JP2019106362A - 非水電解液電池用電解液及びそれを用いた非水電解液電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】サイクル後の容量維持率を損なうことなく、Niリッチな正極から電解液中へのNi溶出が低減された電解液、及び該電解液を用いた非水電解液電池の提供。【解決手段】少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である正極を含む非水電解液電池用の電解液であって、式（１）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種、及び、フルオロスルホン酸リチウム、Ｏ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、Ｏ＝Ｐ−Ｆ結合を有する化合物、Ｐ（＝Ｏ）Ｆ２結合を有する化合物、及び一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種を含み、電解液の総量１００質量％に対する、フルオロスルホン酸リチウム他の濃度が０．０１〜５．００質量％である、非水電解液電池用電解液。Ｓｉ（Ｒ１）a（Ｒ２）４−a（１）【選択図】なし
Description
本発明は、非水電解液電池用電解液とこれを用いた非水電解液電池に関する。
電気化学デバイスである電池において、近年、情報関連機器、通信機器、すなわち、パソコン、ビデオカメラ、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン等の小型、高エネルギー密度用途向けの蓄電システムや、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車補助電源、電力貯蔵等の大型、パワー用途向けの蓄電システムが注目を集めている。その候補の一つがエネルギー密度や電圧が高く高容量が得られるリチウムイオン電池を始めとした非水電解液二次電池であり、現在、盛んに研究開発が行われている。
非水電解液電池用電解液（以下「非水電解液」と記載する場合がある）としては、環状カーボネートや、鎖状カーボネート、エステル等の溶媒に溶質としてヘキサフルオロリン酸リチウム（以下ＬｉＰＦ6）や、ビス（フルオロスルホニルイミド）リチウム（以下ＬｉＦＳＩ）、テトラフルオロホウ酸リチウム（以下ＬｉＢＦ４）等の含フッ素電解質を溶解した非水電解液が、高電圧及び高容量の電池を得るのに好適であることからよく利用されている。しかしながら、このような非水電解液を用いる非水電解液電池は、サイクル特性、出力特性を始めとする電池特性において必ずしも満足できるものではない。
例えばリチウムイオン二次電池の場合、初充電時に負極にリチウムカチオンが挿入される際に、負極とリチウムカチオン、又は負極と電解液溶媒が反応し、負極表面上に酸化リチウムや炭酸リチウム、アルキル炭酸リチウムを主成分とする被膜を形成する。この電極表面上の皮膜はＳｏｌｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＳＥＩ）と呼ばれ、更なる溶媒の還元分解を抑制し電池性能の劣化を抑える等、その性質が電池性能に大きな影響を与える。また、同様に正極表面上にも分解物による皮膜が形成され、これも溶媒の酸化分解を抑制し、電池内部でのガス発生を抑える等といった重要な役割を果たす事が知られている。
サイクルや高温貯蔵といった耐久性や、入出力特性などを始めとする電池特性を向上させるためには、イオン伝導性が高く、かつ、電子伝導性が低い安定なＳＥＩを形成させることが重要であり、添加剤と称される化合物を電解液中に少量（通常は０．００１質量％以上１０質量％以下）加えることで、積極的に良好なＳＥＩを形成させる試みが広くなされている。
例えば、特許文献１ではビニレンカーボネート（以下ＶＣと記載する）が電池の耐久性を大幅に向上させる有効なＳＥＩを形成させる添加剤として用いられている。また、ＶＣ以外にも、特許文献２、３では不飽和結合を有するケイ素化合物を用いる事で、又は特許文献４では不飽和結合とハロゲンの両方を含むケイ素化合物を用いる事でサイクル特性及び低温特性に優れた電池が得られる事が開示されている。また特許文献５ではトリアルコキシビニルシランを用いる事で、４．２Ｖ以上４．３５Ｖ未満であるリチウム二次電池において電池膨れの抑制効果を奏する事が開示されている。更には、不飽和結合を有するケイ素化合物と、含フッ素化合物（特定の構造のフルオロリン酸塩、特定の構造のフルオロホスホリル構造及び／又はフルオロスルホニル構造を有するイミド塩）を同時に用いる事で−３０℃以下でも優れた低温出力特性を有し、かつ５０℃以上の高温でのサイクル特性が優れた電池が得られる事を特許文献６にて開示している。
また、サイクル特性、出力特性を始めとする電池特性の向上検討以上に、電池自体のエネルギー密度を高める研究が盛んに行われており、それは大きく分けて二通りの手法がある、一つは電池の充電電圧を高くする手法であり、これによって平均放電電圧が高くなり、大きな放電容量が得られる。しかし、電圧が上がる事で溶媒が酸化分解され、ガス発生による電池の膨れが顕著であり、充電電圧が４．５Ｖ以上となる高電圧電池は広く実用化されてないのが現状である。
もう一つの電池のエネルギー密度を高める手法が、正極としてニッケル酸化物を利用する方法である。例えば、特許文献７には、正極としてＬｉＮｉＯ２を用いるリチウムイオン二次電池が開示されている。
ニッケル酸化物は、理論容量は高いものの、充電時の熱安定性が低く、当初はコバルト酸化物や、マンガン酸化物、そしてリン酸鉄等が主に正極活物質として使用されてきた。しかし、電池のエネルギー密度向上への要求が更に厳しくなり、更には、コバルトは天然資源の埋蔵量に懸念があるため、ニッケル、コバルト、マンガンを組み合わせた三元系正極「１対１対１」が用いられるようになってきた。例えば、特許文献８には、ニッケルの一部をマンガンやコバルト等に置換した正極が開示されている。
この三元系正極に関しても、コバルトの使用を更に削減するため、そして更に正極容量を増大させる事を目的としてこれ以上にニッケル比率を増加させた正極を用いた電池の開発が非常に盛んに行われている。ここで、ニッケル比率を増加させたNiリッチ正極としては、ニッケル、コバルト、マンガン系ではその比率が「３対１対１」や「８対１対１」のもの、そして、マンガンをアルミニウムに置き換え、ニッケル、コバルト、アルミニウムの比率が「８．５対１．０対０．５」、「８．８対０．９対０．３」「９．０対０．５対０．５」等のものが知られている。
なお、非水電解液電池用電解液に用いられるＬｉＰＦ６濃縮液の合成方法の一例は、例えば特許文献９に開示されている。
ニッケル酸化物は、理論容量は高いものの、充電時の熱安定性が低く、当初はコバルト酸化物や、マンガン酸化物、そしてリン酸鉄等が主に正極活物質として使用されてきた。しかし、電池のエネルギー密度向上への要求が更に厳しくなり、更には、コバルトは天然資源の埋蔵量に懸念があるため、ニッケル、コバルト、マンガンを組み合わせた三元系正極「１対１対１」が用いられるようになってきた。例えば、特許文献８には、ニッケルの一部をマンガンやコバルト等に置換した正極が開示されている。
この三元系正極に関しても、コバルトの使用を更に削減するため、そして更に正極容量を増大させる事を目的としてこれ以上にニッケル比率を増加させた正極を用いた電池の開発が非常に盛んに行われている。ここで、ニッケル比率を増加させたNiリッチ正極としては、ニッケル、コバルト、マンガン系ではその比率が「３対１対１」や「８対１対１」のもの、そして、マンガンをアルミニウムに置き換え、ニッケル、コバルト、アルミニウムの比率が「８．５対１．０対０．５」、「８．８対０．９対０．３」「９．０対０．５対０．５」等のものが知られている。
なお、非水電解液電池用電解液に用いられるＬｉＰＦ６濃縮液の合成方法の一例は、例えば特許文献９に開示されている。
Ｚ.Ａｎｏｒｇ. Ｃｈｅｍ. ２００６, ６３２, Ｐ１３５６（Rovnanik, Prvel著、「Syntheses of Phosphoryl Chloro- and Bromofluorides and Crystal Structures of POFCl2 and POF2Cl、WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim」）
不飽和結合を有するケイ素化合物を含有する電解液は確かに耐久性（サイクル特性、高温貯蔵特性）の点では優れるが、Niリッチな正極（具体的には、正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％）を用いた電池において、充放電を繰り返すと当該正極からNiが電解液中に溶出する傾向があった。溶出したNiは負極に析出する事となるが、これは電池の短絡の原因となり得るものであり非常に危険な状況なため、正極からのNiの溶出防止策が強く望まれていた。
本発明は、サイクル後の容量維持率を損なうことなく、Niリッチな正極から電解液中へのNi溶出が低減された、不飽和結合を有するケイ素化合物を含有する電解液、及び該電解液を用いたNi含有量の多い正極を備える非水電解液電池を提供することを目的とする。
本発明は、
少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である正極を含む非水電解液電池用の電解液であって、
（Ｉ）非水有機溶媒、
（ＩＩ）イオン性塩である、溶質、
（ＩＩＩ）一般式（１）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種、及び、
（ＩＶ）フルオロスルホン酸リチウム（以降、ＬｉＳＯ３Ｆと記載する場合がある）、一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（３）で示されるＯ＝Ｐ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種
を含み、
上記（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、上記（ＩＶ）の濃度が０．０１〜５．００質量％である、非水電解液電池用電解液（以降、単純に「非水電解液」又は「電解液」と記載する場合がある）である。
少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である正極を含む非水電解液電池用の電解液であって、
（Ｉ）非水有機溶媒、
（ＩＩ）イオン性塩である、溶質、
（ＩＩＩ）一般式（１）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種、及び、
（ＩＶ）フルオロスルホン酸リチウム（以降、ＬｉＳＯ３Ｆと記載する場合がある）、一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（３）で示されるＯ＝Ｐ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種
を含み、
上記（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、上記（ＩＶ）の濃度が０．０１〜５．００質量％である、非水電解液電池用電解液（以降、単純に「非水電解液」又は「電解液」と記載する場合がある）である。
Ｓｉ（Ｒ１）a（Ｒ２）４−a （１）
［一般式（１）中、Ｒ１はそれぞれ互いに独立して炭素−炭素不飽和結合を有する基を表す。
Ｒ２はそれぞれ互いに独立して、フッ素原子、炭素数が１〜１０のアルキル基、炭素数が１〜１０のアルコキシ基、炭素数が３〜１０のアリル基、炭素数が２〜１０のアルキニル基、炭素数が６〜１５のアリール基、炭素数が３〜１０のアリルオキシ基、炭素数が２〜１０のアルキニルオキシ基、及び炭素数が６〜１５のアリールオキシ基からなる群から選ばれる基を示し、これらの基はフッ素原子及び／又は酸素原子を有していても良い。なお「フッ素原子を有している」とは、具体的には上記の基における水素原子がフッ素原子に置換されたものを指す。また「酸素原子を有している」とは、具体的には上記の基の炭素原子の間に「−Ｏ−」（エーテル結合）が介在する基が挙げられる。
aは２〜４である。］
［一般式（１）中、Ｒ１はそれぞれ互いに独立して炭素−炭素不飽和結合を有する基を表す。
Ｒ２はそれぞれ互いに独立して、フッ素原子、炭素数が１〜１０のアルキル基、炭素数が１〜１０のアルコキシ基、炭素数が３〜１０のアリル基、炭素数が２〜１０のアルキニル基、炭素数が６〜１５のアリール基、炭素数が３〜１０のアリルオキシ基、炭素数が２〜１０のアルキニルオキシ基、及び炭素数が６〜１５のアリールオキシ基からなる群から選ばれる基を示し、これらの基はフッ素原子及び／又は酸素原子を有していても良い。なお「フッ素原子を有している」とは、具体的には上記の基における水素原子がフッ素原子に置換されたものを指す。また「酸素原子を有している」とは、具体的には上記の基の炭素原子の間に「−Ｏ−」（エーテル結合）が介在する基が挙げられる。
aは２〜４である。］
Ｒ３−Ｓ（＝Ｏ）２−Ｆ （２）
［一般式（２）中、Ｒ３は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基である。］
上記Ｒ３の、
アルキル基は、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基が好ましく、
アルケニル基は、エテニル基が好ましく、
アリール基は、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましく、
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、又はナフトキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましく、
アルコキシ基は、フッ素で置換されていても良い、シクロヘキシロキシ基、メトキシ基、又はエトキシ基が好ましい。
中でも、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果のバランスや、化合物の安定性の観点から、Ｒ３はメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、エテニル基、フェニル基が特に好ましい。
［一般式（２）中、Ｒ３は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基である。］
上記Ｒ３の、
アルキル基は、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基が好ましく、
アルケニル基は、エテニル基が好ましく、
アリール基は、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましく、
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、又はナフトキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましく、
アルコキシ基は、フッ素で置換されていても良い、シクロヘキシロキシ基、メトキシ基、又はエトキシ基が好ましい。
中でも、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果のバランスや、化合物の安定性の観点から、Ｒ３はメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、エテニル基、フェニル基が特に好ましい。
Ｒ４−ＰＦ（＝Ｏ）−Ｒ５ （３）
［一般式（３）中、Ｒ４は、アルコキシ基、又はアリールオキシ基であり、Ｒ５はＯＬｉである（なお、Ｏは酸素、Ｌｉはリチウムを表す）。］
上記Ｒ４の、
アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２，２−ジメチルプロポキシ基、３−メチルブトキシ基、１−メチルブトキシ基、１−エチルプロポキシ基、１，１−ジメチルプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基、又はシクロヘキシロキシ基が好ましく、
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、フルオロフェノキシ基、、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、ビフェノキシ基、又はナフトキシ基が好ましく、それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い。
中でも、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果のバランスや、化合物の安定性の観点から、Ｒ４はエトキシ基が特に好ましい。
［一般式（３）中、Ｒ４は、アルコキシ基、又はアリールオキシ基であり、Ｒ５はＯＬｉである（なお、Ｏは酸素、Ｌｉはリチウムを表す）。］
上記Ｒ４の、
アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２，２−ジメチルプロポキシ基、３−メチルブトキシ基、１−メチルブトキシ基、１−エチルプロポキシ基、１，１−ジメチルプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基、又はシクロヘキシロキシ基が好ましく、
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、フルオロフェノキシ基、、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、ビフェノキシ基、又はナフトキシ基が好ましく、それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い。
中でも、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果のバランスや、化合物の安定性の観点から、Ｒ４はエトキシ基が特に好ましい。
Ｒ６−Ｐ（＝Ｏ）Ｆ２ （４）
［一般式（４）中、Ｒ６は、アリール基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基である。］
上記Ｒ６の、
