JP2018115122A - Lithium cyanofluoro borate, nonaqueous electrolyte containing lithium cyanofluoro borate and electricity storage device having the nonaqueous electrolyte - Google Patents

Lithium cyanofluoro borate, nonaqueous electrolyte containing lithium cyanofluoro borate and electricity storage device having the nonaqueous electrolyte Download PDF

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直人 永倉
山口 真男
Masao Yamaguchi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide lithium cyanofluoro borate capable of exhibiting more stable property than conventional technologies after use at high temperature and storage at high temperature in an application such as an electricity storage device, and a nonaqueous electrolyte containing the salt.SOLUTION: There is provided a nonaqueous electrolyte containing a salt represented by Li BF(CN)(1), where X is an integer of 1 to 3, having content of a compound having an isocyanide group (-NC group), which is an impurity, of 0.02 mol% or less, preferably a salt represented by the formula (1) and having the content of the compound having the isocyanide group of 2×10mol/L. There is provided a nonaqueous electrolyte further preferably containing one or more kind of nonaqueous solvent selected from chain carbonate, cyclic carbonate, chain ester, lactone or ether.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規なシアノフルオロボレートリチウム塩、該シアノフルオロボレートリチウム塩を含む新規な非水電解液、および該非水電解液を有する新規な蓄電デバイスに関する。詳しくは、不純物であるイソシアニド基(−NC基)を有する化合物が特定の量以下となる、新規なシアノフルオロボレートリチウム塩、該シアノフルオロボレートリチウム塩を含む新規な非水電解液、および該非水電解液を有する新規な蓄電デバイスに関する。   The present invention relates to a novel cyanofluoroborate lithium salt, a novel non-aqueous electrolyte containing the cyanofluoroborate lithium salt, and a novel electricity storage device having the non-aqueous electrolyte. Specifically, a novel cyanofluoroborate lithium salt, a novel nonaqueous electrolytic solution containing the cyanofluoroborate lithium salt, and a nonaqueous electrolyte in which the compound having an isocyanide group (—NC group) as an impurity is a specific amount or less. The present invention relates to a novel power storage device having an electrolytic solution.

近年、携帯用電子機器、携帯電話、またはビデオカメラなどが急激に普及し、それらに用いられる軽量で高性能の二次電池の需要が大幅に増大した。また、車載用途や自然エネルギーの貯蔵用途などに向けて、より大容量の蓄電デバイス開発が進められている。大容量の蓄電デバイスとして使用する場合には、従来のものと比較して長寿命であることと使用温度の領域がより広くなることが求められている(より高温領域、及びより低温領域での使用が想定されている。)。   In recent years, portable electronic devices, mobile phones, video cameras, and the like have spread rapidly, and the demand for lightweight, high-performance secondary batteries used for them has greatly increased. In addition, development of larger-capacity electricity storage devices is being promoted for in-vehicle applications and natural energy storage applications. When used as a large-capacity power storage device, it is required to have a longer life and a wider operating temperature range than those of conventional devices (in higher temperature and lower temperature regions). It is supposed to be used.)

これら蓄電デバイスに用いられている電解液には、多くの場合、非水溶媒にリチウム塩を溶解した電解液が使用されている。非水溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート等の非水溶媒を少なくとも含む混合溶媒が一般的に使用されている。そして、リチウム塩としては、LiPF、LiBFなどが用いられている。 In many cases, an electrolytic solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent is used as the electrolytic solution used in these power storage devices. As the non-aqueous solvent, for example, a mixed solvent containing at least a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate, and diethyl carbonate is generally used. Then, as the lithium salt, such as LiPF 6, LiBF 4 is employed.

また、蓄電デバイスにおいて、リチウムイオン二次電池の負極活物質としては、リチウムイオンを吸蔵・放出することができる炭素質材料、ならびに、高容量化を目指してシリコンまたはスズ等を用いた金属または合金系の材料などが知られている。現在は、炭素質系の天然黒鉛、人造黒鉛、非晶質炭素等が主に用いられている。一方、正極活物質としてはリチウムイオンを吸蔵・放出することができる遷移金属複合酸化物が用いられている。遷移金属の代表例としてはコバルト、ニッケル、マンガン、鉄等である。   In addition, as a negative electrode active material of a lithium ion secondary battery in an electricity storage device, a carbonaceous material capable of occluding and releasing lithium ions, and a metal or alloy using silicon or tin aiming at high capacity System materials are known. At present, carbonaceous natural graphite, artificial graphite, amorphous carbon and the like are mainly used. On the other hand, as the positive electrode active material, a transition metal composite oxide capable of inserting and extracting lithium ions is used. Typical examples of transition metals are cobalt, nickel, manganese, iron and the like.

このようなリチウムイオン二次電池は、活性の高い正極と負極を使用しているため、電極と電解液との副反応により、繰り返し使用で充放電容量が低下することが知られている。特に、高温で保存する際に容量が低下したり、抵抗の増大することが問題となっている。そのため、リチウムイオン二次電池は、電池特性を改良するために、電解液の構成要素である非水溶媒、電解質等について種々の検討がなされている。   Since such a lithium ion secondary battery uses a highly active positive electrode and negative electrode, it is known that the charge / discharge capacity is reduced by repeated use due to side reaction between the electrode and the electrolyte. In particular, there is a problem that the capacity decreases or the resistance increases when stored at high temperature. Therefore, in the lithium ion secondary battery, various studies have been made on a non-aqueous solvent, an electrolyte, and the like that are components of the electrolytic solution in order to improve battery characteristics.

その中でも、シアノボレートリチウム塩を使用した非水電解液の開発が進められている(例えば、特許文献1〜3参照)。具体的には、これら特許文献に記載の方法に従えば、非水電解液は、シアノフルオロボレートアニオンを含むものとなり、電気化学的に安定であり、さらには低温、高温での伝導性を向上できる、蓄電デバイスに好適な電解液とすることができる。   Among them, the development of nonaqueous electrolytes using cyanoborate lithium salts is underway (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Specifically, according to the methods described in these patent documents, the nonaqueous electrolytic solution contains a cyanofluoroborate anion, is electrochemically stable, and further improves conductivity at low and high temperatures. It can be set as the electrolyte solution suitable for an electrical storage device.

国際公開WO2015/186568号パンフレットInternational publication WO2015 / 186568 pamphlet 国際公開WO2016/111151号パンフレットInternational Publication WO2016 / 111151 Pamphlet 特開2015−103288号公報JP2015-103288A

しかしながら、本発明者等の検討によれば、近年、より一層高まる蓄電デバイスの要求においては、比較的安定であるシアノフルオロボレートアニオンを含む非水電解液を使用した場合であっても、以下の点で改善の余地があることが分かった。   However, according to the study by the present inventors, in recent years, the demand for power storage devices has increased further, even when a non-aqueous electrolyte containing a relatively stable cyanofluoroborate anion is used. I found that there was room for improvement.

例えば、特許文献1、3で記載されている方法において、シアノフルオロボレートリチウム塩のみを電解質塩として使用した場合には、高温(例えば、80〜85℃)で保存した後の特性が低下する傾向にあった。具体的には、特許文献3においては、保存維持率(保存後の放電容量の割合)が高くても80%であり、特許文献1においては、抵抗値が4倍程度高くなることが示されている。また、特許文献2においては、高温での使用については記載されていないが、本発明者等が追試した結果では、高温での特性が低下する傾向にあった。   For example, in the methods described in Patent Documents 1 and 3, when only a cyanofluoroborate lithium salt is used as an electrolyte salt, the characteristics after storage at high temperatures (for example, 80 to 85 ° C.) tend to deteriorate. It was in. Specifically, Patent Document 3 shows that the storage maintenance ratio (the ratio of the discharge capacity after storage) is at most 80%, and Patent Document 1 shows that the resistance value is about four times higher. ing. Moreover, in patent document 2, although it is not described about the use at high temperature, in the result that the present inventors made additional trials, the characteristics at high temperature tended to be lowered.

近年の高性能化が要求されている蓄電デバイスにおいて、リチウム(Li)イオン電池は、大容量であることから、携帯機器の電源から中から大容量の電源への適用が検討されている。しかしながら、Liイオン電池は、充電した状態で高温に保存すると大きく劣化する。そのため、例えば、夏場の高温時に使用する場合において、中から大容量の電源に使用するためには、高温での充電時の劣化をより一層抑制することが求められている。   In power storage devices for which high performance has been demanded in recent years, lithium (Li) ion batteries have a large capacity, and therefore, application from a power source of a portable device to a medium to large capacity power source is being studied. However, Li-ion batteries are greatly degraded when stored at high temperatures in a charged state. Therefore, for example, when used at a high temperature in summer, it is required to further suppress deterioration during charging at a high temperature in order to use it for a medium to large capacity power source.

したがって、本発明の目的は、蓄電デバイス等の用途において、高温での使用、および高温での保存後に、従来技術よりもより一層、安定した特性を示すことができる、シアノフルオロボレートリチウム塩、該塩を含む非水電解液を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a lithium cyanofluoroborate salt that can exhibit more stable characteristics than those of the prior art after use at high temperature and storage at high temperature in applications such as power storage devices. It is providing the non-aqueous electrolyte containing a salt.

本発明者等は、上記課題を解決するため、鋭意検討を行った。そして、高温での使用・保存後に蓄電デバイスの特性が低下する電解液の傾向を調査した。すると、シアノフルオロボレートリチウム塩の濃度が比較的高い場合や、シアノフルオロボレートアニオンの濃度が高い場合に、該特性の低下が見られることが分かった。このことから、シアノフルオロボレートリチウム塩に含まれる不純物が悪影響を与えるのではないかと考え、その分析を行った。その結果、シアノフルオロボレートリチウム塩に含まれる不純物の「イソシアニド基(−NC基)を有する化合物」が原因であり、この不純物を低減することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies. And the tendency of the electrolyte solution which the characteristic of an electrical storage device falls after use and storage at high temperature was investigated. Then, it was found that when the concentration of the cyanofluoroborate lithium salt is relatively high, or when the concentration of the cyanofluoroborate anion is high, the characteristics are deteriorated. Based on this, it was considered that impurities contained in the cyanofluoroborate lithium salt may have an adverse effect, and the analysis was performed. As a result, it was found that the impurity “isocyanide group (—NC group) -containing compound” contained in the cyanofluoroborate lithium salt was the cause. By reducing this impurity, it was found that the above problems could be solved, and the present invention was completed. It came to do.

すなわち、第一の本発明は、
(1) 不純物であるイソシアニド基(−NC基)を有する化合物の含有量が0.02mol%以下である下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩。
That is, the first aspect of the present invention is
(1) A cyanofluoroborate lithium salt represented by the following formula (1), wherein the content of a compound having an isocyanide group (—NC group) as an impurity is 0.02 mol% or less.

Li・BF(CN)4−X (1)
(Xは1〜3の整数である。)。
Li · BF X (CN) 4-X (1)
(X is an integer of 1 to 3).

さらに、第二の本発明は、
下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩
Li・BF(CN)4−X (1)
(Xは1〜3の整数である。)
を含み、イソシアニド基を有する化合物の含有量が2×10−4mol/Lとなる非水電解液である。
Furthermore, the second aspect of the present invention provides
Cyanofluoroborate lithium salt represented by the following formula (1) Li · BF X (CN) 4-X (1)
(X is an integer of 1 to 3)
And the content of the compound having an isocyanide group is 2 × 10 −4 mol / L.

第二の発明においては、第一の発明のシアノフルオロボレートリチウム塩を含むことが好ましく、
(3)イソシアニド基を有する化合物の含有量が0.02mol%以下である下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩
Li・BF(CN)4−X (1)
(Xは1〜3の整数である。)
を含む非水電解液であることが好ましい。
In the second invention, it is preferable to include the cyanofluoroborate lithium salt of the first invention,
(3) Cyanofluoroborate lithium salt Li · BF X (CN) 4-X represented by the following formula (1) in which the content of the compound having an isocyanide group is 0.02 mol% or less (1)
(X is an integer of 1 to 3)
It is preferable that it is a non-aqueous electrolyte containing.

また、第二の本発明は、以下の構成をとることが好ましい。   Moreover, it is preferable that 2nd this invention takes the following structures.

(4) さらに、鎖状カーボネート、環状カーボネート、鎖状エステル、ラクトンおよびエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも1種の非水溶媒を含むことを特徴とする前記(2)又は(3)に記載の非水電解液。   (4) The method according to (2) or (3), further comprising at least one nonaqueous solvent selected from the group consisting of a chain carbonate, a cyclic carbonate, a chain ester, a lactone and an ether. Non-aqueous electrolyte.

(5) さらに、前記(1)のシアノフルオロボレートリチウム塩以外のリチウム塩を含むことを特徴とする前記(2)〜(4)の何れかに記載の非水電解液。   (5) The nonaqueous electrolyte solution according to any one of (2) to (4), further comprising a lithium salt other than the cyanofluoroborate lithium salt of (1).

(6) 非水電解液に含まれる全リチウム塩の合計濃度が0.3〜4mol/Lであることを特徴とする前記(2)〜(5)の何れかに記載の非水電解液。   (6) The non-aqueous electrolyte according to any one of (2) to (5) above, wherein the total concentration of all lithium salts contained in the non-aqueous electrolyte is 0.3 to 4 mol / L.

さらに、第三の本発明は、
(7) 正極、負極、および(2)〜(6)の何れかに記載の非水電解液を有することを特徴とする蓄電デバイスである。
Furthermore, the third aspect of the present invention provides
(7) A power storage device comprising a positive electrode, a negative electrode, and the nonaqueous electrolytic solution according to any one of (2) to (6).

該第三の本発明においては、
(8)リチウム電池、リチウムイオン電池またはリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする前記(7)に記載の蓄電デバイスであってもよい。
In the third invention,
(8) The electricity storage device according to (7), which is a lithium battery, a lithium ion battery, or a lithium ion capacitor.

また、第四の本発明は、
(9) アセトニトリルと、アルコール、およびハロゲン系溶媒から選ばれる少なくとも1種の溶媒と、を含む混合溶液中で、下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩の結晶を析出させることを特徴とするシアノフルオロボレートリチウム塩の製造方法。
Li・BF(CN)4−X (1)
(Xは1〜3の整数である。)。
The fourth aspect of the present invention is
(9) Precipitating crystals of a lithium cyanofluoroborate salt represented by the following formula (1) in a mixed solution containing acetonitrile and at least one solvent selected from alcohols and halogen solvents. A process for producing a lithium cyanofluoroborate salt.
Li · BF X (CN) 4-X (1)
(X is an integer of 1 to 3).

本発明は、不純物であるイソシアニド基を有する化合物の含有量が少ない、シアノフルオロボレートリチウム塩である。そして、該シアノフルオロボレートリチウム塩を含む非水電解液は、蓄電デバイスの電解液として使用した場合に、特に、高温時の使用(高温で保存後の使用を含む)に優れた蓄電デバイスを提供できる。   The present invention is a cyanofluoroborate lithium salt having a low content of a compound having an isocyanide group as an impurity. The non-aqueous electrolyte containing the lithium cyanofluoroborate provides an electricity storage device that is excellent in use at high temperatures (including use after storage at high temperatures), particularly when used as an electrolyte for electricity storage devices. it can.

