JP4929766B2 - 電解液 - Google Patents

Description

本発明は、含フッ素エーテル基または含フッ素アルキル基を有する含フッ素ラクトンと電解質塩とを含む電解液に関する。

リチウム二次電池や太陽電池、ラジカル電池、キャパシタの電解質塩用溶媒としては、カーボネート類のほか、ラクトン類が使用されている。しかし、ラクトン類は引火点が低く燃焼性が高いために過充電・過加熱による発火爆発の危険性がある、また、粘性が高く低温での伝導率が低くなるために出力が低下するといった問題がある。また、加水分解性が高いため、非常に使用しにくいという欠点もある。

また、リチウム二次電池では、高容量化のために電解液の耐電圧の向上が求められている。さらには、キャパシタにおいては、負極・正極ともにハードカーボンであることが、特には３Ｖ以上で安定して使用できることが望ましいが、従来から用いられているカーボネート類やラクトン類などの電解質塩用の溶媒では、３Ｖ以上では電解液の分解が起こってしまうため、使用できない。

またさらに、リチウム二次電池と同様に充放電を繰り返すキャパシタやラジカル電池の電解液においては、難燃性や耐電圧の向上のほか、低温でも粘性が高くならずしかも伝導率の低下が少ないという低温特性の向上が望まれている。

電解質塩用の溶媒として用いるラクトン類としては、たとえば特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４に記載されている。

特許文献１、特許文献２には、α−フッ素化−γ−ブチロラクトン、β−フッ素化−γ−ブチロラクトン、γ−フッ素化−γ−ブチロラクトンを電解液として用いることが提案されている。

特許文献３には、γ−ブチロラクトンのγ位の水素原子２つが１〜２個のトリフルオロメチル基で置換されたγ−ブチロラクトン誘導体を電解液として用いることが提案されている。

特許文献４には、γ−ブチロラクトンのγ位にアルコキシ基を有するγ−ブチロラクトン誘導体を電解液として用いることが提案されている。

しかし、特許文献１、特許文献２、特許文献４に記載されているラクトン類では、フッ素含有量の低さから、耐電圧、難燃性の点で不充分であり、さらなる改善が求められる。

また、特許文献３に記載されているラクトン類では、電解質塩の溶解性が不充分であり、また塩基性下で分解しやすく、これらの点のさらなる改善が求められる。

特開平１１−１９５４２９号公報 特開平７−２８３０８３号公報 特開２００１−２５６９８３号公報 特開２００３−１６３０３１号公報

本発明は、上記のような従来技術に伴う問題点を解決しようとするものであって、低温特性、耐電圧に優れ、また、難燃性が向上し、電解質塩の溶解性が高く、塩基性下でも安定な、炭化水素系溶媒との相溶性にも優れた電解液を提供することを目的としている。

本発明者らは、含フッ素ラクトンをベースにし、非水電解質の電解液の要求特性を満足させる化合物を鋭意検討した結果、含フッ素ラクトンの一方に含フッ素エーテル基、含フッ素アルコキシ基または炭素数２以上の含フッ素アルキル基を配置させることにより上記の問題点を解消できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、式（Ｉ）：

（式中、ＡおよびＢはいずれか一方がＣＸ ⁶ Ｘ ⁷ （Ｘ ⁶ およびＸ ⁷ は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ ₃ 、ＣＨ ₃ または水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基）であり、他方は酸素原子；Ｒｆ¹ は含フッ素エーテル基、含フッ素アルコキシ基または炭素数２以上の含フッ素アルキル基；Ｘ¹およびＸ²は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃またはＣＨ₃；Ｘ³〜Ｘ⁵は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌまたは水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基；ｎ＝０または１）で示される含フッ素ラクトン（Ｉ）と電解質塩（II）とを含む電解液に関する。

本発明によれば、難燃性、低温特性、耐電圧、電解質塩の溶解性、塩基性下での安定性および炭化水素系溶媒との相溶性をバランスよく向上させることができる電解液を提供することができる。

本発明の電解液は、電解質塩溶解用溶媒である特定の含フッ素エーテル基または含フッ素アルキル基を一方に有する含フッ素ラクトン（Ｉ）と電解質塩（II）とを含む。

本発明で用いる特定の含フッ素ラクトン（Ｉ）は、式（Ｉ）：

（式中、ＡおよびＢはいずれか一方がＣＸ⁶Ｘ⁷（Ｘ⁶およびＸ⁷は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＣＨ₃または水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基）であり、他方は酸素原子；Ｒｆ¹ は含フッ素エーテル基、含フッ素アルコキシ基または炭素数２以上の含フッ素アルキル基；Ｘ¹およびＸ²は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃またはＣＨ₃；Ｘ³〜Ｘ⁵は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌまたは水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基；ｎ＝０または１）で示される。

式（Ｉ）で示される含フッ素ラクトンは５員環構造が好ましく、式（ＩＡ）：

（式中、Ａ、Ｂ、Ｒｆ¹、Ｘ¹、Ｘ²およびＸ³は式（Ｉ）と同じ）で示される。

式（ＩＡ）で示される含フッ素ラクトンには、ＡとＢの組合せにより、式（ＩＡ−１）：

（式中、Ｒｆ¹、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁶およびＸ⁷は式（Ｉ）と同じ）で示される含フッ素ラクトン（ＩＡ−１）と、
式（ＩＡ−２）：

（式中、Ｒｆ¹、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁶およびＸ⁷は式（Ｉ）と同じ）で示される含フッ素ラクトン（ＩＡ−２）がある。

これらのうち、合成の容易さの点から式（ＩＡ−１）で示される含フッ素ラクトン（ＩＡ−１）が好ましい。

６員環（ｎ＝１）の含フッ素ラクトンとしては、たとえば式(ＩＢ)：

（式中、Ａ、Ｂ、Ｒｆ¹、Ｘ¹、Ｘ²、Ｘ³、Ｘ⁴およびＸ⁵は式（Ｉ）と同じ）で示される含フッ素ラクトンが好ましい。

本発明の含フッ素ラクトン（Ｉ）は含フッ素エーテル構造または炭素数２以上の含フッ素アルキル基を有することから、低温での粘性のさらなる低下と引火点の上昇、さらには電解質塩の溶解性の向上が期待できる。

Ｒｆ¹は、含フッ素エーテル基、好ましくは炭素数２〜１７の含フッ素エーテル基であるか、または含フッ素アルコキシ基、好ましくは炭素数１〜１７の含フッ素アルコキシ基であるか、または炭素数２以上の含フッ素アルキル基、好ましくは炭素数２〜１７の含フッ素アルキル基である。

Ｒｆ¹のフッ素含有率は１０質量％以上が好ましく、フッ素含有率が少ないと、低温での粘性向上効果や引火点の向上効果が充分に得られない。この観点からＲｆ¹のフッ素含有率は２０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましい。上限は通常７６質量％である。なお、Ｒｆ¹のフッ素含有率は、構成原子の組成から算出する。

また、含フッ素ラクトン（Ｉ）全体のフッ素含有率は１０質量％以上、好ましくは２０質量％以上であり、上限は通常７６質量％である。含フッ素ラクトン全体のフッ素含有率の測定方法は後述する燃焼法による。

含フッ素エーテル基の炭素数は２〜１７が好ましい。炭素数が１７を超えると、含フッ素ラクトン（Ｉ）の粘性が高くなり、また、フッ素含有基が多くなることから、誘電率の低下による電解質塩の溶解性低下や、他の溶剤との相溶性の低下がみられることがある。この観点からＲｆ¹の炭素数は２〜１０が好ましく、２〜７がより好ましい。

