preferable to further contain cobalt in the range represented by the general formula (1-2) in order to enhance the high rate characteristics of the lithium ion secondary battery.
Specifically, for example, Li [Ni 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 ] O 2 , Li [Ni 0.45 Mn 0.35 Co 0.2 ] having a charge / discharge region of 4.3 V or higher. O 2 , Li [Ni 0.5 Mn 0.3 Co 0.2 ] O 2 , Li [Ni 0.6 Mn 0.2 Co 0.2 ] O 2 , Li [Ni 0.49 Mn 0.3 Co 0.2 Zr 0.01 ] O 2 , Li [Ni 0.49 Mn 0.3 Co 0.2 Mg 0.01 ] O 2 and the like.
((B) lithium manganese composite oxide having spinel structure)
As a lithium manganese complex oxide which has a positive electrode active material (B) spinel structure, the spinel type lithium manganese complex oxide shown by General formula (1-3) is mentioned, for example.
Li j (Mn 2-k M 3 k) O 4 (1-3)
In Formula (1-3), M 3 is at least one metal element selected from the group consisting of Ni, Co, Fe, Mg, Cr, Cu, Al, and Ti, and j is 1.05 ≦ j ≦ 1. 15 and k is 0 ≦ k ≦ 0.20.
Specifically, for example, LiMn 2 O 4 , LiMn 1.95 Al 0.05 O 4 , LiMn 1.9 Al 0.1 O 4 , LiMn 1.9 Ni 0.1 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 etc. are mentioned.
((C) Lithium-containing olivine-type phosphate)
As a positive electrode active material (C) lithium containing olivine type | mold phosphate, what is shown by General formula (1-4) is mentioned, for example.
LiFe 1-n M 4 n PO 4 (1-4)
In Formula (1-4), M 4 is at least one selected from Co, Ni, Mn, Cu, Zn, Nb, Mg, Al, Ti, W, Zr, and Cd, and n is 0 ≦ n ≦ 1.
Specifically, for example, LiFePO 4 , LiCoPO 4 , LiNiPO 4 , LiMnPO 4 and the like can be mentioned, among which LiFePO 4 and / or LiMnPO 4 are preferable.
((D) lithium-excess layered transition metal oxide)
Examples of the lithium-excess layered transition metal oxide having a positive electrode active material (D) layered rock salt structure include those represented by general formula (1-5).
xLiM 5 O 2. (1-x) Li 2 M 6 O 3 (1-5)
In formula (1-5), x is a number satisfying 0 <x <1, M 5 is at least one metal element having an average oxidation number of 3 + , and M 6 is an average oxidation the number is at least one or more metal elements 4 +. In formula (1-5), M 5 is preferably one or more metal elements selected from trivalent Mn, Ni, Co, Fe, V, and Cr. The average oxidation number may be trivalent with an amount of metal.
In formula (1-5), M 6 is preferably one or more metal elements selected from Mn, Zr, and Ti. Specifically, 0.5 [LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 ] · 0.5 [Li 2 MnO 3 ], 0.5 [LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 ] 0.5 [Li 2 MnO 3 ], 0.5 [LiNi 0.375 Co 0.25 Mn 0.375 O 2 ], 0.5 [Li 2 MnO 3 ], 0.5 [LiNi 0.375 Co 0.125 Fe 0.125 Mn 0.375 O 2 ] · 0.5 [Li 2 MnO 3 ], 0.45 [LiNi 0.375 Co 0.25 Mn 0.375 O 2 ] · 0.10 [Li 2 TiO 3 ] · 0.45 [Li 2 MnO 3 ] and the like.
It is known that the positive electrode active material (D) represented by the general formula (1-5) expresses a high capacity at a high voltage charge of 4.4 V (Li standard) or more (for example, US Pat. , 135, 252).
These positive electrode active materials can be prepared according to, for example, the production methods described in JP 2008-270201 A, WO 2013/118661, JP 2013-030284 A, and the like.
As the positive electrode active material, the (A) ~ may be contained as a main component at least one selected from (D), Included in otherwise example FeS 2, TiS 2, V 2 O 5 , Transition element chalcogenides such as MoO 3 and MoS 2 , or conductive polymers such as polyacetylene, polyparaphenylene, polyaniline, and polypyrrole, activated carbon, polymers that generate radicals, and carbon materials.
[Positive electrode current collector]
(A) The positive electrode has a positive electrode current collector. As the positive electrode current collector, for example, aluminum, stainless steel, nickel, titanium, or an alloy thereof can be used.
[Positive electrode active material layer]
(A) In the positive electrode, for example, a positive electrode active material layer is formed on at least one surface of the positive electrode current collector. A positive electrode active material layer is comprised by the above-mentioned positive electrode active material, a binder, and a electrically conductive agent as needed, for example.
Examples of the binder include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, or styrene butadiene rubber (SBR) resin.
As the conductive agent, for example, a carbon material such as acetylene black, ketjen black, carbon fiber, or graphite (granular graphite or flake graphite) can be used. In the positive electrode, it is preferable to use acetylene black or ketjen black having low crystallinity.
[(C) Negative electrode]
(C) The negative electrode preferably contains at least one negative electrode active material.
[Negative electrode active material]
In the case of a lithium ion secondary battery in which the cation in the non-aqueous electrolyte is mainly lithium, (c) as the negative electrode active material constituting the negative electrode, lithium ion can be doped / dedoped. For example, (E) a carbon material in which the d value of the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction is 0.340 nm or less, and (F) carbon whose d value of the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction exceeds 0.340 nm A material, (G) an oxide of one or more metals selected from Si, Sn, Al, (H) one or more metals selected from Si, Sn, Al, alloys containing these metals, or these metals or alloys; Examples include an alloy with lithium and (I) at least one selected from lithium titanium oxide. These negative electrode active materials can be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.
((E) Carbon material whose d-value on the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction is 0.340 nm or less)
Examples of the carbon material having a d value of 0.340 nm or less in the lattice plane (002 plane) in the negative electrode active material (E) X-ray diffraction include pyrolytic carbons and cokes (for example, pitch coke, needle coke, and petroleum coke). , Graphites, organic polymer compound fired bodies (for example, those obtained by firing and carbonizing a phenol resin, furan resin, etc.), carbon fibers, activated carbon, and the like. These may be graphitized. The carbon material has a (002) plane spacing (d002) of 0.340 nm or less measured by an X-ray diffraction method. Among them, graphite having a true density of 1.70 g / cm 3 or more, or A highly crystalline carbon material having close properties is preferred.
((F) Carbon material whose d value of the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction exceeds 0.340 nm)
As the carbon material in which the d value of the lattice plane (002 plane) in the negative electrode active material (F) X-ray diffraction exceeds 0.340 nm, amorphous carbon can be cited, which is obtained by heat treatment at a high temperature of 2000 ° C. or higher. Is a carbon material whose stacking order hardly changes. Examples thereof include non-graphitizable carbon (hard carbon), mesocarbon microbeads (MCMB) baked at 1500 ° C. or less, and mesopage bitch carbon fiber (MCF). A typical example is Carbotron (registered trademark) P manufactured by Kureha Co., Ltd.
((G) One or more metal oxides selected from Si, Sn, and Al)
Negative electrode active material (G) One or more metal oxides selected from Si, Sn, and Al can be doped / dedoped with lithium ions, such as silicon oxide and tin oxide. .
There is SiO x having a structure in which ultrafine particles of Si are dispersed in SiO 2 . When this material is used as the negative electrode active material, since Si that reacts with Li is ultrafine particles, charging and discharging are performed smoothly, while the SiO x particles having the above structure itself have a small surface area. The coating properties and the adhesion of the negative electrode mixture layer to the current collector when the composition (paste) is used to form the film are also good.
Since SiO x large volume change during charge and discharge, SiO x and above the negative electrode active material negative active material with high capacity by combining a good charge-discharge cycle characteristics at a specific ratio and a graphite (E) And both.
((H) one or more metals selected from Si, Sn, Al, alloys containing these metals, or alloys of these metals or alloys and lithium)
Negative electrode active material (H) One or more metals selected from Si, Sn, Al, alloys containing these metals, or alloys of these metals or alloys and lithium include, for example, metals such as silicon, tin, and aluminum, and silicon alloys , Tin alloys, aluminum alloys, and the like, and materials in which these metals and alloys are alloyed with lithium during charge and discharge can also be used.
Specific examples of these include, as described in WO 2004/100343 and JP-A-2008-016424, for example, simple metals (eg, powders) such as silicon (Si) and tin (Sn), and the metal alloys , A compound containing the metal, an alloy containing tin (Sn) and cobalt (Co) in the metal, and the like. When the metal is used for an electrode, a high charge capacity can be expressed, and the volume expansion / contraction associated with charge / discharge is relatively small, which is preferable. Moreover, when these metals are used for the negative electrode of a lithium ion secondary battery, they are known to exhibit a high charge capacity because they are alloyed with Li during charging, which is also preferable in this respect.
Further, for example, a negative electrode active material formed of silicon micro pillars having a submicron diameter, a negative electrode active material formed of fibers made of silicon, and the like described in WO 2004/042851 and WO 2007/083155 may be used. .
((I) lithium titanium oxide)
Examples of the negative electrode active material (I) lithium titanium oxide include lithium titanate having a spinel structure and lithium titanate having a ramsdellite structure.
Examples of lithium titanate having a spinel structure include Li 4 + α Ti 5 O 12 (α varies within a range of 0 ≦ α ≦ 3 due to a charge / discharge reaction). In addition, examples of lithium titanate having a ramsdellite structure include Li 2 + β Ti 3 O 7 (β varies within a range of 0 ≦ β ≦ 3 due to a charge / discharge reaction). These negative electrode active materials can be prepared according to the production methods described in, for example, JP-A No. 2007-018883 and JP-A No. 2009-176752.
For example, in the case of a sodium ion secondary battery in which the cation in the nonaqueous electrolytic solution is mainly sodium, hard carbon, oxides such as TiO 2 , V 2 O 5 , and MoO 3 are used as the negative electrode active material. For example, in the case of a sodium ion secondary battery in which the cation in the non-aqueous electrolyte is mainly sodium, a sodium-containing transition metal composite oxide such as NaFeO 2 , NaCrO 2 , NaNiO 2 , NaMnO 2 , and NaCoO 2 as a positive electrode active material, Those containing transition metals such as Fe, Cr, Ni, Mn, Co, etc., of these sodium-containing transition metal composite oxides, some of the transition metals of these sodium-containing transition metal composite oxides other than other transition metals Substituted by transition metals, transition metal phosphate compounds such as Na 2 FeP 2 O 7 , NaCo 3 (PO 4 ) 2 P 2 O 7 , sulfides such as TiS 2 and FeS 2 , polyacetylene, polypara Conductive polymers such as phenylene, polyaniline, and polypyrrole, activated carbon, polymers that generate radicals, carbon Material and the like are used.
[Negative electrode current collector]
(C) The negative electrode has a negative electrode current collector. As the negative electrode current collector, for example, copper, stainless steel, nickel, titanium, or an alloy thereof can be used.
[Negative electrode active material layer]
(C) In the negative electrode, for example, a negative electrode active material layer is formed on at least one surface of the negative electrode current collector. A negative electrode active material layer is comprised by the above-mentioned negative electrode active material, a binder, and a electrically conductive agent as needed, for example.
Examples of the binder include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, or styrene butadiene rubber (SBR) resin.
As the conductive agent, for example, a carbon material such as acetylene black, ketjen black, carbon fiber, or graphite (granular graphite or flake graphite) can be used.
[Production method of electrode ((b) positive electrode and (c) negative electrode)]
The electrode is obtained, for example, by dispersing and kneading an active material, a binder, and, if necessary, a conductive agent in a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) or water at a predetermined blending amount. The paste can be applied to a current collector and dried to form an active material layer. The obtained electrode is preferably compressed by a method such as a roll press to adjust the electrode to an appropriate density.
[(D) Separator]
The non-aqueous electrolyte battery includes (d) a separator. (A) As a separator for preventing the contact between the positive electrode and the (c) negative electrode, a nonwoven fabric or a porous sheet made of polyolefin such as polypropylene or polyethylene, cellulose, paper, glass fiber or the like is used. These films are preferably microporous so that the electrolyte can penetrate and ions can easily pass therethrough.
Examples of the polyolefin separator include a membrane that electrically insulates the positive electrode and the negative electrode and is permeable to lithium ions, such as a microporous polymer film such as a porous polyolefin film. As a specific example of the porous polyolefin film, for example, a porous polyethylene film alone or a porous polyethylene film and a porous polypropylene film may be overlapped and used as a multilayer film. Moreover, the composite film etc. of the porous polyethylene film and the polypropylene film are mentioned.
[Exterior body]
In configuring the non-aqueous electrolyte battery, as the exterior body of the non-aqueous electrolyte battery, for example, a metal can such as a coin shape, a cylindrical shape, or a square shape, or a laminate exterior body can be used. Examples of the metal can material include a steel plate subjected to nickel plating, a stainless steel plate, a stainless steel plate subjected to nickel plating, aluminum or an alloy thereof, nickel, and titanium.
As the laminate outer package, for example, an aluminum laminate film, a SUS laminate film, a laminate film made of silica-coated polypropylene, polyethylene, or the like can be used.
The configuration of the non-aqueous electrolyte battery according to the present embodiment is not particularly limited. For example, an electrode element in which a positive electrode and a negative electrode are opposed to each other and a non-aqueous electrolyte are included in an outer package. It can be set as a structure. The shape of the non-aqueous electrolyte battery is not particularly limited, but an electrochemical device having a shape such as a coin shape, a cylindrical shape, a square shape, or an aluminum laminate sheet type is assembled from the above elements.