本発明は、不純物であるイソシアニド基(−NC基)を有する化合物の含有量が0.02mo%以下である下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩である。
Li・BF(CN)4−X (1)
式中、Xは1〜3の整数である。
The present invention is a cyanofluoroborate lithium salt represented by the following formula (1) in which the content of a compound having an isocyanide group (—NC group) as an impurity is 0.02 mo% or less.
Li · BF X (CN) 4-X (1)
In formula, X is an integer of 1-3.

前記のようなシアノフルオロボレートリチウム塩を含有する非水電解液を、蓄電デバイスの電解液として使用することにより、高温で保存した後の放電容量の低下を抑制する効果、および高温で保存した後の抵抗値増加を抑制する効果等が発揮される(以下、これらの効果を単に「高温使用時の効果」とする場合もある)。以下、順を追って説明する。   By using a non-aqueous electrolyte containing a cyanofluoroborate lithium salt as described above as an electrolyte for an electricity storage device, the effect of suppressing a decrease in discharge capacity after storage at high temperature, and after storage at high temperature The effect of suppressing the increase in the resistance value is exhibited (hereinafter, these effects may be simply referred to as “effects at high temperature use”). In the following, description will be given in order.

(シアノフルオロボレートリチウム塩)
本発明において、シアノフルオロボレートリチウム塩は、下記式(1)
Li・BF(CN)4−X (1)
で示される(以下、単に、「シアノフルオロボレートリチウム塩」とする場合もある)。そして、Xは、1〜3の整数であり、つまり、該シアノフルオロボレートリチウム塩は、Li・BF(CN)、Li・BF(CN)、およびLiBF(CN)から選ばれる少なくとも1種の塩を含むものである。この中でも、そのもの自体の生産性、精製のし易さ、および非水電解液に配合した場合の性能を考慮すると、Li・BF(CN)、およびLi・BF(CN)から選ばれる少なくとも1種の塩であることが好ましい。
(Cyanofluoroborate lithium salt)
In the present invention, the cyanofluoroborate lithium salt has the following formula (1):
Li · BF X (CN) 4-X (1)
(Hereinafter, sometimes simply referred to as “cyanofluoroborate lithium salt”). X is an integer of 1 to 3, that is, the cyanofluoroborate lithium salt is at least selected from Li · BF (CN) 3 , Li · BF 2 (CN) 2 , and LiBF 3 (CN). It contains one kind of salt. Among these, in consideration of the productivity of itself, the ease of purification, and the performance when blended with a non-aqueous electrolyte, it is selected from Li · BF (CN) 3 and Li · BF 2 (CN) 2. Preferably it is at least one salt.

(シアノフルオロボレートリチウム塩に含まれる不純物;イソシアニド基を有する化合物)
本発明において、不純物であるイソシアニド基を有する化合物は、シアノフルオロボレートリチウム塩中に0.02mo%以下でなければならない。このイソシアニド基を有する化合物は、シアノフルオロボレートリチウム塩中では、Li・BF(NC)(CN)、Li・BF(NC)(CN)として存在していると考えられる。なお、非水電解液の項目で説明するが、Li以外のカチオンが存在する場合、非水電解液から溶媒を留去した状態では、BF(NC)(CN)、BF(NC)(CN) のアニオンが、Liイオン、およびLi以外のカチオンと塩を形成した形で定量できる。そして、このイソシアニド基を有する化合物は、下記の実施例で記載した通りの方法で測定できる。
(Impurity contained in cyanofluoroborate lithium salt; compound having isocyanide group)
In the present invention, the compound having an isocyanide group which is an impurity must be 0.02 mo% or less in the cyanofluoroborate lithium salt. This compound having an isocyanide group is considered to exist as Li · BF 2 (NC) (CN) and Li · BF (NC) (CN) 2 in the cyanofluoroborate lithium salt. As will be described in the section of the non-aqueous electrolyte, if there is a cation other than Li, in the state in which the solvent was distilled off from the non-aqueous electrolyte, BF 2 (NC) (CN ) -, BF (NC) ( CN) 2 anion can be quantified in the form of a salt formed with Li ions and cations other than Li. And the compound which has this isocyanide group can be measured by the method as described in the following Example.

該シアノフルオロボレートリチウム塩に含まれる、イソシアニド基を有する化合物を定量する場合は、19F−NMRの測定で定量できる。ただし、該シアノフルオロボレートリチウム塩を含む非水電解液とした場合には、イソシアニド基を有する化合物の含有量も少なくなる。そのため、本発明においては、該シアノフルオロボレートリチウム塩そのものに含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の定量、および該シアノフルオロボレートリチウム塩を含む非水電解液に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の定量は、以下の方法を採用した。 When quantifying the compound having an isocyanide group contained in the cyanofluoroborate lithium salt, it can be quantified by measurement of 19 F-NMR. However, when the non-aqueous electrolyte containing the cyanofluoroborate lithium salt is used, the content of the compound having an isocyanide group is also reduced. Therefore, in the present invention, quantification of the “compound having an isocyanide group” contained in the cyanofluoroborate lithium salt itself, and the “compound having an isocyanide group” contained in the nonaqueous electrolytic solution containing the cyanofluoroborate lithium salt The following method was employed for quantification.

具体的には、先ず、精製前のシアノフルオロボレートリチウム塩と、精製後のシアノフルオロボレートリチウム塩とを、量比を変えて混合した試料を準備した。各試料中の「イソシアニド基を有する化合物」の定量を19F−NMR測定で行った。次いで、定量を行った各試料についてラマン測定を行い、ラマン測定による検量線(シアノ基とイソシアニド基のピーク比と、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量との相関を示した検量線)を作成した。本発明においては、このラマン測定による検量線を用い「イソシアニド基を有する化合物」の定量を行った。測定試料が塩の場合はそのままラマン測定を行い、前記検量線で定量した。電解液の場合、真空乾燥により溶媒除去した後、残留物のラマン測定を行い、電解液に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を測定した。また、電解液において、シアノフルオロボレートリチウム塩に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の含有量は、溶媒に含まれるシアノフルオロボレート塩濃度をNMR等で測定し、電解液に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の測定値から算出した。なお、イソシアニド基を有する化合物が0.1mo%以上含まれる場合には、19F−NMR測定でも十分に定量できる。 Specifically, first, a sample in which a cyanofluoroborate lithium salt before purification and a cyanofluoroborate lithium salt after purification were mixed at different quantitative ratios was prepared. Quantification of the “compound having an isocyanide group” in each sample was performed by 19 F-NMR measurement. Next, Raman measurement was performed on each sample that was quantified, and a calibration curve by Raman measurement (a calibration curve showing a correlation between the peak ratio of the cyano group and the isocyanide group and the content of the “compound having an isocyanide group”) was obtained. Created. In the present invention, the “compound having an isocyanide group” was quantified using a calibration curve based on this Raman measurement. When the measurement sample was salt, the Raman measurement was performed as it was, and quantified with the calibration curve. In the case of the electrolytic solution, after removing the solvent by vacuum drying, the residue was subjected to Raman measurement, and the content of the “compound having an isocyanide group” contained in the electrolytic solution was measured. In the electrolyte solution, the content of the “compound having an isocyanide group” contained in the cyanofluoroborate lithium salt is determined by measuring the concentration of the cyanofluoroborate salt contained in the solvent by NMR or the like, and the “isocyanide group contained in the electrolyte solution”. It was calculated from the measured value of “compound having”. In addition, when the compound which has an isocyanide group is contained 0.1 mol% or more, it can fully quantify also by a 19 F-NMR measurement.

イソシアニド基は、シアノ基に比べて反応性が高く、比較的高い温度、例えば、60℃以上で反応し易いことが知られている。その結果、「イソシアニド基を有する化合物」を、0.02mo%を超えて含むシアノフルオロボレートリチウム塩は、それ自体が変色したり、分解し易くなったりすると考えられる。そして、「イソシアニド基を有する化合物」を多く含む、例えば、0.02mo%を超えて含むシアノフルオロボレートリチウム塩を非水電解液に配合すると、蓄電デバイスの高温使用時の特性を低下させるものと考えられる。そのため、シアノフルオロボレートリチウム塩自体の保存安定性、蓄電デバイスの高温使用時の効果をより一層高めるためには、イソシアニド基を有する化合物の量は、0.01mol%以下であることがより好ましく、0.005mol%以下であることがさらに好ましく、0.001mol%以下であることが特に好ましい。イソシアニド基を有する化合物の含有量の下限値は、0mol%であることが最も好ましいが、工業的な生産を考慮すると0.001mol%である。   It is known that an isocyanide group has a higher reactivity than a cyano group and is likely to react at a relatively high temperature, for example, 60 ° C. or higher. As a result, it is considered that the cyanofluoroborate lithium salt containing “the compound having an isocyanide group” in excess of 0.02 mol% is discolored or easily decomposed. And, when a cyanofluoroborate lithium salt containing a large amount of “compound having an isocyanide group”, for example, containing more than 0.02 mo% is added to the non-aqueous electrolyte, the characteristics of the electricity storage device when used at high temperatures are reduced. Conceivable. Therefore, in order to further enhance the storage stability of the cyanofluoroborate lithium salt itself and the effect at high temperature use of the electricity storage device, the amount of the compound having an isocyanide group is more preferably 0.01 mol% or less, More preferably, it is 0.005 mol% or less, and especially preferably 0.001 mol% or less. The lower limit of the content of the compound having an isocyanide group is most preferably 0 mol%, but is 0.001 mol% in view of industrial production.

(シアノフルオロボレートリチウム塩の製造方法)
該シアノフルオロボレートリチウム塩は、例えば、アセトニトリルおよびアセトンなどの有機溶媒にリチウム金属のシアン化合物を溶解させBFガスを吹き込む方法を採用できる。また、リチウム金属のシアン化合物を、アセトニトリル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、およびジメトキシエタン等の非プロトン性溶媒の存在下で、三フッ化ホウ素エーテルBF・OEt等のBF付加化合物と反応させる方法で合成することができる。その他、LiBFのようなリチウムフッ化ホウ素リチウム塩とトリメチルシリルシアニドのようなケイ素シアン化合物とを反応させて合成することもできる。
(Method for producing cyanofluoroborate lithium salt)
As the cyanofluoroborate lithium salt, for example, a method in which a cyanide compound of lithium metal is dissolved in an organic solvent such as acetonitrile and acetone and BF 3 gas is blown can be employed. Also, a method of reacting a cyanide compound of lithium metal with a BF 3 addition compound such as boron trifluoride ether BF 3 · OEt 2 in the presence of an aprotic solvent such as acetonitrile, diethyl ether, tetrahydrofuran, and dimethoxyethane Can be synthesized. In addition, it can be synthesized by reacting a lithium boron fluoride lithium salt such as LiBF 4 with a silicon cyanide compound such as trimethylsilyl cyanide.

上記方法の他には、一旦、リチウム塩以外のシアノフルオロボレート塩を製造し、その後、カチオンをリチウムとする方法を採用できる。例えば、先ず、カリウム、ナトリウム、マグネシウムおよびカルシウム等の、リチウム以外のアルカリ金属またはアルカリ土類金属のシアン化合物を、有機溶媒に溶解させ得られた溶液に上述のBFガスを吹き込み、シアノフルオロボレートのアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩を合成する。または、非プロトン性溶媒の存在下で三フッ化ホウ素エーテルBF・OEt等のBF付加化合物を作用させ、シアノフルオロボレートのアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩を合成する。その他、フッ化ホウ素のアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩とトリメチルシリルシアニドのようなケイ素シアン化合物とを反応させて、シアノフルオロボレートのアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩を合成することもできる。次いで、得られたシアノフルオロボレートのアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩に、水酸化リチウム、炭酸リチウム、ハロゲン化リチウムなどの無機リチウム塩を作用させることで塩交換を行えばよい。 In addition to the above method, a method in which a cyanofluoroborate salt other than the lithium salt is once produced and then the cation is lithium can be employed. For example, first, the above BF 3 gas is blown into a solution obtained by dissolving an alkali metal or alkaline earth metal cyanide other than lithium, such as potassium, sodium, magnesium and calcium, in an organic solvent, and cyanofluoroborate. An alkali metal or alkaline earth metal salt is synthesized. Alternatively, a BF 3 adduct such as boron trifluoride ether BF 3 .OEt 2 is allowed to act in the presence of an aprotic solvent to synthesize an alkali metal or alkaline earth metal salt of cyanofluoroborate. In addition, an alkali metal or alkaline earth metal salt of cyanofluoroborate can be synthesized by reacting an alkali metal or alkaline earth metal salt of boron fluoride with a silicon cyanide compound such as trimethylsilyl cyanide. Next, salt exchange may be performed by allowing an inorganic lithium salt such as lithium hydroxide, lithium carbonate, or lithium halide to act on the obtained alkali metal or alkaline earth metal salt of cyanofluoroborate.

不純物である「イソシアニド基を有する化合物」は、以上のようなリチウム塩、その他のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩(以下、まとめて単に「シアノフルオロボレート塩」とする場合もある)を合成する際に副生するものと考えられる。具体的には、ホウ素原子とシアノ基とを反応させる際に、同時にイソシアニド基を有する化合物が副生物すると考えられる。そのため、イソシアニド基を有する化合物を製造時に低減するのは難しいと考えられる。本発明者等の検討によれば、前記方法で製造したシアノフルオロボレートリチウム塩には、イソシアネート基を有する化合物が0.02mol%を超え約2mol%以下程度含まれることが分かった。   The compound “compound having an isocyanide group” as an impurity is prepared by synthesizing the above lithium salt, other alkali metal salt or alkaline earth metal salt (hereinafter sometimes simply referred to as “cyanofluoroborate salt”). It is thought to be a by-product when doing. Specifically, when a boron atom and a cyano group are reacted, a compound having an isocyanide group at the same time is considered to be a byproduct. Therefore, it is considered difficult to reduce the compound having an isocyanide group during production. According to the study by the present inventors, it has been found that the cyanofluoroborate lithium salt produced by the above method contains a compound having an isocyanate group in an amount of more than 0.02 mol% and about 2 mol% or less.

(イソシアニド基を有する化合物の低減方法)
そこで、本発明者等は、精製することにより、「イソシアニド基を有する化合物(不純物)」の低減を試みた。そして、アセトニトリルと、アルコール、およびハロゲン系溶媒から選ばれる少なくとも1種の溶媒と、の混合溶液(以下、単に「混合溶液」とする場合もある)中で、該不純物を含むシアノフルオロボレートリチウム塩を結晶化させることにより、効率よく、該「イソシアニド基を有する化合物」を低減できることが分かった。前記混合溶液に含まれるハロゲン系溶媒は、具体的には、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素等が挙げられる。また、アルコールは、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。
(Method for reducing compounds having an isocyanide group)
Therefore, the present inventors tried to reduce “compounds having an isocyanide group (impurities)” by purification. A cyanofluoroborate lithium salt containing the impurity in a mixed solution of acetonitrile and at least one solvent selected from alcohols and halogenated solvents (hereinafter sometimes referred to simply as “mixed solution”) It was found that the “compound having an isocyanide group” can be efficiently reduced by crystallizing. Specific examples of the halogen-based solvent contained in the mixed solution include methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride and the like. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, isopropyl alcohol and the like.