含フッ素エーテル基のエーテル部分を構成するアルキレン基は以上のようなフッ素含有率であれば、直鎖型や分岐型のアルキレン基でよい。そうした直鎖型や分岐型のアルキレン基を構成する最小構造単位の一例を下記に示す。

(i)直鎖型の最小構造単位：
−ＣＨ₂−、−ＣＨＦ−、−ＣＦ₂−、−ＣＨＣｌ−、−ＣＦＣｌ−、−ＣＣｌ₂−

(ii)分岐型の最小構造単位：

アルキレン基は、これらの最小構造単位を単独で、または直鎖型(i)同士、分岐鎖型(ii)同士またはこれらを適宜組み合わせて構成される。好ましい具体例は、後述する。

なお、以上の例示のなかでも、塩基による脱ＨＣｌ反応が起こらず、より安定なことから、Ｃｌを含有しない構成単位から構成されることが好ましい。

さらに好ましい含フッ素エーテル基としては、式：

（式中、Ｒ¹はフッ素原子を有していてもよい、好ましくは炭素数１〜６のアルキル基；Ｒ²はフッ素原子を有していてもよい、好ましくは炭素数１〜４のアルキレン基；ｎ１は１〜３の整数；ただし、Ｒ ¹ およびＲ ² の少なくとも１つはフッ素原子を有している）で示される含フッ素エーテル基があげられる。

より具体的には、つぎの組合せが例示できるが、これらのみに限定されるものではない。

（ａ）Ｒ¹としては、式（１）：Ｘ⁸Ｘ⁹Ｘ¹⁰Ｃ−（Ｒ⁴）_n2−（Ｘ⁸、Ｘ⁹およびＸ¹⁰は同じかまたは異なりいずれもＨまたはＦ；Ｒ⁴は炭素数１〜５のフッ素原子を有していてもよいアルキレン基；ｎ２は０または１）で表されるアルキル基がさらに好ましい。

ｎ２が０の場合は、ＣＨ₃−、ＣＦ₃−、ＨＣＦ₂−、Ｈ₂ＣＦ−である。

ｎ２が１の場合の具体例としては、Ｒ¹が直鎖状のものとして、ＣＦ₃ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−などが例示でき、分岐鎖状のものとしては、

などがあげられる。

ただし、−ＣＨ₃や−ＣＦ₃という分岐を有していると粘性が高くなりやすいため、直鎖型がより好ましい。

ｎ１は１〜３の整数であり、好ましくは１または２である。なお、ｎ１＝２または３のとき、Ｒ²は同じでも異なっていてもよい。

Ｒ²の好ましい具体例としては、つぎの直鎖型または分岐鎖型のものが例示できる。

直鎖型のものとしては、−ＣＨ₂−、−ＣＨＦ−、−ＣＦ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＦ₂ＣＨ₂−、−ＣＦ₂ＣＦ₂−、−ＣＨ₂ＣＦ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、−ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、−ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、−ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−などが例示でき、分岐鎖型のものとしては、

などがあげられる。

Ｒｆ¹は、炭素数１〜１７、好ましくは炭素数１〜６の含フッ素アルコキシ基であってもよい。

特に式（２）：Ｘ¹¹Ｘ¹²Ｘ¹³Ｃ−（Ｒ⁵）_n4−Ｏ−（Ｘ¹¹、Ｘ¹²およびＸ¹³は同じかまたは異なりいずれもＨまたはＦ；Ｒ⁵は好ましくは炭素数１〜５のフッ素原子を有していてもよいアルキレン基；ｎ４は０または１；ただしＸ¹¹、Ｘ¹²、Ｘ¹³またはＲ⁵のいずれかはフッ素原子を含んでいる）で表される含フッ素アルコキシ基がさらに好ましい。

含フッ素アルコキシ基の具体例は、前記式（１）で示されるＲ¹の説明で示した具体例があげられる。

Ｒｆ¹は、さらに炭素数２以上の含フッ素アルキル基であってもよい。含フッ素アルキル基の炭素数は、好ましくは２〜１７、さらには２〜７、特に２〜５である。炭素数が大きくなりすぎると低温特性が低下したり、電解質塩の溶解性が低下したりし、炭素数が１の場合、上記のように電解質塩の溶解性の低下、放電効率の低下、さらには粘性の増大などがみられる。

特に式：
Ｒ²⁰−Ｒ²¹−
（式中、Ｒ²⁰はフッ素原子を有していてもよい炭素数１以上のアルキル基；Ｒ²¹はフッ素原子を有していてもよい炭素数１〜３のアルキレン基；ただし、Ｒ²⁰およびＲ²¹の少なくとも一方はフッ素原子を有している）で示される含フッ素アルキル基が、電解質塩の溶解性が良好な点から好ましく例示できる。

Ｒ²⁰は、フッ素原子を有していてもよい炭素数１以上のアルキル基、好ましくは炭素数１〜１６、さらには１〜６、特に１〜３の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基である。

Ｒ²⁰は具体的には、ＣＨ₃−、ＣＨ₃ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、

などの非フッ素系アルキル基；
ＣＦ₃−、ＣＦ₃ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦＣｌＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦＣｌＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦＣｌＣＦ₂ＣＦＣｌＣＨ₂−、ＨＣＦＣｌＣＦ₂ＣＦＣｌＣＦ₂ＣＨ₂−などの直鎖状のものとしての例があげられ、また分岐鎖状のものとしては、

などの含フッ素アルキル基が好ましくあげることができる。ただし、−ＣＨ₃や−ＣＦ₃という分岐を有していると粘性が高くなりやすいため、その数は少ない（１個）かゼロの方がより好ましい。

Ｒ²¹はフッ素原子を有していてもよいアルキレン基などの直鎖型や分岐型の炭素数１〜３のアルキレン基である。そうした直鎖型や分岐型のアルキレン基を構成する最小構造単位の一例を下記に示す。Ｒ²¹はこれらの単独または組合せで構成される。

(i)直鎖型の最小構造単位：
−ＣＨ₂−、−ＣＨＦ−、−ＣＦ₂−、−ＣＨＣｌ−、−ＣＦＣｌ−、−ＣＣｌ₂−

(ii)分岐型の最小構造単位：

なお、以上の例示のなかでも、塩基による脱ＨＣｌ反応が起こらず、より安定なことから、Ｃｌを含有しない構成単位から構成されることが好ましい。

さらにはＲ²¹が直鎖型のものとしては、−ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−または−ＣＦ₂−、特に電解質塩の溶解性をより一層向上させることができる点から−ＣＨ₂−、−ＣＨ₂ＣＨ₂−が好ましい。

Ｒ²¹が分岐型のものとしては、−（ＣＸ¹⁴Ｘ¹⁵）−（Ｘ¹⁴はＨ、Ｆ、ＣＨ₃またはＣＦ₃；Ｘ¹⁵はＣＨ₃またはＣＦ₃。ただし、Ｘ¹⁵がＣＦ₃の場合、Ｘ¹⁴はＨまたはＣＨ₃である）が好ましく例示でき、これらは特に電解質塩の溶解性をより一層向上させることができる。

好ましい含フッ素アルキル基としては、たとえばＣＦ₃ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、

Ｒ²¹が直鎖型の好ましい含フッ素アルキル基の具体例としては、たとえばＣＦ₃ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、Ｈ₂ＣＦＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、

などがあげられる。

Ｒ²¹が分岐型の好ましい含フッ素アルキル基の具体例としては、たとえば

などがあげられる。

含フッ素ラクトン（Ｉ）において、Ｘ¹およびＸ²は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃またはＣＨ₃であり、Ｘ³はＨ、Ｆ、Ｃｌまたは水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、ヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基である。