以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に何ら制限を受けるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention does not receive a restriction | limiting at all in these description.

(非水系電解液用添加剤No.1の作製)
ビニレンカーボネート(以降「VC」と記載)10gのN−メチルピロリドン(以降「NMP」と記載)40mL溶液に2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(V601:和光純薬工業株式会社製)4.5gを加え、真空下での脱気、窒素導入の操作を3回行い、窒素雰囲気下とした後、80℃で6時間加温した。得られた反応液を多量のメタノール中に注ぎ込み、該メタノールを貧溶媒として重合物を再沈殿させた。沈殿物をろ過により分離して、重合物を回収した。得られた重合物を、減圧下60℃で4時間乾燥することにより残留溶媒を除去し、非水系電解液用添加剤No.1を3.8g、収率38%で得た。
非水系電解液用添加剤No.1のH−NMR測定を行い、上記一般式[1]のRが全てHであること、及びオリゴマーからなる化合物であることを確認した。また、非水系電解液用添加剤No.1のGPC測定を行い、ポリスチレン換算の数平均分子量が750であることを確認した。結果を表1に示す。
(Preparation of non-aqueous electrolyte additive No. 1)
Vinylene carbonate (hereinafter referred to as “VC”) 10 g of N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as “NMP”) 40 mL solution in 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl (V601: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 4 0.5 g was added, and the operation of degassing under vacuum and introducing nitrogen was performed three times to make it in a nitrogen atmosphere, and then heated at 80 ° C. for 6 hours. The obtained reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the polymer was reprecipitated using the methanol as a poor solvent. The precipitate was separated by filtration, and the polymer was recovered. The obtained polymer was dried at 60 ° C. under reduced pressure for 4 hours to remove the residual solvent, and additive No. for non-aqueous electrolyte solution was obtained. 1 was obtained in a yield of 38%.
Non-aqueous electrolyte additive No. 1 H-NMR measurement of 1 was performed, and it was confirmed that all Rs in the above general formula [1] were H and a compound composed of an oligomer. In addition, non-aqueous electrolyte additive No. 1 GPC measurement was performed, and it was confirmed that the number average molecular weight in terms of polystyrene was 750. The results are shown in Table 1.