結晶化させる方法は、公知の方法が採用できる。使用する前記混合溶媒量は、シアノフルオロボレートリチウム塩の種類、結晶化させる際の温度等によって適宜決定すればよい、中でも、操作性を向上させ、不純物の低減効果を向上させるためには、0.02mol%を超えるイソシアニド基を有する化合物を含むシアノフルオロボレートリチウム塩100質量部に対し、前記混合溶液を50質量部以上700質量部以下の量使用することが好ましく、さらに、100質量部以上600質量部以下の量使用することが好ましい。また、前記混合溶液において、アセトニトリルと、その他の溶媒(アルコール、およびハロゲン系溶媒から選ばれる少なくとも1種の溶媒)との割合は、以下の割合とすることが好ましい。具体的には、アセトニトリルを100質量部とした時、その他の溶媒を10質量部以上500質量部以下とすることが好ましく、さらに10質量部以上300質量部以下とすることが好ましい。   As a crystallization method, a known method can be adopted. The amount of the mixed solvent to be used may be appropriately determined depending on the kind of cyanofluoroborate lithium salt, the temperature at the time of crystallization, etc. Among them, in order to improve operability and improve the effect of reducing impurities, 0 The mixed solution is preferably used in an amount of 50 parts by mass or more and 700 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the cyanofluoroborate lithium salt containing a compound having an isocyanide group exceeding 0.02 mol%, and more preferably 100 parts by mass or more and 600 parts by mass or more. It is preferable to use an amount equal to or less than part by mass. Moreover, in the said mixed solution, it is preferable that the ratio of acetonitrile and the other solvent (at least 1 sort (s) of solvent chosen from alcohol and a halogen-type solvent) shall be the following ratios. Specifically, when acetonitrile is 100 parts by mass, the other solvent is preferably 10 parts by mass to 500 parts by mass, and more preferably 10 parts by mass to 300 parts by mass.

結晶化させる際の温度は、特に制限されるものではないが、温度が低すぎると十分に不純物が低減できなくなる傾向にあるため、10℃以上30℃以下の温度で結晶を析出させることが好ましい。また、例えば、0.02mol%を超える「イソシアニド基を有する化合物」を含むシアノフルオロボレートリチウムを、前記混合溶液中で溶解させる際の温度は、高過ぎるとその他の不純物を増加させる傾向にあるため、40℃以上75℃以下の温度とすることが好ましい。   The temperature at which the crystallization is performed is not particularly limited, but it is preferable that the crystal is precipitated at a temperature of 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower because impurities tend not to be sufficiently reduced if the temperature is too low. . In addition, for example, if the temperature at which cyanofluoroborate lithium containing “compound having an isocyanide group” exceeding 0.02 mol% is dissolved in the mixed solution is too high, other impurities tend to increase. The temperature is preferably 40 ° C. or higher and 75 ° C. or lower.

なお、当然のことであるが、結晶化の操作は繰り返し実施することができる。さらには、0.02mol%以下の「イソシアニド基を有する化合物」を含むシアノフルオロボレートリチウム塩を、前記混合溶液中で結晶化させることもできる。   As a matter of course, the crystallization operation can be repeatedly performed. Furthermore, a cyanofluoroborate lithium salt containing 0.02 mol% or less of “compound having an isocyanide group” can be crystallized in the mixed solution.

以上の方法で精製することにより、イソシアニド基を有する化合物以外の不純物も低減できる。例えば、Li以外の金属濃度は、Naが5×10−3mol%以下、Kが7×10−4mol%以下、Caが2×10−3mol%以下、Feが1×10−4mol%以下とすることもできる。 By purifying by the above method, impurities other than the compound having an isocyanide group can be reduced. For example, the metal concentration other than Li is 5 × 10 −3 mol% or less for Na, 7 × 10 −4 mol% or less for K, 2 × 10 −3 mol% or less for Ca, and 1 × 10 −4 mol for Fe. % Or less.

以上の方法で「イソシアニド基を有する化合物」の低減することができる。中でも、シアノフルオロボレートリチウム塩の組成によって、最適な条件が異なる。具体的には、好適なシアノフルオロボレートリチウム塩である、Li・BF(CN)、またはLi・BF(CN)を結晶化する際の好適な条件が異なる。特に、これらシアノフルオロボレートリチウム塩種類によって、前記混合溶液の種類、使用量等が異なる。次に、これらシアノフルオロボレートリチウム塩の種類の違いによる、結晶化の最適条件について説明する。 By the above method, the “compound having an isocyanide group” can be reduced. Among these, the optimum conditions vary depending on the composition of the cyanofluoroborate lithium salt. Specifically, preferred conditions for crystallization of Li · BF (CN) 3 or Li · BF 2 (CN) 2, which are suitable cyanofluoroborate lithium salts, are different. In particular, the type and amount of the mixed solution differ depending on the type of lithium cyanofluoroborate. Next, the optimum conditions for crystallization due to the difference in the types of these cyanofluoroborate lithium salts will be described.

(Li・BF(CN)を結晶化するための好適な条件)
Li・BF(CN)を、アセトニトリルを含む溶媒中で結晶化させて、不純物であるイソシアニド基を有する化合物を低減するためには、以下の方法を採用することが好ましい。具体的には、イソシアニド基を有する化合物を含む Li・BF(CN)を、アセトニトリルとハロゲン系溶媒、特にクロロホルムとを含む混合溶液中で結晶化させることが好ましい。
(Suitable conditions for crystallizing Li · BF 2 (CN) 2 )
In order to crystallize Li · BF 2 (CN) 2 in a solvent containing acetonitrile and reduce the compound having an isocyanide group as an impurity, it is preferable to employ the following method. Specifically, Li · BF 2 (CN) 2 containing a compound having an isocyanide group is preferably crystallized in a mixed solution containing acetonitrile and a halogen-based solvent, particularly chloroform.

この場合、イソシアニド基を有する化合物を含む Li・BF(CN) 100質量部に対して、アセトニトリルとハロゲン系溶媒を含む混合溶液を100質量部以上700質量部以下使用することが好ましく、さらに、200質量部以上600質量部以下使用することが好ましい。また、この場合、アセトニトリルとハロゲン系溶媒とを含む混合溶液において、アセトニトリルを100質量部としたとき、ハロゲン系溶媒を50質量部以上500質量部以下、さらに、100質量部以上300質量部以下とすることが好ましい。 In this case, it is preferable to use 100 parts by mass or more and 700 parts by mass or less of a mixed solution containing acetonitrile and a halogenated solvent with respect to 100 parts by mass of Li · BF 2 (CN) 2 containing a compound having an isocyanide group. 200 parts by mass or more and 600 parts by mass or less are preferable. In this case, in the mixed solution containing acetonitrile and the halogen solvent, when acetonitrile is 100 parts by mass, the halogen solvent is 50 parts by mass or more and 500 parts by mass or less, and further 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less. It is preferable to do.

また、「イソシアニド基を有する化合物」を含む Li・BF(CN) をアセトニトリルとハロゲン系溶媒を含む混合溶液で溶解させる際の温度は、40℃以上75℃以下であることが好ましい。一方、 Li・BF(CN) の結晶を析出させる際の温度は、10℃以上30℃以下であることが好ましい。 Further, the temperature at which Li · BF 2 (CN) 2 containing “the compound having an isocyanide group” is dissolved in a mixed solution containing acetonitrile and a halogen-based solvent is preferably 40 ° C. or higher and 75 ° C. or lower. On the other hand, the temperature at which the Li · BF 2 (CN) 2 crystals are precipitated is preferably 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower.

以上の方法に従えば、Li・BF(CN) からイソシアニド基を有する化合物を効率よく低減できる。その結果、得られるLi・BF(CN) は、耐熱性が向上するものと考えるが、80℃を超える高温で保持しても変色し難くなる。 According to the above method, it can be reduced efficiently compound from Li · BF 2 (CN) 2 having an isocyanide group. As a result, the obtained Li · BF 2 (CN) 2 is considered to have improved heat resistance, but it is difficult to discolor even if it is held at a high temperature exceeding 80 ° C.

(Li・BF(CN)を結晶化するための好適な条件)
Li・BF(CN)を、アセトニトリルを含む溶媒中で結晶化させて、不純物である「イソシアニド基を有する化合物」を低減するためには、以下の方法を採用することが好ましい。具体的には、イソシアニド基を有する化合物を含むLi・BF(CN)を、アセトニトリルとアルコールとの混合溶液、特に、アセトニトリルとエタノールとを含む混合溶液中で結晶化させることが好ましい。
(Suitable conditions for crystallizing Li · BF (CN) 3 )
In order to crystallize Li · BF (CN) 3 in a solvent containing acetonitrile and reduce impurities “compound having an isocyanide group”, the following method is preferably employed. Specifically, it is preferable to crystallize Li · BF (CN) 3 containing a compound having an isocyanide group in a mixed solution of acetonitrile and alcohol, particularly, a mixed solution containing acetonitrile and ethanol.

この場合、「イソシアニド基を有する化合物」を含む、Li・BF(CN) 100質量部に対して、アセトニトリルとアルコールとを含む混合溶液を50質量部以上300質量部以下使用することが好ましく、さらに、100質量部以上250質量部以下使用することが好ましい。また、この場合、アセトニトリルとアルコールとを含む混合溶液において、アセトニトリルを100質量部としたとき、アルコールを10質量部以上100質量部以下、さらに、10質量部以上50質量部以下とすることが好ましい。 In this case, it is preferable to use 50 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of a mixed solution containing acetonitrile and alcohol with respect to 100 parts by mass of Li · BF (CN) 3 including the “compound having an isocyanide group”. Furthermore, it is preferable to use 100 to 250 parts by mass. In this case, in the mixed solution containing acetonitrile and alcohol, when acetonitrile is 100 parts by mass, the alcohol is preferably 10 parts by mass to 100 parts by mass, and more preferably 10 parts by mass to 50 parts by mass. .

また、「イソシアニド基を有する化合物」を含むLi・BF(CN)を上記混合溶液で溶解させる際の温度は、40℃以上75℃以下であることが好ましい。一方、Li・BF(CN)の結晶を析出させる際の温度は、10℃以上30℃以下であることが好ましい。 Further, the temperature at which Li · BF (CN) 3 containing “the compound having an isocyanide group” is dissolved in the mixed solution is preferably 40 ° C. or higher and 75 ° C. or lower. On the other hand, the temperature at which the Li · BF (CN) 3 crystals are precipitated is preferably 10 ° C. or higher and 30 ° C. or lower.

以上の方法に従えば、Li・BF(CN) からイソシアニド基を有する化合物を効率よく低減できる。その結果、得られるLi・BF(CN) は、耐熱性が向上するものと考えるが、80℃を超える高温で保持しても変色し難くなる。
次に、本発明の非水電解液について説明する。
If the above method is followed, the compound which has an isocyanide group from Li * BF (CN) 3 can be reduced efficiently. As a result, the obtained Li · BF (CN) 3 is considered to have improved heat resistance, but even when held at a high temperature exceeding 80 ° C., it is difficult to discolor.
Next, the nonaqueous electrolytic solution of the present invention will be described.

(非水電解液)
本発明の非水電解液は、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩を含み、かつ「イソシアニド基を有する化合物」の含有量が2×10−4mol/L以下となる非水電解液である。なお、この非水電解液とは、水を含まない電解液を指す。ただし、不可避的に混入される1000ppm質量以下の水を除外するものではない。ただし、水は0ppm質量であることが最も好ましい。
(Nonaqueous electrolyte)
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention contains a cyanofluoroborate lithium salt represented by the above formula (1), and the content of the “compound having an isocyanide group” is 2 × 10 −4 mol / L or less. Electrolytic solution. In addition, this non-aqueous electrolyte refers to the electrolyte which does not contain water. However, water of 1000 ppm mass or less mixed unavoidably is not excluded. However, water is most preferably 0 ppm in mass.

前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩としては、前記「イソシアニド基を有する化合物」が0.02mol%以下であるものを、少なくとも主成分として使用することが好ましい。シアノフルオロボレートリチウム塩を電解質として使用する場合、「イソシアニド基を有する化合物」が0.02mol%以下であるシアノフルオロボレートリチウム塩と、「イソシアニド基を有する化合物」が0.02mol%を超えるシアノフルオロボレートリチウム塩との両方を使用して、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量が2×10−4mol/L以下となる非水電解液とすることもできる。ただし、より高性能の非水電解液とする場合には、「イソシアニド基を有する化合物」が0.02mol%以下であるシアノフルオロボレートリチウム塩を使用して、非水電解液を製造することが好ましい。 As the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1), it is preferable to use at least the main component having 0.02 mol% or less of the “compound having an isocyanide group”. When a cyanofluoroborate lithium salt is used as an electrolyte, a cyanofluoroborate lithium salt in which the “compound having an isocyanide group” is 0.02 mol% or less and a cyanofluoroborate in which the “compound having an isocyanide group” exceeds 0.02 mol%. By using both of the borate lithium salt, a nonaqueous electrolytic solution in which the content of the “compound having an isocyanide group” is 2 × 10 −4 mol / L or less can be obtained. However, when a higher-performance nonaqueous electrolytic solution is used, a nonaqueous electrolytic solution can be produced by using a cyanofluoroborate lithium salt in which the “compound having an isocyanide group” is 0.02 mol% or less. preferable.

本発明の非水電解液に、「イソシアニド基を有する化合物」が多量に存在する場合には、蓄電デバイスの電解液として使用した場合に、高温使用時の効果が低下する。そのため、該非水電解液に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の濃度は、1×10−4mol/L以下であることがより好ましく、2×10−5mol/L以下であることがさらに好ましい。「イソシアニド基を有する化合物」の濃度の下限値は0mol/L以下であることが最も好ましいが、工業的な生産を考慮すると、非水電解液に含まれるイソシアニド基を有する化合物の含有量の下限値は、1×10−7mol/Lである。 When a large amount of the “compound having an isocyanide group” is present in the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, the effect at the time of high temperature use is reduced when used as an electrolytic solution for an electricity storage device. Therefore, the concentration of the “compound having an isocyanide group” contained in the non-aqueous electrolyte is more preferably 1 × 10 −4 mol / L or less, and further preferably 2 × 10 −5 mol / L or less. preferable. The lower limit of the concentration of the “compound having an isocyanide group” is most preferably 0 mol / L or less, but considering industrial production, the lower limit of the content of the compound having an isocyanide group contained in the nonaqueous electrolytic solution The value is 1 × 10 −7 mol / L.

本発明の非水電解液において、非水電解液に含有される全リチウム塩の含有量は、非水電解液中に0.3〜4mol/Lであることが好ましく、通常0.3mol/L以上、より好ましくは0.5mol/L以上、さらに好ましくは0.7mol/L以上であり、通常4mol/L以下、より好ましくは3mol/L以下、さらに好ましくは1.5mol/L以下である。この濃度であれば、電流の媒体であるリチウムイオンの濃度が少なすぎず、電解液の粘度の範囲が適切であり、適切な電気伝導度を得ることができる。なお、全リチウム塩の含有量とは、必要に応じて配合される、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩以外のリチウム塩と、必須成分である前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩の合計含有量である。   In the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, the content of all lithium salts contained in the nonaqueous electrolytic solution is preferably 0.3 to 4 mol / L, and usually 0.3 mol / L in the nonaqueous electrolytic solution. As mentioned above, More preferably, it is 0.5 mol / L or more, More preferably, it is 0.7 mol / L or more, Usually, 4 mol / L or less, More preferably, it is 3 mol / L or less, More preferably, it is 1.5 mol / L or less. If it is this density | concentration, the density | concentration of the viscosity of electrolyte solution is appropriate, and the density | concentration of the lithium ion which is a medium of an electric current is too small, and can obtain appropriate electrical conductivity. The total lithium salt content is represented by the formula (1) which is an essential component and a lithium salt other than the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1), which is blended as necessary. The total content of lithium cyanofluoroborate.