Ｘ¹およびＸ²は、これらのうち分子の嵩が小さい方が望ましいことから、Ｈ、ＦまたはＣｌであることが好ましい。特に、電子吸引効果の高い基または原子では含フッ素ラクトンの配位能が低下し電解質塩の溶解性やイオン伝導率が低下する傾向にあることからＨが最も好ましい。

Ｘ³が水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、ヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基である場合、その好ましい具体例は、好ましくは炭素数１〜１５の直鎖または分岐鎖状の非置換アルキル基、さらに好ましくは炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖状の非置換アルキル基；好ましくは炭素数１〜１５、さらに好ましくは炭素数１〜４の含フッ素アルキル基；上記Ｒｆ¹と同じ含フッ素エーテル基；好ましくは炭素数１〜１５、さらに好ましくは炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖状の非フッ素系エーテル基などがあげられる。

直鎖または分岐鎖状の非置換アルキル基としては、たとえばＣＨ₃−、Ｃ₂Ｈ₅−、Ｃ₃Ｈ₇−、Ｃ₄Ｈ₉−、（ＣＨ₃）₂ＣＨ−、ＣＨ₃Ｃ（ＣＨ₃）₂−などがあげられる。

含フッ素アルキル基としては、ＣＦ₃−、ＣＦ₃ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂ＣＦ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＨＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−などが例示でき、分岐鎖状のものとしては、

などがあげられ、特に末端がＨＣＦ₂またはＣＦ₃であるものが、低粘度化に進む点からさらに好ましい。

Ｘ³のうち特に好ましいものは、原子または分子の嵩が小さいことから、Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃、ＣＨ₃であり、さらにはＨまたはＦである。

また、Ｒｆ¹が含フッ素アルキル基である場合は、Ｘ¹、Ｘ²およびＸ³はいずれもＨであるのが好ましいが、Ｘ³が含フッ素アルキル基であるときは、Ｒｆ¹の含フッ素アルキル基と同じであっても異なっていてもよい。

含フッ素エーテル基としては、上記の含フッ素エーテル基の具体例があげられる。

直鎖または分岐鎖状の非フッ素系エーテル基としては、たとえばＣＨ₃ＣＨ₂−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＨ₃ＣＨ（ＣＨ₃）−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−などがあげられ、直鎖または分岐鎖状の末端がＣＦ₃の含フッ素エーテル基としては、たとえばＣ₃Ｆ₇−ＯＣＦ（ＣＦ₃）ＣＨ₂−、Ｃ₃Ｆ₇−ＯＣＦ（ＣＦ₃）ＣＦ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ（ＣＦ₃）−ＯＣＨ₂ＣＨ₂−などがあげられる。

本発明において、特に好ましい含フッ素エーテル基含有含フッ素ラクトンおよび含フッ素アルコキシ基含有含フッ素ラクトンの具体例をつぎにあげるが、本発明はこれらに限定されるものではない。各式中、ＡおよびＢのいずれか一方は、結合している水素原子が置換されているか置換されていない炭素原子、好ましくはＣＸ⁶Ｘ⁷（Ｘ⁶およびＸ⁷は式（Ｉ）と同じ）であり、他方は酸素原子である。

本発明において、特に好ましい含フッ素アルキル基含有含フッ素ラクトンの具体例をつぎにあげるが、本発明はこれらに限定されるものではない。各式中、ＡおよびＢのいずれか一方は、結合している水素原子が置換されているか置換されていない炭素原子、好ましくはＣＸ⁶Ｘ⁷（Ｘ⁶およびＸ⁷は式（Ｉ）と同じ）であり、他方は酸素原子である。

これらの中でも、Ａが酸素原子でＢが炭素原子である含フッ素ラクトンが、合成が容易である点から好ましい。

Ｒｆ¹が含フッ素エーテル基、含フッ素アルコキシ基または炭素数が２以上の含フッ素アルキル基で５員環の含フッ素ラクトンの合成法としては、つぎの（１）〜（６）の方法が例示できるが、これらのみに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

式（Ｉ）においてＸ¹、Ｘ²およびＸ³がいずれもＨの場合は、式（Ｉ−ａ）：
Ｒｆ¹−ＯＨ （Ｉ−ａ）
（式中、Ｒｆ¹は前記と同じ）で示される含フッ素アルコール（Ｉ−ａ）をつぎの反応に供する方法が例示できる。

（１）塩基触媒の存在下に式（Ｉ−ｂ）：

と含フッ素アルコール（Ｉ−ａ）を求核置換する。

（２）酸触媒の存在下に式（Ｉ−ｃ）：

と含フッ素アルコール（Ｉ−ａ）を脱水縮合する。

（３）Ｒｆ¹ＩとＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＨをラジカル反応させてＲｆ¹ＣＨ₂ＣＨＩＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＨを得る。その後付加体を塩基存在下で環化させることで含フッ素ラクトン化合物を得る。

（４）式（Ｉ−ｄ）：

（式中、Ｒ³はエーテル基を含んでいてもよい炭素数１〜１５のアルキレン基）のエポキシ化合物と含フッ素アルコール（Ｉ−ａ）を求核置換して式（Ｉ−ｅ）：

を得た後、含フッ素エポキシ化合物（Ｉ−ｅ）とマロン酸ジエチルを塩基存在下で反応を行いラクトンを合成する。その後アルカリ金属水酸化物と塩を形成し脱炭酸後、酸処理を行い対応するラクトン化合物を合成する。

合成法（４）で用いるエポキシ化合物（Ｉ−ｅ）の別の合成法としては、たとえばつぎの方法があげられる。

とし、ついでこれらに

（式中、Ｒはアルキル基またはＨ）
を反応させれば、

が得られる。

式（Ｉ）においてＸ¹、Ｘ²およびＸ³のいずれか１つがＨではない場合の合成法としては、たとえば（４）のエポキシ化合物からのラクトン合成法が採用できる。

また、
Ｒｆ¹−Ｏ−Ｒ³−ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ
をＯ₃、ＫＭｎＯ₄、ＮａＯＣｌなどを用いて酸化して対応するエポキシ化合物：

に変換し、ついで上記（４）の方法により含フッ素ラクトンに変換することもできる。

Ｒｆ¹が含フッ素アルキル基である５員環の含フッ素ラクトンの合成法としては、たとえばつぎの方法が例示できる。

（５）Ｒｆ¹−ＣＨ＝ＣＨ₂をＯ₃、ＫＭｎＯ₄またはＮａＯＣｌを用いて対応するエポキシ化合物：

を合成し、ついで上記（４）の方法により含フッ素ラクトンに変換する。

（６）Ｒｆ¹ＩとＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂ＯＲまたはＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂ＯＣ（＝Ｏ）Ｒ（Ｒはアルキル基またはＨ）をラジカル反応させて、Ｒｆ¹−ＣＨ₂＝ＣＨＣＨＩＣＨ₂ＯＲとＲｆ¹−ＣＨ₂ＣＨＩＣＨ₂ＯＣ（＝Ｏ）Ｒを得た後、環化させて対応するエポキシ化合物：

を合成し、ついで上記（４）の方法により含フッ素ラクトンに変換する。

なお、式（Ｉ）で示される含フッ素ラクトンのうち、Ｒｆ¹が含フッ素エーテル基または炭素数２以上の含フッ素アルキル基である化合物は、文献未記載の新規化合物である。

本発明において、電解質塩溶解用溶媒として、含フッ素エーテル基または含フッ素アルキル基を有する含フッ素ラクトン（Ｉ）に加えて、他の電解質塩溶解用溶媒(III)を１種または２種以上混合して使用してもよい。