(非水系電解液用添加剤No.2の作製)
VC10gのNMP40mL溶液に2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(V601:和光純薬工業株式会社製)4.0gを加え、真空下での脱気、窒素導入の操作を3回行い、窒素雰囲気下とした後、80℃で6時間加温した。得られた反応液を多量のメタノール中に注ぎ込み、該メタノールを貧溶媒として重合物を再沈殿させた。沈殿物をろ過により分離して、重合物を回収した。得られた重合物を、減圧下60℃で4時間乾燥することにより残留溶媒を除去し、非水系電解液用添加剤No.2を4.4g、収率44%で得た。
非水系電解液用添加剤No.2のH−NMR測定を行い、上記一般式[1]のRが全てHであること、及びオリゴマーからなる化合物であることを確認した。また、非水系電解液用添加剤No.2のGPC測定を行い、ポリスチレン換算の数平均分子量が1000であることを確認した。結果を表1に示す。
(Preparation of non-aqueous electrolyte additive No. 2)
4.0 g of 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl (V601: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to 40 g of NMP in 40 g of VC, and degassing and introducing nitrogen are performed three times under nitrogen. After the atmosphere, the mixture was heated at 80 ° C. for 6 hours. The obtained reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the polymer was reprecipitated using the methanol as a poor solvent. The precipitate was separated by filtration, and the polymer was recovered. The obtained polymer was dried at 60 ° C. under reduced pressure for 4 hours to remove the residual solvent, and additive No. for non-aqueous electrolyte solution was obtained. 2 was obtained in a yield of 44%.
Non-aqueous electrolyte additive No. The 1 H-NMR measurement of No. 2 was performed, and it was confirmed that all the Rs in the general formula [1] were H and that the compound was composed of an oligomer. In addition, non-aqueous electrolyte additive No. GPC measurement of No. 2 was performed, and it was confirmed that the number average molecular weight in terms of polystyrene was 1000. The results are shown in Table 1.

(非水系電解液用添加剤No.3の作製)
VC10gのNMP20mL溶液に2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(V601:和光純薬工業株式会社製)4.0gを加え、真空下での脱気、窒素導入の操作を3回行い、窒素雰囲気下とした後、80℃で6時間加温した。得られた反応液を多量のメタノール中に注ぎ込み、該メタノールを貧溶媒として重合物を再沈殿させた。沈殿物をろ過により分離して、重合物を回収した。得られた重合物を、減圧下60℃で4時間乾燥することにより残留溶媒を除去し、非水系電解液用添加剤No.3を7.8g、収率78%で得た。
非水系電解液用添加剤No.3のH−NMR測定を行い、上記一般式[1]のRが全てHであること、及びオリゴマーからなる化合物であることを確認した。また、非水系電解液用添加剤No.3のGPC測定を行い、ポリスチレン換算の数平均分子量が2000であることを確認した。結果を表1に示す。
(Preparation of non-aqueous electrolyte additive No. 3)
4.0 g of 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl (V601: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to 20 g of NMP in 10 g of VC, and degassing under vacuum and introduction of nitrogen are performed three times. After the atmosphere, the mixture was heated at 80 ° C. for 6 hours. The obtained reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the polymer was reprecipitated using the methanol as a poor solvent. The precipitate was separated by filtration, and the polymer was recovered. The obtained polymer was dried at 60 ° C. under reduced pressure for 4 hours to remove the residual solvent, and additive No. for non-aqueous electrolyte solution was obtained. 3 was obtained in a yield of 78%.
Non-aqueous electrolyte additive No. 1 was subjected to 1 H-NMR measurement, and it was confirmed that all Rs in the above general formula [1] were H and a compound composed of an oligomer. In addition, non-aqueous electrolyte additive No. 3 GPC measurement was performed, and it was confirmed that the number average molecular weight in terms of polystyrene was 2000. The results are shown in Table 1.

(非水系電解液用添加剤No.4の作製)
VC10gのNMP20mL溶液に2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(V601:和光純薬工業株式会社製)2.3gを加え、真空下での脱気、窒素導入の操作を3回行い、窒素雰囲気下とした後、80℃で6時間加温した。得られた反応液を多量のメタノール中に注ぎ込み、該メタノールを貧溶媒として重合物を再沈殿させた。沈殿物をろ過により分離して、重合物を回収した。得られた重合物を、減圧下60℃で4時間乾燥することにより残留溶媒を除去し、非水系電解液用添加剤No.4を7.5g、収率75%で得た。
非水系電解液用添加剤No.4のH−NMR測定を行い、上記一般式[1]のRが全てHであること、及びオリゴマーからなる化合物であることを確認した。また、非水系電解液用添加剤No.4のGPC測定を行い、ポリスチレン換算の数平均分子量が2500であることを確認した。結果を表1に示す。
(Preparation of non-aqueous electrolyte additive No. 4)
Add 2.3 g of 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl (V601: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to 20 g of NMP in 10 g of VC, perform degassing under vacuum and introducing nitrogen three times. After the atmosphere, the mixture was heated at 80 ° C. for 6 hours. The obtained reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the polymer was reprecipitated using the methanol as a poor solvent. The precipitate was separated by filtration, and the polymer was recovered. The obtained polymer was dried at 60 ° C. under reduced pressure for 4 hours to remove the residual solvent, and additive No. for non-aqueous electrolyte solution was obtained. 4 was obtained in a yield of 75%.
Non-aqueous electrolyte additive No. 1 was subjected to 1 H-NMR measurement, and it was confirmed that all Rs in the above general formula [1] were H and a compound composed of an oligomer. In addition, non-aqueous electrolyte additive No. GPC measurement of No. 4 was performed, and it was confirmed that the number average molecular weight in terms of polystyrene was 2500. The results are shown in Table 1.

(非水系電解液用添加剤No.5の作製)
VC10gのNMP20mL溶液に2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(V601:和光純薬工業株式会社製)1.5gを加え、真空下での脱気、窒素導入の操作を3回行い、窒素雰囲気下とした後、80℃で6時間加温した。得られた反応液を多量のメタノール中に注ぎ込み、該メタノールを貧溶媒として重合物を再沈殿させた。沈殿物をろ過により分離して、重合物を回収した。得られた重合物を、減圧下60℃で4時間乾燥することにより残留溶媒を除去し、非水系電解液用添加剤No.5を8.3g、収率83%で得た。
非水系電解液用添加剤No.5のH−NMR測定を行い、上記一般式[1]のRが全てHであること、及びオリゴマーからなる化合物であることを確認した。また、非水系電解液用添加剤No.5のGPC測定を行い、ポリスチレン換算の数平均分子量が4500であることを確認した。結果を表1に示す。
(Preparation of non-aqueous electrolyte additive No. 5)
Add 1.5 g of 2,2′-azobis (isobutyrate) dimethyl (V601: Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to 20 g of NMP in 10 g of VC, perform degassing under vacuum and introducing nitrogen three times, After the atmosphere, the mixture was heated at 80 ° C. for 6 hours. The obtained reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the polymer was reprecipitated using the methanol as a poor solvent. The precipitate was separated by filtration, and the polymer was recovered. The obtained polymer was dried at 60 ° C. under reduced pressure for 4 hours to remove the residual solvent, and additive No. for non-aqueous electrolyte solution was obtained. 5 was obtained in a yield of 83%.
Non-aqueous electrolyte additive No. 1 was subjected to 1 H-NMR measurement, and it was confirmed that all Rs in the above general formula [1] were H and a compound composed of an oligomer. In addition, non-aqueous electrolyte additive No. 5 GPC measurement was performed, and it was confirmed that the number average molecular weight in terms of polystyrene was 4500. The results are shown in Table 1.