その中でも、非水電解液中の前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩の含有量は、好ましくは0.3〜4mol/L、より好ましくは0.5〜3mol/L、さらに好ましくは0.7〜1.5mol/Lである。   Among them, the content of the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1) in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.3 to 4 mol / L, more preferably 0.5 to 3 mol / L, and still more preferably. Is 0.7 to 1.5 mol / L.

(その他のリチウム塩)
本発明においては、前記の通り、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩以外のその他のリチウム塩を含むことができる。その他のリチウム塩としては、CFSOLi、LiN(FSO、LiN(FSO)(CFSO)、LiN(CFSO、LiN(CSO、リチウム環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、LiC(FSO、LiC(CFSO、LiC(CSO、リチウムビスオキサラトボレート、リチウムジフルオロオキサラトボレート、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート、リチウムジフルオロビスオキサラトフォスフェート、LiBFCF、LiBF、LiPF(CF、LiPF(C等の有機リチウム塩およびLiPF、LiBF、LiClOなどの無機リチウム塩などが挙げられる。中でも、優れた効果を発揮するためには、LiPF、LiBF、LiBFCN、およびLiBFCNよりなる群から選ばれる少なくとも1種のリチウム化合物であることが好ましく、LiPF、および/又はLiBFであることがより好ましい。さらに、有機溶媒(非水溶媒)への溶解性、伝導度のことを考慮すると、LiPFであることが特に好ましい。
(Other lithium salts)
In the present invention, as described above, other lithium salts other than the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1) can be included. Other lithium salts include CF 3 SO 3 Li, LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ). 2 , lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide, lithium cyclic 1,3-perfluoropropane disulfonylimide, LiC (FSO 2 ) 3 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 , LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 3 , lithium bisoxalatoborate, lithium difluorooxalatoborate, lithium tetrafluorooxalate phosphate, lithium difluorobisoxalatophosphate, LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiPF 3 (CF 3 ) 3, LiPF 3 (C 2 F 5) 3 organolithium salt such as Etc. and LiPF 6, inorganic lithium salts such as LiBF 4, LiClO 4 and the like. Among these, in order to exert an excellent effect, it is preferably at least one lithium compound selected from the group consisting of LiPF 6 , LiBF 4 , LiBF 2 CN 2 , and LiBFCN 3 , and LiPF 6 , and / or LiBF 4 is more preferable. Furthermore, in view of solubility in organic solvent (non-aqueous solvent) and conductivity, LiPF 6 is particularly preferable.

前記その他のリチウム塩は1種単独で用いても、あるいは、2種以上を併用してもよい。   The other lithium salts may be used alone or in combination of two or more.

これらその他のリチウム塩の配合割合は、全リチウム塩中、50モル%未満であることが好ましく、30モル%以下であることがより好ましい。ここで、全リチウム塩とは、前記の通り、非水電解液に含まれるリチウム塩の合計であり、つまり、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩とその他のリチウム塩との合計を表わす。   The blending ratio of these other lithium salts is preferably less than 50 mol% and more preferably 30 mol% or less in the total lithium salt. Here, as described above, the total lithium salt is the total of lithium salts contained in the nonaqueous electrolytic solution, that is, the total of the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1) and other lithium salts. Represents.

前記その他のリチウム塩を配合した場合、配合する塩によっては非水電解液の粘度が上昇し電気伝導度が低下したり、非水電解液の電気化学安定性および高温安定性が低下したりするおそれがある。そのため、その他のリチウム塩が含まれない態様が好ましい。   When the other lithium salt is blended, depending on the salt to be blended, the viscosity of the non-aqueous electrolyte increases and the electrical conductivity decreases, or the electrochemical stability and high-temperature stability of the non-aqueous electrolyte decrease. There is a fear. Therefore, an embodiment in which no other lithium salt is contained is preferable.

<非水電解液;その他の添加物>
本発明の非水電解液は、既存の電池用または電気二重層キャパシタの電解液に用いられる添加物を含んでいても良い。リチウムイオン電池用電解液は、難燃化およびサイクル特性向上等の目的で様々な添加剤を含んでいるが、当該非水電解液は既存の添加剤がそのまま使える。添加剤の例としては二重結合を含む不飽和カーボネート、フッ化カーボネートなどが挙げられる。
<Nonaqueous electrolyte; other additives>
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention may contain an additive used for an existing battery or an electrolytic solution of an electric double layer capacitor. The electrolyte for a lithium ion battery contains various additives for the purpose of flame retardancy and cycle characteristics improvement, but the existing additive can be used as it is for the non-aqueous electrolyte. Examples of the additive include unsaturated carbonates containing double bonds and fluorinated carbonates.

二重結合を含む不飽和カーボネートの具体的な例としては、炭酸ビニレン、炭酸ビニルエチレン等が挙げられ、フッ化カーボネートの具体的な例としては、フッ素化ジメチルカーボネート誘導体、フッ素化エチルメチルカーボネート誘導体、フッ素化ジエチルカーボネート誘導体等が挙げられる。   Specific examples of the unsaturated carbonate containing a double bond include vinylene carbonate and vinyl ethylene carbonate. Specific examples of the fluorinated carbonate include a fluorinated dimethyl carbonate derivative and a fluorinated ethyl methyl carbonate derivative. And fluorinated diethyl carbonate derivatives.

(非水電解液の構成)
本発明の非水電解液は、以下の2つに分別できる。すなわち、1つは、非水溶媒として、有機溶媒を含む非電解液である。他方は、非水溶媒として、有機溶媒を含まず、イオン性物質を非水溶媒とする非電解液である。以下、それぞれについて説明する。
(Configuration of non-aqueous electrolyte)
The non-aqueous electrolyte of the present invention can be classified into the following two. That is, one is a non-electrolytic solution containing an organic solvent as a non-aqueous solvent. The other is a non-electrolytic solution that does not contain an organic solvent and uses an ionic substance as a non-aqueous solvent as a non-aqueous solvent. Each will be described below.

((i)−1 有機溶媒を含む非水電解液)
非水電解液が有機溶媒を含む場合には、有機溶媒である非水溶媒に、少なくとも前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩が溶解している非水電解液であって、「イソシアニド基を有する化合物」が2×10−4mol/L以下でなければならない。
((I) -1 Nonaqueous electrolytic solution containing organic solvent)
When the non-aqueous electrolyte contains an organic solvent, it is a non-aqueous electrolyte in which at least the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1) is dissolved in a non-aqueous solvent that is an organic solvent, The compound having an isocyanide group must be 2 × 10 −4 mol / L or less.

((i)−2 非水溶媒;有機溶媒)
有機溶媒である前記非水溶媒は、鎖状カーボネート、環状カーボネート、鎖状エステル、ラクトンおよびエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含むことが好ましい。なお、この非水溶媒は水を含まないものである。本発明において使用可能な有機溶媒としては以下の有機溶媒(非水溶媒)が例示される。
((I) -2 non-aqueous solvent; organic solvent)
The non-aqueous solvent that is an organic solvent preferably contains at least one selected from the group consisting of a chain carbonate, a cyclic carbonate, a chain ester, a lactone, and an ether. This non-aqueous solvent does not contain water. Examples of the organic solvent that can be used in the present invention include the following organic solvents (non-aqueous solvents).

鎖状カーボネートとしては、炭素数3〜6の鎖状カーボネートが好ましい。具体的な鎖状カーボネートとしては、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチルが挙げられる。   As the chain carbonate, a chain carbonate having 3 to 6 carbon atoms is preferable. Specific examples of the chain carbonate include dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate.

環状カーボネートとしては、炭素数3〜6の環状カーボネートが好ましい。具体的な環状カーボネートとしては、炭酸エチレン、炭酸プロピレンが挙げられる。   As a cyclic carbonate, a C3-C6 cyclic carbonate is preferable. Specific examples of the cyclic carbonate include ethylene carbonate and propylene carbonate.

鎖状エステルとしては、炭素数3〜6の鎖状エステルが好ましい。具体的な鎖状エステルとしては、プロピオン酸エチル、プロピオン酸メチル、酢酸エチル、酢酸メチルが挙げられる。   As the chain ester, a chain ester having 3 to 6 carbon atoms is preferable. Specific examples of the chain ester include ethyl propionate, methyl propionate, ethyl acetate, and methyl acetate.

ラクトンとしては、炭素数3〜6のラクトンが挙げられる。具体的なラクトンとしては、γ−ブチロラクトンが挙げられる。   Examples of the lactone include lactones having 3 to 6 carbon atoms. Specific examples of the lactone include γ-butyrolactone.

エーテルとしては、炭素数3〜8のエーテルが好ましい。具体的なエーテルとしては、ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、ジエトキシエタンおよびトリエチレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。   As ether, C3-C8 ether is preferable. Specific ethers include dimethoxyethane, ethoxymethoxyethane, diethoxyethane, and triethylene glycol dimethyl ether.

以上の例示の有機溶媒(非水溶媒)において、電解液の調製時、または電解液の使用時に固体であるものについては、液状である上記他の有機溶媒(非水溶媒)と混合して液状の混合溶媒として使用することができる。   Of the organic solvents (nonaqueous solvents) exemplified above, those that are solid when the electrolytic solution is prepared or used are mixed with the above-mentioned other organic solvents (nonaqueous solvents) that are liquid. It can be used as a mixed solvent.

上記以外の有機溶媒は通常、電気化学安定性が不十分であったり、電解質塩の溶解度が小さい、粘度が高く電気伝導度が小さいなどの理由で電解液として適さない。   Organic solvents other than those described above are generally unsuitable as electrolyte solutions because of insufficient electrochemical stability, low solubility of electrolyte salts, high viscosity and low electrical conductivity.

上記溶媒は1種単独で用いても、あるいは、2種以上を併用してもよい。例えば、環状カーボネートのような高誘電率の溶媒と鎖状カーボネートおよび鎖状エステル類のような低粘度の溶媒とを組み合わせることで良好な溶解性と高い電気伝導性が得られることが知られていて、これらを好適に用いることができる。   The said solvent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. For example, it is known that good solubility and high electrical conductivity can be obtained by combining a high dielectric constant solvent such as cyclic carbonate with a low viscosity solvent such as chain carbonate and chain ester. These can be preferably used.

その中でも、電解質塩の溶解度が良好であり電気化学安定性が高いという点で環状カーボネートを使用することが好ましい。さらにリチウム塩の溶解性と得られる電解液の性能(優れた電気伝導度および電気化学安定性等)とを考慮すると、非水溶媒として、特に、鎖状カーボネートと環状カーボネートとの混合溶媒を使用することが好ましい。   Among them, it is preferable to use a cyclic carbonate in that the solubility of the electrolyte salt is good and the electrochemical stability is high. Furthermore, considering the solubility of the lithium salt and the performance of the resulting electrolyte (excellent electrical conductivity and electrochemical stability), a mixed solvent of chain carbonate and cyclic carbonate is used as the non-aqueous solvent. It is preferable to do.

前記混合溶媒を使用する場合、混合溶媒中の鎖状カーボネート含有割合が体積%(23℃)として15%以上であると電解液の粘度を調整し易く、かつ電気伝導度を高くすることができるために好適である。また、鎖状カーボネート含有割合が体積%(23℃)として90%以下であると、溶媒の誘電率の低下による電気伝導度の低下を少なくすることができる。そのため、混合溶媒とする場合には、鎖状カーボネート含有割合が15%以上90%以下、環状カーボネート含有割合が10%以上85%以下であることが好ましく、鎖状カーボネート含有割合が20%以上85%以下、環状カーボネート含有割合が15%以上80%以下であることがより好ましく、鎖状カーボネート含有割合が25%以上80%以下、環状カーボネート含有割合が20%以上75%以下であることがさらに好ましい(ただし、23℃における鎖状カーボネートと環状カーボネートとの合計体積%は100%とする。)。上記の混合溶媒の中でも、環状カーボネートとして炭酸エチレンを使用した場合には、体積%(23℃)として、鎖状カーボネートが40%以上85%以下、炭酸エチレンが15%以上60%以下であることが好ましく、鎖状カーボネートが45%以上80%以下、炭酸エチレンが20%以上55%以下であることがより好ましい。   When the mixed solvent is used, the viscosity of the electrolytic solution can be easily adjusted and the electrical conductivity can be increased when the linear carbonate content in the mixed solvent is 15% or more by volume% (23 ° C.). Therefore, it is suitable. In addition, when the chain carbonate content is 90% or less in terms of volume% (23 ° C.), a decrease in electrical conductivity due to a decrease in the dielectric constant of the solvent can be reduced. For this reason, when a mixed solvent is used, the chain carbonate content is preferably 15% to 90%, the cyclic carbonate content is preferably 10% to 85%, and the chain carbonate content is 20% to 85%. %, More preferably the cyclic carbonate content is 15% to 80%, the chain carbonate content is 25% to 80%, and the cyclic carbonate content is 20% to 75%. Preferred (however, the total volume% of the chain carbonate and cyclic carbonate at 23 ° C. is 100%). Among the above mixed solvents, when ethylene carbonate is used as the cyclic carbonate, the linear carbonate is 40% to 85% and the ethylene carbonate is 15% to 60% as volume% (23 ° C.). The chain carbonate is more preferably 45% to 80%, and the ethylene carbonate is more preferably 20% to 55%.

((i)−3 有機溶媒を含む非水電解液製造方法)
本発明の非水電解液は、例えば、前記有機溶媒の非水溶媒にリチウム塩を加え、さらに添加剤を所定量添加して調製することにより得られる。この際、前記有機溶媒、その他の添加剤等は、予め精製して、不純物が極力少ないものを用いることが好ましい。また、水分の混入を避けるためにドライルーム等の低水分環境下で行うことが望ましい。
((I) -3 Nonaqueous Electrolyte Production Method Containing Organic Solvent)
The nonaqueous electrolytic solution of the present invention can be obtained, for example, by adding a lithium salt to the nonaqueous solvent of the organic solvent and further adding a predetermined amount of additives. At this time, it is preferable that the organic solvent, other additives and the like are purified in advance and have as few impurities as possible. Moreover, it is desirable to carry out in a low moisture environment such as a dry room in order to avoid mixing of moisture.