アリール基は、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましく、
アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２，２−ジメチルプロポキシ基、３−メチルブトキシ基、１−メチルブトキシ基、１−エチルプロポキシ基、１，１−ジメチルプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基、又はシクロヘキシロキシ基が好ましく、
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、フルオロフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、ビフェノキシ基、又はナフトキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましい。
中でも、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果のバランスや、化合物の安定性の観点から、Ｒ６はフェニル基、フェノキシ基が特に好ましい。
［一般式（４）中、Ｒ６は、アリール基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基である。］
上記Ｒ６の、
アリール基は、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましく、
アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２，２−ジメチルプロポキシ基、３−メチルブトキシ基、１−メチルブトキシ基、１−エチルプロポキシ基、１，１−ジメチルプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基、又はシクロヘキシロキシ基が好ましく、
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、フルオロフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、ビフェノキシ基、又はナフトキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましい。
中でも、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果のバランスや、化合物の安定性の観点から、Ｒ６はフェニル基、フェノキシ基が特に好ましい。
上記Ｒ７及びＲ８の、
ハロゲン原子はフッ素原子が好ましく
ハロゲン原子に置換されていてもよいアルキル基は、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基が好ましく、
ハロゲン原子に置換されていてもよいアルケニル基は、エテニル基が好ましく、
ハロゲン原子に置換されていてもよいアリール基は、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）が好ましい。
中でも、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果のバランスや、化合物の安定性の観点から、Ｒ７、Ｒ８はフッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、エテニル基、フェニル基、フルオロフェニル基が特に好ましい。
本発明の電解液中に上記（ＩＩＩ）と、（ＩＶ）が上述の所定の濃度で存在することが重要である。
上記（ＩＶ）を含有することで、
上記（ＩＩＩ）を含む電解液をNiリッチな正極を備えた電池に適用した際に、当該Niリッチな正極から電解液中へのNiの溶出が低減される。
上記（ＩＶ）を含有することで、
上記（ＩＩＩ）を含む電解液をNiリッチな正極を備えた電池に適用した際に、当該Niリッチな正極から電解液中へのNiの溶出が低減される。
上記（ＩＶ）成分として、フルオロスルホン酸リチウム、上記一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、上記一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び上記一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種を用いると、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果をよりバランスよく発揮できるため特に好ましい。
上記Ｒ１はエテニル基である事が好ましい。
また、上記Ｒ２のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、３−ペンチル基、及びｔｅｒｔ−ペンチル基から選ばれることが好ましく、
アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基から選ばれることが好ましく、
アリル基は、２−プロペニル基が好ましく、
アルキニル基は、エチニル基が好ましく、
アリール基は、フェニル基、メチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、及びｔｅｒｔ−アミルフェニル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）から選ばれることが好ましく、
アリルオキシ基は、２−プロペニルオキシ基が好ましく、
アルキニルオキシ基は、プロパルギルオキシ基が好ましく、また
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、及びｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）から選ばれることが好ましい。
また、上記Ｒ２のアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、３−ペンチル基、及びｔｅｒｔ−ペンチル基から選ばれることが好ましく、
アルコキシ基は、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基から選ばれることが好ましく、
アリル基は、２−プロペニル基が好ましく、
アルキニル基は、エチニル基が好ましく、
アリール基は、フェニル基、メチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、及びｔｅｒｔ−アミルフェニル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）から選ばれることが好ましく、
アリルオキシ基は、２−プロペニルオキシ基が好ましく、
アルキニルオキシ基は、プロパルギルオキシ基が好ましく、また
アリールオキシ基は、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、及びｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）から選ばれることが好ましい。
また、上記一般式（１）のaが３又は４であると耐久性向上効果が優れる観点からより好ましい。
また、上記（ＩＩＩ）は、具体的には後述の化合物（１−１）〜（１−２８）からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましく、中でも（１−１）、（１−２）、（１−３）、（１−４）、（１−６）、（１−７）、（１−８）、（１−１０）、（１−１２）、（１−１５）、（１−２２）、（１−２３）、（１−２４）、（１−２５）、（１−２６）、（１−２７）、及び（１−２８）からなる群から選ばれる少なくとも１種が合成の容易さと、化合物の安定性の点からより好ましい。
それらの中でも、（１−１）、（１−２）、（１−４）、（１−１０）、（１−１２）、（１−１５）、（１−２２）、（１−２４）、（１−２５）、及び（１−２８）からなる群から選ばれる少なくとも１種であると耐久性向上効果がより優れる観点から好ましく、（１−１）、（１−２）、（１−１２）、及び（１−１５）からなる群から選ばれる少なくとも１種であると特に好ましい。
それらの中でも、（１−１）、（１−２）、（１−４）、（１−１０）、（１−１２）、（１−１５）、（１−２２）、（１−２４）、（１−２５）、及び（１−２８）からなる群から選ばれる少なくとも１種であると耐久性向上効果がより優れる観点から好ましく、（１−１）、（１−２）、（１−１２）、及び（１−１５）からなる群から選ばれる少なくとも１種であると特に好ましい。
本発明によると、サイクル後の容量維持率を損なうことなく、Niリッチな正極から電解液中へのNi溶出が低減された、不飽和結合を有するケイ素化合物を含有する電解液、及び該電解液を用いたNi含有量の多い正極を備える非水電解液電池を提供することができる。
以下の実施形態における各構成及びそれらの組み合わせは例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
１．非水電解液電池用電解液
本発明の非水電解液電池用電解液は、
少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である正極を含む非水電解液電池用の電解液であって、
（Ｉ）非水有機溶媒、
（ＩＩ）イオン性塩である、溶質、
（ＩＩＩ）上記一般式（１）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種、及び、
（ＩＶ）ＬｉＳＯ３Ｆ、上記一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、上記一般式（３）で示されるＯ＝Ｐ−Ｆ結合を有する化合物、上記一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び上記一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種
を含み、
（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、上記（ＩＶ）の濃度が０．０１〜５．００質量％である。
本発明の非水電解液電池用電解液は、
少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である正極を含む非水電解液電池用の電解液であって、
（Ｉ）非水有機溶媒、
（ＩＩ）イオン性塩である、溶質、
（ＩＩＩ）上記一般式（１）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種、及び、
（ＩＶ）ＬｉＳＯ３Ｆ、上記一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、上記一般式（３）で示されるＯ＝Ｐ−Ｆ結合を有する化合物、上記一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び上記一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種
を含み、
（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、上記（ＩＶ）の濃度が０．０１〜５．００質量％である。
（Ｉ）非水有機溶媒について
本発明の非水電解液電池用電解液に用いる非水有機溶媒の種類は、特に限定されず、任意の非水有機溶媒を用いることができる。具体的には、エチルメチルカーボネート（以降「ＥＭＣ」と記載する）、ジメチルカーボネート（以降「ＤＭＣ」と記載する）、ジエチルカーボネート（以降「ＤＥＣ」と記載する）、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルメチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルエチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルプロピルカーボネート、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）カーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルメチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルエチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルプロピルカーボネート、ビス（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピル）カーボネート、エチレンカーボネート（以降「ＥＣ」と記載する）、プロピレンカーボネート（以降「ＰＣ」と記載する）、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート（以降「ＦＥＣ」と記載する）、ジフルオロエチレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、２−フルオロプロピオン酸メチル、２−フルオロプロピオン酸エチル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、フラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、及びγ−バレロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
本発明の非水電解液電池用電解液に用いる非水有機溶媒の種類は、特に限定されず、任意の非水有機溶媒を用いることができる。具体的には、エチルメチルカーボネート（以降「ＥＭＣ」と記載する）、ジメチルカーボネート（以降「ＤＭＣ」と記載する）、ジエチルカーボネート（以降「ＤＥＣ」と記載する）、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルメチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルエチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルプロピルカーボネート、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）カーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルメチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルエチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルプロピルカーボネート、ビス（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピル）カーボネート、エチレンカーボネート（以降「ＥＣ」と記載する）、プロピレンカーボネート（以降「ＰＣ」と記載する）、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート（以降「ＦＥＣ」と記載する）、ジフルオロエチレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、２−フルオロプロピオン酸メチル、２−フルオロプロピオン酸エチル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、フラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、及びγ−バレロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
また、上記非水有機溶媒は、環状カーボネート及び鎖状カーボネートからなる群から選ばれる少なくとも１種であると、高温でのサイクル特性に優れる点で好ましい。また、上記非水有機溶媒が、エステルからなる群から選ばれる少なくとも１種であると、低温での入出力特性に優れる点で好ましい。
上記環状カーボネートの具体例としてＥＣ、ＰＣ、ブチレンカーボネート、及びＦＥＣ等が挙げられ、中でもＥＣ、ＰＣ、及びＦＥＣからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
上記鎖状カーボネートの具体例としてＥＭＣ、ＤＭＣ、ＤＥＣ、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルメチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルエチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルメチルカーボネート、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルエチルカーボネート等が挙げられ、中でもＥＭＣ、ＤＭＣ、ＤＥＣ、及びメチルプロピルカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
また、上記エステルの具体例として、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、２−フルオロプロピオン酸メチル、及び２−フルオロプロピオン酸エチル等が挙げられる。
上記環状カーボネートの具体例としてＥＣ、ＰＣ、ブチレンカーボネート、及びＦＥＣ等が挙げられ、中でもＥＣ、ＰＣ、及びＦＥＣからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
上記鎖状カーボネートの具体例としてＥＭＣ、ＤＭＣ、ＤＥＣ、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルメチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルエチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルメチルカーボネート、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルエチルカーボネート等が挙げられ、中でもＥＭＣ、ＤＭＣ、ＤＥＣ、及びメチルプロピルカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましい。