(非水系電解液用添加剤No.6の作製)
VC10gのNMP20mL溶液に2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(V601:和光純薬工業株式会社製)0.5gを加え、真空下での脱気、窒素導入の操作を3回行い、窒素雰囲気下とした後、80℃で6時間加温した。得られた反応液を多量のメタノール中に注ぎ込み、該メタノールを貧溶媒として重合物を再沈殿させた。沈殿物をろ過により分離して、重合物を回収した。得られた重合物を、減圧下60℃で4時間乾燥することにより残留溶媒を除去し、非水系電解液用添加剤No.6を8.1g、収率81%で得た。
非水系電解液用添加剤No.6のH−NMR測定を行い、上記一般式[1]のRが全てHであること、及びオリゴマーからなる化合物であることを確認した。また、非水系電解液用添加剤No.6のGPC測定を行い、ポリスチレン換算の数平均分子量が6500であることを確認した。結果を表1に示す。
(Preparation of non-aqueous electrolyte additive No. 6)
0.5 g of 2,2′-azobis (isobutyric acid) dimethyl (V601: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to 20 g of NMP in 10 g of VC, and degassing under vacuum and introduction of nitrogen are performed three times. After the atmosphere, the mixture was heated at 80 ° C. for 6 hours. The obtained reaction solution was poured into a large amount of methanol, and the polymer was reprecipitated using the methanol as a poor solvent. The precipitate was separated by filtration, and the polymer was recovered. The obtained polymer was dried at 60 ° C. under reduced pressure for 4 hours to remove the residual solvent, and additive No. for non-aqueous electrolyte solution was obtained. 6 was obtained in a yield of 81%.
Non-aqueous electrolyte additive No. The 1 H-NMR measurement of No. 6 was performed, and it was confirmed that all the Rs in the general formula [1] were H and that the compound was composed of an oligomer. In addition, non-aqueous electrolyte additive No. GPC measurement of 6 was performed, and it was confirmed that the number average molecular weight in terms of polystyrene was 6500. The results are shown in Table 1.