他の電解質塩溶解用溶媒(III)としては、炭化水素系カーボネート溶媒やニトリル系溶媒、炭化水素系ラクトン系溶媒、エステル系溶媒などの非フッ素系溶媒、さらには含フッ素ラクトン（Ｉ）以外の含フッ素系溶媒、たとえば含フッ素カーボネート溶媒であってもよい。特に、該含フッ素ラクトンが固体である場合、他の電解質塩溶解用溶媒(III)を加えることが望ましい。

非フッ素系溶媒としては、たとえば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、γ−ブチロラクトン、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、１，３−ジオキソラン、４−メチル−１，３−ジオキソラン、蟻酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、アセトニトリル、プロピオニトリル、スクシノニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル、グルタロニトリル、ジメチルスルホキシド、メチルピロリドンなどがあげられ、特に誘電率や耐酸化性、電気化学的安定性の向上の点から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、γ−ブチロラクトン、１，２−ジメトキシエタン、１，３−ジオキソラン、アセトニトリル、プロピオニトリル、スクシノニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、グルタロニトリルなどがあげられ、特に誘電率や耐酸化性が好ましい。

また含フッ素ラクトン（Ｉ）以外の含フッ素系溶媒としては、たとえば特開平０６−２１９９９２号公報、特開平１０−１４９８４０号公報、特開２００１−２５６９８３号公報、特開２０００−３２７６３４号公報などに記載されている含フッ素系カーボネート類；特開平１１−１９５４２９号公報、特開平０７−２８３０８３号公報、特開２００１−２５６９８３号公報、特開２００３−１６３０３１号公報などに記載されている含フッ素ラクトン類；特開平０６−１７６７６８号公報、特開平０８−３７０２４号公報、特開平１１−３０７１２３号公報、特開２０００−２９４２８１号公報などの含フッ素エーテル類などが使用でき、これらのうち、特に特開平０６−２１９９９２号公報および特開２００１−２５６９８３号公報に記載されている含フッ素系カーボネート類や上記特許公報に記載されている含フッ素エーテル類が好ましい。

そのほか、式：

（式中、Ｒｆ^1aは、式：

（式中、Ｘ^1aおよびＸ^2aは同じかまたは異なりＨまたはＦ）で示される部位を末端に有しかつフッ素含有率が１０〜７６質量％であるフルオロアルキル基；Ｒｆ^2aは前記式で示される部位または−ＣＦ₃を末端に有しかつフッ素含有率が１０〜７６質量％であるフルオロアルキル基）で示される鎖状カーボネート；
式：

（式中、Ｒｆ^1bはＣＦ₃を末端に有しかつフッ素含有率が１０〜７６質量％である含フッ素エーテル基；Ｒｆ^2bはフッ素含有率が１０〜７６質量％である含フッ素エーテル基または含フッ素アルキル基）で示される鎖状カーボネート；
式：

（式中、Ｒｆ^1cは式：
ＨＣＦＸ^1c−
（式中、Ｘ^1cはＨまたはＦ）で示される部位を末端に有しかつフッ素含有率が１０〜７６質量％である含フッ素エーテル基；Ｒ^1cは水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、ヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基）で示される鎖状カーボネート
なども併用してもよい。特に、高耐電圧が必要なキャパシタ用途では、電解質塩溶解用溶媒(III)として上記の含フッ素鎖状カーボネートを用いることが望ましい。

併用可能な含フッ素鎖状カーボネートとしては、たとえば式：

において、Ｒｆ^1dおよびＲｆ^2dが、Ｈ（ＣＦ₂）₂ＣＨ₂−、ＦＣＨ₂ＣＦ₂ＣＨ₂−、Ｈ（ＣＦ₂）₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＨ₂ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＣＦ（ＣＦ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂−、Ｃ₃Ｆ₇ＯＣＦ（ＣＦ₃）ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＯＣＦ（ＣＦ₃）ＣＨ₂−、ＣＦ₃ＯＣＦ₂−などの含フッ素基を組み合わせた鎖状カーボネートであることが好ましい。

また、式：

（式中、Ｒｆ¹は含フッ素エーテル基、含フッ素アルコキシ基または炭素数２以上の含フッ素アルキル基；Ｘ¹およびＸ²は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ₃またはＣＨ₃；Ｘ³はＨ、Ｆ、Ｃｌまたは水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、ヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基）で示される含フッ素環状カーボネートも併用可能である。

ところで含フッ素エーテルは、不燃性を高める効果に優れており有用であるが、非フッ素系電解質塩溶解用溶媒、特にエチレンカーボネートやジエチレンカーボネートなどの炭化水素系カーボネートと相溶性が低く、非フッ素系電解質塩溶解用溶媒に一定量以上混合すると２層に分離することがあった。しかし、含フッ素ラクトン（Ｉ）が共存しているとこれら３成分の均一溶液が容易に形成できる。これは含フッ素ラクトン（Ｉ）が含フッ素エーテルと非フッ素系電解質塩溶解用溶媒とを相溶させる相溶化剤として作用しているものと推定され、したがって、含フッ素ラクトン（Ｉ）と電解質塩（II）と非フッ素系電解質塩溶解用溶媒と含フッ素エーテルとを含む均一な電解液では、さらなる不燃性の向上が期待できる。

他の電解質塩溶解用溶媒（III）の混合量は、全電解質塩溶解用溶媒中の１質量％以上、好ましくは１０質量％以上、特に２０質量％以上とすることが電解質塩の溶解性が良好な点から好ましく、上限は、難燃性や低温特性、耐電圧の点から９８質量％、好ましくは９０質量％、特に８０質量％である。

特にキャパシタでは、大きな電流密度に対応し得るため、電解液の電解質塩濃度は高いほど望ましい。この観点から、電解質塩の溶解性に優れた炭化水素系溶媒、特に前記の含フッ素カーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、アセトニトリル、１，３−ジオキソランなどを併用することが好ましい。

さらにキャパシタ用で特に使用電圧を高くする場合、本発明の含フッ素ラクトン自体は耐酸化電圧が高いので、組み合わせる他の溶媒および電解質塩も耐酸化電圧の高いものが好ましい。この観点から、他の溶媒としては特に前記の含フッ素カーボネート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトンが好ましく、電解質塩としては後述するもののうち、アニオンがＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-である塩が好ましい。

つぎに本発明の電解液の他方の成分である電解質塩（II）について説明する。

本発明で使用可能な電解質塩（II）は従来公知の金属塩、液体状の塩（イオン性液体）、無機高分子型の塩、有機高分子型の塩などがあげられる。

これらの電解質塩は電解液の使用目的によって特に好適な化合物がある。つぎに用途別に好適な電解質塩を例示するが、例示した具体例に限定されるものではなく、また、他の用途においては、以下の例示の電解質塩を適宜使用することができる。

まず、リチウム二次電池の金属塩としては、ホウ素アニオン型、酸素アニオン型、窒素アニオン型、炭素アニオン型、リンアニオン型などの各種有機金属塩を用いることができ、酸素アニオン型、窒素アニオン型を用いることが好ましい。

酸素アニオン型としては、具体的には、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ、Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₃Ｌｉ、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₃Ｌｉ、ＣＨ₃ＳＯ₃Ｌｉ、Ｃ₆Ｈ₅ＳＯ₃Ｌｉ、ＬｉＳＯ₃Ｃ₂Ｆ₄ＳＯ₃Ｌｉ、ＣＦ₃ＣＯ₂Ｌｉ、Ｃ₆Ｈ₅ＣＯ₂Ｌｉ、Ｌｉ₂Ｃ₄Ｏ₄などを用いればよく、特に、ＣＦ₃ＳＯ₃Ｌｉ、Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₃Ｌｉ、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₃Ｌｉを用いることが好ましい。