また、上記エステルの具体例として、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、２−フルオロプロピオン酸メチル、及び２−フルオロプロピオン酸エチル等が挙げられる。
本発明の非水電解液電池用電解液は、ポリマーを含む事もでき、一般にポリマー固体電解質と呼ばれる。ポリマー固体電解質には、可塑剤として非水有機溶媒を含有するものも含まれる。
ポリマーは、上記溶質及び上記添加剤を溶解できる非プロトン性のポリマーであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエチレンオキシドを主鎖又は側鎖に持つポリマー、ポリビニリデンフロライドのホモポリマー又はコポリマー、メタクリル酸エステルポリマー、ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。これらのポリマーに可塑剤を加える場合は、上記の非水有機溶媒のうち非プロトン性非水有機溶媒が好ましい。
（ＩＩ）溶質について
例えば、アルカリ金属イオン、及びアルカリ土類金属イオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンと、ヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、フルオロスルホン酸アニオン、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン、（トリフルオロメタンスルホニル）（フルオロスルホニル）イミドアニオン、ビス（ジフルオロホスホニル）イミドアニオン、（ジフルオロホスホニル）（フルオロスルホニル）イミドアニオン、及び（ジフルオロホスホニル）（トリフルオロスルホニル）イミドアニオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のアニオンの対からなるイオン性塩であることが好ましい。
例えば、アルカリ金属イオン、及びアルカリ土類金属イオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンと、ヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、フルオロスルホン酸アニオン、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン、（トリフルオロメタンスルホニル）（フルオロスルホニル）イミドアニオン、ビス（ジフルオロホスホニル）イミドアニオン、（ジフルオロホスホニル）（フルオロスルホニル）イミドアニオン、及び（ジフルオロホスホニル）（トリフルオロスルホニル）イミドアニオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のアニオンの対からなるイオン性塩であることが好ましい。
また、上記溶質であるイオン性塩のカチオンがリチウム、ナトリウム、カリウム、又はマグネシウムであり、アニオンがヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン、ビス（ジフルオロホスホニル）イミドアニオンからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが、上記非水有機溶媒に対する溶解度の高さや、その電気化学安定性の点から好ましい。
これら溶質の濃度については、特に制限はないが、下限は０．５ｍｏｌ／Ｌ以上、好ましくは０．７ｍｏｌ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．９ｍｏｌ／Ｌ以上であり、また、上限は２．５ｍｏｌ／Ｌ以下、好ましくは２．２ｍｏｌ／Ｌ以下、さらに好ましくは２．０ｍｏｌ／Ｌ以下の範囲である。０．５ｍｏｌ／Ｌを下回るとイオン伝導度が低下することにより非水電解液電池のサイクル特性、出力特性が低下し、一方、２．５ｍｏｌ／Ｌを超えると非水電解液電池用電解液の粘度が上昇することによりやはりイオン伝導を低下させ、非水電解液電池のサイクル特性、出力特性を低下させる恐れがある。また、これら溶質は単独で用いても良いし、複数を組み合わせて使用しても良い。
一度に多量の該溶質を非水有機溶媒に溶解すると、溶質の溶解熱のため非水電解液の温度が上昇することがあり、該液温が著しく上昇すると、例えば溶質としてＬｉＰＦ６を用いた場合に、ＬｉＰＦ６が分解する恐れがあるため好ましくない。
上記非水電解液において、（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、（ＩＩＩ）の濃度は０．０１質量％以上、２．００質量％以下が好ましい。０．０１質量％以上であれば非水電解液電池の特性を向上させる効果が得られ易く、一方、２．００質量％以下であればＮｉ溶出量を大幅に増大させることなく良好な耐久性向上効果を発揮し易い。より好ましくは０．０４質量％以上、１．００質量％以下であり、さらに好ましくは０．０８質量％以上、０．５０質量％以下の範囲である。
上記非水電解液において、（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、（ＩＶ）の濃度は０．０１質量％以上、５．００質量％以下である。０．０１質量％を下回るとNiリッチな正極から電解液中へのNi溶出の低減効果が十分に得られず、一方、５．００質量％を超えると耐久性向上効果は極めて高いものの、初期容量が低下する恐れや、正極集電体アルミニウムの溶出の懸念がある。より好ましくは０．１０質量％以上、２．５０質量％以下であり、さらに好ましくは０．５０質量％以上、１．５０質量％以下の範囲である。
その他の添加剤について
本発明の要旨を損なわない限りにおいて、本発明の非水電解液電池用電解液に一般に用いられる添加成分を任意の比率でさらに添加しても良い。具体例としては、シクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルフルオロベンゼン、フルオロベンゼン（以降、ＦＢと記載する場合がある）、ビフェニル、ジフルオロアニソール、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−アミルベンゼン、２−フルオロトルエン、２−フルオロビフェニル、ビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、メチルプロパルギルカーボネート、エチルプロパルギルカーボネート、ジプロパルギルカーボネート、無水マレイン酸、無水コハク酸、プロパンサルトン、１，３−プロパンスルトン（以降、ＰＳと記載する場合がある）、ブタンスルトン、メチレンメタンジスルホネート、ジメチレンメタンジスルホネート、トリメチレンメタンジスルホネート、下記一般式（６）で示される化合物（例えば、Ｒ９がエチレン基である化合物（以降、「Ｄｏｄ」と記載する場合がある）、Ｒ９がプロピレン基である化合物（以降、「Ｄａｄ」と記載する場合がある）、Ｒ９がブチレン基である化合物、Ｒ９がペンチレン基である化合物、Ｒ９が−ＣＨ２−ＣＨ（Ｃ３Ｈ７）−基である化合物（以降「ｐＤｏｄ」と記載する場合がある））、メタンスルホン酸メチル、ジフルオロビス（オキサラト）リン酸リチウム（以降、ＬＤＦＢＯＰと記載する場合がある）、ジフルオロビス（オキサラト）リン酸ナトリウム、ジフルオロビス（オキサラト）リン酸カリウム、ジフルオロオキサラトホウ酸リチウム（以降、ＬＤＦＯＢと記載する場合がある）、ジフルオロオキサラトホウ酸ナトリウム、ジフルオロオキサラトホウ酸カリウム、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウム、ビス（オキサラト）ホウ酸ナトリウム、ビス（オキサラト）ホウ酸カリウム、テトラフルオロオキサラトリン酸リチウム（以降、ＬＴＦＯＰと記載する場合がある）、テトラフルオロオキサラトリン酸ナトリウム、テトラフルオロオキサラトリン酸カリウム、トリス（オキサラト）リン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム（以降、ＬｉＰＯ２Ｆ２と記載する場合がある）、フルオロリン酸リチウム等の過充電防止効果、負極皮膜形成効果や正極保護効果を有する化合物が挙げられる。
当該その他の添加剤の電解液中の含有量は０．０１質量％以上、８．００質量％以下が好ましい。
［一般式（６）中、Ｒ９は炭素数２〜５の炭化水素基であり、炭素数が３以上の場合は分枝構造をとってもよい。また、当該炭化水素基にはハロゲン原子やヘテロ原子や酸素原子が含まれていてもよい。］
本発明の要旨を損なわない限りにおいて、本発明の非水電解液電池用電解液に一般に用いられる添加成分を任意の比率でさらに添加しても良い。具体例としては、シクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルフルオロベンゼン、フルオロベンゼン（以降、ＦＢと記載する場合がある）、ビフェニル、ジフルオロアニソール、ｔｅｒｔ−ブチルベンゼン、ｔｅｒｔ−アミルベンゼン、２−フルオロトルエン、２−フルオロビフェニル、ビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、メチルプロパルギルカーボネート、エチルプロパルギルカーボネート、ジプロパルギルカーボネート、無水マレイン酸、無水コハク酸、プロパンサルトン、１，３−プロパンスルトン（以降、ＰＳと記載する場合がある）、ブタンスルトン、メチレンメタンジスルホネート、ジメチレンメタンジスルホネート、トリメチレンメタンジスルホネート、下記一般式（６）で示される化合物（例えば、Ｒ９がエチレン基である化合物（以降、「Ｄｏｄ」と記載する場合がある）、Ｒ９がプロピレン基である化合物（以降、「Ｄａｄ」と記載する場合がある）、Ｒ９がブチレン基である化合物、Ｒ９がペンチレン基である化合物、Ｒ９が−ＣＨ２−ＣＨ（Ｃ３Ｈ７）−基である化合物（以降「ｐＤｏｄ」と記載する場合がある））、メタンスルホン酸メチル、ジフルオロビス（オキサラト）リン酸リチウム（以降、ＬＤＦＢＯＰと記載する場合がある）、ジフルオロビス（オキサラト）リン酸ナトリウム、ジフルオロビス（オキサラト）リン酸カリウム、ジフルオロオキサラトホウ酸リチウム（以降、ＬＤＦＯＢと記載する場合がある）、ジフルオロオキサラトホウ酸ナトリウム、ジフルオロオキサラトホウ酸カリウム、ビス（オキサラト）ホウ酸リチウム、ビス（オキサラト）ホウ酸ナトリウム、ビス（オキサラト）ホウ酸カリウム、テトラフルオロオキサラトリン酸リチウム（以降、ＬＴＦＯＰと記載する場合がある）、テトラフルオロオキサラトリン酸ナトリウム、テトラフルオロオキサラトリン酸カリウム、トリス（オキサラト）リン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム（以降、ＬｉＰＯ２Ｆ２と記載する場合がある）、フルオロリン酸リチウム等の過充電防止効果、負極皮膜形成効果や正極保護効果を有する化合物が挙げられる。
当該その他の添加剤の電解液中の含有量は０．０１質量％以上、８．００質量％以下が好ましい。
また、溶質として挙げられたイオン性塩は、溶質の好適な濃度の下限である０．５ｍｏｌ／Ｌよりも電解液中の含有量が少ない場合に、“その他の添加剤”として負極皮膜形成効果や正極保護効果を発揮し得る。この場合、電解液中の含有量が０．０１質量％以上、５．００質量％が好ましい。この場合のイオン性塩としては、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム、フルオロスルホン酸ナトリウム、フルオロスルホン酸カリウム、フルオロスルホン酸マグネシウム、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドナトリウム、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドカリウム、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドマグネシウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドリチウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドナトリウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドカリウム、ビス（フルオロスルホニル）イミドマグネシウム、（トリフルオロメタンスルホニル）（フルオロスルホニル）イミドリチウム、（トリフルオロメタンスルホニル）（フルオロスルホニル）イミドナトリウム、（トリフルオロメタンスルホニル）（フルオロスルホニル）イミドカリウム、（トリフルオロメタンスルホニル）（フルオロスルホニル）イミドマグネシウム、ビス（ジフルオロホスホニル）イミドリチウム、ビス（ジフルオロホスホニル）イミドナトリウム、ビス（ジフルオロホスホニル）イミドカリウム、ビス（ジフルオロホスホニル）イミドマグネシウム、（ジフルオロホスホニル）（フルオロスルホニル）イミドリチウム、（ジフルオロホスホニル）（フルオロスルホニル）イミドナトリウム、（ジフルオロホスホニル）（フルオロスルホニル）イミドカリウム、（ジフルオロホスホニル）（フルオロスルホニル）イミドマグネシウム、（ジフルオロホスホニル）（トリフルオロスルホニル）イミドリチウム、（ジフルオロホスホニル）（トリフルオロスルホニル）イミドナトリウム、（ジフルオロホスホニル）（トリフルオロスルホニル）イミドカリウム、及び（ジフルオロホスホニル）（トリフルオロスルホニル）イミドマグネシウム等が挙げられる。
更には、ポリマー電池と呼ばれる非水電解液電池に使用される場合のように非水電解液電池用電解液をゲル化剤や架橋ポリマーにより擬固体化して使用することも可能である。
２．非水電解液電池
本発明の非水電解液電池は、少なくとも、（ア）上記の非水電解液電池用電解液と、（イ）正極と、（ウ）負極とを含む。さらには、（エ）セパレータや外装体等を含むことが好ましい。
本発明の非水電解液電池は、少なくとも、（ア）上記の非水電解液電池用電解液と、（イ）正極と、（ウ）負極とを含む。さらには、（エ）セパレータや外装体等を含むことが好ましい。
〔（イ）正極〕
（イ）正極は、少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である。
（イ）正極は、少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である。
［正極活物質］
非水電解液中のカチオンがリチウム主体となるリチウムイオン二次電池の場合、（イ）正極を構成する正極活物質は、充放電が可能な種々の材料であれば特に限定されるものでないが、例えば、（Ａ）ニッケル、又はニッケルに加えてマンガン、コバルト、アルミニウムからなる群から選ばれる一つ以上の金属を含有し、かつ層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、（Ｂ）スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物、（Ｃ）リチウム含有オリビン型リン酸塩、及び（Ｄ）層状岩塩型構造を有するリチウム過剰層状遷移金属酸化物から少なくとも１種を含有するものが挙げられる。
非水電解液中のカチオンがリチウム主体となるリチウムイオン二次電池の場合、（イ）正極を構成する正極活物質は、充放電が可能な種々の材料であれば特に限定されるものでないが、例えば、（Ａ）ニッケル、又はニッケルに加えてマンガン、コバルト、アルミニウムからなる群から選ばれる一つ以上の金属を含有し、かつ層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物、（Ｂ）スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物、（Ｃ）リチウム含有オリビン型リン酸塩、及び（Ｄ）層状岩塩型構造を有するリチウム過剰層状遷移金属酸化物から少なくとも１種を含有するものが挙げられる。
（（Ａ）リチウム遷移金属複合酸化物）
正極活物質（Ａ）ニッケル、又はニッケルに加えてマンガン、コバルト、アルミニウムからなる群から選ばれる一つ以上の金属を含有し、かつ層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物としては、例えば、リチウム・ニッケル複合酸化物、リチウム・ニッケル・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物等が挙げられる。また、これらリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部を、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｂ、Ｂａ、Ｙ、Ｓｎ等の他の元素で置換したものを用いても良い。
正極活物質（Ａ）ニッケル、又はニッケルに加えてマンガン、コバルト、アルミニウムからなる群から選ばれる一つ以上の金属を含有し、かつ層状構造を有するリチウム遷移金属複合酸化物としては、例えば、リチウム・ニッケル複合酸化物、リチウム・ニッケル・コバルト複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン複合酸化物、リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物等が挙げられる。また、これらリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部を、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｂ、Ｂａ、Ｙ、Ｓｎ等の他の元素で置換したものを用いても良い。
リチウム・ニッケル複合酸化物の具体例としては、ＬｉＮｉＯ２やＭｇ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｔｉ等の異種元素を添加したニッケル酸リチウム、ＬｉＮｉＯ２粒子粉末の粒子表面の一部に酸化アルミニウムが被覆したものを用いても良い。