Figure 2018037388
Figure 2018037388

(非水系電解液の作製)
(III)の非水有機溶媒は、エチレンカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)を体積比率で3:7になるように調製した。この溶媒に(IV)としてヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を1mol/Lの割合で溶解させ、該溶液に、
(I)としてジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムを表2に示す濃度となるように添加し、
(II)として表2に示す種類の非水系電解液用添加剤を、表2に示す濃度となるように添加することにより、
電解液No.1−1〜1−14を得た。
なお、電解液No.1−6及び1−7は、その他の成分として(II)のモノマーに相当するVCを、電解液の総量に対して、それぞれ0.015質量%、0.25質量%となるように添加して得たものである。
また、電解液No.1−3に、さらにその他の成分として、「第二添加剤」である、ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム(以降「LiFSI」と記載する場合がある)、1,3−プロパンスルトン(以降「PS」と記載する場合がある)、1,3−プロペンスルトン(以降「PRS」と記載する場合がある)、メチレンメタンジスルホネート(以降「MMDS」と記載する場合がある)、1,5,2,4−ジオキサジチアン−6−トリフルオロエチル−2,2,4,4−テトラオキシド(以降「TFP−MDS」と記載する場合がある)、ビニルエチレンカーボネート(以降「VEC」と記載する場合がある)、ビス(ジフルオロホスホリル)イミドリチウム(以降「LiFPI」と記載する場合がある)、エトキシ(ペンタフルオロ)シクロトリホスファゼン(以降HISHICOLIN E(日本化学工業株式会社製)と記載する場合がある)、テトラフルオロホスホニルピコリン酸(以降「TFPPA」と記載する場合がある)、ジフルオロホスホリル(フルオロホスホリル)イミドジリチウム(以降「LiDFP−FPI」と記載する場合がある)、ジフルオロホスホリル(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム(以降「LiDFP−TFMSI」と記載する場合がある)、ジフルオロホスホリル(ビニルスルホニル)イミドリチウム(以降「LiDFP−VSI」と記載する場合がある)、フルオロトリビニルシラン(以降「FTVSi」と記載する場合がある)、テトラビニルシラン(以降「TVSi」と記載する場合がある)、ジフルオロホスホリル(フルオロスルホニル)イミドリチウム(以降「LiDFP−FSI」と記載する場合がある)を、それぞれ、表4に示す濃度となるように添加することにより、
電解液No.1−15〜1−29を得た。
また、表6に示すように、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムの代わりに、ジフルオロリン酸リチウム(以降、表中も含めて「LiPO」と表記)を用い、(I)の濃度、(II)の種類と濃度を表6に示すようにして、電解液No.2−1〜2−14を得た。
なお、電解液No.2−6及び2−7は、その他の成分として(II)のモノマーに相当するVCを、電解液の総量に対して、それぞれ0.015質量%、0.25質量%となるように添加して得たものである。
また、電解液No.2−3に、さらにその他の成分として、「第二添加剤」である、LiFSI、PS、PRS、MMDS、TFP−MDS、VEC、LiFPI、HISHICOLIN E、TFPPA、LiDFP−FPI、LiDFP−TFMSI、LiDFP−VSI、FTVSi、TVSi、LiDFP−FSIを、それぞれ、表8に示す濃度となるように添加することにより、
電解液No.2−15〜2−29を得た。
また、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムの代わりに、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムとLiPOを表10の比率となるように用いること、及び(II)の種類と含有量、(III)の種類等を表10に示すように変更したこと以外は電解液No.1−14と同様にして電解液No.3−1〜3−10を得た。なお、「EC/EMC/DMC3/4/3」は、ECとEMCとジメチルカーボネート(DMC)を体積比率3:4:3で混合した非水有機溶媒であり、「EC/EMC/FEC3/6/1」は、ECとEMCとフルオロエチレンカーボネート(FEC)を体積比率3:6:1で混合した非水有機溶媒であり、「EC/EMC/PC3/5/2」は、ECとEMCとプロピレンカーボネート(PC)を体積比率3:5:2で混合した非水有機溶媒である。
また、電解液No.3−5に、さらにその他の成分として、「第二添加剤」である、LiFSI、PS、PRS、MMDS、TFP−MDS、VEC、LiFPI、HISHICOLIN E、TFPPA、LiDFP−FPI、LiDFP−TFMSI、LiDFP−VSI、FTVSi、TVSi、LiDFP−FSIを、それぞれ、表12に示す濃度となるように添加することにより、
電解液No.3−11〜3−25を得た。
また、表14に示すように、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムの代わりに、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムを用い、(I)の濃度、(II)の種類と濃度を表14に示すようにして、電解液No.4−1〜4−14を得た。
なお、電解液No.4−6及び4−7は、その他の成分として(II)のモノマーに相当するVCを、電解液の総量に対して、それぞれ0.015質量%、0.25質量%となるように添加して得たものである。
また、電解液No.4−3に、さらにその他の成分として、「第二添加剤」であるLiFSI、PS、PRS、MMDS、TFP−MDS、VEC、LiFPI、HISHICOLIN E、TFPPA、LiDFP−FPI、LiDFP−TFMSI、LiDFP−VSI、FTVSi、TVSi、LiDFP−FSIを、それぞれ、表16に示す濃度となるように添加することにより、
電解液No.4−15〜4−29を得た。
また、表18に示すように、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムの代わりに、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを用い、(I)の濃度、(II)の種類と濃度を表18に示すようにして、電解液No.5−1〜5−14を得た。
なお、電解液No.5−6及び5−7は、その他の成分として(II)のモノマーに相当するVCを、電解液の総量に対して、それぞれ0.015質量%、0.25質量%となるように添加して得たものである。
また、電解液No.5−3に、さらにその他の成分として、「第二添加剤」である、LiFSI、PS、PRS、MMDS、TFP−MDS、VEC、LiFPI、HISHICOLIN E、TFPPA、LiDFP−FPI、LiDFP−TFMSI、LiDFP−VSI、FTVSi、TVSi、LiDFP−FSIを、それぞれ、表20に示す濃度となるように添加することにより、
電解液No.5−15〜5−29を得た。
(Preparation of non-aqueous electrolyte)
The non-aqueous organic solvent (III) was prepared such that ethylene carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) were in a volume ratio of 3: 7. In this solvent, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as (IV) was dissolved at a rate of 1 mol / L.
As (I), difluorobis (oxalato) lithium phosphate was added so as to have the concentration shown in Table 2,
By adding the additive for non-aqueous electrolyte solution of the type shown in Table 2 as (II) so that it may become the density | concentration shown in Table 2,
Electrolyte No. 1-1 to 1-14 were obtained.
In addition, electrolyte solution No. In 1-6 and 1-7, VC corresponding to the monomer of (II) is added as the other components so as to be 0.015 mass% and 0.25 mass%, respectively, with respect to the total amount of the electrolytic solution. It was obtained.
In addition, electrolyte No. In 1-3, bis (fluorosulfonyl) imidolithium (hereinafter sometimes referred to as “LiFSI”), 1,3-propane sultone (hereinafter referred to as “PS”) as “second additive” as other components. ), 1,3-propene sultone (hereinafter sometimes referred to as “PRS”), methylenemethane disulfonate (hereinafter sometimes referred to as “MMDS”), 1, 5, 2 , 4-Dioxadithian-6-trifluoroethyl-2,2,4,4-tetraoxide (hereinafter sometimes referred to as “TFP-MDS”), vinyl ethylene carbonate (hereinafter sometimes referred to as “VEC”) ), Bis (difluorophosphoryl) imidolithium (hereinafter sometimes referred to as “LiFPI”), ethoxy (pentafluoro) cyclotriphospha (Hereinafter referred to as HISHICOLLINE E (manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.)), tetrafluorophosphonylpicolinic acid (hereinafter sometimes referred to as “TFPPA”), difluorophosphoryl (fluorophosphoryl) imidodilithium ( Hereinafter referred to as “LiDFP-FPI”), difluorophosphoryl (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium (hereinafter sometimes referred to as “LiDFP-TFMSI”), difluorophosphoryl (vinylsulfonyl) imide lithium (hereinafter referred to as “LiDFP”). -VSI "), fluorotrivinylsilane (hereinafter sometimes referred to as" FTVSi "), tetravinylsilane (hereinafter sometimes referred to as" TVSi "), difluorophosphoryl (fluorosulfonyl). Lithium imide (hereinafter may be referred to as "LiDFP-FSI"), respectively, by adding to give a concentration shown in Table 4,
Electrolyte No. 1-15 to 1-29 were obtained.
Moreover, as shown in Table 6, instead of lithium difluorobis (oxalato) phosphate, lithium difluorophosphate (hereinafter referred to as “LiPO 2 F 2 ” including the table) is used, and the concentration of (I) , (II) types and concentrations as shown in Table 6, electrolyte No. 2-1 to 2-14 were obtained.
In addition, electrolyte solution No. In 2-6 and 2-7, VC corresponding to the monomer of (II) is added as the other components so that the amount of the liquid becomes 0.015% by mass and 0.25% by mass, respectively, with respect to the total amount of the electrolytic solution. It was obtained.
In addition, electrolyte No. In addition to 2-3, as other components, LiFSI, PS, PRS, MMDS, TFP-MDS, VEC, LiFPI, HISHICOLLINE E, TFPPA, LiDFP-FPI, LiDFP-TFMSI, LiDFP, which are “second additives” By adding −VSI, FTVSi, TVSi, LiDFP-FSI to the concentrations shown in Table 8, respectively,
Electrolyte No. 2-15 to 2-29 were obtained.
Further, instead of difluorobis (oxalato) lithium phosphate, difluorobis (oxalato) lithium phosphate and LiPO 2 F 2 are used in the ratio shown in Table 10, and the type and content of (II), ( Except that the type of III) was changed as shown in Table 10, electrolyte No. In the same manner as in 1-14, the electrolyte No. 3-1 to 3-10 were obtained. “EC / EMC / DMC3 / 4/3” is a non-aqueous organic solvent in which EC, EMC, and dimethyl carbonate (DMC) are mixed at a volume ratio of 3: 4: 3, and “EC / EMC / FEC3 / 6”. / 1 ”is a non-aqueous organic solvent in which EC, EMC and fluoroethylene carbonate (FEC) are mixed at a volume ratio of 3: 6: 1, and“ EC / EMC / PC3 / 5/2 ”is EC and EMC. A non-aqueous organic solvent in which propylene carbonate (PC) is mixed at a volume ratio of 3: 5: 2.
In addition, electrolyte No. 3-5, as other components, LiFSI, PS, PRS, MMDS, TFP-MDS, VEC, LiFPI, HISHICOLLINE E, TFPPA, LiDFP-FPI, LiDFP-TFMSI, LiDFP, which are “second additives” By adding −VSI, FTVSi, TVSi, LiDFP-FSI to the concentrations shown in Table 12, respectively,
Electrolyte No. 3-11 to 3-25 were obtained.
Moreover, as shown in Table 14, instead of difluorobis (oxalato) lithium phosphate, difluoro (oxalato) lithium borate was used, and the concentration of (I) and the type and concentration of (II) are shown in Table 14. Electrolyte No. 4-1 to 4-14 were obtained.
In addition, electrolyte solution No. In 4-6 and 4-7, VC corresponding to the monomer of (II) is added as the other components so that the amounts of the components are 0.015% by mass and 0.25% by mass, respectively, with respect to the total amount of the electrolytic solution. It was obtained.
In addition, electrolytic solution No. In addition, as other components, LiFSI, PS, PRS, MMDS, TFP-MDS, VEC, LiFPI, HISHICOLLINE E, TFPPA, LiDFP-FPI, LiDFP-TFMSI, LiDFP- By adding VSI, FTVSi, TVSi, and LiDFP-FSI to the concentrations shown in Table 16, respectively,
Electrolyte No. 4-15 to 4-29 were obtained.
Moreover, as shown in Table 18, instead of using difluorobis (oxalato) lithium phosphate, tetrafluoro (oxalato) lithium phosphate was used, and the concentration of (I) and the type and concentration of (II) are shown in Table 18. Thus, electrolytic solution No. 5-1 to 5-14 were obtained.
In addition, electrolyte solution No. In 5-6 and 5-7, VC corresponding to the monomer of (II) is added as the other components so that the amounts of the components are 0.015% by mass and 0.25% by mass, respectively, with respect to the total amount of the electrolytic solution. It was obtained.
In addition, electrolyte No. In addition, as other components, LiFSI, PS, PRS, MMDS, TFP-MDS, VEC, LiFPI, HISHICOLLINE E, TFPPA, LiDFP-FPI, LiDFP-TFMSI, LiDFP -VSI, FTVSi, TVSi, LiDFP-FSI were added so as to have the concentrations shown in Table 20, respectively.
Electrolyte No. 5-15 to 5-29 were obtained.