窒素アニオン型としては、（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂ＮＬｉ（ＴＦＳＩ）、（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂ＮＬｉ（ＢＥＴＩ）、（ＣＦ₃ＳＯ₂）（Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₂）ＮＬｉ、（ＣＦ₃ＳＯ₂）（Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂）ＮＬｉ、（ＣＦ₃ＣＯ）₂ＮＬｉ、（ＣＦ₃ＣＯ）（ＣＦ₃ＣＯ₂）ＮＬｉ、（（ＣＦ₃）₂ＣＨＯＳＯ₂）₂ＮＬｉ、（Ｃ₂Ｆ₅ＣＨ₂ＯＳＯ₂）₂ＮＬｉなどを用いればよく、特に、（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂ＮＬｉ（ＴＦＳＩ）、（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂ＮＬｉ（ＢＥＴＩ）を用いることが好ましい。

無機金属塩としては、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＣｌＯ₄などを用いることができ、特に、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄を用いることが好ましい。

キャパシタ用としては、有機金属塩としては、（Ｍｅ）_x（Ｅｔ）_yＮ（Ｍｅはメチレン、Ｅｔはエチレン、ｘおよびｙは同じかまたは異なり０〜４の整数で、かつｘ＋ｙ＝４）で示される４級アンモニウム塩、具体的にはＥｔ₄ＮＢＦ₄、Ｅｔ₄ＮＣｌＯ₄、Ｅｔ₄ＮＰＦ₆、Ｅｔ₄ＮＡｓＦ₆、Ｅｔ₄ＮＳｂＦ₆、Ｅｔ₄ＮＣＦ₃ＳＯ₃、Ｅｔ₄Ｎ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ、Ｅｔ₄ＮＣ₄Ｆ₉ＳＯ₃、Ｅｔ₃ＭｅＢＦ₄、Ｅｔ₃ＭｅＣｌＯ₄、Ｅｔ₃ＭｅＰＦ₆、Ｅｔ₃ＭｅＡｓＦ₆、Ｅｔ₃ＭｅＳｂＦ₆、Ｅｔ₃ＭｅＣＦ₃ＳＯ₃、Ｅｔ₃Ｍｅ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ、Ｅｔ₃ＭｅＣ₄Ｆ₉ＳＯ₃を用いればよく、特に、Ｅｔ₄ＮＢＦ₄、Ｅｔ₄ＮＰＦ₆、Ｅｔ₄ＮＳｂＦ₆、Ｅｔ₄ＮＡｓＦ₆を用いることが好ましい。
また、テトラアルキル４級アンモニウム塩のうち、アルキル基の１個か２個がエーテルである４級アンモニウム塩を用いることが粘性低下の点で望ましい。たとえば、Ｎ，Ｎ−ジエチル−Ｎ−メチル−Ｎ−(２−メトキシエチル)アンモニウム塩などは粘性が低いため好ましい。また、スピロビピロリジニウム塩、またはスピロビピリジニウムの水素原子を一部フッ素原子で置換した塩も粘性が低く、特に低温特性が優れているため好ましい。また、テトラアルキル４級アンモニウム塩のうち、アルキル基が１つ以上の含フッ素アルキル基、または含フッ素エーテル基であるものが、耐酸化性向上、粘性低下の点から好ましい。さらには、フッ素原子または含フッ素アルキル基、含フッ素エーテル基を含有するイミダゾリウム塩も耐酸化性向上、粘性低下の点から好ましい。塩のアニオン種としては、耐酸化性の優れたＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-が好ましい。

無機金属塩としては、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＣｌＯ₄、ＮａＰＦ₆、ＮａＢＦ₄、ＮａＡｓＦ₆、ＮａＣｌＯ₄、ＫＰＦ₆、ＫＢＦ₄、ＫＡｓＦ₆、ＫＣｌＯ₄などを用いることができ、特に、ＬｉＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＳｂＦ₆、ＬｉＡｓＦ₆、ＮａＰＦ₆、ＮａＢＦ₄を用いることが好ましい。

色素増感太陽電池用としては、Ｒ⁶Ｒ⁷Ｒ⁸Ｒ⁹ＮＩ（Ｒ⁶〜Ｒ⁹は同じかまたは異なり、炭素数１〜３のアルキル基）、ＬｉＩ、ＮａＩ、ＫＩ、

などが例示できる。

電解質塩（II）として液体状の塩を使用するときは、リチウム二次電池やキャパシタ、色素増感太陽電池用として、有機および無機のアニオンとポリアルキルイミダゾリウムカチオン、Ｎ−アルキルピリジニウムカチオン、テトラアルキルアンモニウムカチオン、エーテル鎖を含むテトラアルキルアンモニウムカチオン、テトラアルキルフォスフォニウムカチオン、スピロビピロリジニウムカチオンとの塩があげられ、特に１，３−ジアルキルイミダゾリウム塩、スピロビピロリジニウム塩、エーテル鎖を含むアルキルアンモニウム塩が好ましい。また、上記塩のカチオンの一部がフッ素に置換されたものが粘性低下、耐酸化性向上の点から望ましい。

ポリアルキルイミダゾリウムカチオンとしては、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン（ＥＭＩ⁺）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムカチオン（ＢＭＩ⁺）などの１，３−ジアルキルイミダゾリウムカチオン；１，２−ジメチル−３−プロピルイミダゾリウムカチオン（ＤＭＰＩ⁺）などのトリアルキルイミダゾリウムカチオンなどが好ましい。また、これらの水素原子の一部がフッ素に置換されたものが望ましい。

好ましい無機アニオンとしては、たとえばＡｌＣｌ₄ ^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、Ｉ^-などが、有機アニオンとしてはたとえばＣＨ₃ＣＯＯ^-、ＣＦ₃ＣＯＯ^-、Ｃ₃Ｆ₇ＣＯＯ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-、Ｃ₄Ｆ₉ＳＯ₃ ^-、（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ^-、（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂Ｎ^-などがあげられる。

具体例としては、ＥＭＩＡｌＣｌ₄、ＥＭＩＢＦ₄、ＥＭＩＰＦ₆、ＥＭＩＡｓＦ₆、ＥＭＩＩ、ＥＭＩＣＨ₃ＣＯＯ、ＥＭＩＣＦ₃ＣＯＯ、ＥＭＩＣ₃Ｆ₇ＣＯＯ、ＥＭＩＣＦ₃ＳＯ₃、ＥＭＩＣ₄Ｆ₉ＳＯ₃、ＥＭＩ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ、ＥＭＩ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂Ｎ、ＢＭＩＡｌＣｌ₄、ＢＭＩＢＦ₄、ＢＭＩＰＦ₆、ＢＭＩＡｓＦ₆、ＢＭＩＩ、ＢＭＩＣＨ₃ＣＯＯ、ＢＭＩＣＦ₃ＣＯＯ、ＢＭＩＣ₃Ｆ₇ＣＯＯ、ＢＭＩＣＦ₃ＳＯ₃、ＢＭＩＣ₄Ｆ₉ＳＯ₃、ＢＭＩ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ、ＢＭＩ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂Ｎ、ＤＭＰＩＡｌＣｌ₄、ＤＭＰＩＢＦ₄、ＤＭＰＩＰＦ₆、ＤＭＰＩＡｓＦ₆、ＤＭＰＩＩ、ＤＭＰＩＣＨ₃ＣＯＯ、ＤＭＰＩＣＦ₃ＣＯＯ、ＤＭＰＩＣ₃Ｆ₇ＣＯＯ、ＤＭＰＩＣＦ₃ＳＯ₃、ＤＭＰＩＣ₄Ｆ₉ＳＯ₃、ＤＭＰＩ（ＣＦ₃ＳＯ₂）₂Ｎ、ＤＭＰＩ（Ｃ₂Ｆ₅ＳＯ₂）₂Ｎなどが例示できる。