リチウム・ニッケル・コバルト複合酸化物及びニッケル・コバルトの一部をＡｌなどで置換した複合酸化物については、一般式［１−１］で示される。
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＭ１ ｃＯ２ ［１−１］
式［１−１］中、Ｍ１はＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素であり、ａは０．９≦ａ≦１．２であり、ｂ、ｃは、０．１≦ｂ≦０．３、０≦ｃ≦０．１の条件を満たす。
これらは、例えば、特開２００９−１３７８３４号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。具体的には、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８７Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．３Ａｌ０．１Ｏ２等が挙げられる。
ＬｉａＮｉ１−ｂ−ｃＣｏｂＭ１ ｃＯ２ ［１−１］
式［１−１］中、Ｍ１はＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素であり、ａは０．９≦ａ≦１．２であり、ｂ、ｃは、０．１≦ｂ≦０．３、０≦ｃ≦０．１の条件を満たす。
これらは、例えば、特開２００９−１３７８３４号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。具体的には、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８７Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．３Ａｌ０．１Ｏ２等が挙げられる。
リチウム・ニッケル・マンガン複合酸化物の具体例としては、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２等が挙げられる。
リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物及びニッケル・マンガン・コバルトの一部をＡｌなどで置換した複合酸化物としては、一般式［１−２］で示されるリチウム含有複合酸化物が挙げられる。
ＬｉｄＮｉｅＭｎｆＣｏｇＭ２ ｈＯ２ ［１−２］
式［１−２］中、Ｍ２はＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｎからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｄは０．９≦ｄ≦１．２であり、ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＝１、０≦ｅ≦０．７、０≦ｆ≦０．５、０≦ｇ≦０．５、及びｈ≧０の条件を満たす。
リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物は、構造安定性を高め、リチウム二次電池における高温での安全性を向上させるためにマンガンを一般式［１−２］に示す範囲で含有するものが好ましく、特にリチウムイオン二次電池の高率特性を高めるためにコバルトを一般式［１−２］に示す範囲でさらに含有するものがより好ましい。
具体的には、例えば４．３Ｖ以上に充放電領域を有する、Ｌｉ［Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．４５Ｍｎ０．３５Ｃｏ０．２］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．６Ｍｎ０．２Ｃｏ０．２］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．４９Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｚｒ０．０１］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．４９Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｍｇ０．０１］Ｏ２等が挙げられる。
ＬｉｄＮｉｅＭｎｆＣｏｇＭ２ ｈＯ２ ［１−２］
式［１−２］中、Ｍ２はＡｌ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｓｎからなる群より選ばれる少なくとも１つの元素であり、ｄは０．９≦ｄ≦１．２であり、ｅ、ｆ、ｇ及びｈは、ｅ＋ｆ＋ｇ＋ｈ＝１、０≦ｅ≦０．７、０≦ｆ≦０．５、０≦ｇ≦０．５、及びｈ≧０の条件を満たす。
リチウム・ニッケル・マンガン・コバルト複合酸化物は、構造安定性を高め、リチウム二次電池における高温での安全性を向上させるためにマンガンを一般式［１−２］に示す範囲で含有するものが好ましく、特にリチウムイオン二次電池の高率特性を高めるためにコバルトを一般式［１−２］に示す範囲でさらに含有するものがより好ましい。
具体的には、例えば４．３Ｖ以上に充放電領域を有する、Ｌｉ［Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．４５Ｍｎ０．３５Ｃｏ０．２］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．５Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．６Ｍｎ０．２Ｃｏ０．２］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．４９Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｚｒ０．０１］Ｏ２、Ｌｉ［Ｎｉ０．４９Ｍｎ０．３Ｃｏ０．２Ｍｇ０．０１］Ｏ２等が挙げられる。
（（Ｂ）スピネル構造を有するニッケル含有リチウムマンガン複合酸化物）
正極活物質（Ｂ）スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物としては、例えば、一般式［１−３］で示されるスピネル型リチウムマンガン複合酸化物が挙げられる。
Ｌｉｊ（Ｍｎ２−ｋＭ３ ｋ）Ｏ４ ［１−３］
式［１−３］中、Ｍ３はＮｉを含み、それ以外にＣｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ及びＴｉからなる群より選ばれる少なくとも１つの金属元素を含んでも良い。ｊは１．０５≦ｊ≦１．１５であり、ｋは０＜ｋ≦０．２０である。
具体的には、例えば、ＬｉＭｎ１．９Ｎｉ０．１Ｏ４、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等が挙げられる。
正極活物質（Ｂ）スピネル構造を有するリチウムマンガン複合酸化物としては、例えば、一般式［１−３］で示されるスピネル型リチウムマンガン複合酸化物が挙げられる。
Ｌｉｊ（Ｍｎ２−ｋＭ３ ｋ）Ｏ４ ［１−３］
式［１−３］中、Ｍ３はＮｉを含み、それ以外にＣｏ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ａｌ及びＴｉからなる群より選ばれる少なくとも１つの金属元素を含んでも良い。ｊは１．０５≦ｊ≦１．１５であり、ｋは０＜ｋ≦０．２０である。
具体的には、例えば、ＬｉＭｎ１．９Ｎｉ０．１Ｏ４、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等が挙げられる。
（（Ｃ）オリビン型リチウムリン酸塩）
正極活物質（Ｃ）オリビン型リチウムリン酸塩としては、例えば一般式［１−４］で示されるものが挙げられる。
ＬｉＦｅ１−ｎＭ４ ｎＰＯ４ ［１−４］
式［１−４］中、Ｍ４はＮｉを含み、それ以外にＣｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｒ及びＣｄから選ばれる少なくとも１つであり、ｎは、０＜ｎ≦１である。
具体的には、例えば、ＬｉＮｉＰＯ４等が挙げられる。
正極活物質（Ｃ）オリビン型リチウムリン酸塩としては、例えば一般式［１−４］で示されるものが挙げられる。
ＬｉＦｅ１−ｎＭ４ ｎＰＯ４ ［１−４］
式［１−４］中、Ｍ４はＮｉを含み、それ以外にＣｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｚｒ及びＣｄから選ばれる少なくとも１つであり、ｎは、０＜ｎ≦１である。
具体的には、例えば、ＬｉＮｉＰＯ４等が挙げられる。
（（Ｄ）リチウム過剰層状遷移金属酸化物）
正極活物質（Ｄ）層状岩塩型構造を有するニッケル含有リチウム過剰層状遷移金属酸化物としては、例えば一般式［１−５］で示されるものが挙げられる。
ｘＬｉＭ５Ｏ２・（１−ｘ）Ｌｉ２Ｍ６Ｏ３ ［１−５］
式［１−５］中、ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数であり、Ｍ５は、平均酸化数が３＋である少なくとも１種以上の金属元素であり、Ｍ６は、平均酸化数が４＋である少なくとも１種の金属元素である。式［１−５］中、Ｍ５は、好ましくは３価のＭｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒから選ばれてなる１種の金属元素であるが、２価と４価の等量の金属で平均酸化数を３価にしてもよい。
また、式［１−５］中、Ｍ６は、好ましくはＭｎ、Ｚｒ、Ｔｉから選ばれてなる１種以上の金属元素である。なお、Ｍ５、Ｍ６のどちらかに必ずニッケルが含まれる。具体的には、０．５［ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．５［ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．５［ＬｉＮｉ０．３７５Ｃｏ０．２５Ｍｎ０．３７５Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．５［ＬｉＮｉ０．３７５Ｃｏ０．１２５Ｆｅ０．１２５Ｍｎ０．３７５Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．４５［ＬｉＮｉ０．３７５Ｃｏ０．２５Ｍｎ０．３７５Ｏ２］・０．１０［Ｌｉ２ＴｉＯ３］・０．４５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］等が挙げられる。
この一般式［１−５］で表される正極活物質（Ｄ）は、４．４Ｖ（Ｌｉ基準）以上の高電圧充電で高容量を発現することが知られている（例えば、米国特許７，１３５，２５２号明細書 ）。
これら正極活物質は、例えば特開２００８−２７０２０１号公報、ＷＯ２０１３／１１８６６１号公報、特開２０１３−０３０２８４号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。
正極活物質（Ｄ）層状岩塩型構造を有するニッケル含有リチウム過剰層状遷移金属酸化物としては、例えば一般式［１−５］で示されるものが挙げられる。
ｘＬｉＭ５Ｏ２・（１−ｘ）Ｌｉ２Ｍ６Ｏ３ ［１−５］
式［１−５］中、ｘは、０＜ｘ＜１を満たす数であり、Ｍ５は、平均酸化数が３＋である少なくとも１種以上の金属元素であり、Ｍ６は、平均酸化数が４＋である少なくとも１種の金属元素である。式［１−５］中、Ｍ５は、好ましくは３価のＭｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒから選ばれてなる１種の金属元素であるが、２価と４価の等量の金属で平均酸化数を３価にしてもよい。
また、式［１−５］中、Ｍ６は、好ましくはＭｎ、Ｚｒ、Ｔｉから選ばれてなる１種以上の金属元素である。なお、Ｍ５、Ｍ６のどちらかに必ずニッケルが含まれる。具体的には、０．５［ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．５［ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．５［ＬｉＮｉ０．３７５Ｃｏ０．２５Ｍｎ０．３７５Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．５［ＬｉＮｉ０．３７５Ｃｏ０．１２５Ｆｅ０．１２５Ｍｎ０．３７５Ｏ２］・０．５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］、０．４５［ＬｉＮｉ０．３７５Ｃｏ０．２５Ｍｎ０．３７５Ｏ２］・０．１０［Ｌｉ２ＴｉＯ３］・０．４５［Ｌｉ２ＭｎＯ３］等が挙げられる。
この一般式［１−５］で表される正極活物質（Ｄ）は、４．４Ｖ（Ｌｉ基準）以上の高電圧充電で高容量を発現することが知られている（例えば、米国特許７，１３５，２５２号明細書 ）。
これら正極活物質は、例えば特開２００８−２７０２０１号公報、ＷＯ２０１３／１１８６６１号公報、特開２０１３−０３０２８４号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。
正極活物質としては、上記（Ａ）〜（Ｄ）から選ばれる少なくとも１つを主成分として含有し、少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％であればよいが、それ以外に含まれるものとしては、例えばＦｅＳ２、ＴｉＳ２、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＭｏＯ３、ＭｏＳ２等の遷移元素カルコゲナイド、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等が挙げられる。
［正極集電体］
（イ）正極は、正極集電体を有する。正極集電体としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金等を用いることができる。
（イ）正極は、正極集電体を有する。正極集電体としては、例えば、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金等を用いることができる。
［正極活物質層］
（イ）正極は、例えば正極集電体の少なくとも一方の面に正極活物質層が形成される。正極活物質層は、例えば、前述の正極活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とにより構成される。
結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、炭素繊維、黒鉛（粒状黒鉛や燐片状黒鉛）、フッ素化黒鉛等の炭素材料を用いることができる。正極においては、結晶性の低いアセチレンブラックやケッチェンブラックを用いることが好ましい。
（イ）正極は、例えば正極集電体の少なくとも一方の面に正極活物質層が形成される。正極活物質層は、例えば、前述の正極活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とにより構成される。
結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、炭素繊維、黒鉛（粒状黒鉛や燐片状黒鉛）、フッ素化黒鉛等の炭素材料を用いることができる。正極においては、結晶性の低いアセチレンブラックやケッチェンブラックを用いることが好ましい。
〔（ウ）負極〕
負極材料としては、特に限定されないが、リチウム電池及びリチウムイオン電池の場合、リチウム金属、リチウム金属と他の金属との合金や金属間化合物、種々の炭素材料（人造黒鉛、天然黒鉛など）、金属酸化物、金属窒化物、スズ（単体）、スズ化合物、ケイ素（単体）、ケイ素化合物、活性炭、導電性ポリマー等が用いられる。
負極材料としては、特に限定されないが、リチウム電池及びリチウムイオン電池の場合、リチウム金属、リチウム金属と他の金属との合金や金属間化合物、種々の炭素材料（人造黒鉛、天然黒鉛など）、金属酸化物、金属窒化物、スズ（単体）、スズ化合物、ケイ素（単体）、ケイ素化合物、活性炭、導電性ポリマー等が用いられる。
炭素材料とは、例えば、易黒鉛化炭素や、（００２）面の面間隔が０．３７ｎｍ以上の難黒鉛化炭素（ハードカーボン）や、（００２）面の面間隔が０．３４ｎｍ以下の黒鉛などである。より具体的には、熱分解性炭素、コークス類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、活性炭あるいはカーボンブラック類などがある。このうち、コークス類にはピッチコークス、ニードルコークスあるいは石油コークスなどが含まれる。有機高分子化合物焼成体とは、フェノール樹脂やフラン樹脂などを適当な温度で焼成して炭素化したものをいう。炭素材料は、リチウムの吸蔵及び放出に伴う結晶構造の変化が非常に少ないため、高いエネルギー密度が得られると共に優れたサイクル特性が得られるので好ましい。なお、炭素材料の形状は、繊維状、球状、粒状あるいは鱗片状のいずれでもよい。また、非晶質炭素や非晶質炭素を表面に被覆した黒鉛材料は、材料表面と電解液との反応性が低くなるため、より好ましい。
（ウ）負極は、少なくとも１種の負極活物質を含むことが好ましい。
［負極活物質］
非水電解液中のカチオンがリチウム主体となるリチウムイオン二次電池の場合、（ウ）負極を構成する負極活物質としては、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能なものであり、例えば（Ｅ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍ以下の炭素材料、（Ｆ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍを超える炭素材料、（Ｇ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属の酸化物、（Ｈ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金、及び（Ｉ）リチウムチタン酸化物から選ばれる少なくとも１種を含有するものが挙げられる。これら負極活物質は、１種を単独で用いることができ、２種以上を組合せて用いることもできる。