また、比較電解液No.1−1及び1−15〜1−29は、表2及び表4に示すように(II)を添加せずに、(II)のモノマーに相当するVCを添加して得たものである。
また、比較電解液No.1−2は、表2に示すように(II)として非水系電解液用添加剤No.6を添加して得たものである。
また、比較電解液No.2−1は、表6に示すように、比較電解液No.1−1においてジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムの代わりに、LiPOを用い、その濃度が1.0質量%となるようにしたものである。
また、比較電解液No.2−15〜2−29は、表8に示すように、(II)を添加せずに、(II)のモノマーに相当するVCを添加した以外は、それぞれ電解液No.2−15〜2−29と同様にして得たものである。
また、比較電解液No.2−2は、表6に示すように(II)として非水系電解液用添加剤No.6を添加して得たものである。
また、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムの代わりに、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムとLiPOを表10の比率となるように用いること、及び(III)の種類等を表10に示すように変更したこと以外は比較電解液No.1−1と同様にして比較電解液No.3−1〜3−6を得た。
また、比較電解液No.3−11〜3−25は、表12に示すように、(II)を添加せずに、(II)のモノマーに相当するVCを添加した以外は、それぞれ電解液No.3−11〜3−25と同様にして得たものである。
また、比較電解液No.4−1は、表14に示すように、比較電解液No.2−1においてLiPOの代わりに、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムを用いて得たものである。
また、比較電解液No.4−2は、表14に示すように(II)として非水系電解液用添加剤No.6を添加して得たものである。
また、比較電解液No.4−15〜4−29は、表16に示すように、(II)を添加せずに、(II)のモノマーに相当するVCを添加した以外は、それぞれ電解液No.4−15〜4−29と同様にして得たものである。
また、比較電解液No.5−1は、表18に示すように、比較電解液No.2−1においてLiPOの代わりに、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを用いて得たものである。
また、比較電解液No.5−2は、表18に示すように(II)として非水系電解液用添加剤No.6を添加して得たものである。
また、比較電解液No.5−15〜5−29は、表20に示すように、(II)を添加せずに、(II)のモノマーに相当するVCを添加した以外は、それぞれ電解液No.5−15〜5−29と同様にして得たものである。
Comparative electrolyte No. 1-1 and 1-15-1 to 1-29 were obtained by adding VC corresponding to the monomer of (II) without adding (II) as shown in Table 2 and Table 4.
Comparative electrolyte No. 1-2, as shown in Table 2, (II) as additive No. for non-aqueous electrolyte solution. 6 was added.
Comparative electrolyte No. 2-1, as shown in Table 6, comparative electrolyte No. In 1-1, LiPO 2 F 2 is used instead of lithium difluorobis (oxalato) phosphate, and the concentration is 1.0 mass%.
Comparative electrolyte No. As shown in Table 8, each of Nos. 2-15 to 2-29 was electrolytic solution No. except that VC corresponding to the monomer of (II) was added without adding (II). It was obtained in the same manner as 2-15 to 2-29.
Comparative electrolyte No. 2-2, as shown in Table 6, (II) as additive No. for non-aqueous electrolyte solution. 6 was added.
In addition, instead of difluorobis (oxalato) lithium phosphate, difluorobis (oxalato) lithium phosphate and LiPO 2 F 2 are used in the ratios shown in Table 10, and the types of (III) are shown in Table 10. Except for the changes as shown, the comparative electrolyte No. In the same manner as in 1-1, the comparative electrolyte No. 3-1 to 3-6 were obtained.
Comparative electrolyte No. 3-11 to 3-25, as shown in Table 12, without adding (II), except that VC corresponding to the monomer of (II) was added, electrolyte No. 3-11, respectively. It was obtained in the same manner as 3-11 to 3-25.
Comparative electrolyte No. 4-1, as shown in Table 14, comparative electrolyte No. In Example 2-1, instead of LiPO 2 F 2 , lithium difluoro (oxalato) borate was used.
Comparative electrolyte No. 4-2, as shown in Table 14, (II) as additive No. for non-aqueous electrolyte solution. 6 was added.
Comparative electrolyte No. 4-15 to 4-29, as shown in Table 16, without adding (II), except that VC corresponding to the monomer of (II) was added. It was obtained in the same manner as 4-15 to 4-29.
Comparative electrolyte No. As shown in Table 18, the comparative electrolyte No. In Example 2-1, instead of LiPO 2 F 2 , lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate was used.
Comparative electrolyte No. 5-2, as shown in Table 18, (II) as non-aqueous electrolyte additive No. 6 was added.
Comparative electrolyte No. 5-15 to 5-29, as shown in Table 20, without adding (II), except that VC corresponding to the monomer of (II) was added. It was obtained in the same manner as 5-15 to 5-29.

この電解液を用いてLiNi1/3Co1/3Mn1/3を正極材料、黒鉛を負極材料としてセルを作製し、実際に電池の初期の電気容量、サイクル特性、レート特性を評価した。試験用セルは以下のように作製した。 Using this electrolyte, a cell was fabricated using LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 as the positive electrode material and graphite as the negative electrode material, and the initial electric capacity, cycle characteristics, and rate characteristics of the battery were actually evaluated. did. The test cell was produced as follows.

LiNi1/3Co1/3Mn1/3粉末90質量%にバインダーとして5質量%のポリフッ化ビニリデン(以下「PVDF」と記載する)、導電材としてアセチレンブラックを5質量%混合し、さらにN−メチルピロリドンを添加し、ペースト状にした。このペーストをアルミニウム箔上に塗布して、乾燥させることにより、試験用正極体とした。また、黒鉛粉末90質量%に、バインダーとして10質量%のPVDFを混合し、さらにN−メチルピロリドンを添加し、スラリー状にした。このスラリーを銅箔上に塗布して、150℃で12時間乾燥させることにより、試験用負極体とした。そして、ポリエチレン製セパレータに電解液を浸み込ませてアルミラミネート外装の50mAhセルを組み立てた。 Mixing 90% by mass of LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 powder with 5% by mass of polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as “PVDF”) as a binder and 5% by mass of acetylene black as a conductive material, Further, N-methylpyrrolidone was added to make a paste. The paste was applied on an aluminum foil and dried to obtain a test positive electrode body. Further, 90% by mass of graphite powder was mixed with 10% by mass of PVDF as a binder, and N-methylpyrrolidone was further added to form a slurry. This slurry was applied on a copper foil and dried at 150 ° C. for 12 hours to obtain a test negative electrode body. Then, an electrolytic solution was immersed in a polyethylene separator to assemble a 50 mAh cell with an aluminum laminate exterior.

[初期の電気容量]
作製したセルを用い、電流密度0.35mA/cmで4.2Vまで充電した後に、電流密度0.35mA/cmで3.0Vまで放電を行い、このときの初放電容量を初期の電気容量とした。尚、測定は25℃の環境温度で行った。
[Initial capacitance]
Using the fabricated cell, after charging to 4.2 V at a current density of 0.35 mA / cm 2 , the battery was discharged to 3.0 V at a current density of 0.35 mA / cm 2. The capacity. The measurement was performed at an ambient temperature of 25 ° C.

[高温サイクル特性]
上記のセルを用いて、60℃の環境温度での充放電試験を実施し、サイクル特性を評価した。充電、放電ともに電流レート3Cで行い、充電は、4.2Vに達した後、1時間4.2Vを維持、放電は、3.0Vまで行い、充放電サイクルを繰り返した。そして、500サイクル後の放電容量維持率でセルの劣化の具合を評価した(サイクル特性評価)。放電容量維持率は下記式で求めた。
<500サイクル後の放電容量維持率>
放電容量維持率(%)=(500サイクル後の放電容量/初放電容量)×100
結果を表3,5,7,9,11,13,15,17,19,21に示す。
なお、表3,7,15,19のサイクル特性の値は、それぞれ、比較例1−1,2−1,4−1,5−1のサイクル特性の値を100とする相対値である。
また、表11のサイクル特性において、実施例3−1,3−7〜3−10の値は比較例3−1の値を100とする相対値であり、実施例3−2の値は比較例3−2の値を100とする相対値であり、実施例3−3の値は比較例3−3の値を100とする相対値であり、実施例3−4の値は比較例3−4の値を100とする相対値であり、実施例3−5の値は比較例3−5の値を100とする相対値であり、実施例3−6の値は比較例3−6の値を100とする相対値である。
また、表5,9,13,17,21のサイクル特性の値は、それぞれ、対応する比較例のサイクル特性の値を100とする相対値である。
[High temperature cycle characteristics]
Using the above cell, a charge / discharge test was conducted at an environmental temperature of 60 ° C. to evaluate the cycle characteristics. Both charging and discharging were performed at a current rate of 3 C. After reaching 4.2 V, charging was maintained at 4.2 V for 1 hour, discharging was performed up to 3.0 V, and the charge / discharge cycle was repeated. Then, the degree of deterioration of the cell was evaluated based on the discharge capacity maintenance rate after 500 cycles (cycle characteristic evaluation). The discharge capacity retention rate was determined by the following formula.
<Discharge capacity maintenance rate after 500 cycles>
Discharge capacity retention rate (%) = (discharge capacity after 500 cycles / initial discharge capacity) × 100
The results are shown in Tables 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21.
Note that the values of the cycle characteristics in Tables 3, 7, 15, and 19 are relative values with the value of the cycle characteristics of Comparative Examples 1-1, 2-1, 4-1, and 5-1 being 100, respectively.
In the cycle characteristics shown in Table 11, the values of Examples 3-1 and 3-7 to 3-10 are relative values with the value of Comparative Example 3-1 being 100, and the values of Example 3-2 are comparative. The value of Example 3-2 is a relative value with 100, the value of Example 3-3 is a relative value with the value of Comparative Example 3-3 as 100, and the value of Example 3-4 is Comparative Example 3. -4 is a relative value with a value of 100, the value of Example 3-5 is a relative value with a value of Comparative Example 3-5 as 100, and the value of Example 3-6 is Comparative Example 3-6 The relative value with the value of 100 as 100.
In addition, the values of the cycle characteristics in Tables 5, 9, 13, 17, and 21 are relative values with the value of the cycle characteristics of the corresponding comparative example being 100.