特に色素増感太陽電池用としては、ＥＭＩＩ、ＢＭＩＩ、ＤＭＰＩＩなどのヨウ化物が好適である。

電解質塩（II）の配合量は要求される電流密度、用途、電解質塩の種類などによって異なるが、含フッ素ラクトン（Ｉ）１００質量部に対し０．１質量部以上、さらには１質量部以上、特に５質量部以上で、２００質量部以下、さらには１００質量部以下、特に５０質量部以下とすることが好ましい。

本発明の電解液は、電解質塩（II）を含フッ素ラクトン（Ｉ）、または含フッ素ラクトン（I）と電解質塩溶解用溶媒(III)からなる溶媒に溶解させることで調製される。

また、本発明の電解液は、本発明の電解液に使用する溶媒に溶解または膨潤する高分子材料と組み合わせてゲル状（可塑化された）のゲル電解液としてもよい。

かかる高分子材料としては、従来公知のポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド、それらの変性体（特開平８−２２２２７０号公報、特開２００２−１００４０５号公報）；ポリアクリレート系ポリマー、ポリアクリロニトリルや、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体などのフッ素樹脂（特表平４−５０６７２６号公報、特表平８−５０７４０７号公報、特開平１０−２９４１３１号公報）；それらフッ素樹脂と炭化水素系樹脂との複合体（特開平１１−３５７６５号公報、特開平１１−８６６３０号公報）などがあげられる。特には、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体をゲル電解質用高分子材料として用いることが望ましい。

そのほか、特願２００４−３０１９３４号明細書に記載されているイオン伝導性化合物も使用できる。

このイオン伝導性化合物は、式（１−１）：
Ｐ−（Ｄ）−Ｑ （１−１）
［式中、Ｄは式（２−１）：
−（Ｄ１）_n−（ＦＡＥ）_m−（ＡＥ）_p−（Ｙ）_q− （２−１）
（式中、Ｄ１は、式（２ａ）：

（式中、Ｒｆは架橋性官能基を有していてもよい含フッ素エーテル基；Ｒ¹⁰はＲｆと主鎖を結合する基または結合手）で示される側鎖に含フッ素エーテル基を有するエーテル単位；
ＦＡＥは、式（２ｂ）：

（式中、Ｒｆａは水素原子、架橋性官能基を有していてもよい含フッ素アルキル基；Ｒ¹¹はＲｆａと主鎖を結合する基または結合手）で示される側鎖に含フッ素アルキル基を有するエーテル単位；
ＡＥは、式（２ｃ）：

（式中、Ｒ¹³は水素原子、架橋性官能基を有していてもよいアルキル基、架橋性官能基を有していてもよい脂肪族環式炭化水素基または架橋性官能基を有していてもよい芳香族炭化水素基；Ｒ¹²はＲ¹³と主鎖を結合する基または結合手）で示されるエーテル単位；
Ｙは、式（２ｄ−１）〜（２ｄ−３）：

の少なくとも１種を含む単位；
ｎは０〜２００の整数；ｍは０〜２００の整数；ｐは０〜１００００の整数；ｑは１〜１００の整数；ただしｎ＋ｍは０ではなく、Ｄ１、ＦＡＥ、ＡＥおよびＹの結合順序は特定されない）；
ＰおよびＱは同じかまたは異なり、水素原子、フッ素原子および／または架橋性官能基を含んでいてもよいアルキル基、フッ素原子および／または架橋性官能基を含んでいてもよいフェニル基、−ＣＯＯＨ基、−ＯＲ¹⁴（Ｒ¹⁴は水素原子またはフッ素原子および／または架橋性官能基を含んでいてもよいアルキル基）、エステル基またはカーボネート基（ただし、Ｄの末端が酸素原子の場合は−ＣＯＯＨ基、−ＯＲ¹⁴、エステル基およびカーボネート基ではない）］で表される側鎖に含フッ素基を有する非晶性含フッ素ポリエーテル化合物である。

本発明の電解液には必要に応じて、他の添加剤を配合してもよい。他の添加剤としては、たとえば金属酸化物、ガラスなどがあげられる。

なお、本発明の電解液は低温（例えば０℃や−２０℃）で凍ったり、電解質塩が析出しないことが好ましい。具体的には、０℃での粘度が１００ｍＰａ・秒以下であることが好ましく、３０ｍＰａ・秒以下であることがより好ましく、１５ｍＰａ・秒以下であることが特に好ましい。さらにまた、具体的には、−２０℃での粘度が１００ｍＰａ・秒以下であることが好ましく、４０ｍＰａ・秒以下であることがより好ましく、１５ｍＰａ・秒以下であることが特に好ましい。

本発明の電解液は、難燃性、低温特性、耐電圧、電解質塩の溶解性および炭化水素系溶媒との相溶性を同時に向上させることができるので、電気化学デバイスの電解液として好適である。

すなわち本発明は、上記の電解液を備えた電気化学デバイスにも関する。電気化学デバイスとしては、リチウム二次電池、キャパシタ（電解二重層キャパシタ）、ラジカル電池、太陽電池（特に色素増感型太陽電池）、燃料電池、各種電気化学センサー、エレクトロクロミック素子、電気化学スイッチング素子、アルミニウム電解コンデンサ、タンタル電解コンデンサ、などがあげられ、特にリチウム二次電池、電解二重層キャパシタ、特に耐電圧が３．５Ｖ以上である電気二重層キャパシタが好適である。耐電圧が３．０Ｖ以上で安定なことが高容量の電気二重層キャパシタには求められるが、本発明の電気二重層キャパシタは充分にその要求を満たすものである。

そのほか、本発明の電解液は、帯電防止用コーティング材のイオン伝導体などとしても使用できる。

つぎに本発明を実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明はかかる例のみに限定されるものではない。

なお、本発明で採用した測定法は以下のとおりである。

（１）ＮＭＲ：ＢＲＵＫＥＲ社製のＡＣ−３００を使用。
¹⁹Ｆ−ＮＭＲ：
測定条件：２８２ＭＨｚ（トリクロロフルオロメタン＝０ｐｐｍ）
¹Ｈ−ＮＭＲ：
測定条件：３００ＭＨｚ（テトラメチルシラン＝０ｐｐｍ）

（２）ＩＲ：
Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製フーリエ変換赤外分光光度計１７６０Ｘで室温にて測定する。

（３）ガスクロマトグラフィ
装置：ＧＣ１７Ａ ＧＡＳ ＣＨＲＯＭＡＴＯＧＲＡＰＨ（（株）島津製作所製）
測定条件：１００℃で５分間保持した後２０℃／分で２３０℃まで昇温し、２３０℃で１０分間保持する。
使用カラム：ＤＢ６２４

（４）フッ素含有率
酸素フラスコ燃焼法により試料１０ｍｇを燃焼し、分解ガスを脱イオン水２０ｍｌに吸収させ、吸収液中のフッ素イオン濃度をフッ素選択電極法（フッ素イオンメーター、オリオン社製 ９０１型）で測定することにより求める（質量％）。

合成例１
ステンレススチール製の５００ｍｌオートクレーブを用いて反応を行った。オートクレーブ内にアゾイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）(８４０ｍｇ:５ｍｍｏｌ)、４−ペンテン酸(２５ｇ:２５０ｍｍｏｌ)を加え、ドライアイス-アセトン溶液を用いてオートクレーブを冷却し、系内を真空下にした。