非水電解液中のカチオンがリチウム主体となるリチウムイオン二次電池の場合、（ウ）負極を構成する負極活物質としては、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能なものであり、例えば（Ｅ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍ以下の炭素材料、（Ｆ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍを超える炭素材料、（Ｇ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属の酸化物、（Ｈ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金、及び（Ｉ）リチウムチタン酸化物から選ばれる少なくとも１種を含有するものが挙げられる。これら負極活物質は、１種を単独で用いることができ、２種以上を組合せて用いることもできる。
（（Ｅ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍ以下の炭素材料）
負極活物質（Ｅ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍ以下の炭素材料としては、例えば熱分解炭素類、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等）、グラファイト類、有機高分子化合物焼成体（例えばフェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等が挙げられ、これらは黒鉛化したものでもよい。当該炭素材料は、Ｘ線回折法で測定した（００２）面の面間隔（ｄ００２）が０．３４０ｎｍ以下のものであり、中でも、その真密度が１．７０ｇ／ｃｍ３以上である黒鉛又はそれに近い性質を有する高結晶性炭素材料が好ましい。
負極活物質（Ｅ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍ以下の炭素材料としては、例えば熱分解炭素類、コークス類（例えばピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等）、グラファイト類、有機高分子化合物焼成体（例えばフェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等が挙げられ、これらは黒鉛化したものでもよい。当該炭素材料は、Ｘ線回折法で測定した（００２）面の面間隔（ｄ００２）が０．３４０ｎｍ以下のものであり、中でも、その真密度が１．７０ｇ／ｃｍ３以上である黒鉛又はそれに近い性質を有する高結晶性炭素材料が好ましい。
（（Ｆ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍを超える炭素材料）
負極活物質（Ｆ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍを超える炭素材料としては、非晶質炭素が挙げられ、これは、２０００℃以上の高温で熱処理してもほとんど積層秩序が変化しない炭素材料である。例えば難黒鉛化炭素（ハードカーボン）、１５００℃以下で焼成したメソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、メソペーズビッチカーボンファイバー（ＭＣＦ）等が例示される。株式会社クレハ製のカーボトロン（登録商標）Ｐ等は、その代表的な事例である。
負極活物質（Ｆ）Ｘ線回折における格子面（００２面）のｄ値が０．３４０ｎｍを超える炭素材料としては、非晶質炭素が挙げられ、これは、２０００℃以上の高温で熱処理してもほとんど積層秩序が変化しない炭素材料である。例えば難黒鉛化炭素（ハードカーボン）、１５００℃以下で焼成したメソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、メソペーズビッチカーボンファイバー（ＭＣＦ）等が例示される。株式会社クレハ製のカーボトロン（登録商標）Ｐ等は、その代表的な事例である。
（（Ｇ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属の酸化物）
負極活物質（Ｇ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属の酸化物としては、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な、例えば酸化シリコン、酸化スズ等が挙げられる。
Ｓｉの超微粒子がＳｉＯ２中に分散した構造を持つＳｉＯｘ等がある。この材料を負極活物質として用いると、Ｌｉと反応するＳｉが超微粒子であるために充放電がスムーズに行われる一方で、上記構造を有するＳｉＯｘ粒子自体は表面積が小さいため、負極活物質層を形成するための組成物（ペースト）とした際の塗料性や負極合剤層の集電体に対する接着性も良好である。
なお、ＳｉＯｘは充放電に伴う体積変化が大きいため、ＳｉＯｘと上述負極活物質（Ｅ）の黒鉛とを特定比率で負極活物質に併用することで高容量化と良好な充放電サイクル特性とを両立することができる。
負極活物質（Ｇ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属の酸化物としては、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な、例えば酸化シリコン、酸化スズ等が挙げられる。
Ｓｉの超微粒子がＳｉＯ２中に分散した構造を持つＳｉＯｘ等がある。この材料を負極活物質として用いると、Ｌｉと反応するＳｉが超微粒子であるために充放電がスムーズに行われる一方で、上記構造を有するＳｉＯｘ粒子自体は表面積が小さいため、負極活物質層を形成するための組成物（ペースト）とした際の塗料性や負極合剤層の集電体に対する接着性も良好である。
なお、ＳｉＯｘは充放電に伴う体積変化が大きいため、ＳｉＯｘと上述負極活物質（Ｅ）の黒鉛とを特定比率で負極活物質に併用することで高容量化と良好な充放電サイクル特性とを両立することができる。
（（Ｈ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金）
負極活物質（Ｈ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金としては、例えばシリコン、スズ、アルミニウム等の金属、シリコン合金、スズ合金、アルミニウム合金等が挙げられ、これらの金属や合金が、充放電に伴いリチウムと合金化した材料も使用できる。
これらの好ましい具体例としては、ＷＯ２００４／１００２９３号や特開２００８−０１６４２４号等に記載される、例えばケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）等の金属単体（例えば粉末状のもの）、該金属合金、該金属を含有する化合物、該金属にスズ（Ｓｎ）とコバルト（Ｃｏ）とを含む合金等が挙げられる。当該金属を電極に使用した場合、高い充電容量を発現することができ、かつ、充放電に伴う体積の膨張・収縮が比較的少ないことから好ましい。また、これらの金属は、これをリチウムイオン二次電池の負極に用いた場合に、充電時にＬｉと合金化するため、高い充電容量を発現することが知られており、この点でも好ましい。
さらに、例えばＷＯ２００４／０４２８５１号、ＷＯ２００７／０８３１５５号等に記載される、サブミクロン直径のシリコンのピラーから形成された負極活物質、シリコンで構成される繊維からなる負極活物質等を用いてもよい。
負極活物質（Ｈ）Ｓｉ、Ｓｎ、Ａｌから選ばれる１種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金としては、例えばシリコン、スズ、アルミニウム等の金属、シリコン合金、スズ合金、アルミニウム合金等が挙げられ、これらの金属や合金が、充放電に伴いリチウムと合金化した材料も使用できる。
これらの好ましい具体例としては、ＷＯ２００４／１００２９３号や特開２００８−０１６４２４号等に記載される、例えばケイ素（Ｓｉ）、スズ（Ｓｎ）等の金属単体（例えば粉末状のもの）、該金属合金、該金属を含有する化合物、該金属にスズ（Ｓｎ）とコバルト（Ｃｏ）とを含む合金等が挙げられる。当該金属を電極に使用した場合、高い充電容量を発現することができ、かつ、充放電に伴う体積の膨張・収縮が比較的少ないことから好ましい。また、これらの金属は、これをリチウムイオン二次電池の負極に用いた場合に、充電時にＬｉと合金化するため、高い充電容量を発現することが知られており、この点でも好ましい。
さらに、例えばＷＯ２００４／０４２８５１号、ＷＯ２００７／０８３１５５号等に記載される、サブミクロン直径のシリコンのピラーから形成された負極活物質、シリコンで構成される繊維からなる負極活物質等を用いてもよい。
（（Ｉ）リチウムチタン酸化物）
負極活物質（Ｉ）リチウムチタン酸化物としては、例えば、スピネル構造を有するチタン酸リチウム、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウム等を挙げることができる。
スピネル構造を有するチタン酸リチウムとしては、例えば、Ｌｉ４＋αＴｉ５Ｏ１２（αは充放電反応により０≦α≦３の範囲内で変化する）を挙げることができる。また、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウムとしては、例えば、Ｌｉ２＋βＴｉ３Ｏ７（βは充放電反応により０≦β≦３の範囲内で変化する）を挙げることができる。これら負極活物質は、例えば特開２００７−０１８８８３号公報、特開２００９−１７６７５２号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。
例えば、非水電解液中のカチオンがナトリウム主体となるナトリウムイオン二次電池の場合、負極活物質としてハードカーボンやＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＭｏＯ３等の酸化物等が用いられる。例えば、非水電解液中のカチオンがナトリウム主体となるナトリウムイオン二次電池の場合、正極活物質としてＮａＦｅＯ２、ＮａＣｒＯ２、ＮａＮｉＯ２、ＮａＭｎＯ２、ＮａＣｏＯ２等のナトリウム含有遷移金属複合酸化物、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物のＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等の遷移金属が複数混合したもの、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属の一部が他の遷移金属以外の金属に置換されたもの、Ｎａ２ＦｅＰ２Ｏ７、ＮａＣｏ３（ＰＯ４）２Ｐ２Ｏ７等の遷移金属のリン酸化合物、ＴｉＳ２、ＦｅＳ２等の硫化物、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等が使用される。
負極活物質（Ｉ）リチウムチタン酸化物としては、例えば、スピネル構造を有するチタン酸リチウム、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウム等を挙げることができる。
スピネル構造を有するチタン酸リチウムとしては、例えば、Ｌｉ４＋αＴｉ５Ｏ１２（αは充放電反応により０≦α≦３の範囲内で変化する）を挙げることができる。また、ラムスデライト構造を有するチタン酸リチウムとしては、例えば、Ｌｉ２＋βＴｉ３Ｏ７（βは充放電反応により０≦β≦３の範囲内で変化する）を挙げることができる。これら負極活物質は、例えば特開２００７−０１８８８３号公報、特開２００９−１７６７５２号公報等に記載される製造方法等に準じて調製することができる。
例えば、非水電解液中のカチオンがナトリウム主体となるナトリウムイオン二次電池の場合、負極活物質としてハードカーボンやＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ５、ＭｏＯ３等の酸化物等が用いられる。例えば、非水電解液中のカチオンがナトリウム主体となるナトリウムイオン二次電池の場合、正極活物質としてＮａＦｅＯ２、ＮａＣｒＯ２、ＮａＮｉＯ２、ＮａＭｎＯ２、ＮａＣｏＯ２等のナトリウム含有遷移金属複合酸化物、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物のＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ等の遷移金属が複数混合したもの、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属の一部が他の遷移金属以外の金属に置換されたもの、Ｎａ２ＦｅＰ２Ｏ７、ＮａＣｏ３（ＰＯ４）２Ｐ２Ｏ７等の遷移金属のリン酸化合物、ＴｉＳ２、ＦｅＳ２等の硫化物、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等が使用される。
［負極集電体］
（ウ）負極は、負極集電体を有する。負極集電体としては、例えば、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金等を用いることができる。
（ウ）負極は、負極集電体を有する。負極集電体としては、例えば、銅、ステンレス鋼、ニッケル、チタン又はこれらの合金等を用いることができる。
［負極活物質層］
（ウ）負極は、例えば負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が形成される。負極活物質層は、例えば、前述の負極活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とにより構成される。
結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、炭素繊維、黒鉛（粒状黒鉛や燐片状黒鉛）、フッ素化黒鉛等の炭素材料を用いることができる。
（ウ）負極は、例えば負極集電体の少なくとも一方の面に負極活物質層が形成される。負極活物質層は、例えば、前述の負極活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とにより構成される。
結着剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、酢酸フタル酸セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
導電剤としては、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、炭素繊維、黒鉛（粒状黒鉛や燐片状黒鉛）、フッ素化黒鉛等の炭素材料を用いることができる。
〔電極（（イ）正極及び（ウ）負極）の製造方法〕
電極は、例えば、活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とを所定の配合量でＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）や水等の溶媒中に分散混練し、得られたペーストを集電体に塗布、乾燥して活物質層を形成することで得ることができる。得られた電極は、ロールプレス等の方法により圧縮して、適当な密度の電極に調節することが好ましい。
電極は、例えば、活物質と、結着剤と、必要に応じて導電剤とを所定の配合量でＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）や水等の溶媒中に分散混練し、得られたペーストを集電体に塗布、乾燥して活物質層を形成することで得ることができる。得られた電極は、ロールプレス等の方法により圧縮して、適当な密度の電極に調節することが好ましい。
〔（エ）セパレータ〕
上記の非水電解液電池は、（エ）セパレータを備えることができる。（イ）正極と（ウ）負極の接触を防ぐためのセパレータとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンや、セルロース、紙、又はガラス繊維等で作られた不織布や多孔質シートが使用される。これらのフィルムは、電解液がしみ込んでイオンが透過し易いように、微多孔化されているものが好ましい。
ポリオレフィンセパレータとしては、例えば多孔性ポリオレフィンフィルム等の微多孔性高分子フィルムといった正極と負極とを電気的に絶縁し、かつリチウムイオンが透過可能な膜が挙げられる。多孔性ポリオレフィンフィルムの具体例としては、例えば多孔性ポリエチレンフィルム単独、又は多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンフィルムとを重ね合わせて複層フィルムとして用いてもよい。また、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとを複合化したフィルム等が挙げられる。
上記の非水電解液電池は、（エ）セパレータを備えることができる。（イ）正極と（ウ）負極の接触を防ぐためのセパレータとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンや、セルロース、紙、又はガラス繊維等で作られた不織布や多孔質シートが使用される。これらのフィルムは、電解液がしみ込んでイオンが透過し易いように、微多孔化されているものが好ましい。
ポリオレフィンセパレータとしては、例えば多孔性ポリオレフィンフィルム等の微多孔性高分子フィルムといった正極と負極とを電気的に絶縁し、かつリチウムイオンが透過可能な膜が挙げられる。多孔性ポリオレフィンフィルムの具体例としては、例えば多孔性ポリエチレンフィルム単独、又は多孔性ポリエチレンフィルムと多孔性ポリプロピレンフィルムとを重ね合わせて複層フィルムとして用いてもよい。また、多孔性のポリエチレンフィルムとポリプロピレンフィルムとを複合化したフィルム等が挙げられる。
〔外装体〕
非水電解液電池を構成するにあたり、非水電解液電池の外装体としては、例えばコイン型、円筒型、角型等の金属缶や、ラミネート外装体を用いることができる。金属缶材料としては、例えばニッケルメッキを施した鉄鋼板、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン等が挙げられる。
ラミネート外装体としては、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、ＳＵＳ製ラミネートフィルム、シリカをコーティングしたポリプロピレン、ポリエチレン等のラミネートフィルム等を用いることができる。