[レート特性]
上記のセルを用いて、25℃の環境温度での充放電試験を実施し、高レート特性を評価した。充電は常に電流レート0.2Cで行い、4.2Vに達した後、1時間4.2Vを維持、放電は3.0Vまで電流レート0.2Cの場合と5Cの場合の2点のデータを測定して、0.2C放電と5C放電のときの放電容量比を下記の式で求めた。
<高レート特性の放電容量比率>
高レート時放電容量比率(%)=(5C放電時の放電容量/0.2C放電時の放電容量)×100
結果を表3,5,7,9,11,13,15,17,19,21に示す。
なお、表3,7,15,19のレート特性の値は、それぞれ、比較例1−1,2−1,4−1,5−1のレート特性の値を100とする相対値である。
また、表11のレート特性において、実施例3−1,3−7〜3−10の値は比較例3−1の値を100とする相対値であり、実施例3−2の値は比較例3−2の値を100とする相対値であり、実施例3−3の値は比較例3−3の値を100とする相対値であり、実施例3−4の値は比較例3−4の値を100とする相対値であり、実施例3−5の値は比較例3−5の値を100とする相対値であり、実施例3−6の値は比較例3−6の値を100とする相対値である。
また、表5,9,13,17,21のレート特性の値は、それぞれ、対応する比較例のレート特性の値を100とする相対値である。
[Rate characteristics]
Using the above cell, a charge / discharge test was conducted at an environmental temperature of 25 ° C. to evaluate high rate characteristics. Charging is always performed at a current rate of 0.2C, and after 4.2V is reached, 4.2V is maintained for 1 hour. Discharging is performed up to 3.0V with two data points at a current rate of 0.2C and 5C. The discharge capacity ratio at the time of 0.2C discharge and 5C discharge was determined by the following formula.
<High capacity discharge capacity ratio>
High rate discharge capacity ratio (%) = (discharge capacity at 5 C discharge / discharge capacity at 0.2 C discharge) × 100
The results are shown in Tables 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21.
The values of rate characteristics in Tables 3, 7, 15, and 19 are relative values with the rate characteristic values of Comparative Examples 1-1, 2-1, 4-1, and 5-1 being 100, respectively.
In the rate characteristics of Table 11, the values of Examples 3-1 and 3-7 to 3-10 are relative values with the value of Comparative Example 3-1 being 100, and the values of Example 3-2 are comparative. The value of Example 3-2 is a relative value with 100, the value of Example 3-3 is a relative value with the value of Comparative Example 3-3 as 100, and the value of Example 3-4 is Comparative Example 3. -4 is a relative value with a value of 100, the value of Example 3-5 is a relative value with a value of Comparative Example 3-5 as 100, and the value of Example 3-6 is Comparative Example 3-6 The relative value with the value of 100 as 100.
In addition, the rate characteristic values in Tables 5, 9, 13, 17, and 21 are relative values with the rate characteristic value of the corresponding comparative example being 100.

Figure 2018037388
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実施例1−1〜1−5から分かるように、
本発明の非水系電解液用添加剤のポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000であると、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる。
これに対し、本発明の非水系電解液用添加剤を添加せずに、代わりにそのモノマーに相当するVC(一般式[1]のモノマーに相当する化合物)を添加した電解液を用いた比較例1−1では、上記の実施例に比べてサイクル特性及びレート特性が劣る傾向が確認された。
また、上記ポリスチレン換算の数平均分子量が5000を超える化合物を添加した比較例1−2においても、上記の実施例に比べてサイクル特性及びレート特性が劣る傾向が確認された。
As can be seen from Examples 1-1 to 1-5,
When the polystyrene-equivalent number average molecular weight of the additive for non-aqueous electrolyte solution of the present invention is 170 to 5,000, when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery, cycle characteristics and rate characteristics can be exhibited in a well-balanced manner. it can.
On the other hand, a comparison using an electrolytic solution in which VC corresponding to the monomer (compound corresponding to the monomer of the general formula [1]) was added instead of the non-aqueous electrolytic solution additive of the present invention was added. In Example 1-1, it was confirmed that the cycle characteristics and rate characteristics tend to be inferior to those of the above examples.
In addition, in Comparative Example 1-2 in which a compound having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of more than 5000 was added, it was confirmed that the cycle characteristics and rate characteristics tend to be inferior to those of the above Examples.

また、実施例1−3、1−8〜1−13から、上記(I)、(II)、(III)、(IV)の総量100質量%に対する(II)の含有量が0.03〜14.0質量%であると、非水系電解液二次電池に用いた際に、サイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮しやすく、(II)の含有量が0.07〜12.0質量%であるとより好ましいことが分かる。   Moreover, from Example 1-3 and 1-8 to 1-13, content of (II) with respect to 100 mass% of total amounts of said (I), (II), (III), (IV) is 0.03-. When it is 14.0% by mass, when used in a non-aqueous electrolyte secondary battery, the cycle characteristics and rate characteristics are easily exhibited in a balanced manner, and the content of (II) is 0.07 to 12.0% by mass. It turns out that it is more preferable that it is.

また、実施例1−6及び1−7から、上記(M)/(P)(質量比)の値が0〜0.05であると、レート特性がより良好な傾向であることが確認された。   Moreover, it is confirmed from Examples 1-6 and 1-7 that the rate characteristics tend to be better when the value of (M) / (P) (mass ratio) is 0 to 0.05. It was.

また、実施例2−1〜2−14から分かるように、(I)としてジフルオロリン酸塩を用いた場合も、本発明の非水系電解液用添加剤を用いることでサイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる。   Further, as can be seen from Examples 2-1 to 2-14, even when a difluorophosphate is used as (I), the cycle characteristics and rate characteristics can be improved by using the non-aqueous electrolyte additive of the present invention. Can be balanced.

また、実施例3−1〜3−10から分かるように、(I)としてオキサラト塩及びジフルオロリン酸塩を用いた場合も、本発明の非水系電解液用添加剤を用いることでサイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる。   In addition, as can be seen from Examples 3-1 to 3-10, when the oxalato salt and the difluorophosphate are used as (I), the cycle characteristics and the non-aqueous electrolyte solution additive of the present invention are used. The rate characteristics can be exhibited in a well-balanced manner.

また、実施例4−1〜4−14から分かるように、(I)としてジフルオロ(オキサラト)ホウ酸リチウムを用いた場合も、本発明の非水系電解液用添加剤を用いることでサイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる。   In addition, as can be seen from Examples 4-1 to 4-14, when lithium difluoro (oxalato) borate is used as (I), the cycle characteristics and the nonaqueous electrolyte solution additive of the present invention are used. The rate characteristics can be exhibited in a well-balanced manner.