((ii)−1 イオン性物質を非水溶媒とする非水電解液)
この非水電解液は、リチウムカチオンと有機オニウムカチオンとの合計100モル%中、リチウムカチオンの割合が1〜60モル%とすることが好ましい。リチウムカチオンの割合は、通常1モル%以上、より好ましくは3モル%以上、特に好ましくは5モル%以上であり、通常40モル%以下、好ましくは30モル%以下である。上記範囲内であれば、電流の媒体であるリチウムカチオンの割合が少なすぎず、電解液の粘度の範囲が適切であり、適切な電気伝導度を得ることができる。この範囲よりリチウムカチオンの割合が低い場合は電流が流れにくくなるおそれがある。また、リチウムイオンの割合が高すぎる場合は非水電解液の粘度が高くなったり、リチウム塩が析出し易くなるおそれがある。つまり、リチウムカチオンの割合が1〜60モル%の範囲外になると、高い電気伝導度を得られなくなるおそれがある。そのため、好ましい電気伝導度を得る観点から、リチウムカチオンの割合は、好ましくは1〜40モル%、より好ましくは3〜40モル%、さらに好ましくは5〜30モル%である。本発明の非水電解液は、リチウム塩の溶解度が高い。そのため、比較的高いリチウムカチオンの割合であっても、リチウム塩の析出を抑制できる。
((Ii) -1 Nonaqueous electrolyte using ionic substance as nonaqueous solvent)
This non-aqueous electrolyte preferably has a lithium cation ratio of 1 to 60 mol% in a total of 100 mol% of the lithium cation and the organic onium cation. The proportion of the lithium cation is usually 1 mol% or more, more preferably 3 mol% or more, particularly preferably 5 mol% or more, and usually 40 mol% or less, preferably 30 mol% or less. If it is in the said range, the ratio of the lithium cation which is a medium of an electric current is not too small, the range of the viscosity of electrolyte solution is suitable, and appropriate electrical conductivity can be obtained. When the ratio of lithium cations is lower than this range, there is a possibility that current will hardly flow. Moreover, when the ratio of a lithium ion is too high, there exists a possibility that the viscosity of a non-aqueous electrolyte may become high or lithium salt may precipitate easily. That is, when the lithium cation ratio is out of the range of 1 to 60 mol%, high electric conductivity may not be obtained. Therefore, from the viewpoint of obtaining preferable electrical conductivity, the proportion of the lithium cation is preferably 1 to 40 mol%, more preferably 3 to 40 mol%, and further preferably 5 to 30 mol%. The nonaqueous electrolytic solution of the present invention has high lithium salt solubility. Therefore, even when the proportion of the lithium cation is relatively high, precipitation of the lithium salt can be suppressed.

本発明の非水電解液は、アニオンが、前記イオン性物質に含まれるアニオン100モル%中、30モル%以上が下記式(2)
BFa(CN)4-a - (2)
(式(I)中、aは1〜3の整数である)
で示されるシアノフルオロボレートアニオンからなることが好ましい。すなわち、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩のリチウムを除く、アニオン部分である。
In the nonaqueous electrolytic solution of the present invention, an anion is represented by the following formula (2) in 100 mol% of the anion contained in the ionic substance.
BF a (CN) 4-a - (2)
(In formula (I), a is an integer of 1 to 3)
It is preferable to consist of a cyanofluoroborate anion represented by That is, it is an anion portion excluding lithium of the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1).

当該シアノフルオロボレートアニオンの割合は、イオン性物質に含まれるアニオン100モル%中、30モル%以上であり、好ましくは60モル%以上、特に好ましくは90モル%以上、最も好ましくは100モル%である。当該シアノフルオロボレートアニオンを含む電解液は電気化学安定性が高く、かつ、伝導度も高いという利点を有する。さらに当該シアノフルオロボレートアニオンを含むことによりイオン性物質は粘度を低くでき、融点を降下させることができる。   The proportion of the cyanofluoroborate anion is 30 mol% or more, preferably 60 mol% or more, particularly preferably 90 mol% or more, and most preferably 100 mol% in 100 mol% of anions contained in the ionic substance. is there. The electrolytic solution containing the cyanofluoroborate anion has the advantages of high electrochemical stability and high conductivity. Further, by including the cyanofluoroborate anion, the ionic substance can have a low viscosity and a low melting point.

上記式(2)においてaは1〜3の整数である。従って、本発明の非水電解液は、シアノフルオロボレートアニオンとして、BF(CN)3 -、BF2(CN)2 -およびBF3(CN)-よりなる群から選ばれる少なくとも1種を含む。 これらのシアノフルオロボレートアニオンは、1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。中でも、トリシアノフルオロボレートアニオン(BF(CN)3 -)およびジシアノジフルオロボレートアニオン(BF2(CN)2 -)を、単独または混合物として使用することが好ましい。混合物とする場合には、アニオン100モル%中、トリシアノフルオロボレートアニオン1〜99モル%、ジシアノジフルオロボレートアニオン1〜99モル%とすることが好ましい。 In said formula (2), a is an integer of 1-3. Therefore, the nonaqueous electrolytic solution of the present invention contains at least one selected from the group consisting of BF (CN) 3 , BF 2 (CN) 2 and BF 3 (CN) as the cyanofluoroborate anion. These cyanofluoroborate anions may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use tricyanofluoroborate anion (BF (CN) 3 ) and dicyanodifluoroborate anion (BF 2 (CN) 2 ) alone or as a mixture. In the case of a mixture, it is preferable to use 1 to 99 mol% of tricyanofluoroborate anion and 1 to 99 mol% of dicyanodifluoroborate anion in 100 mol% of anions.

本発明の非水電解液に含まれるアニオンは全てが上記シアノフルオロボレートアニオンでも良いが、他のアニオンが含まれていてもよい。当該他のアニオンとしては、既存のアニオンを特に制限無く用いることができる。他のアニオンとしては、例えば、CF3SO3 -、N(FSO22 -、N(FSO2)(CF3SO2-、N(CF3SO22 -、N(C25SO22 -、環状1,2−パーフルオロエタンジスルホニルイミドアニオン、環状1,3−パーフルオロプロパンジスルホニルイミドアニオン、C(FSO23 -、C(CF3SO23 -、C(C25SO23 -、ビスオキサラトボレートアニオン、ジフルオロオキサラトボレートアニオン、テトラフルオロオキサラトホスフェートアニオン、ジフルオロビスオキサラトフォスフェートアニオン、BF3CF3 -、BF325 -、PF3(CF33 -、B(CN)4 -、PF3(C253 -等の有機リチウム塩を構成するアニオン;PF6 -、BF4 -、ClO4 -などの無機リチウム塩を構成するアニオンなどが挙げられる。その中でも特にBF4 -、PF6 -、(CF3SO22-、(FSO22-等は電気化学安定性が高く伝導度も高い電解液が得られるため、好適に用いる事ができる。 All the anions contained in the non-aqueous electrolyte of the present invention may be the cyanofluoroborate anion, but other anions may be contained. As the other anion, an existing anion can be used without particular limitation. As other anions, for example, CF 3 SO 3 , N (FSO 2 ) 2 , N (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ) , N (CF 3 SO 2 ) 2 , N (C 2 F 5 SO 2 ) 2 , cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonylimide anion, cyclic 1,3-perfluoropropane disulfonylimide anion, C (FSO 2 ) 3 , C (CF 3 SO 2 ) 3 , C (C 2 F 5 SO 2 ) 3 , bisoxalatoborate anion, difluorooxalatoborate anion, tetrafluorooxalatophosphate anion, difluorobisoxalatophosphate anion, BF 3 CF 3 , BF 3 C 2 Anions constituting organic lithium salts such as F 5 , PF 3 (CF 3 ) 3 , B (CN) 4 and PF 3 (C 2 F 5 ) 3 ; PF 6 , BF 4 and ClO 4 - inorganic, such as lithium Examples include anions constituting um salts. Among them, BF 4 , PF 6 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , (FSO 2 ) 2 N − and the like are particularly preferably used because an electrolytic solution having high electrochemical stability and high conductivity can be obtained. I can do things.

((ii)−2 イオン性物質を非水溶媒とする非水電解液の製造方法)
本発明の非水電解液を構成するイオン性物質を製造する方法は特に限定されないが、例えば、下記式(3)
・BFa(CN)4-a - (3)
(式(3)中、Aは有機オニウムカチオンを示し、aは1〜3の整数である)
で示されるシアノフルオロボレート塩に、全カチオン100モル%中、リチウムカチオンが1〜60モル%となる範囲で
下記式(4)、
Li・X (4)
(式(4)中、Xはアニオンを示す)
で示されるリチウム塩を溶解することにより得ることができる。
((Ii) -2 Method for producing non-aqueous electrolyte using ionic substance as non-aqueous solvent)
The method for producing the ionic substance constituting the nonaqueous electrolytic solution of the present invention is not particularly limited. For example, the following formula (3)
A + · BF a (CN) 4-a - (3)
(In formula (3), A + represents an organic onium cation, and a is an integer of 1 to 3)
In the cyanofluoroborate salt represented by the following formula (4) in the range of 1 to 60 mol% of the lithium cation in 100 mol% of all cations,
Li + · X (4)
(In formula (4), X represents an anion)
It can obtain by melt | dissolving lithium salt shown by these.

上記式(3)中の有機オニウムカチオンA+は、有機アンモニウムカチオン、芳香族ヘテロ環化合物カチオンが好ましい。なお、有機アンモニウムカチオン、芳香族ヘテロ環化合物カチオンが存在する場合には、非水電解液から溶媒を留去した状態では、BF(NC)(CN)、BF(NC)(CN) のアニオンが、Liイオン、およびLi以外のカチオン(この場合、有機アンモニウムカチオン、芳香族ヘテロ環化合物カチオン)と塩を形成した形で定量できる。 The organic onium cation A + in the above formula (3) is preferably an organic ammonium cation or an aromatic heterocyclic compound cation. In the case where an organic ammonium cation or an aromatic heterocyclic compound cation is present, BF 2 (NC) (CN) , BF (NC) (CN) 2 in the state where the solvent is distilled off from the nonaqueous electrolytic solution. The anion of can be quantified in the form of a salt with Li ion and a cation other than Li (in this case, an organic ammonium cation or an aromatic heterocyclic compound cation).

上記式(3)で表されるシアノフルオロボレート塩は、
下記式(5)
・BFa(CN)4-a - (5)
(式(5)中、aは1〜3の整数であり、Mは金属イオンである。)
に示されるシアノフルオロボレートアニオンの金属塩と有機オニウムカチオンのハロゲン塩とを混合する塩交換法、有機オニウムカチオン前駆体と非対称アニオン前駆体とを反応させる直接4級化法等で得ることができる。中でも、塩交換法は、反応の容易さから好適に用いられる。この式(5)で示される金属塩は、 (シアノフルオロボレートリチウム塩の製造方法)で説明した「シアノフルオロボレート塩」に該当する。
The cyanofluoroborate salt represented by the above formula (3) is
Following formula (5)
M + · BF a (CN) 4-a - (5)
(In Formula (5), a is an integer of 1-3 and M <+> is a metal ion.)
Can be obtained by a salt exchange method in which a metal salt of a cyanofluoroborate anion and a halogen salt of an organic onium cation are mixed, or a direct quaternization method in which an organic onium cation precursor is reacted with an asymmetric anion precursor. . Among these, the salt exchange method is preferably used because of the ease of reaction. The metal salt represented by the formula (5) corresponds to the “cyanofluoroborate salt” described in (Method for producing cyanofluoroborate lithium salt).

前記式(5)で示されるシアノフルオロボレート塩の中でも、Mがリチウムイオンである場合、すなわち、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩を使用した場合には、リチウムイオン電池用(リチウム電池、リチウムイオン電池またはリチウムイオンキャパシタ等)に好適に使用できる。加えて、「イソシアニド基を有する化合物」を0.02mol%以下に低減したシアノフルオロボレートリチウム塩を使用した場合には、非水電解液に含まれるイソシアニド基を有する化合物の含有量を低減することができる。 Among the cyanofluoroborate salts represented by the formula (5), when M + is a lithium ion, that is, when the cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1) is used, the lithium ion battery is used. It can be suitably used for (a lithium battery, a lithium ion battery, a lithium ion capacitor, etc.). In addition, when a cyanofluoroborate lithium salt in which the “compound having an isocyanide group” is reduced to 0.02 mol% or less is used, the content of the compound having an isocyanide group contained in the non-aqueous electrolyte is reduced. Can do.

本発明において非水電解液は、イオン性物質に含まれるアニオン100モル%中、式(2)で示されるアニオンが100モル%であるものが好ましく、式(4)で示されるX-はシアノフルオロボレートアニオン(前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩)であることが好ましい。 In the present invention, the nonaqueous electrolytic solution is preferably one in which the anion represented by the formula (2) is 100 mol% in 100 mol% of the anion contained in the ionic substance, and X represented by the formula (4) is cyano. It is preferably a fluoroborate anion (a cyanofluoroborate lithium salt represented by the formula (1)).

以上説明した非水電解液は、蓄電デバイスの電解液として使用できる。次に、蓄電デバイスについて説明する。   The non-aqueous electrolyte described above can be used as an electrolyte for an electricity storage device. Next, the electricity storage device will be described.

<蓄電デバイス>
前記非水電解液は、リチウム電池(リチウム一次電池)、リチウムイオン電池(リチウム二次電池)およびリチウムイオンキャパシタ等の蓄電デバイスに使用することができる。その中でも、リチウム電池およびリチウムイオン電池として用いることが更に好ましく、リチウムイオン電池として用いることが最も好ましい。また、非水電解液は、液体状のものだけでなくゲル化して使用してもよい。更に本発明の非水電解液は固体高分子電解質用としても使用できる。
<Power storage device>
The non-aqueous electrolyte can be used for power storage devices such as lithium batteries (lithium primary batteries), lithium ion batteries (lithium secondary batteries), and lithium ion capacitors. Among these, it is more preferable to use as a lithium battery and a lithium ion battery, and it is most preferable to use as a lithium ion battery. Further, the nonaqueous electrolytic solution may be used in a gel form as well as in a liquid form. Furthermore, the non-aqueous electrolyte of the present invention can be used for a solid polymer electrolyte.

本発明の蓄電デバイスは、「イソシアニド基を有する化合物」が0.02mol%以下の前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩を含む非水電解液、または、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩を含み、かつ「イソシアニド基を有する化合物」が2×10−4mol/L以下とした非水電解液を使用しているため、高温使用時の効果を高めることができる。 The electricity storage device of the present invention is a nonaqueous electrolytic solution containing a cyanofluoroborate lithium salt represented by the above formula (1) in which “the compound having an isocyanide group” is 0.02 mol% or less, or represented by the above formula (1). The non-aqueous electrolyte containing the cyanofluoroborate lithium salt and the “compound having an isocyanide group” at 2 × 10 −4 mol / L or less is used, so that the effect at high temperature use can be enhanced. .

<リチウム電池>
リチウム電池は、負極と、正極と、正極と負極との間に配されたセパレータと、前記の本発明の非水電解液とを備えるものである。
<Lithium battery>
The lithium battery includes a negative electrode, a positive electrode, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and the nonaqueous electrolytic solution of the present invention.

リチウム電池は、非水電解液以外の構成については公知のリチウム電池と同様であり、通常は、前記非水電解液が含浸されている多孔膜を介し正極と負極とが積層され、これらがケースに収納された形態を有する。従って、リチウム電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等の何れであってもよい。   The lithium battery has the same configuration as the known lithium battery except for the non-aqueous electrolyte. Usually, the positive electrode and the negative electrode are laminated through a porous film impregnated with the non-aqueous electrolyte, and these are the cases. It has the form stored in. Therefore, the shape of the lithium battery is not particularly limited, and may be any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a coin shape, a large size, and the like.

負極には、活物質として、リチウムおよびリチウム合金からなる群より選ばれる少なくとも1種が用いられる。   In the negative electrode, at least one selected from the group consisting of lithium and lithium alloys is used as an active material.

正極は、正極活物質を含有し、好ましくは、さらに導電材および結着剤を含む。正極活物質としては、リチウム電池の分野で常用される材料をそのまま使用でき、その中でも、二酸化マンガンなどの金属酸化物、フッ化黒鉛、塩化チオニルなどが好適に使用できる。二酸化マンガンは、放電特性が良好であり、特に好ましい。   The positive electrode contains a positive electrode active material, and preferably further contains a conductive material and a binder. As the positive electrode active material, materials commonly used in the field of lithium batteries can be used as they are, and among them, metal oxides such as manganese dioxide, graphite fluoride, thionyl chloride and the like can be preferably used. Manganese dioxide is particularly preferable because of its good discharge characteristics.