非水電解液電池を構成するにあたり、非水電解液電池の外装体としては、例えばコイン型、円筒型、角型等の金属缶や、ラミネート外装体を用いることができる。金属缶材料としては、例えばニッケルメッキを施した鉄鋼板、ステンレス鋼板、ニッケルメッキを施したステンレス鋼板、アルミニウム又はその合金、ニッケル、チタン等が挙げられる。
ラミネート外装体としては、例えば、アルミニウムラミネートフィルム、ＳＵＳ製ラミネートフィルム、シリカをコーティングしたポリプロピレン、ポリエチレン等のラミネートフィルム等を用いることができる。
本実施形態にかかる非水電解液電池の構成は、特に制限されるものではないが、例えば、正極及び負極が対向配置された電極素子と、非水電解液とが、外装体に内包されている構成とすることができる。非水電解液電池の形状は、特に限定されるものではないが、以上の各要素からコイン状、円筒状、角形、又はアルミラミネートシート型等の形状の電気化学デバイスが組み立てられる。
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの記載に何ら制限を受けるものではない。
〔ＮＣＭ８１１正極の作製〕
ＬｉＮｉ0.8Ｍｎ0.1Ｃｏ0.1Ｏ２粉末９１．０質量％に、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（以降ＰＶＤＦ）を４．５質量％、導電材としてアセチレンブラックを４．５質量％混合し、さらにＮ−メチル−２−ピロリドン（以降ＮＭＰ）を添加し、正極合材ペーストを作製した。このペーストをアルミニウム箔（Ａ１０８５）の両面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、４×５cmに打ち抜くことで試験用ＮＣＭ８１１正極を得た。
ＬｉＮｉ0.8Ｍｎ0.1Ｃｏ0.1Ｏ２粉末９１．０質量％に、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（以降ＰＶＤＦ）を４．５質量％、導電材としてアセチレンブラックを４．５質量％混合し、さらにＮ−メチル−２−ピロリドン（以降ＮＭＰ）を添加し、正極合材ペーストを作製した。このペーストをアルミニウム箔（Ａ１０８５）の両面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、４×５cmに打ち抜くことで試験用ＮＣＭ８１１正極を得た。
〔ＮＣＡ正極の作製〕
ＬｉＮｉ0.87Ｃｏ0.10Ａｌ0.03Ｏ２粉末８９．０質量％に、バインダーとしてＰＶＤＦを５．０質量％、導電材としてアセチレンブラックを６．０質量％混合し、さらにＮＭＰを添加し、正極合材ペーストを作製した。このペーストをアルミニウム箔（Ａ１０８５）の両面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、４×５cmに打ち抜くことで試験用ＮＣＡ正極を得た。
ＬｉＮｉ0.87Ｃｏ0.10Ａｌ0.03Ｏ２粉末８９．０質量％に、バインダーとしてＰＶＤＦを５．０質量％、導電材としてアセチレンブラックを６．０質量％混合し、さらにＮＭＰを添加し、正極合材ペーストを作製した。このペーストをアルミニウム箔（Ａ１０８５）の両面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、４×５cmに打ち抜くことで試験用ＮＣＡ正極を得た。
〔黒鉛負極の作製〕
人造黒鉛粉末９２．０質量％に、バインダーとして８．０質量％のＰＶＤＦを混合し、さらにＮＭＰを添加し、負極合材ペーストを作製した。このペーストを銅箔の片面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、４×５cmに打ち抜くことで試験用黒鉛負極を得た。
人造黒鉛粉末９２．０質量％に、バインダーとして８．０質量％のＰＶＤＦを混合し、さらにＮＭＰを添加し、負極合材ペーストを作製した。このペーストを銅箔の片面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、４×５cmに打ち抜くことで試験用黒鉛負極を得た。
〔一般式（１）で示される不飽和結合を有するケイ素化合物の合成〕
上記一般式（１）で示される不飽和結合を有する置換基を備えたケイ素化合物は種々の方法により製造できる。製造法としては、限定されることはないが、例えば、四塩化ケイ素とエチニルグリニャール試薬とをテトラヒドロフラン中で内温４０℃以下にて反応させる事により、エチニルトリクロロシラン、ジエチニルジクロロシラン、トリエチニルクロロシラン、テトラエチニルシラン（１−１５）が得られる。この時、エチニルグリニャール試薬の使用量を調整して反応させた後に、内温１００℃以下で減圧蒸留する事によりこれらのケイ素化合物を作り分けることが可能である。
上記一般式（１）で示される不飽和結合を有する置換基を備えたケイ素化合物は種々の方法により製造できる。製造法としては、限定されることはないが、例えば、四塩化ケイ素とエチニルグリニャール試薬とをテトラヒドロフラン中で内温４０℃以下にて反応させる事により、エチニルトリクロロシラン、ジエチニルジクロロシラン、トリエチニルクロロシラン、テトラエチニルシラン（１−１５）が得られる。この時、エチニルグリニャール試薬の使用量を調整して反応させた後に、内温１００℃以下で減圧蒸留する事によりこれらのケイ素化合物を作り分けることが可能である。
そして、（１−１）、（１−２）、（１−３）、（１−４）、（１−６）、（１−７）、（１−８）、（１−１０）はトリエチニルクロロシランを原料とし、トリエチルアミン等の塩基存在下で、１当量の対応するアルコールを反応させる事で容易に入手できた。同様に、（１−１１）、（１−１３）、（１−１４）、（１−１６）、（１−２８）は、トリエチニルクロロシランに１当量の対応する有機リチウム試薬、又はグリニャール試薬、又はフッ化カリウムを反応させる事で入手した。
（１−５）はジエチニルジクロロシランにトリエチルアミン等の塩基存在下で２当量のメタノールを反応させる事で、（１−１７）は２当量のアリルグリニャール試薬を反応させる事で、（１−１９）は２当量のナトリウムアセチリドを反応させる事で得た。（１−２５）、（１−２６）、（１−２７）はジエチニルジクロロシランに、塩基存在下で１当量の対応するアルコール、又は有機リチウム試薬を反応させた後に、更に１当量のフッ化カリウムを反応させる事で得た。
更に（１−９）、（１−２０）はエチニルトリクロロシランを原料とし、３当量のプロパルギルアルコール、又はナトリウムアセチリドを反応させる事でそれぞれを得た。
（１−１２）はフェニルトリクロロシランに３当量のエチニルグリニャール試薬を反応させる事で、（１−１８）はフェニルトリクロロシランに当モル数のエチニルグリニャール試薬を反応させた後に２当量のナトリウムアセチリドを反応させる事で得られた。
（１−２４）はトリクロロメチルシランに３当量のエチニルグリニャール試薬を反応させる事で得た。そして、（１−２１）、（１−２２）、（１−２３）はトリクロロメチルシランに２当量のエチニルグリニャール試薬を反応させた後に、トリエチルアミン等の塩基存在下で１当量の対応するアルコール、又は有機リチウム試薬を反応させる事で得た。
〔（ＩＶ）について〕
市販のフルオロスルホン酸を０℃に冷却しながら１当量のアンモニアで中和する事でフルオロスルホン酸アンモニウムが得られた。このフルオロスルホン酸アンモニウムに塩化リチウムを加え、カチオン交換を行う事によってＬｉＳＯ３Ｆが得られた。
エテンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−１）」と記載する場合がある）はＡｌｄｒｉｃｈ社製のものを使用した。
また、Ａｌｄｒｉｃｈ社製のメタンスルホニルクロリド、東京化成工業製のベンゼンスルホニルクロリド、ジクロロリン酸フェニル、和光純薬製のフェニルジクロロホスフィンオキシドを、フッ化カリウムでフッ素する事で、それぞれ、メタンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−４）」と記載する場合がある）、ベンゼンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−２）」と記載する場合がある）、ジフルオロリン酸フェニル（以降、「化合物（４−１）」と記載する場合がある）、フェニルジフルオロホスフィンオキシド（以降、「化合物（４−２）」と記載する場合がある）を得た。
また、トリフルオロメタンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−３）」と記載する場合がある）はセントラル硝子製のものを使用した。
また、エチルフルオロリン酸リチウム（以降、「化合物（３−１）」と記載する場合がある）は、ジフルオロリン酸リチウムにエタノールを反応させる事で得た。
以下に示す化合物（５−１）、（５−３）は、Combi-blocks社製のテトラヒドロチオフェン−３−オール−１，１−ジオキシドと、Ａｌｄｒｉｃ社製のメタンスルホニルクロリド、または非特許文献１に記載された手法にてジフルオロリン酸カリウムをオキシ塩化リンにて塩素化して合成したクロロジフルオロホスフィンオキシドとの反応にてそれぞれ得た。
また、以下に示す化合物（５−２）は、上記のテトラヒドロチオフェン−３−オール−１，１−ジオキシドと東京化成工業製の２−クロロエタンスルホニルクロリドを反応させた後に、トリエチルアミンを作用させて脱塩酸にて二重結合を形成させる事で得た。
また、特許文献１０に記載された手法にて２、３−ジヒドロキシプロパンスルホン酸ナトリウムと塩化チオニルを反応させた後に塩酸水溶液で処理する事で合成した２−ヒドロキシ−１，３−プロパンスルトンと、上記のクロロジフルオロホスフィンオキシドとを反応させる事で以下に示す化合物（５−４）を得た。
市販のフルオロスルホン酸を０℃に冷却しながら１当量のアンモニアで中和する事でフルオロスルホン酸アンモニウムが得られた。このフルオロスルホン酸アンモニウムに塩化リチウムを加え、カチオン交換を行う事によってＬｉＳＯ３Ｆが得られた。
エテンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−１）」と記載する場合がある）はＡｌｄｒｉｃｈ社製のものを使用した。
また、Ａｌｄｒｉｃｈ社製のメタンスルホニルクロリド、東京化成工業製のベンゼンスルホニルクロリド、ジクロロリン酸フェニル、和光純薬製のフェニルジクロロホスフィンオキシドを、フッ化カリウムでフッ素する事で、それぞれ、メタンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−４）」と記載する場合がある）、ベンゼンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−２）」と記載する場合がある）、ジフルオロリン酸フェニル（以降、「化合物（４−１）」と記載する場合がある）、フェニルジフルオロホスフィンオキシド（以降、「化合物（４−２）」と記載する場合がある）を得た。
また、トリフルオロメタンスルホニルフルオリド（以降、「化合物（２−３）」と記載する場合がある）はセントラル硝子製のものを使用した。
また、エチルフルオロリン酸リチウム（以降、「化合物（３−１）」と記載する場合がある）は、ジフルオロリン酸リチウムにエタノールを反応させる事で得た。
以下に示す化合物（５−１）、（５−３）は、Combi-blocks社製のテトラヒドロチオフェン−３−オール−１，１−ジオキシドと、Ａｌｄｒｉｃ社製のメタンスルホニルクロリド、または非特許文献１に記載された手法にてジフルオロリン酸カリウムをオキシ塩化リンにて塩素化して合成したクロロジフルオロホスフィンオキシドとの反応にてそれぞれ得た。
また、以下に示す化合物（５−２）は、上記のテトラヒドロチオフェン−３−オール−１，１−ジオキシドと東京化成工業製の２−クロロエタンスルホニルクロリドを反応させた後に、トリエチルアミンを作用させて脱塩酸にて二重結合を形成させる事で得た。
また、特許文献１０に記載された手法にて２、３−ジヒドロキシプロパンスルホン酸ナトリウムと塩化チオニルを反応させた後に塩酸水溶液で処理する事で合成した２−ヒドロキシ−１，３−プロパンスルトンと、上記のクロロジフルオロホスフィンオキシドとを反応させる事で以下に示す化合物（５−４）を得た。
〔ＬｉＰＦ６溶液（ＤＭＣ、ＥＭＣ）の調製〕
特許文献９に開示した方法に従って、ＬｉＰＦ６濃縮液の合成を行った。すなわち、炭酸エステル（ＤＭＣ、又はＥＭＣ）中で、三塩化リンと塩化リチウムと塩素を反応させて六塩化リン酸リチウムを合成した後に、そこにフッ化水素を導入する事でフッ素化を行い、ＬｉＰＦ６と塩化水素と未反応のフッ化水素が含まれるＤＭＣ溶液、ＥＭＣ溶液をそれぞれ得た。これを減圧濃縮する事でほぼ全ての塩化水素と大部分のフッ化水素が除去されたＬｉＰＦ６濃縮液が得られた。残るフッ化水素を取り除くため、各炭酸エステルを添加して濃度３０．０質量％に調整して粘度を下げた後に、濃縮液各１００ｇに対して１０質量％の脱水イオン交換樹脂を添加し、精製処理を行った。これによって、３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＤＭＣ溶液と、３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＥＭＣ溶液が得られた。
特許文献９に開示した方法に従って、ＬｉＰＦ６濃縮液の合成を行った。すなわち、炭酸エステル（ＤＭＣ、又はＥＭＣ）中で、三塩化リンと塩化リチウムと塩素を反応させて六塩化リン酸リチウムを合成した後に、そこにフッ化水素を導入する事でフッ素化を行い、ＬｉＰＦ６と塩化水素と未反応のフッ化水素が含まれるＤＭＣ溶液、ＥＭＣ溶液をそれぞれ得た。これを減圧濃縮する事でほぼ全ての塩化水素と大部分のフッ化水素が除去されたＬｉＰＦ６濃縮液が得られた。残るフッ化水素を取り除くため、各炭酸エステルを添加して濃度３０．０質量％に調整して粘度を下げた後に、濃縮液各１００ｇに対して１０質量％の脱水イオン交換樹脂を添加し、精製処理を行った。これによって、３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＤＭＣ溶液と、３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＥＭＣ溶液が得られた。
〔基準電解液の調製〕
上記で調製した３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＥＭＣ溶液と、非水溶媒である、ＥＭＣ、ＤＥＣ、ＥＣとを、ＬｉＰＦ６濃度が１．０Ｍ、溶媒比（体積）がＥＭＣ：ＤＥＣ：ＥＣ＝４：２：３となるように混合し、これを基準電解液１とした。
同様に、３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＤＭＣ溶液と、ＤＭＣとＥＣとを、ＬｉＰＦ６濃度が１．０Ｍ、溶媒比（体積）がＤＭＣ：ＥＣ＝２：１となるように混合したものを基準電解液２とした。
上記で調製した３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＥＭＣ溶液と、非水溶媒である、ＥＭＣ、ＤＥＣ、ＥＣとを、ＬｉＰＦ６濃度が１．０Ｍ、溶媒比（体積）がＥＭＣ：ＤＥＣ：ＥＣ＝４：２：３となるように混合し、これを基準電解液１とした。
同様に、３０．０質量％のＬｉＰＦ６／ＤＭＣ溶液と、ＤＭＣとＥＣとを、ＬｉＰＦ６濃度が１．０Ｍ、溶媒比（体積）がＤＭＣ：ＥＣ＝２：１となるように混合したものを基準電解液２とした。
〔実施例及び比較例に係る非水電解液の調製〕
基準電解液１に対し、０．２５質量％に相当するケイ素化合物（１−１）を加え、１時間攪拌して溶解した。これを非水電解液1-(1-1)-0.25-(0)とした。
次に、基準電解液１に対し、０．２５質量％に相当するケイ素化合物（１−１）と、０．０２質量％に相当するＬｉＳＯ３Ｆを加え、１時間攪拌して溶解した。これを非水電解液1-(1-1)-0.25-LiSO3F-0.02とした。
基準電解液１に対し、０．２５質量％に相当するケイ素化合物（１−１）を加え、１時間攪拌して溶解した。これを非水電解液1-(1-1)-0.25-(0)とした。
次に、基準電解液１に対し、０．２５質量％に相当するケイ素化合物（１−１）と、０．０２質量％に相当するＬｉＳＯ３Ｆを加え、１時間攪拌して溶解した。これを非水電解液1-(1-1)-0.25-LiSO3F-0.02とした。
同様に、表２に示す通りに、
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表２に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表２に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
同様に、表３に示す通りに、
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分とその他の溶質又は添加成分を表３に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分とその他の溶質又は添加成分を表３に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
なお、表中でＬｉＰＯ２Ｆ２はジフルオロリン酸リチウムを意味し、ＬＴＦＯＰはテトラフルオロオキサラトリン酸リチウムを意味し、ＬＤＦＢＯＰはジフルオロビス（オキサラト）リン酸リチウムを意味し、ＬＤＦＯＢはジフルオロオキサラトホウ酸リチウムを意味し、ＬｉＦＳＩはビス（フルオロスルホニル）イミドリチウムを意味し、ＬＴＦＦＳＩは（トリフルオロメタンスルホニル）（フルオロスルホニル）イミドリチウムを意味し、ＬＤＦＰＩはビス（ジフルオロホスホニル）イミドリチウムを意味する。
同様に、表４に示す通りに、
基準電解液２に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表４に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
基準電解液２に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表４に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