また、実施例5−1〜5−14から分かるように、(I)としてテトラフルオロ(オキサラト)リン酸リチウムを用いた場合も、本発明の非水系電解液用添加剤を用いることでサイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる。   Further, as can be seen from Examples 5-1 to 5-14, also when lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate is used as (I), the cycle characteristics can be obtained by using the additive for non-aqueous electrolyte of the present invention. In addition, the rate characteristics can be exhibited in a well-balanced manner.

また、実施例1−15〜1−29、実施例2−15〜2−29、実施例3−11〜3−25、実施例4−15〜4−29、実施例5−15〜5−29から分かるように、その他の成分として「第二添加剤」を含有させた電解液を用いた場合も、本発明の非水系電解液用添加剤を用いることでサイクル特性及びレート特性をバランス良く発揮することができる。   Examples 1-15 to 1-29, Examples 2-15 to 2-29, Examples 3-11 to 3-25, Examples 4-15 to 4-29, Examples 5-15 to 5-5 As can be seen from FIG. 29, when the electrolyte containing the “second additive” is used as the other component, the non-aqueous electrolyte additive of the present invention is used to provide a good balance between cycle characteristics and rate characteristics. It can be demonstrated.

Claims (16)

下記一般式[1]で表される繰り返し単位を有する化合物であり、
ポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000である、
オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩を含有する非水系電解液に含有させるための、非水系電解液用添加剤。
Figure 2018037388
[式中、括弧の内部はそれぞれが繰り返し単位であることを意味する。Rは、水素原子、ハロゲン又は低級アルキル基を表す。Rは、全て同一であってもよく、異なっていてもよく、互いに連結して環状構造を有していてもよい。]
A compound having a repeating unit represented by the following general formula [1]:
The number average molecular weight in terms of polystyrene is 170 to 5000,
An additive for a non-aqueous electrolyte solution for inclusion in a non-aqueous electrolyte solution containing an oxalato salt and / or a difluorophosphate.
Figure 2018037388
[Wherein the parentheses mean that each is a repeating unit. R represents a hydrogen atom, a halogen or a lower alkyl group. R may be all the same or different, and may be linked to each other to have a cyclic structure. ]
前記数平均分子量が340〜4000である、請求項1に記載の非水系電解液用添加剤。 The additive for non-aqueous electrolyte solutions according to claim 1, wherein the number average molecular weight is 340 to 4000. 前記数平均分子量が800〜3000である、請求項1又は2に記載の非水系電解液用添加剤。 The additive for non-aqueous electrolyte solutions according to claim 1 or 2, wherein the number average molecular weight is 800 to 3000. 前記Rが全て水素原子である、請求項1〜3のいずれかに記載の非水系電解液用添加剤。 The additive for non-aqueous electrolyte solutions according to any one of claims 1 to 3, wherein all the Rs are hydrogen atoms. (I)オキサラト塩及び/又はジフルオロリン酸塩、
(II)下記一般式[1]で表される繰り返し単位を有する化合物であり、ポリスチレン換算の数平均分子量が170〜5000である、非水系電解液用添加剤、
(III)非水有機溶媒、及び、
(IV)溶質
とを含む、非水系電解液。
Figure 2018037388
[式中、括弧の内部はそれぞれが繰り返し単位であることを意味する。Rは、水素原子、ハロゲン又は低級アルキル基を表す。Rは、全て同一であってもよく、異なっていてもよく、互いに連結して環状構造を有していてもよい。]
(I) Oxalato salt and / or difluorophosphate,
(II) A compound having a repeating unit represented by the following general formula [1], and having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 170 to 5,000, an additive for non-aqueous electrolyte solution,
(III) a non-aqueous organic solvent, and
(IV) A nonaqueous electrolytic solution containing a solute.
Figure 2018037388
[Wherein the parentheses mean that each is a repeating unit. R represents a hydrogen atom, a halogen or a lower alkyl group. R may be all the same or different, and may be linked to each other to have a cyclic structure. ]
前記数平均分子量が340〜4000である、請求項5に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 5, wherein the number average molecular weight is 340 to 4000. 前記数平均分子量が800〜3000である、請求項5又は6に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 5 or 6, wherein the number average molecular weight is 800 to 3000. 前記Rが全て水素原子である、請求項5〜7のいずれかに記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 5, wherein all R are hydrogen atoms. 前記(I)、(II)、(III)、(IV)の総量100質量%に対する(II)の含有量が0.03〜14.0質量%である、請求項5〜8のいずれかに記載の非水系電解液。 The content of (II) is 0.03 to 14.0% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of (I), (II), (III), and (IV). The non-aqueous electrolyte described. 前記電解液中に存在する、
前記一般式[1]で表される繰り返し単位に相当するモノマーの総量(以下(M)と記載)と、
前記非水系電解液用添加剤の総量(モノマー換算、以下(P)と記載)が、
(M)/(P)=0〜0.05 (質量比)
である、請求項5〜9のいずれかに記載の非水系電解液。
Present in the electrolyte,
A total amount of monomers corresponding to the repeating unit represented by the general formula [1] (hereinafter referred to as (M));
The total amount of the non-aqueous electrolyte additive (in terms of monomer, hereinafter referred to as (P))
(M) / (P) = 0-0.05 (mass ratio)
The non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 5 to 9, wherein
前記オキサラト塩が、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロ(オキサラト)ホウ酸塩、トリス(オキサラト)リン酸塩、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩、及び、テトラフルオロ(オキサラト)リン酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項5〜10のいずれかに記載の非水系電解液。 The oxalato salt includes bis (oxalato) borate, difluoro (oxalato) borate, tris (oxalato) phosphate, difluorobis (oxalato) phosphate, and tetrafluoro (oxalato) phosphate. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 5, which is at least one selected from the group. 前記溶質が、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドリチウム、ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム、及びビス(ジフルオロホスホニル)イミドリチウムからなる群から選ばれる少なくとも一つである、請求項5〜11のいずれかに記載の非水系電解液。 The solute is lithium hexafluorophosphate, lithium tetrafluoroborate, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium, bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide lithium, bis (fluorosulfonyl) imide lithium, and bis (difluorophosphonyl). The non-aqueous electrolyte solution according to claim 5, which is at least one selected from the group consisting of imidolithium. (I)として、少なくとも、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムを含む、請求項5〜12のいずれかに記載の非水系電解液。 The nonaqueous electrolytic solution according to any one of claims 5 to 12, comprising (I) at least lithium difluorobis (oxalato) phosphate and lithium difluorophosphate. 前記非水溶媒が、環状カーボネート、鎖状カーボネート、環状エステル、鎖状エステル、環状エーテル、鎖状エーテル、スルホン化合物、スルホキシド化合物、及びイオン液体からなる群から選ばれる少なくとも一つである、請求項5〜13のいずれかに記載の非水系電解液。 The non-aqueous solvent is at least one selected from the group consisting of a cyclic carbonate, a chain carbonate, a cyclic ester, a chain ester, a cyclic ether, a chain ether, a sulfone compound, a sulfoxide compound, and an ionic liquid. The non-aqueous electrolyte solution in any one of 5-13. 環状構造を有するイオン性錯体、イミドアニオンを有する塩、Si含有化合物、硫酸エステル化合物、リン酸エステル化合物、環状カーボネート化合物、イソシアネート化合物、環状アセタール化合物、環状酸無水物、環状ホスファゼン化合物、芳香族化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を、
さらに含有する、請求項5〜14のいずれかに記載の非水系電解液。
Ionic complex having cyclic structure, salt having imide anion, Si-containing compound, sulfate ester compound, phosphate ester compound, cyclic carbonate compound, isocyanate compound, cyclic acetal compound, cyclic acid anhydride, cyclic phosphazene compound, aromatic compound At least one compound selected from the group consisting of:
Furthermore, the non-aqueous electrolyte solution in any one of Claims 5-14 contained.
少なくとも正極と、負極と、請求項5〜15のいずれかに記載の非水系電解液とを備えた、非水系電解液二次電池。 A non-aqueous electrolyte secondary battery comprising at least a positive electrode, a negative electrode, and the non-aqueous electrolyte solution according to claim 5.
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