前記式(1)で示される多価オニウム化合物を含む本発明の非水電解液は、高温保存後の抵抗上昇が抑えることができると共に低温での放電容量の減少を低減できる。   The nonaqueous electrolytic solution of the present invention containing the polyvalent onium compound represented by the formula (1) can suppress an increase in resistance after high-temperature storage and can reduce a decrease in discharge capacity at a low temperature.

<リチウムイオン電池>
リチウムイオン電池は、リチウムイオンを吸蔵および放出し得る、負極および正極と、正極と負極との間に配されたセパレータと、前記の本発明の非水電解液とを備えるものである。
<Lithium ion battery>
The lithium ion battery includes a negative electrode and a positive electrode that can occlude and release lithium ions, a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode, and the nonaqueous electrolytic solution of the present invention.

リチウムイオン電池は、非水電解液以外の構成については、公知のリチウムイオン電池と同様であり、通常は、前記非水電解液が含浸されている多孔膜を介し正極と負極とが積層され、これらがケースに収納された形態を有する。従って、リチウムイオン電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等の何れであってもよい。   The lithium ion battery is the same as the known lithium ion battery in terms of the configuration other than the non-aqueous electrolyte, and usually the positive electrode and the negative electrode are laminated through the porous film impregnated with the non-aqueous electrolyte, These have the form accommodated in the case. Therefore, the shape of the lithium ion battery is not particularly limited, and may be any of a cylindrical shape, a square shape, a laminate shape, a coin shape, a large size, and the like.

リチウムイオン電池に使用する負極は、集電体上に負極活物質層を有する。負極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵および放出可能なものであれば、特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。   A negative electrode used for a lithium ion battery has a negative electrode active material layer on a current collector. The negative electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release lithium ions. Specific examples thereof include carbonaceous materials, alloy-based materials, lithium-containing metal composite oxide materials, and the like. These may be used individually by 1 type, and may be used together combining 2 or more types arbitrarily.

正極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵および放出可能なものであれば特に制限されず用いることができる。正極活物質としてはリチウムと少なくとも1種の遷移金属とを含有する物質が好ましい。具体例としては、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物が挙げられる。これらの正極活物質は、1種を単独で用いてもよく、また、2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。   Any positive electrode active material can be used without particular limitation as long as it can electrochemically occlude and release lithium ions. The positive electrode active material is preferably a material containing lithium and at least one transition metal. Specific examples include lithium transition metal composite oxides and lithium-containing transition metal phosphate compounds. These positive electrode active materials may be used alone or in any combination of two or more.

塩中のイソシアニド基がニトリル基に対して0.02mol%以下のシアノフルオロボレート塩を含む本発明の非水電解液は、高温保存後の抵抗上昇が著しく抑えることができる。   The nonaqueous electrolytic solution of the present invention containing a cyanofluoroborate salt in which the isocyanide group in the salt is 0.02 mol% or less based on the nitrile group can remarkably suppress an increase in resistance after high-temperature storage.

<リチウムイオンキャパシタ>
リチウムイオンキャパシタ(LIC)とは、負極にグラファイト等の炭素材料を用い、それへのリチウムイオンのインターカレーションを利用してエネルギーを貯蔵する蓄電デバイスである。正極は、例えば活性炭電極と電解液との間の電気二重層を利用したもの、π共役高分子電極のドープ/脱ドープ反応を利用したもの等が挙げられる。
<Lithium ion capacitor>
A lithium ion capacitor (LIC) is a power storage device that uses a carbon material such as graphite as a negative electrode and stores energy using lithium ion intercalation thereto. Examples of the positive electrode include those using an electric double layer between an activated carbon electrode and an electrolytic solution, those using a π-conjugated polymer electrode doping / dedoping reaction, and the like.

電解液として前述の電解液が使用されるため、LICは高温保存後の抵抗上昇が著しく抑えることが図れる。   Since the above-mentioned electrolytic solution is used as the electrolytic solution, LIC can remarkably suppress an increase in resistance after high-temperature storage.

以下、本発明を、実施例を用いて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。先ず、本発明のシアロフルオロボレート中のイソシアニド基の分析方法について説明する。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely using an Example, this invention is not limited to a following example. First, a method for analyzing isocyanide groups in the sialofluoroborate of the present invention will be described.

(シアロフルオロボレート中のイソシアニド基の分析方法)
以下の(1)と(2)の方法により、前記式(1)で示されるシアロフルオロボレートリチウム塩に含まれるイソシアニド基を有する化合物の定量を行った。
(Method for analyzing isocyanide groups in sialofluoroborate)
The compounds having an isocyanide group contained in the sialofluoroborate lithium salt represented by the formula (1) were quantified by the following methods (1) and (2).

(1)NMR測定
製造例・実施例・比較例で製造したシアノフルオロボレートリチウム塩10〜20mgを約1mlの重水素化メタノールに溶解し、日本電子製核磁気共鳴装置JNM−ECA400IIにより19F−NMRを測定した。また、19F−NMRスペクトルの化学シフト値は、水溶液中のKFのピーク(−125.3ppm)を標準値として決定した。(BF(CN) )アニオンでは−211ppm付近に、(BF(NC)(CN) )アニオン(イソシアニド基を有する化合物)では−182ppmに、(BF(CN) )アニオンでは−153ppm付近に、(BF(NC)(CN))アニオン(イソシアニド基を有する化合物)では−124ppm付近にいずれも4重線が出現し、これを積分することで定量した。
(1) NMR measurement 10-20 mg of the cyanofluoroborate lithium salt produced in Production Examples / Examples / Comparative Examples was dissolved in about 1 ml of deuterated methanol, and 19 F- was measured by JEOL nuclear magnetic resonance apparatus JNM-ECA400II. NMR was measured. The chemical shift value of the 19 F-NMR spectrum was determined using the KF peak (-125.3 ppm) in the aqueous solution as a standard value. The (BF (CN) 3 ) anion is near −211 ppm, the (BF (NC) (CN) 2 ) anion (compound having an isocyanide group) is −182 ppm, and the (BF 2 (CN) 2 ) anion is In the vicinity of −153 ppm, in each of the (BF 2 (NC) (CN) ) anion (compound having an isocyanide group), a quadruple line appeared in the vicinity of −124 ppm, and this was quantified by integrating.

(2) ラマン測定
次いで、非水電解液に含まれるイソシアニド基を有する化合物を定量するために、以下の方法で検量線を作成した。先ず、非水電解液の真空乾燥を行い得られた粉末をそのまま日本分光 NSR−7100にて測定した。(BF(CN) )アニオンでは2230cm−1、(BF(NC)(CN) )アニオンでは2162cm−1、(BF(CN) )アニオンでは2231cm−1、(BF(NC)(CN))アニオンでは2166cm−1にピークが観察された。上記のCNとNC比からシアノフルオロボレート塩に対する「イソシアニド基を有する化合物」濃度が算出され、非水電解液中のシアノフルオロボレート濃度で換算することで、非水電解液中の「イソシアニド基を有する化合物」濃度を決定した。
(2) Raman measurement Next, in order to quantify the compound having an isocyanide group contained in the nonaqueous electrolytic solution, a calibration curve was prepared by the following method. First, the powder obtained by vacuum drying of the non-aqueous electrolyte was directly measured with JASCO NSR-7100. The (BF (CN) 3 ) anion is 2230 cm −1 , the (BF (NC) (CN) 2 ) anion is 2162 cm −1 , the (BF 2 (CN) 2 ) anion is 2231 cm −1 , (BF 2 ( For the NC) (CN) ) anion, a peak was observed at 2166 cm −1 . The concentration of the “compound having an isocyanide group” with respect to the cyanofluoroborate salt is calculated from the above CN and NC ratio. By converting the concentration of the cyanofluoroborate in the nonaqueous electrolyte, the “isocyanide group in the nonaqueous electrolyte” The “compound with” concentration was determined.

それぞれのサンプルは、(1)のNMR測定で「イソシアニド基を有する化合物」の量が定量されている。そのため、(2)のラマン測定において測定した
(BF(CN) )アニオン、および(BF(CN) )アニオンのシアノフルオロボレートアニオンのピーク強度と、
(BF(NC)(CN) )アニオン、および(BF(NC)(CN))アニオンのイソシアニド基を有する化合物のピーク強度との比と、
(1)のNMRで測定した定量結果から、該ピーク強度比と「イソシアニド基を有する化合物」の含有量との関係を求めた検量線を作成した。
In each sample, the amount of “compound having an isocyanide group” is quantified by the NMR measurement of (1). Therefore, the peak intensity of the (BF (CN) 3 ) anion and (BF 2 (CN) 2 ) anion cyanofluoroborate anion measured in the Raman measurement of (2),
The ratio of the (BF (NC) (CN) 2 ) anion and the peak intensity of the compound having an isocyanide group of the (BF 2 (NC) (CN) ) anion;
From the quantitative results measured by NMR in (1), a calibration curve was created to determine the relationship between the peak intensity ratio and the content of the “compound having an isocyanide group”.

(BF(CN) )アニオンを使用している非水電解液では、ラマンスペクトルでのピーク(2162cm−1)/ピーク(2230cm−1)の強度比を測定し、(BF(CN) )アニオンを使用している非水電解液では、ピーク(2166cm−1)/ピーク(2231cm−1)の強度比を測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を求めた。 In the non-aqueous electrolyte using the (BF (CN) 3 ) anion, the intensity ratio of peak (2162 cm −1 ) / peak (2230 cm −1 ) in the Raman spectrum was measured, and (BF 2 (CN) 2 -) in the non-aqueous electrolyte solution using an anion, by measuring the intensity ratio of the peak (2166cm -1) / peak (2231cm -1), it was determined the content of "the compound having an isocyanide group".

なお、BF(NC)(CN)、BF(NC)(CN) のアニオンが、Liイオン、又はLi以外のカチオンと塩を形成した場合であっても、19F−NMR、およびラマン測定において、観察されるピーク位置はほとんど変わらない。また、(2)ラマン測定で作成した検量線を使用して求めた値と、(1)NMRを使用して求めた定量結果は同じになった。 Note that even when the anion of BF 2 (NC) (CN) , BF (NC) (CN) 2 forms a salt with Li ion or a cation other than Li, 19 F-NMR, and In the Raman measurement, the observed peak position hardly changes. Moreover, (2) The value calculated | required using the analytical curve created by the Raman measurement, and the fixed_quantity | quantitative_assay result calculated | required using (1) NMR became the same.

(その他の不純物の測定方法)
「イソシアニド基を有する化合物」以外の不純物は、試料0.2gを秤量し、超純水を加え完全に溶解させて、全量で100gになるように調整した溶液を、ICP発光装置(サーモサイエンティフィック社、iCAP 6500 DUO)ならびに、イオンクロマト(日本ダイオネクス社、ICS−2100)で測定して求めた。
(Measurement method of other impurities)
For impurities other than “compound having an isocyanide group”, 0.2 g of a sample was weighed, ultrapure water was added and completely dissolved, and a solution adjusted to a total amount of 100 g was prepared as an ICP light emitting device (thermoscience). Fick, iCAP 6500 DUO) and ion chromatography (Nihon Dionex, ICS-2100).

製造例1 LiBF(CN)の合成
LiBF 9.4gを良く乾燥させた冷却管付き丸底フラスコに入れ内部を窒素で置換した。さらにトリメチルシリルシアニド70gを入れ、オイルバスで125℃に加熱して1週間還流した。室温に戻した後に、80℃以下の温度で真空乾燥を行い、9.4gの粗生成物を得た。残存物に30mlのアセトニトリルを加え、撹拌後、濾過して8.9g(77%)の薄黄色粉末を得た。
Production Example 1 Synthesis of LiBF (CN) 3 9.4 g of LiBF 4 was placed in a well-dried round bottom flask with a cooling tube, and the inside was replaced with nitrogen. Further, 70 g of trimethylsilylcyanide was added, heated to 125 ° C. in an oil bath and refluxed for 1 week. After returning to room temperature, vacuum drying was performed at a temperature of 80 ° C. or lower to obtain 9.4 g of a crude product. 30 ml of acetonitrile was added to the residue, stirred and filtered to obtain 8.9 g (77%) of light yellow powder.

薄黄色粉末3mgを4mlの重水素化メタノールに溶解し19F−NMRスペクトルを測定したところ、−211ppm付近にB(CN)による4重線と−153ppm付近にB (CN)による4重線と−182ppm付近にB(NC)(CN)による4重線が観測された。それぞれのピーク面積比から各ホウ素アニオンの存在比は、BF(CN):BF(CN):BF(NC)(CN)=100:2.9:1.1だった。これからLiBF(CN)中の「イソシアニド基(NC基)を有する化合物」の濃度は1.1mol%であることが確認できた。この値は、前記(2)のラマン測定からの検量線を用いて算出した値と同じ結果であった。その他の不純物の量と併せて結果を表2にまとめた。 When 3 mg of a pale yellow powder was dissolved in 4 ml of deuterated methanol and a 19 F-NMR spectrum was measured, a quadruple line of B F (CN) 3 near −211 ppm and a B F 2 (CN) 2 near −153 ppm. A quadruple line due to B F (NC) (CN) 2 was observed around -182 ppm. From the respective peak area ratios, the abundance ratio of each boron anion was BF (CN) 3 : BF 2 (CN) 2 : BF (NC) (CN) 2 = 100: 2.9: 1.1. From this, it was confirmed that the concentration of the “compound having an isocyanide group (NC group)” in LiBF (CN) 3 was 1.1 mol%. This value was the same as the value calculated using the calibration curve from the Raman measurement of (2). The results are summarized in Table 2 together with the amounts of other impurities.

製造例2 LiBF(CN)の合成
KCN 3.0gを丸底なすフラスコに入れ5mlのアセトニトリルを加え、滴下ロートを用いてBF・エーテラートを5.5ml滴下して2時間撹拌した。溶液部を回収し、残渣を合計量が20mlとなるアセトニトリルで数回洗浄した。該洗浄液と先に回収した溶液部とを一緒にして減圧蒸留を行い、2.3gの薄黄色の粉末を得た。得られた粉末を25mlの水に溶解させ、2.5mlの濃塩酸と3mlトリプロピルアミンを加えて撹拌し、さらに25mlの塩化メチレンを加えて塩化メチレン層を抽出した。これを減圧乾燥後、一晩常温で真空乾燥した。その後、得られた乾燥物に、エタノール5mlと水酸化リチウム0.3gを加えて4時間撹拌後、減圧乾燥を行った。残留物をアセトニトリル15mlで抽出した。抽出液を減圧乾燥後、一晩真空乾燥して1.9gの白色粉末を得た。
Production Example 2 Synthesis of LiBF 2 (CN) 2 5 g of acetonitrile was added to a round bottom flask containing 3.0 g of KCN, and 5.5 ml of BF 3 etherate was added dropwise using a dropping funnel and stirred for 2 hours. The solution portion was collected, and the residue was washed several times with acetonitrile with a total amount of 20 ml. The washing solution and the previously recovered solution portion were combined and distilled under reduced pressure to obtain 2.3 g of a light yellow powder. The obtained powder was dissolved in 25 ml of water, 2.5 ml of concentrated hydrochloric acid and 3 ml of tripropylamine were added and stirred, and further 25 ml of methylene chloride was added to extract the methylene chloride layer. This was dried under reduced pressure and then vacuum dried at room temperature overnight. Thereafter, 5 ml of ethanol and 0.3 g of lithium hydroxide were added to the obtained dried product and stirred for 4 hours, followed by drying under reduced pressure. The residue was extracted with 15 ml of acetonitrile. The extract was dried under reduced pressure and then vacuum dried overnight to obtain 1.9 g of white powder.