同様に、表５に示す通りに、
基準電解液２に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分とその他の溶質又は添加成分を表５に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
基準電解液２に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分とその他の溶質又は添加成分を表５に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
〔非水電解液電池の作製〕 ＮＣＭ８１１／黒鉛
露点−５０℃以下のアルゴン雰囲気で、上述のＮＣＭ８１１正極に端子を溶接した後に、その両側をポリエチレン製セパレータ（５×６ｃｍ）２枚で挟み、更にその外側を予め端子を溶接した黒鉛負極２枚で、負極活物質面が正極活物質面と対向するように挟み込んだ。そして、それらを一辺の開口部が残されたアルミラミネートの袋に入れ、非水電解液を真空注液した後に、開口部を熱で封止する事によって、実施例１−１〜１−３９、比較例１−１〜１−３２に係るアルミラミネート型の電池を作製した。なお、非水電解液として表２、３に記載のものを用いた。
露点−５０℃以下のアルゴン雰囲気で、上述のＮＣＭ８１１正極に端子を溶接した後に、その両側をポリエチレン製セパレータ（５×６ｃｍ）２枚で挟み、更にその外側を予め端子を溶接した黒鉛負極２枚で、負極活物質面が正極活物質面と対向するように挟み込んだ。そして、それらを一辺の開口部が残されたアルミラミネートの袋に入れ、非水電解液を真空注液した後に、開口部を熱で封止する事によって、実施例１−１〜１−３９、比較例１−１〜１−３２に係るアルミラミネート型の電池を作製した。なお、非水電解液として表２、３に記載のものを用いた。
〔初期充放電〕
組み立てた上記の電池は、正極活物質重量で規格した容量は７３ｍＡｈとなった。電池を２５℃恒温槽に入れその状態で充放電装置と接続した。充電レート０．２Ｃ（５時間で満充電となる電流値）にて４．２Ｖまで充電を行った。４．２Ｖを１時間維持した後に、放電レート０．２Ｃにて３．０Ｖまで放電を行った。これを充放電１サイクルとし、計３サイクルの充放電を行って電池を安定化させた。
組み立てた上記の電池は、正極活物質重量で規格した容量は７３ｍＡｈとなった。電池を２５℃恒温槽に入れその状態で充放電装置と接続した。充電レート０．２Ｃ（５時間で満充電となる電流値）にて４．２Ｖまで充電を行った。４．２Ｖを１時間維持した後に、放電レート０．２Ｃにて３．０Ｖまで放電を行った。これを充放電１サイクルとし、計３サイクルの充放電を行って電池を安定化させた。
〔４００サイクル後 容量測定試験（サイクル特性評価）〕
次に、５０℃の恒温槽に電池を入れて２時間静置した後に、充電レート２Ｃにて４．２Ｖまで充電を行った。４．２Ｖに到達後はその電圧を１時間維持した後、放電レート２Ｃにて３．０Ｖまで放電を行った。この５０℃の環境下での２Ｃでの充放電を４００サイクル繰り返した。そして以下の計算式よりサイクル後の容量維持率を算出した。
容量維持率［％］＝（４００サイクル後の放電容量／１サイクル目の放電容量）×１００
次に、５０℃の恒温槽に電池を入れて２時間静置した後に、充電レート２Ｃにて４．２Ｖまで充電を行った。４．２Ｖに到達後はその電圧を１時間維持した後、放電レート２Ｃにて３．０Ｖまで放電を行った。この５０℃の環境下での２Ｃでの充放電を４００サイクル繰り返した。そして以下の計算式よりサイクル後の容量維持率を算出した。
容量維持率［％］＝（４００サイクル後の放電容量／１サイクル目の放電容量）×１００
〔Ｎｉ溶出量測定〕
４００サイクル後の電池を大気非暴露の環境下で分解し、負極を取り出した。回収した負極は、炭酸ジメチルで洗浄した後に集電体上の活物質層を削り取って回収した。回収した活物質層は１４．０質量％の高純度硝酸水溶液に加え、１５０℃で２時間加熱を行った。残渣の全量を超純水に溶解させた水溶液を、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（島津製作所製 ＩＣＰＳ−７５１０）にて測定し、活物質層中に含まれるＮｉ成分の量［μｇ／ｇ］（Ｎｉ成分／負極活物質層）を求めた。段落［００７４］で得られた試験用負極のみ（電池に組み込む前の試験用負極）を同様に炭酸ジメチル洗浄した後に集電体上の活物質層を削り取って回収した。回収した活物質層について、上記と同様の処理を経て、誘導結合プラズマ発光分光分析装置にて、負極活物質層中に含まれるＮｉ成分の量を測定したところ、検出下限1.0μｇ／ｇ 未満 （Ｎｉ成分／負極活物質層）であったことから、４００サイクル後の電池から取り出した負極活物質層から定量されたＮｉ成分は全て正極活物質から溶出したと言える。
４００サイクル後の電池を大気非暴露の環境下で分解し、負極を取り出した。回収した負極は、炭酸ジメチルで洗浄した後に集電体上の活物質層を削り取って回収した。回収した活物質層は１４．０質量％の高純度硝酸水溶液に加え、１５０℃で２時間加熱を行った。残渣の全量を超純水に溶解させた水溶液を、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（島津製作所製 ＩＣＰＳ−７５１０）にて測定し、活物質層中に含まれるＮｉ成分の量［μｇ／ｇ］（Ｎｉ成分／負極活物質層）を求めた。段落［００７４］で得られた試験用負極のみ（電池に組み込む前の試験用負極）を同様に炭酸ジメチル洗浄した後に集電体上の活物質層を削り取って回収した。回収した活物質層について、上記と同様の処理を経て、誘導結合プラズマ発光分光分析装置にて、負極活物質層中に含まれるＮｉ成分の量を測定したところ、検出下限1.0μｇ／ｇ 未満 （Ｎｉ成分／負極活物質層）であったことから、４００サイクル後の電池から取り出した負極活物質層から定量されたＮｉ成分は全て正極活物質から溶出したと言える。
ＮＣＭ８１１／黒鉛の電極構成の電池の評価結果を表６、７に示す。比較例１−９、１−１０、実施例１−１３〜１−１７に関しては、成分（ＩＩＩ）が含まれない電解液を用いた比較例１−９の４００サイクル後容量維持率、Ｎｉ溶出量をそれぞれ１００としたときの相対値として示した。また、それ以外の実施例、比較例に関しては、それぞれの電解液組成において、成分（ＩＶ）が含まれない組成の電解液を用いた比較例の４００サイクル後容量維持率、Ｎｉ溶出量をそれぞれ１００としたときの相対値として示した。
ケイ素化合物（１−１）を使用し、その添加量を特に好適な０．０８〜０．５０質量％の範囲内である０．２５質量％に固定して、ＬｉＳＯ３Ｆの量を０．００質量％から５．５０質量％に変化させた場合、ＬｉＳＯ３Ｆの量が増えるにつれてNiの溶出を抑制する傾向が見られた。ＬｉＳＯ３Ｆの量が２．４０質量％まではNi溶出量の抑制とともに容量維持率の向上が見られた（実施例１−１〜１−５、比較例１−１）。４．５０質量％では更なる容量維持率の向上が得られず（実施例１−６）、５．５０質量％に至っては２．４０、４．５０質量％と比べた時の容量維持率の低下が見られた（比較例１−２）。これは、添加量が多すぎるために正極集電体のアルミニウム等へ悪影響が顕在化したためだと思われる。
ケイ素化合物（１−２）、（１−１２）、（１−１５）を用いた結果について比較すると、（１−１）を用いた場合と同様の傾向が確認された（実施例１−７〜１−１２、比較例１−３〜１−８）。ＬｉＳＯ３Ｆの量が０．００質量％から０．６０質量％、１．４０質量％と増加するにつれて、容量維持率の向上だけでなくＮｉ溶出量の低減が見られた。また、５．５０質量％添加においては、さらなるＮｉ溶出抑制が確認されたものの、１．４０質量％と比べた時の容量維持率の低下が見られ、正極集電体のアルミニウム等へ悪影響が顕在化したことが窺われた。
実施例１−１〜１−６の結果から明らかであるように、容量維持率、Ｎｉ溶出抑制の両方に向上効果が見られるのはＬｉＳＯ３Ｆが２．４０質量％添加までである。ただし、更なる長期試験や、温度を上げた試験においてはよりＬｉＳＯ３Ｆの添加量が少ない場合においても正極集電体のアルミニウム等への悪影響が見えてくる可能性も考えられるため、さらには、ＬｉＳＯ３Ｆの添加コストや性能向上の上昇幅をも総合して鑑みると、０．１０〜２．５０質量％がよりバランスの取れた添加量であり、０．５０〜１．５０質量％が特にバランスの取れた添加量と言える。
そこで、これ以降の実施例及び比較例ではＬｉＳＯ３Ｆの添加量が特に好適な０．５０〜１．５０質量％の範囲内である１．００質量％に固定して実験を行っている。
そこで、これ以降の実施例及び比較例ではＬｉＳＯ３Ｆの添加量が特に好適な０．５０〜１．５０質量％の範囲内である１．００質量％に固定して実験を行っている。
上述の通り、ＬｉＳＯ３Ｆの量を１．００質量％に固定した上で、ケイ素化合物（１−１）の添加量を０．００〜２．５０質量％まで増加させた時の評価を行ったところ（比較例１−９、１−１０、実施例１−１３〜１−１７）、添加量が０．０２質量％から１．５０質量％までは、徐々に容量維持率の向上が見られると共に、Ｎｉ溶出量の増加が見られた（実施例１−１３〜１−１７）。それに対して、添加量を２．５０質量％に増やすと、容量維持率の向上は見られずに、Ｎｉ溶出量の増加のみが確認された（比較例１−１０）。
当然ながら、Ｎｉの溶出は抑えつつ、可能な限り容量維持率を向上させる事が望まれる。上記の比較例１−９、１−１０、実施例１−１３〜１−１７の結果から、一般式（１）で示される不飽和結合を有するケイ素化合物の濃度が０．０１〜２．００質量％である実施例１−１３〜１−１７は、Ｎｉ溶出量を大幅に増大させることなく良好な耐久性向上効果を発揮し易い。さらに同濃度が０．０４〜１．００質量％である実施例１−１４〜１−１６は、上述の効果をより発揮し易く、同濃度が０．０８〜０．５０質量％である実施例１−１５〜１−１６は、上述の効果を特に発揮し易い。
これ以降の実施例ではＬｉＳＯ３Ｆの添加量（（ＩＶ）成分の添加量）を、特に好適な０．５０〜１．５０質量％の範囲内である１．００質量％に固定して実験を行っている。
また、これ以降の実施例及び比較例では一般式（１）で示される不飽和結合を有するケイ素化合物の添加量を、特に好適な０．０８〜０．５０質量％の範囲内である０．２５質量％に固定して実験を行っている。
これ以降の実施例ではＬｉＳＯ３Ｆの添加量（（ＩＶ）成分の添加量）を、特に好適な０．５０〜１．５０質量％の範囲内である１．００質量％に固定して実験を行っている。
また、これ以降の実施例及び比較例では一般式（１）で示される不飽和結合を有するケイ素化合物の添加量を、特に好適な０．０８〜０．５０質量％の範囲内である０．２５質量％に固定して実験を行っている。
比較例１−１１〜１−２０、実施例１−１８〜１−２７に、一般式（１）で示される不飽和結合を有するケイ素化合物の種類を替えた時の評価結果を示した。何れの場合においても、ＬｉＳＯ３Ｆを添加しない系に比べて、ＬｉＳＯ３Ｆを１．００質量％加えた系の方が、容量維持率の向上とＮｉ溶出の抑制が明らかに確認出来た。
比較例１−２１〜１−３２、実施例１−２８〜１−３９に、一般式（１）で示される不飽和結合を有するケイ素化合物の種類を替え、さらに種々のその他の溶質又は添加成分を含有させた場合の評価結果を示した。何れの場合においても、ＬｉＳＯ３Ｆを添加しない系に比べて、ＬｉＳＯ３Ｆを１．００質量％加えた系の方が、容量維持率の向上とＮｉ溶出の抑制が明らかに確認出来た。
〔非水電解液電池の作製〕 ＮＣＡ／黒鉛
露点−５０℃以下のアルゴン雰囲気で、上述のＮＣＡ正極に端子を溶接した後に、その両側をポリエチレン製セパレータ（５×６ｃｍ）２枚で挟み、更にその外側を予め端子を溶接した黒鉛負極２枚で、負極活物質面が正極活物質面と対向するように挟み込んだ。そして、それらを一辺の開口部が残されたアルミラミネートの袋に入れ、、非水電解液を真空注液した後に、開口部を熱で封止する事によって、実施例２−１〜２−１８、比較例２−１〜２−１８に係るアルミラミネート型の電池を作製した。なお、非水電解液として表４、５に記載のものを用いた。
露点−５０℃以下のアルゴン雰囲気で、上述のＮＣＡ正極に端子を溶接した後に、その両側をポリエチレン製セパレータ（５×６ｃｍ）２枚で挟み、更にその外側を予め端子を溶接した黒鉛負極２枚で、負極活物質面が正極活物質面と対向するように挟み込んだ。そして、それらを一辺の開口部が残されたアルミラミネートの袋に入れ、、非水電解液を真空注液した後に、開口部を熱で封止する事によって、実施例２−１〜２−１８、比較例２−１〜２−１８に係るアルミラミネート型の電池を作製した。なお、非水電解液として表４、５に記載のものを用いた。
〔初期充放電〕
組み立てた上記の電池は、正極活物質重量で規格した容量は７０ｍＡｈとなった。電池を２５℃恒温槽に入れその状態で充放電装置と接続した。充電レート０．２Ｃ（５時間で満充電となる電流値）にて４．１Ｖまで充電を行った。４．１Ｖを１時間維持した後に、放電レート０．２Ｃにて２．７Ｖまで放電を行った。これを充放電１サイクルとし、計３サイクルの充放電を行って電池を安定化させた。
組み立てた上記の電池は、正極活物質重量で規格した容量は７０ｍＡｈとなった。電池を２５℃恒温槽に入れその状態で充放電装置と接続した。充電レート０．２Ｃ（５時間で満充電となる電流値）にて４．１Ｖまで充電を行った。４．１Ｖを１時間維持した後に、放電レート０．２Ｃにて２．７Ｖまで放電を行った。これを充放電１サイクルとし、計３サイクルの充放電を行って電池を安定化させた。
〔４００サイクル後 容量測定試験（サイクル特性評価）〕
ＮＣＭ８１１／黒鉛の電極構成の電池と同様の条件で評価を行った。
ＮＣＭ８１１／黒鉛の電極構成の電池と同様の条件で評価を行った。
〔Ｎｉ溶出量測定〕
ＮＣＭ８１１／黒鉛の電極構成の電池と同様の条件で評価を行った。
ＮＣＭ８１１／黒鉛の電極構成の電池と同様の条件で評価を行った。
評価結果を表８、９に示す。実施例２−１〜２−１８の容量維持率、及びＮｉ溶出量の値は、それぞれ、比較例２−１〜２−１８の容量維持率、及びＮｉ溶出量の値を１００とした時の相対値である。
上記の結果から明らかなように、正極がＮＣＡに変わっても、ＮＣＭ８１１の場合と同様に、一般式（１）で示される不飽和結合を有する何れのケイ素化合物においても、ＬｉＳＯ３Ｆを添加しない系に比べて、ＬｉＳＯ３Ｆを１．００質量％加えた系の方が、容量維持率の向上とＮｉ溶出の抑制が確認出来た。
また、上述と同様の手順で、表１０〜１３に示す通りに、
基準電解液１、又は基準電解液２に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分とその他の溶質又は添加成分を表１０〜１３に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
基準電解液１、又は基準電解液２に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分とその他の溶質又は添加成分を表１０〜１３に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
表１０、１１に記載の非水電解液を用いたこと以外は実施例１−１と同様の手順で、実施例１−４０〜１−７７、比較例１−３３〜１−７０に係るアルミラミネート型の電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表１４、１５に示す。なお、表１４、１５に記載の実施例、比較例に関しては、それぞれの電解液組成において、成分（ＩＶ）が含まれない組成の電解液を用いた比較例の４００サイクル後容量維持率、Ｎｉ溶出量をそれぞれ１００としたときの相対値として示した。
表１２、１３に記載の非水電解液を用いたこと以外は実施例２−１と同様の手順で、実施例２−１９〜２−３６、比較例２−１９〜２−３６に係るアルミラミネート型の電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表１６、１７に示す。なお、表１６、１７に記載の実施例、比較例に関しては、それぞれの電解液組成において、成分（ＩＶ）が含まれない組成の電解液を用いた比較例の４００サイクル後容量維持率、Ｎｉ溶出量をそれぞれ１００としたときの相対値として示した。
表１４の結果から、成分（ＩＶ）として、ＬｉＳＯ３Ｆの代わりに、一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（３）で示されるＯ＝Ｐ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、一般式（５）で示される化合物を用いた場合においても、成分（ＩＶ）を添加しない系に比べて、成分（ＩＶ）を１．００質量％加えた系の方が、容量維持率の向上とＮｉ溶出の抑制が明らかに確認出来た。
また、表１５の結果から、上述の効果は、更にその他の溶質又は添加成分を添加した場合においても、同様に確認出来た。
また、表１６〜１７の結果から、上述の効果は、正極がＮＣＡに変わっても、ＮＣＭ８１１の場合と同様に確認出来た。
また、上述と同様の手順で、表１８に示す通りに、
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表１８に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表１８に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
表１８に記載の非水電解液を用いたこと以外は実施例１−１と同様の手順で、実施例３−１〜３−１２に係るアルミラミネート型の電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表１９に示す。なお、表１９の実施例に関しては、実施例３−１２の４００サイクル後容量維持率、Ｎｉ溶出量をそれぞれ１００としたときの相対値として示した。
表１９の結果から、
（ＩＶ）成分として化合物（３−１）を用いた実施例３−１２に比べて、
（ＩＶ）成分として、フルオロスルホン酸リチウム、化合物（２−１）〜（２−４）、（４−１）〜（４−２）、（５−１）〜（５−４）を用いた実施例３−１〜３−１１の方が、
４００サイクル後容量維持率及びＮｉ溶出量のいずれか或いは両方の評価結果がより優れることが確認された。