その後、Ｃ₂Ｆ₅Ｉ(６７ｇ:２７５ｍｍｏｌ)を液化して加えた。攪拌しながら、オートクレーブを室温に戻し、その後７０℃まで熱を加えた。その時の内圧は０．８ＭＰａであった。１時間攪拌を行った後反応を止めた。ガスクロマトグラフィ法により４−ペンテン酸の消失を確認した。

つぎにその反応溶液を５００ｍｌの還流管を付けた三口フラスコに移した。反応溶液を６０℃まで熱を加え滴下ロートを用いてＫ₂ＣＯ₃水溶液(３４．６ｇ、水１００ｍｌ)を滴下した。滴下と同時に二酸化炭素の発生が確認できた。

二酸化炭素の発生が終了した時点で滴下を終了した。滴下後反応溶液は２相に分離していた。下層の溶液を抜き出し蒸留を行った。目的生成物を収率６０％(３２．９ｇ:１５１ｍｍｏｌ)で得た。

この生成物を¹⁹Ｆ−ＮＭＲ、¹Ｈ−ＮＭＲ分析により分析したところ、側鎖に含フッ素アルキル基を有する５員環の含フッ素ラクトン：

であることが確認された。

¹⁹Ｆ−ＮＭＲ：（neat）：−８５．６９ｐｐｍ（３Ｆ）、−１１７．６９〜−１１４．９８ｐｐｍ（２Ｆ）
¹Ｈ−ＮＭＲ：（neat）：２．３３〜２．５１ｐｐｍ（１Ｈ）、２．７６〜３．０８ｐｐｍ（５Ｈ）、５．１８〜５．２８ｐｐｍ（１Ｈ）

またＩＲ測定によりカルボニル基の伸縮振動を１７８９．８ｃｍ^-1に確認した。

この含フッ素ラクトンのフッ素含有率は４３．６質量％であった。

合成例２
ＳＵＳ製の５００ｍｌオートクレーブを用いて反応を行った。オートクレーブ内にＡＩＢＮ(７７１ｍｇ:４．７０ｍｍｏｌ)、４−ペンテン酸(２３．６２ｇ:２３６ｍｍｏｌ)、（ＣＦ₃）₂ＣＦＩ(６７ｇ:２７５ｍｍｏｌ)を加えた。攪拌しながら、その後７０℃まで熱を加えた。その時の内圧は０ＭＰａであった。１時間攪拌を行った後反応を止めた。ガスクロマトグラフィ法により４−ペンテン酸の消失を確認した。つぎにその反応溶液を５００ｍｌの還流管を付けた三口フラスコに移した。反応溶液を６０℃まで熱を加え滴下ロートを用いてＫ₂ＣＯ₃水溶液(３２．０ｇ、水８０ｍｌ)を滴下した。滴下と同時に二酸化炭素の発生が確認できた。二酸化炭素の発生が終了した時点で滴下を終了した。滴下後反応溶液は２相に分離していた。下層の溶液を抜き出し蒸留を行った。目的生成物を収率７０％(４５．６ｇ:１７０ｍｍｏｌ)で得た。

この生成物を¹⁹Ｆ−ＮＭＲ、¹Ｈ−ＮＭＲ分析により分析したところ、側鎖に含フッ素アルキル基を有する５員環の含フッ素ラクトン：

であることが確認された。

¹⁹Ｆ−ＮＭＲ：（neat）：−１８３．７〜−１８３．５ｐｐｍ（１Ｆ）、−７６．６〜−７６．５ｐｐｍ（２Ｆ）
¹Ｈ−ＮＭＲ：（neat）：１．５１〜２．７８ｐｐｍ（６Ｈ）、４．８３〜４．９３ｐｐｍ（１Ｈ）

またＩＲ測定によりカルボニル基の伸縮振動を１７８３．８ｃｍ^-1に確認した。

この含フッ素ラクトンのフッ素含有率は４９．６０質量％であった。

比較合成例１
窒素雰囲気下、還流管、滴下ロート、温度計を付けた５００ｍｌの四口フラスコに、ナトリウムエトキサイド（８６ｍｌ：２４５ｍｍｏｌ）、エタノール１００ｍｌを入れ撹拌した。続いて、マロン酸ジエチル（３７．５g：２３４ｍｍｏｌ）を３０℃に保ちながら滴下し反応させた。滴下後、１，１，１−トリフルオロ−２，３−エポキシプロパン（２５ｇ：２２３ｍｍｏｌ）を滴下した。発熱がおさまったところで、反応器の温度を８０℃にし３０分攪拌した。つぎに、ＫＯＨ溶液（１６ｇ：２８５ｍｍｏｌ）を滴下した。この時、気体の発生を確認した。気体の発生が見られなくなった時点で、温度を下げ、反応液をＨＣｌ溶液に注いだ。このとき、酸性であることを確認した。酢酸エチルで抽出し、溶媒を留去後、蒸留精製を行なった。目的生成物を収率４０％(１２ｇ:７８ｍｍｏｌ；沸点＝６４℃／３ｍｍＨｇ)で得た。

この生成物を¹⁹Ｆ−ＮＭＲ、¹Ｈ−ＮＭＲ分析により分析したところ、ＣＦ₃が含フッ素ラクトンに直接結合した炭素数１の含フッ素アルキル基含有含フッ素ラクトン：

であることが確認された。

¹⁹Ｆ−ＮＭＲ：（neat）：−７９．２９〜−７９．２６ｐｐｍ（３Ｆ）
¹Ｈ−ＮＭＲ：（neat）：２．２８〜２．４３ｐｐｍ（１Ｈ）２．５５〜２．７０ｐｐｍ（３Ｈ）、５．０１〜５．１４ｐｐ（１Ｈ）

またＩＲ測定によりカルボニル基の伸縮振動を１８０１ｃｍ^-1に確認した。

この含フッ素ラクトンのフッ素含有率は３７．０質量％であった。

比較合成例２
５００ｍｌオートクレーブに無水コハク酸（２０ｇ：０．２０ｍｏｌ）、亜鉛（２６．７ｇ：０．４１ｍｍｏｌ）、ＢｒＣＨ₂ＣＨ₂Ｂｒ（１滴）、Ｉ₂（０．２５ｇ：０．９８ｍｍｏｌ）、ＣＨ₃ＣＮ（１５２ｇ）、ピリジン（６４ｇ：０．８０ｍｍｏｌ）を加え、反応容器内を真空下にしその状態で５分攪拌を行った。続いて、ＣＦ₃Ｉ（９０ｇ：５６３ｍｍｏｌ）を導入した。このとき反応温度が５０℃まで発熱した。その後１０〜２０℃に保ったまま１．５時間程度攪拌後、内容物を取り出した。取り出した反応溶液に、酢酸エチル（３００ｍｌ）を加え攪拌、ろ過を行い亜鉛を除去した。続いて１Ｎ−ＨＣｌ溶液で３回クエンチし、分液により上層を採取した。採取した上層はエバポレーターにより濃縮し、ガスクロマトグラフィ法による分析を行った。続いて、濃縮した溶液の蒸留を行った。蒸留により収率２０％で目的生成物を得た（８．８ｇ）。