白色粉末3mgを4mlの重水素化メタノールに溶解し19F−NMRスペクトルを測定したところ、−153ppm付近にB (CN)による4重線と−124ppm付近にB (NC)(CN)による4重線が観測された。それぞれの面積比はBF(CN):BF(NC)(CN)=100:3.4であった。これからLiF(CN)中の「イソシアニド基(NC基)を有する化合物」の濃度は1.7mol%であることが確認できた。この値は、前記(2)のラマン測定からの検量線を用いて算出した値と同じ結果であった。その他の不純物の量と併せて結果を表1にまとめた。 When 3 mg of white powder was dissolved in 4 ml of deuterated methanol and a 19 F-NMR spectrum was measured, a quadruple line of B F 2 (CN) 2 near −153 ppm and B F 2 (NC) near −124 ppm ( A quadruple line due to CN) was observed. The respective area ratios were BF 2 (CN) 2 : BF 2 (NC) (CN) = 100: 3.4. From this, it was confirmed that the concentration of the “compound having an isocyanide group (NC group)” in LiF 2 (CN) 2 was 1.7 mol%. This value was the same as the value calculated using the calibration curve from the Raman measurement of (2). The results are summarized in Table 1 together with the amounts of other impurities.

実施例 1 LiBF(CN)の精製
製造例2で製造したLiBF(CN) 2.9gをナスフラスコに採取し、アセトニトリル5.5g(7.0ml)加えてオイルバスで60℃に加熱して、完全に該LiBF(CN) を溶解した。さらにクロロホルム7.4g(5ml)を加え、良く撹拌した後、13℃から23℃の温度範囲で30分静置した。混合溶液中に析出している白色の針状結晶を、ロートで減圧濾過し、さらに、アセトニトリル3.5ml、クロロホルム2.5mlを含む混合溶液で濾物を洗浄した。その後、85℃で8時間真空乾燥し、1.7gの白色針状結晶を回収した。得られた結晶を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.7mol%であったが、精製後0.0055mol%となった。その他の不純物と併せて、結果を表1にまとめた。
The LiBF 2 (CN) 2 2.9 g prepared in Example 1 LiBF 2 (CN) 2 in the purified preparation example 2 were collected in a recovery flask, acetonitrile 5.5 g (7.0 ml) added to the 60 ° C. in an oil bath Upon heating, the LiBF 2 (CN) 2 was completely dissolved. Further, 7.4 g (5 ml) of chloroform was added, and after stirring well, the mixture was allowed to stand at a temperature range of 13 ° C. to 23 ° C. for 30 minutes. White needle crystals precipitated in the mixed solution were filtered under reduced pressure with a funnel, and the filtrate was washed with a mixed solution containing 3.5 ml of acetonitrile and 2.5 ml of chloroform. Then, it vacuum-dried at 85 degreeC for 8 hours, and collect | recovered 1.7 g of white needle-like crystals. The obtained crystals were measured by the Raman measurement method of (2) above, and the content of the “compound having an isocyanide group” was confirmed to be 1.7 mol% before purification, but 0.0055 mol% after purification. became. The results are summarized in Table 1 together with other impurities.

実施例2
実施例1において、アセトニトリル5.5g(7.0ml)、クロロホルム6.6g(4.5ml)を含む混合溶液を使用しオイルバスで60℃に加熱して、完全に該LiBF(CN) を溶解し、13℃から23℃の温度範囲で30分静置した以外は、実施例1と同様の操作を行ってLiBF(CN)の結晶1.3gを得た。得られた結晶を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.7mol%であったが、精製後0.0077mol%となった。その他の不純物と併せて、結果を表1にまとめた。
Example 2
In Example 1, a mixed solution containing 5.5 g (7.0 ml) of acetonitrile and 6.6 g (4.5 ml) of chloroform was used and heated to 60 ° C. in an oil bath, and the LiBF 2 (CN) 2 was completely removed. Was dissolved in the temperature range of 13 ° C. to 23 ° C. for 30 minutes, and the same operation as in Example 1 was performed to obtain 1.3 g of LiBF 2 (CN) 2 crystals. The obtained crystals were measured by the Raman measurement method of (2) above, and the content of the “compound having an isocyanide group” was confirmed to be 1.7 mol% before purification, but 0.0077 mol% after purification. became. The results are summarized in Table 1 together with other impurities.

比較例1
実施例1において、混合溶液の代わりに。アセトニトリル5.5g(7.0ml)を使用して再結晶を行った以外は、実施例1と同様の操作を行った。赤褐色の結晶が2.1g得られた。得られた結晶を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.7mol%であったが、精製後1.6mol%であった。
Comparative Example 1
In Example 1, instead of the mixed solution. The same operation as in Example 1 was carried out except that 5.5 g (7.0 ml) of acetonitrile was used for recrystallization. 2.1 g of reddish brown crystals were obtained. The obtained crystals were measured by the Raman measurement method of (2) above, and the content of the “compound having an isocyanide group” was confirmed to be 1.7 mol% before purification, but 1.6 mol% after purification. there were.

比較例 2
実施例1において、クロロホルム5.0mlのみを用いて同様の操作を行った。赤褐色の液状物となり、それを5Aの濾紙を用いて濾過後、真空乾燥し赤褐色の物質が2.8g得られた。得られた物質を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.7mol%であったが、精製後1.7mol%であった。
Comparative Example 2
In Example 1, the same operation was performed using only 5.0 ml of chloroform. A reddish brown liquid was obtained, which was filtered using 5A filter paper and then vacuum dried to obtain 2.8 g of a reddish brown substance. When the content of the “compound having an isocyanide group” was confirmed by measuring the obtained substance by the Raman measurement method of (2) above, it was 1.7 mol% before purification, but it was 1.7 mol% after purification. there were.

比較例 3〜6
実施例1において、アセトニトリルの代わりに、同容量のγ−ブチロラクトン(比較例3)、炭酸プロピレン(比較例4)、ジオキサン(比較例5)、テトラヒドロフラン;THF(比較例6)を用いた以外は同様の操作を行い、結晶を析出させた。得られた結晶の不純物量を表1にまとめた。
Comparative Examples 3-6
In Example 1, instead of acetonitrile, the same volume of γ-butyrolactone (Comparative Example 3), propylene carbonate (Comparative Example 4), dioxane (Comparative Example 5), tetrahydrofuran; THF (Comparative Example 6) was used. The same operation was performed to precipitate crystals. The amount of impurities in the obtained crystal is summarized in Table 1.

比較例7
製造例2で製造したLiBF(CN) 2.9gをエタノール5gに溶解し、モルキュラーシーブ1gを入れた容器中で2日(48時間)保管した後に、5Aの濾紙を用いて濾過後エタノールを減圧除去後、85℃、8時間真空乾燥を行い、薄黄色の結晶2.3gを得た。得られた物質を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.7mol%であったが、精製後0.055mol%であった。
Comparative Example 7
2.9 g of LiBF 2 (CN) 2 produced in Production Example 2 was dissolved in 5 g of ethanol, stored in a container containing 1 g of molecular sieve for 2 days (48 hours), and then filtered using 5A filter paper. Ethanol was removed under reduced pressure, followed by vacuum drying at 85 ° C. for 8 hours to obtain 2.3 g of pale yellow crystals. The obtained substance was measured by the Raman measurement method of (2) above, and the content of the “compound having an isocyanide group” was confirmed to be 1.7 mol% before purification, but it was 0.055 mol% after purification. there were.

Figure 2018115122
Figure 2018115122

実施例3 LiBF(CN)の精製
製造例1で得られた3.0gのLiBF(CN)を100mlのナスフラスコ中に取り、5ml(3.9g)のアセトニトリルと1ml(0.8g)のエタノールとを添加し、コック付き栓をして70℃に加熱して完全に溶解させた。23℃まで冷却し、放置して結晶を析出させた(10時間放置した。)。溶液をデカンテーションで除去後、アセトニトリル3ml(2.4g)を加えて混合した後、アセトニトリルを除去した。さらに、塩化メチレンを同様に3ml(4.0g)加え混合した後、塩化メチレンを除去した。その後、真空乾燥し、透明な結晶1.0gを得た。イソシアニド基を有する化合物は、1.1mol%であったが、精製後0.013mol%となった。その他の不純物と併せて、結果を表2にまとめた。
Example 3 LiBF (CN) takes LiBF of 3.0g obtained in 3 Purification Preparation 1 (CN) 3 placed in an eggplant-shaped flask 100 ml, 5 ml of acetonitrile (3.9 g) and 1 ml (0.8 g) Of ethanol was added, stoppered with a cock and heated to 70 ° C. for complete dissolution. The solution was cooled to 23 ° C. and left to precipitate crystals (left for 10 hours). After removing the solution by decantation, 3 ml (2.4 g) of acetonitrile was added and mixed, and then acetonitrile was removed. Further, 3 ml (4.0 g) of methylene chloride was similarly added and mixed, and then methylene chloride was removed. Then, it vacuum-dried and 1.0g of transparent crystals were obtained. The compound having an isocyanide group was 1.1 mol%, but it was 0.013 mol% after purification. The results are summarized in Table 2 together with other impurities.

実施例4
実施例3において、アセトニトリル4ml(3.1g)、エタノール1.5ml(1.2g)を含む混合溶液を使用した以外は、実施例3と同様の操作を行ってLiBF(CN)の結晶1.4gを得た。得られた結晶を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.1mol%であったが、精製後0.008mol%となった。その他の不純物と併せて、結果を表2にまとめた。
Example 4
In Example 3, the same operation as in Example 3 was performed, except that a mixed solution containing 4 ml (3.1 g) of acetonitrile and 1.5 ml (1.2 g) of ethanol was used. Crystals of LiBF (CN) 3 1 .4 g was obtained. The obtained crystals were measured by the Raman measurement method of (2) above, and the content of the “compound having an isocyanide group” was confirmed. As a result, it was 1.1 mol% before purification, but was 0.008 mol% after purification. became. The results are summarized in Table 2 together with other impurities.

比較例8
実施例3において、エタノールを添加しなかった以外は、実施例2と同様の操作を行い、薄黄色の結晶を得た。得られた結晶を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.1mol%であったが、精製後0.9mol%であった。
Comparative Example 8
In Example 3, except that ethanol was not added, the same operation as in Example 2 was performed to obtain pale yellow crystals. The obtained crystals were measured by the Raman measurement method of (2) above, and the content of the “compound having an isocyanide group” was confirmed to be 1.1 mol% before purification, but 0.9 mol% after purification. there were.

比較例9〜12
実施例3において、アセトニトリルの代わりに、同容量のγ−ブチロラクトン(比較例9)、炭酸プロピレン(比較例10)、ジオキサン(比較例11)、テトラヒドロフラン;THF(比較例12)を使用した以外は同様の操作を行い、結晶を析出させた。得られた結晶の不純物量を表2にまとめた。
Comparative Examples 9-12
In Example 3, instead of acetonitrile, the same volume of γ-butyrolactone (Comparative Example 9), propylene carbonate (Comparative Example 10), dioxane (Comparative Example 11), tetrahydrofuran; THF (Comparative Example 12) was used. The same operation was performed to precipitate crystals. The amount of impurities in the obtained crystal is summarized in Table 2.

比較例13
比較例7のLiBF(CN) 2.9gの代わりにLiBF(CN) 2.9gを用いた以外同様の操作を行い2.4gの薄黄色の粉末2.3gを得た。得られた物質を前記(2)のラマン測定方法で測定し、「イソシアニド基を有する化合物」の含有量を確認したところ、精製前1.1mol%であったが、精製後4.3x10−2mol%であった。
Comparative Example 13
The same operation was carried out except that 2.9 g of LiBF (CN) 3 was used instead of 2.9 g of LiBF 2 (CN) 2 of Comparative Example 7 to obtain 2.3 g of light yellow powder 2.3 g. The obtained substance was measured by the Raman measurement method of (2) above, and when the content of “compound having an isocyanide group” was confirmed, it was 1.1 mol% before purification, but 4.3 × 10 −2 after purification. mol%.

Figure 2018115122
Figure 2018115122

実施例5
実施例1で得られた5.39gのリチウム・ジシアノジフルオロボレート(LiBF(CN))に、市販の炭酸エチレン(EC)−炭酸ジエチル(DEC)の混合溶媒(非水溶媒;体積比 EC:DEC=1:1)を加え、溶解し50mlとなるように非水電解液を作製した。この時、得られた非水電解液中のリチウム・ジシアノジフルオロボレートは1.0mol/Lであった。また、得られた非水電解液中に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」は、5.5x10−5mol/Lであった。なお、この非水電解液中に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の濃度は、LiBF(CN)に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の濃度から計算される値と、非電解液中に含まれる「イソシアニド基を有する化合物」の実測値(前記(2)のラマン測定方法で測定した値)とは同じ値であった。
Example 5
5.39 g of lithium dicyanodifluoroborate (LiBF 2 (CN) 2 ) obtained in Example 1 was mixed with a commercially available mixed solvent of ethylene carbonate (EC) -diethyl carbonate (DEC) (nonaqueous solvent; volume ratio EC : DEC = 1: 1) was added and dissolved to prepare a non-aqueous electrolyte solution to 50 ml. At this time, lithium dicyanodifluoroborate in the obtained nonaqueous electrolytic solution was 1.0 mol / L. Moreover, the “compound having an isocyanide group” contained in the obtained nonaqueous electrolytic solution was 5.5 × 10 −5 mol / L. The concentration of the “compound having an isocyanide group” contained in the nonaqueous electrolytic solution is calculated from the value calculated from the concentration of the “compound having an isocyanide group” contained in LiBF 2 (CN) 2 , and the nonelectrolytic solution. The actual value of the “compound having an isocyanide group” contained therein (the value measured by the Raman measurement method in (2) above) was the same value.

得られた非水電解液を下記(3)の方法で電池に使用し、(4)(5)の試験を行うことにより、評価を行った。   The obtained non-aqueous electrolyte was used for a battery by the method (3) below, and evaluation was performed by conducting the tests (4) and (5).

(3)電池の作製
正極は、活物質としてLiNi1/3Co1/3MN1/3O 293部、導電材としてアセチレンブラック4部、および、バインダーとしてポリビニリデンフルオライド3部をスラリー状にし、集電箔にアプリケーターで塗工し、120℃で10分乾燥後プレスして作製した。
(3) Production of battery The positive electrode was made into a slurry with LiNi 1/3 Co 1/3 MN 1/3 O 293 parts as an active material, 4 parts of acetylene black as a conductive material, and 3 parts of polyvinylidene fluoride as a binder. The current collector foil was coated with an applicator, dried at 120 ° C. for 10 minutes and then pressed.

負極は、活物質として黒鉛93部、導電材としてアセチレンブラック2部、および、バインダーとしてポリビニリデンフルオライド5部を用い、正極と同じ工程で作製した。   The negative electrode was prepared in the same process as the positive electrode, using 93 parts of graphite as an active material, 2 parts of acetylene black as a conductive material, and 5 parts of polyvinylidene fluoride as a binder.

セパレータは、ポリエチレン製微多孔膜(厚さ20μm、気孔率40%)を用いた。   As the separator, a polyethylene microporous film (thickness 20 μm, porosity 40%) was used.