このことから、（ＩＶ）成分として、フルオロスルホン酸リチウム、上記一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、上記一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び上記一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種を用いると、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果をよりバランスよく発揮できることがわかる。
（ＩＶ）成分として化合物（３−１）を用いた実施例３−１２に比べて、
（ＩＶ）成分として、フルオロスルホン酸リチウム、化合物（２−１）〜（２−４）、（４−１）〜（４−２）、（５−１）〜（５−４）を用いた実施例３−１〜３−１１の方が、
４００サイクル後容量維持率及びＮｉ溶出量のいずれか或いは両方の評価結果がより優れることが確認された。
このことから、（ＩＶ）成分として、フルオロスルホン酸リチウム、上記一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、上記一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び上記一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種を用いると、サイクル後の容量維持率とＮｉ溶出の抑制効果をよりバランスよく発揮できることがわかる。
また、上述と同様の手順で、表２０に示す通りに、
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表２０に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
基準電解液１に対して、（ＩＩＩ）成分と（ＩＶ）成分を表２０に示す濃度となるように添加し、攪拌して溶解する事で、それぞれの非水電解液を得た。
表２０に記載の非水電解液を用いたこと以外は実施例１−１と同様の手順で、実施例４−１〜４−２８、比較例４−１に係るアルミラミネート型の電池を作製し、同様の評価を行った。結果を表２１に示す。なお、表２１の実施例、比較例に関しては、比較例４−１の４００サイクル後容量維持率を１００としたときの相対値として示した。
表２１の結果から、
（ＩＩＩ）成分を含有しない比較例４−１に比べて、
（ＩＩＩ）成分として、化合物（１−１）〜（１−２８）を用いた実施例４−１〜４−２８では耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
一般式（１）のaが３又は４である、化合物（１−１）〜（１−４）、（１−６）〜（１−２８）を用いた実施例では、３％以上という大きな耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
中でも、化合物（１−１）、（１−２）、（１−４）、（１−１０）、（１−１２）、（１−１５）、（１−２２）、（１−２４）、（１−２５）、（１−２８）を用いた実施例では、より大きな耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
更にその中でも、化合物（１−１）、（１−２）、（１−１２）、（１−１５）を用いた実施例では、特に大きな耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
（ＩＩＩ）成分を含有しない比較例４−１に比べて、
（ＩＩＩ）成分として、化合物（１−１）〜（１−２８）を用いた実施例４−１〜４−２８では耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
一般式（１）のaが３又は４である、化合物（１−１）〜（１−４）、（１−６）〜（１−２８）を用いた実施例では、３％以上という大きな耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
中でも、化合物（１−１）、（１−２）、（１−４）、（１−１０）、（１−１２）、（１−１５）、（１−２２）、（１−２４）、（１−２５）、（１−２８）を用いた実施例では、より大きな耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
更にその中でも、化合物（１−１）、（１−２）、（１−１２）、（１−１５）を用いた実施例では、特に大きな耐久性（４００サイクル後容量維持率）の向上が確認された。
Claims (18)
- 少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である正極を含む非水電解液電池用の電解液であって、
（Ｉ）非水有機溶媒、
（ＩＩ）イオン性塩である、溶質、
（ＩＩＩ）一般式（１）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種、及び、
（ＩＶ）フルオロスルホン酸リチウム、一般式（２）で示されるＯ＝Ｓ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（３）で示されるＯ＝Ｐ−Ｆ結合を有する化合物、一般式（４）で示されるＰ（＝Ｏ）Ｆ２ 結合を有する化合物、及び一般式（５）で示される化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種
を含み、
前記（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、前記（ＩＶ）の濃度が０．０１〜５．００質量％である、非水電解液電池用電解液。
Ｓｉ（Ｒ１）a（Ｒ２）４−a （１）
［一般式（１）中、Ｒ１はそれぞれ互いに独立して炭素−炭素不飽和結合を有する基を表す。
Ｒ２はそれぞれ互いに独立して、フッ素原子、炭素数が１〜１０のアルキル基、炭素数が１〜１０のアルコキシ基、炭素数が３〜１０のアリル基、炭素数が２〜１０のアルキニル基、炭素数が６〜１５のアリール基、炭素数が３〜１０のアリルオキシ基、炭素数が２〜１０のアルキニルオキシ基、及び炭素数が６〜１５のアリールオキシ基からなる群から選ばれる基を示し、これらの基はフッ素原子及び／又は酸素原子を有していても良い。
aは２〜４である。］
Ｒ３−Ｓ（＝Ｏ）２−Ｆ （２）
［一般式（２）中、Ｒ３は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基である。］
Ｒ４−ＰＦ（＝Ｏ）−Ｒ５ （３）
［一般式（３）中、Ｒ４は、アルコキシ基、又はアリールオキシ基であり、Ｒ５は、ＯＬｉである（なお、Ｏは酸素、Ｌｉはリチウムを表す）。］
Ｒ６−Ｐ（＝Ｏ）Ｆ２ （４）
［一般式（４）中、Ｒ６は、アリール基、アルコキシ基、又はアリールオキシ基である。］
［一般式（５）中、Ｘは酸素原子、又はハロゲン原子に置換されていてもよいメチレン基であり、Ｙはリン原子、又は硫黄原子である。ｎはＹがリン原子の場合は０、硫黄原子の場合は１である。Ｒ７及びＲ８はそれぞれ独立で、ハロゲン原子、ハロゲン原子に置換されていてもよい、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基である。なお、Ｙが硫黄原子の場合、Ｒ８は存在しない。］ - 前記Ｒ１がエテニル基である、請求項１に記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記Ｒ２の、
アルキル基が、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ｓｅｃ−ペンチル基、３−ペンチル基、及びｔｅｒｔ−ペンチル基から選ばれる基であり、
アルコキシ基が、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、及び１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基から選ばれる基であり、
アリル基が、２−プロペニル基であり、
アルキニル基が、エチニル基であり、
アリール基が、フェニル基、メチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、及びｔｅｒｔ−アミルフェニル基から選ばれる基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）であり、
アリルオキシ基が、２−プロペニルオキシ基であり、
アルキニルオキシ基が、プロパルギルオキシ基であり、
アリールオキシ基が、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、及びｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基から選ばれる基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）である、請求項１又は２に記載の非水電解液電池用電解液。 - 前記一般式（１）のaが３又は４である、請求項１〜３のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記（ＩＩＩ）が、下記（１−１）〜（１−２８）からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜４のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記（ＩＩＩ）が、前記（１−１）、（１−２）、（１−３）、（１−４）、（１−６）、（１−７）、（１−８）、（１−１０）、（１−１２）、（１−１５）、（１−２２）、（１−２３）、（１−２４）、（１−２５）、（１−２６）、（１−２７）、及び（１−２８）からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項５に記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記（ＩＩＩ）が、前記（１−１）、（１−２）、（１−４）、（１−１０）、（１−１２）、（１−１５）、（１−２２）、（１−２４）、（１−２５）、及び（１−２８）からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項５に記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記Ｒ３の、
アルキル基が、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基であり、
アルケニル基が、エテニル基であり、
アリール基が、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）である、請求項１〜７のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。 - 前記Ｒ４の、
アルコキシ基が、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２，２−ジメチルプロポキシ基、３−メチルブトキシ基、１−メチルブトキシ基、１−エチルプロポキシ基、１，１−ジメチルプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基、又はシクロヘキシロキシ基であり、
アリールオキシ基が、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、フルオロフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、ビフェノキシ基、又はナフトキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）である、請求項１〜８のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。 - 前記Ｒ６の、
アリール基が、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）であり、
アルコキシ基が、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２，２−ジメチルプロポキシ基、３−メチルブトキシ基、１−メチルブトキシ基、１−エチルプロポキシ基、１，１−ジメチルプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロポキシ基、１，１，１−トリフルオロイソプロポキシ基、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロポキシ基、又はシクロヘキシロキシ基であり、
アリールオキシ基が、フェノキシ基、メチルフェノキシ基、ジメチルフェノキシ基、フルオロフェノキシ基、ｔｅｒｔ−ブチルフェノキシ基、ｔｅｒｔ−アミルフェノキシ基、ビフェノキシ基、又はナフトキシ基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）である、請求項１〜９のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。 - 前記Ｒ７及びＲ８の、
ハロゲン原子がフッ素原子であり、ハロゲン原子に置換されていてもよいアルキル基が、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基であり、
ハロゲン原子に置換されていてもよいアルケニル基が、エテニル基であり、
ハロゲン原子に置換されていてもよいアリール基が、フェニル基、メチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、ｔｅｒｔ−アミルフェニル基、ビフェニル基、又はナフチル基（それぞれの芳香環の水素原子がフッ素原子に置換されていても良い）である、請求項１〜１０のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。 - 前記非水有機溶媒が、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルメチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルエチルカーボネート、２，２，２−トリフルオロエチルプロピルカーボネート、ビス（２，２，２−トリフルオロエチル）カーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルメチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルエチルカーボネート、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピルプロピルカーボネート、ビス（１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−１−プロピル）カーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ジフルオロエチレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、２−フルオロプロピオン酸メチル、２−フルオロプロピオン酸エチル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、フラン、テトラヒドロピラン、１，３−ジオキサン、１，４−ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ−ブチロラクトン、及びγ−バレロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１〜１１のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記非水有機溶媒が、環状カーボネート及び鎖状カーボネートからなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する、請求項１〜１１のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも１種であり、前記鎖状カーボネートが、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びメチルプロピルカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１３に記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記溶質が、アルカリ金属イオン、及びアルカリ土類金属イオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のカチオンと、ヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、及びビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオンからなる群から選ばれる少なくとも１種のアニオンとの対からなるイオン性塩である請求項１〜１４のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記溶質のカチオンがリチウム、ナトリウム、カリウム、又はマグネシウムであり、アニオンがヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、及びビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオンからなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１５に記載の非水電解液電池用電解液。
- 前記（Ｉ）〜（ＩＶ）の総量１００質量％に対する、前記（ＩＩＩ）の濃度が０．０１〜２．００質量％である、請求項１〜１６のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液。
- 少なくともニッケルを含む１種以上の酸化物を正極活物質として含み、当該正極活物質に含まれる金属中のニッケル含有量が３０〜１００質量％である正極と、負極と、請求項１〜１７のいずれかに記載の非水電解液電池用電解液とを含む、非水電解液電池。
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