この生成物を¹⁹Ｆ−ＮＭＲ、¹Ｈ−ＮＭＲ分析により分析したところ、ＣＦ₃が含フッ素ラクトンに直接結合した炭素数１の含フッ素アルキル基含有含フッ素ラクトン：

であることが確認された。

¹⁹Ｆ−ＮＭＲ：（neat）：−７７．９３〜−７７．９０ｐｐｍ（６Ｆ）
¹Ｈ−ＮＭＲ：（neat）：３．６２〜３．８１ｐｐｍ（４Ｈ）

またＩＲ測定によりカルボニル基の伸縮振動を１８２５ｃｍ^-1に確認した。

この含フッ素ラクトンのフッ素含有率は５１．３３質量％であった。

実施例１〜２および比較例１〜２
合成例１〜２でそれぞれ得た含フッ素アルキル基を有する含フッ素ラクトンと、比較合成例１〜２で得た含フッ素アルキル基含有含フッ素ラクトンについて粘度、耐塩基性試験を調べた。さらに、上記溶液に、電解質塩としてＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂を１モル／リットルの濃度になるように配合し、電解液を調製した。この電解液について、耐電圧、電解質塩の溶解性を調べた。結果を表１に示す。

耐電圧：
３電極式電圧測定セル（作用極、対極：白金（なお、対極と作用極の面積比を５：１とする）、参照極：Ａｇ。宝泉（株）製のＨＳセル）に電解液を入れ、ポテンシオスタットで３ｍＶ／ｓｅｃで電位走引し、分解電流が０．１ｍＡ以上流れなかった範囲を耐電圧（Ｖ）とする。

粘度：
Ｂ型回転粘度計（東海八神（株）製のVISCONE CVシリーズ）により、測定粘度範囲１〜５００ｍＰａ・秒のコーンを用い、回転数６０ｒｐｍ、温度２５、０、−２０℃で溶液の粘度を測定する。

電解質塩の溶解性：
溶液にＬｉＮ（ＳＯ₂Ｃ₂Ｆ₅）₂および４フッ化ホウ酸４エチルアンモニウム［（Ｃ₂Ｈ₅）₄ＮＢＦ₄］をそれぞれ室温で１モル／リットルになるように加え、充分に攪拌し、目視で溶解性を観察する。
○：均一に溶解した。
△：若干懸濁している状態となった。
×：不溶分が沈殿した。

耐塩基性試験：
１０重量％Ｋ₂ＣＯ₃水溶液と含フッ素ラクトンをサンプル瓶に１：１の体積比で混合し攪拌を行う。１時間攪拌後の溶液の状態を目視によって検討する。
○：分解せず、２層分離のまま。
×：分解し、均一層になる。

耐塩基性試験に関して合成例１、２、比較合成例２に関して変化は確認されなかったが、比較合成例１に関しては紫色に呈色しており溶液も均一になっていた。分析したところ分解が確認できた。

実施例３
つぎの方法でコイン型リチウム二次電池を作製した。

（正極の作製）
正極活物質としてＬｉＣｏＯ₂（８５質量％）にカーボンブラック（６質量％）およびポリフッ化ビニリデン（呉羽化学（株）製の商品名ＫＦ−１０００）（９質量％）を加えて混合し、Ｎ−メチル−２−ピロリドンで分散しスラリー状としたもの用い、これを正極集電体である厚さ２０μｍのアルミニウム箔上に均一に塗布し、乾燥後、直径１２．５ｍｍの円盤状に打ち抜いて正極とした。

（負極の作製）
人造黒鉛粉末（テイムカル社製の商品名ＫＳ−４４）９４重量％に蒸留水で分散させたスチレンーブタジエンゴム（ＳＢＲ）を固形分で６重量％となるように加えてディスパーザーで混合し、スラリー状にしたものを負極集電体である厚さ１８μｍの銅箔上に均一に塗布し、乾燥後、直径１２．５ｍｍの円盤状に打ち抜いて負極とした。

（コイン型リチウム二次電池の作製）
正極集電体をかねるステンレス製の缶体に上記正極を収容し、その上に下記に示す各種の電解液を含浸させたポリエチレン製のセパレータを介して上記負極を載置し、この缶体と、負極集電体をかねる封口板とを絶縁用ガスケットを介してかしめて密封し、コイン型リチウム二次電池を作製した。

実施例４
水蒸気賦活された比表面積２０００ｍ²/ｇのフェノール樹脂系活性炭とポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）とカーボンブラックとの質量比で８：１：１の混合物にエタノールを加えて混練した。これをシート状に成形後、厚さ０．６ｍｍにロール圧延し、得られたシートを直径１２ｍｍの円盤に打ち抜き、電極を作製した。

この円盤状の電極を、コイン型セルの集電体兼ハウジング部材とするステンレススチール製のケースの正極側および負極側の内側に、それぞれ黒鉛系接着剤を用いて接着した。次にこのステンレス製ケースごと減圧下、２００℃で加熱処理して水分を除き、合成例２で合成した化合物に、電解質塩としてテトラメチルアンモニウム・ＢＦ₄を１Ｍ濃度となるように溶解して電解液を調製し、この電解液を円盤状の電極中に含浸させた。ついで、両電極の間にポリプロピレン繊維不織布製のセパレータ（厚さ１６０μｍ、空隙率７０％）をはさみ、ステンレスケースを絶縁体であるガスケットを介してかしめ封印し、直径１８．４ｍｍ、厚さ２．０ｍｍのコイン型電気二重層キャパシタを作製した。

Claims (8)

1. 式（Ｉ）：
   

   

   （式中、ＡおよびＢはいずれか一方がＣＸ^６Ｘ^７（Ｘ^６およびＸ^７は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ_３、ＣＨ_３または水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基）であり、他方は酸素原子；Ｒｆ^１は含フッ素エーテル基、含フッ素アルコキシ基または炭素数２以上の含フッ素アルキル基；Ｘ^１およびＸ^２は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌ、ＣＦ_３またはＣＨ_３；Ｘ^３〜Ｘ^５は同じかまたは異なり、いずれもＨ、Ｆ、Ｃｌまたは水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基；ｎ＝０または１）で示される含フッ素ラクトン（Ｉ）と電解質塩（ＩＩ）とを含む電解液であって、
   前記含フッ素ラクトンが、式（ＩＡ−１）：
   

   

   （式中、Ｒｆ ^１ 、Ｘ ^１ 、Ｘ ^２ 、Ｘ ^３ 、Ｘ ^６ およびＸ ^７ は式（Ｉ）と同じ）で示される含フッ素ラクトン（ＩＡ−１）である電解液。
2. 前記含フッ素ラクトンにおいて、Ｒｆ^１が式：
   

   

   （式中、Ｒ^１はフッ素原子を有していてもよいアルキル基；Ｒ^２はフッ素原子を有していてもよいアルキレン基；ｎ１は１〜３の整数；ただし、Ｒ^１およびＲ^２の少なくとも１つはフッ素原子を有している）で示される含フッ素エーテル基である請求項１記載の電解液。
3. 前記含フッ素ラクトンにおいて、Ｒｆ^１が式：
   Ｒ^２０−Ｒ^２１−
   （式中、Ｒ^２０はフッ素原子を有していてもよい炭素数１以上のアルキル基；Ｒ^２１はフッ素原子を有していてもよい炭素数１〜３のアルキレン基；ただし、Ｒ^２０およびＲ^２１の少なくとも一方はフッ素原子を有している）で示される含フッ素アルキル基である請求項１記載の電解液。
4. 前記含フッ素ラクトンにおいて、ラクトン環を構成している炭素原子に結合している原子が、Ｒｆ^１を除いていずれもＨである請求項１〜３のいずれかに記載の電解液。
5. ０℃での粘度が３０ｍＰａ・秒以下である請求項１〜４のいずれかに記載の電解液。
6. −２０℃での粘度が４０ｍＰａ・秒以下である請求項１〜５のいずれかに記載の電解液。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の電解液を備える電気化学デバイス。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の電解液を備え、耐電圧が３．５Ｖ以上である電気二重層キャパシタ。