上記で作製した正極と負極とを30×50mmに打ち抜き、170℃にて10時間それぞれ乾燥した後、セパレータを介して対向させアルミニウム製のラミネート内に挿入し、実施例1で作製した非水電解液を注液、減圧含浸後、真空シールして電池性能評価用単層ラミネートセル(電池)を作製した。 The positive electrode and negative electrode prepared above were punched out to 30 × 50 mm 2 , dried at 170 ° C. for 10 hours, respectively, opposed to each other through a separator and inserted into an aluminum laminate, and the non-aqueous prepared in Example 1 The electrolyte was injected, impregnated under reduced pressure, and vacuum sealed to produce a single-layer laminate cell (battery) for battery performance evaluation.

(4) 充電容量および放電容量
(3)で作製した電池の初期充放電特性(充電容量および放電容量)、低温動作性の評価で測定した放電容量は以下の方法で測定した。初期充放電特性の評価で測定した充電容量および放電容量、ならびに、低温動作性の評価で測定した放電容量は、充放電試験装置(北斗電工製HJ0501SD8)で測定した。充放電試験の条件は、室温23℃で0.2Cに相当する電流で4.2VまでCCCV充電(0.05Cカット)した後に、0.2Cに相当する電流で2.7Vまで放電を行った。この条件で繰り返し充放電を行い、3回目の結果を初期充放電特性とした。
(4) Charge capacity and discharge capacity The initial charge / discharge characteristics (charge capacity and discharge capacity) of the battery prepared in (3) and the discharge capacity measured by evaluation of low temperature operability were measured by the following methods. The charge capacity and discharge capacity measured in the evaluation of the initial charge / discharge characteristics, and the discharge capacity measured in the evaluation of low temperature operability were measured with a charge / discharge test apparatus (HJ0501SD8 manufactured by Hokuto Denko). The conditions of the charge / discharge test were as follows: CCCV charge (0.05C cut) to 4.2V at a current corresponding to 0.2C at room temperature 23 ° C, and then discharged to 2.7V at a current corresponding to 0.2C. . Charging / discharging was repeated under these conditions, and the third result was defined as initial charge / discharge characteristics.

(5)高温保存性能の評価、および低温動作性の評価
以下の高温保存性能の評価、および低温動作性の評価で測定した抵抗は、東陽テクニカ製VersaSTAT4で測定した。
(5) Evaluation of high-temperature storage performance and evaluation of low-temperature operability The resistance measured in the following evaluation of high-temperature storage performance and low-temperature operability was measured with VersaSTAT4 manufactured by Toyo Technica.

<高温保存性能>
(3)で作製した電池の初期充放電試験を行った後、抵抗を測定した(初期抵抗値)。その後、85℃にて10日保存し、再度、抵抗を測定した(高温保存後の抵抗)。
<High temperature storage performance>
After the initial charge / discharge test of the battery prepared in (3), the resistance was measured (initial resistance value). Then, it preserve | saved for 10 days at 85 degreeC, and resistance was measured again (resistance after high temperature preservation | save).

以上の評価結果、使用した成分、その使用量を表3にまとめた。   Table 3 summarizes the evaluation results, components used, and amounts used.

実施例6
実施例5において、実施例2で作製した「イソシアニド基を有する化合物」を7.7x10−3mol%含むリチウム・ジシアノジフルオロボレートを使用した以外は、実施例5と同様の操作を行い、電池を作製した。また、前記(4)(5)の評価を行った。結果を表3に示す。
Example 6
In Example 5, the same operation as in Example 5 was performed, except that lithium dicyanodifluoroborate containing 7.7 × 10 −3 mol% of the “compound having an isocyanide group” prepared in Example 2 was used. Produced. In addition, the evaluations (4) and (5) were performed. The results are shown in Table 3.

比較例14
実施例5において、比較例7で作製した「イソシアニド基を有する化合物」を5.5x10−2mol%含むリチウム・ジシアノジフルオロボレートを使用した以外は、実施例5と同様の操作を行い、電池を作製した。また、前記(4)(5)の評価を行った。結果を表3に示す。
Comparative Example 14
In Example 5, the same operation as in Example 5 was performed, except that lithium dicyanodifluoroborate containing 5.5 × 10 −2 mol% of the “compound having an isocyanide group” prepared in Comparative Example 7 was used. Produced. In addition, the evaluations (4) and (5) were performed. The results are shown in Table 3.

比較例15
実施例5において、製造例2で作製した「イソシアニド基を有する化合物」を1.1mol%含むリチウム・ジシアノジフルオロボレートを使用した以外は、実施例5と同様の操作を行い、電池を作製した。また、前記(4)(5)の評価を行った。結果を表3に示す。
Comparative Example 15
A battery was produced in the same manner as in Example 5 except that lithium dicyanodifluoroborate containing 1.1 mol% of the “compound having an isocyanide group” produced in Production Example 2 was used in Example 5. In addition, the evaluations (4) and (5) were performed. The results are shown in Table 3.

Figure 2018115122
Figure 2018115122

実施例7
実施例5において、実施例3で得られた1.3x10−2mol%のリチウム・トリシアノフルオロボレート(LiBF(CN))を使用した以外は、実施例5と同様の操作を行い、電池を作製した。また、前記(4)(5)の評価を行った。結果を表4に示す。
Example 7
In Example 5, the same operation as in Example 5 was performed, except that 1.3 × 10 −2 mol% lithium tricyanofluoroborate (LiBF (CN) 3 ) obtained in Example 3 was used. Was made. In addition, the evaluations (4) and (5) were performed. The results are shown in Table 4.

実施例8
実施例7において、実施例4で得られた「イソシアニド基を有する化合物」を8x10−3mol%含むリチウム・トリシアノフルオロボレートを使用した以外は、実施例7と同様の操作を行い、電池を作製した。また、前記(4)(5)の評価を行った。結果を表4に示す。
Example 8
In Example 7, the same operation as in Example 7 was performed, except that lithium tricyanofluoroborate containing 8 × 10 −3 mol% of the “compound having an isocyanide group” obtained in Example 4 was used. Produced. In addition, the evaluations (4) and (5) were performed. The results are shown in Table 4.

比較例16、17
実施例8において、比較例13で製造した「イソシアニド基を有する化合物」を4.3x10−2mol%含むLiBF(CN)(比較例16)、および製造例1で製造した「イソシアニド基を有する化合物」を1.1mol%含むLiBF(CN)、(比較例17)を使用した以外は、実施例8と同様の方法で電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表4に示す。
Comparative Examples 16 and 17
In Example 8, LiBF (CN) 3 containing 4.3 × 10 −2 mol% of the “compound having an isocyanide group” produced in Comparative Example 13 (Comparative Example 16) and “having an isocyanide group” produced in Production Example 1 A battery was produced in the same manner as in Example 8 except that LiBF (CN) 3 containing 1.1 mol% of “Compound” (Comparative Example 17) was used, and the same evaluation was performed. The results are shown in Table 4.

Figure 2018115122
Figure 2018115122

実施例9
市販の1mol/L LiPFの炭酸エチレン(EC)−炭酸ジエチル(DEC)の混合溶媒(非水溶媒;体積比 EC:DEC=1:1)98gに、実施例1で製造したリチウム・ジシアノジフルオロボレート2gを溶解した非水電解液を準備した。この非水電解液を使用して、実施例5と同様の方法で電池を作製し、同様の方法で評価を行った。結果を表5に示す。
Example 9
Lithium dicyanodifluoro prepared in Example 1 was added to 98 g of a commercially available mixed solvent of 1 mol / L LiPF 6 in ethylene carbonate (EC) -diethyl carbonate (DEC) (nonaqueous solvent; volume ratio EC: DEC = 1: 1). A nonaqueous electrolytic solution in which 2 g of borate was dissolved was prepared. Using this non-aqueous electrolyte, a battery was produced in the same manner as in Example 5, and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 5.

実施例10
実施例9において、実施例1で製造したリチウム・ジシアノジフルオロボレートの代わりに、実施例3で製造したリチウム・トリシアノフルオロボレートを使用した以外は、実施例9と同様の操作で電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表5に示す。
Example 10
In Example 9, a battery was produced in the same manner as in Example 9, except that lithium tricyanofluoroborate produced in Example 3 was used instead of lithium dicyanodifluoroborate produced in Example 1. The same evaluation was performed. The results are shown in Table 5.

比較例18
実施例9において、実施例1で製造したリチウム・ジシアノジフルオロボレートの代わりに、製造例1で製造したリチウム・ジシアノジフルオロボレートを使用した以外は、実施例9と同様の操作で電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表5に示す。
Comparative Example 18
In Example 9, a battery was produced in the same manner as in Example 9, except that lithium dicyanodifluoroborate produced in Production Example 1 was used instead of lithium dicyanodifluoroborate produced in Example 1. Similar evaluations were made. The results are shown in Table 5.

比較例19
実施例10において、実施例3で製造したリチウム・トリシアノフルオロボレートの代わりに、製造例2で製造したリチウム・トリシアノフルオロボレートを使用した以外は、実施例12と同様の操作で電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表5に示す。
Comparative Example 19
In Example 10, a battery was produced in the same manner as in Example 12 except that lithium tricyanofluoroborate produced in Production Example 2 was used instead of lithium tricyanofluoroborate produced in Example 3. The same evaluation was performed. The results are shown in Table 5.

Figure 2018115122
Figure 2018115122

実施例13
実施例11において、実施例1で製造した2.2gのリチウム・ジシアノジフルオロボレート塩(0.02mol)と12.2gの市販のLiイオン電池用電解質グレードのLiPF塩(0.08mol)を市販の炭酸エチレン(EC)−炭酸ジエチル(DEC)の混合溶媒(非水溶媒;体積比 EC:DEC=1:1)に完全に溶解し、全体を100mlとした非水電解質を用いた。正極活物質としてLiNi1/3Co1/3MN1/3O2の代わりにLiCoO2を用い、4.2VまでCCCV充電する代わりに4.35Vまで充電し、2.7Vまで放電の代わりに2.5Vまでの放電にした。以上のように変更した以外は、実施例11と同様の方法で電池を作製し、同様の方法で初期評価を行った。その後、充電を行い85℃、10日保存した後、室温で放電させて、放電容量を測定した。この結果から、保存維持率( % )=(保存後の放電容量/保存前の放電容量)×100を算出した。結果を表6にまとめた。
Example 13
In Example 11, commercially available 2.2 g of lithium dicyanodifluoroborate salt (0.02 mol) prepared in Example 1 and 12.2 g of commercially available electrolyte-grade LiPF 6 salt (0.08 mol) for Li-ion batteries A non-aqueous electrolyte that was completely dissolved in a mixed solvent of ethylene carbonate (EC) -diethyl carbonate (DEC) (non-aqueous solvent; volume ratio EC: DEC = 1: 1) and made up to 100 ml was used. LiCoO2 is used in place of LiNi 1/3 Co 1/3 MN 1/3 O2 as the positive electrode active material, charging to 4.35V instead of CCCV charging to 4.2V, and discharging to 2.7V instead of 2. Discharge up to 5V. A battery was produced in the same manner as in Example 11 except for the changes as described above, and an initial evaluation was performed in the same manner. Then, after charging and storing at 85 ° C. for 10 days, the battery was discharged at room temperature, and the discharge capacity was measured. From this result, storage retention ratio (%) = (discharge capacity after storage / discharge capacity before storage) × 100 was calculated. The results are summarized in Table 6.

比較例20
実施例13において、実施例1で製造したリチウム・ジシアノジフルオロボレートの代わりに、製造例2で製造したリチウム・ジシアノジフルオロボレートを使用した以外は、実施例13と同様の操作で電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表6に示す。
Comparative Example 20
In Example 13, a battery was produced in the same manner as in Example 13, except that lithium dicyanodifluoroborate produced in Production Example 2 was used instead of lithium dicyanodifluoroborate produced in Example 1. Similar evaluations were made. The results are shown in Table 6.

Figure 2018115122
Figure 2018115122

Claims (9)

不純物であるイソシアニド基(−NC基)を有する化合物の含有量が0.02mol%以下である下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩。
Li・BF(CN)4−X (1)
(式中、Xは1〜3の整数である)。
A cyanofluoroborate lithium salt represented by the following formula (1) in which the content of a compound having an isocyanide group (—NC group) as an impurity is 0.02 mol% or less.
Li · BF X (CN) 4-X (1)
(In the formula, X is an integer of 1 to 3).
下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩
Li・BF(CN)4−X (1)
(式中、Xは1〜3の整数である)
を含み、イソシアニド基を有する化合物の含有量が2×10−4mol/L以下となる非水電解液。
Cyanofluoroborate lithium salt represented by the following formula (1) Li · BF X (CN) 4-X (1)
(Wherein X is an integer of 1 to 3)
And a content of the compound having an isocyanide group is 2 × 10 −4 mol / L or less.
イソシアニド基を有する化合物の含有量が0.02mol%以下である下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩
Li・BF(CN)4−X (1)
(式中、Xは1〜3の整数である)
を含むことを特徴とする請求項2に記載の非水電解液。
Cyanofluoroborate lithium salt represented by the following formula (1) in which the content of the compound having an isocyanide group is 0.02 mol% or less Li · BF X (CN) 4-X (1)
(Wherein X is an integer of 1 to 3)
The nonaqueous electrolytic solution according to claim 2, comprising:
さらに、鎖状カーボネート、環状カーボネート、鎖状エステル、ラクトンおよびエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも1種の非水溶媒を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の非水電解液。   The nonaqueous electrolytic solution according to claim 2 or 3, further comprising at least one nonaqueous solvent selected from the group consisting of a chain carbonate, a cyclic carbonate, a chain ester, a lactone, and an ether. さらに、前記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩以外のリチウム塩を含むことを特徴とする請求項2〜4の何れかに記載の非水電解液。   Furthermore, lithium salts other than the cyanofluoroborate lithium salt shown by said Formula (1) are included, The non-aqueous electrolyte in any one of Claims 2-4 characterized by the above-mentioned. 非水電解液に含まれる全リチウム塩の合計濃度が0.3〜4mol/Lであることを特徴とする請求項2〜5の何れかに記載の非水電解液。   The non-aqueous electrolyte solution according to claim 2, wherein the total concentration of all lithium salts contained in the non-aqueous electrolyte solution is 0.3 to 4 mol / L. 正極、負極、および請求項2〜6の何れかに記載の非水電解液を有することを特徴とする蓄電デバイス。   A power storage device comprising a positive electrode, a negative electrode, and the nonaqueous electrolytic solution according to claim 2. リチウム電池、リチウムイオン電池またはリチウムイオンキャパシタであることを特徴とする請求項7に記載の蓄電デバイス。   The power storage device according to claim 7, wherein the power storage device is a lithium battery, a lithium ion battery, or a lithium ion capacitor. アセトニトリルと、
アルコール、およびハロゲン系溶媒から選ばれる少なくとも1種の溶媒と、
を含む混合溶液中で、下記式(1)で示されるシアノフルオロボレートリチウム塩の結晶を析出させることを特徴とするシアノフルオロボレートリチウム塩の製造方法。
Li・BF(CN)4−X (1)
(Xは1〜3の整数である)。
Acetonitrile,
At least one solvent selected from alcohols and halogenated solvents;
A crystal of a cyanofluoroborate lithium salt represented by the following formula (1) is precipitated in a mixed solution containing:
Li · BF X (CN) 4-X (1)
(X is an integer of 1 to 3).
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