JP5817001B2 - Non-aqueous secondary battery - Google Patents

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Description

本発明は、リチウムイオン二次電池などの非水系二次電池に関するものである。   The present invention relates to a non-aqueous secondary battery such as a lithium ion secondary battery.

例えばリチウムイオン二次電池は、充放電容量が高く、高入出力化が可能な二次電池である。現在、主として携帯電子機器、ノートパソコン、電気自動車用の電源として用いられ、より小型・軽量の二次電池が求められている。特に自動車用途においては、大電流での充放電を行う必要があり、高速充放電可能な高レート特性を有する二次電池の開発が求められている。   For example, a lithium ion secondary battery is a secondary battery having a high charge / discharge capacity and capable of high input / output. Currently, there is a demand for smaller and lighter secondary batteries that are mainly used as power sources for portable electronic devices, notebook computers, and electric vehicles. In particular, in automobile applications, it is necessary to charge and discharge with a large current, and development of a secondary battery having high rate characteristics capable of high-speed charging and discharging is required.

リチウムイオン二次電池は、リチウム(Li)を挿入および脱離することができる活物質を正極及び負極にそれぞれ有する。そして、両極間に封入された電解液を介してリチウムイオンが移動することによって動作する。高レート化するには、正極及び/又は負極に用いられている活物質やバインダの改良、電解液の改良などが必要となる。   Lithium ion secondary batteries have active materials capable of inserting and extracting lithium (Li) in the positive electrode and the negative electrode, respectively. Then, the lithium ion moves through the electrolytic solution sealed between the two electrodes. In order to increase the rate, it is necessary to improve the active material and binder used in the positive electrode and / or the negative electrode, and improve the electrolytic solution.

リチウムイオン二次電池の負極活物質としては、黒鉛などの炭素材料が広く用いられている。このような負極活物質への可逆的なリチウムイオンの挿入・脱離を可能とするために、電解液には環状エステルや鎖状エステルなど非水系のカーボネート系溶媒が用いられている。しかしカーボネート系溶媒を用いる場合には、レート特性の大幅な改良は困難とされていた。すなわち下記の非特許文献1〜3に記載されているように、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートなどのカーボネート系溶媒では反応抵抗が大きく、レート容量特性の改良のためには抜本的な電解液の溶媒組成の見直しが必要とされている。   As a negative electrode active material for lithium ion secondary batteries, carbon materials such as graphite are widely used. In order to enable reversible insertion / extraction of lithium ions to / from such a negative electrode active material, a non-aqueous carbonate solvent such as a cyclic ester or a chain ester is used for the electrolytic solution. However, when using a carbonate-based solvent, it has been difficult to significantly improve the rate characteristics. That is, as described in Non-Patent Documents 1 to 3 below, carbonate solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate have a large reaction resistance, and a drastic electrolyte solution composition for improving rate capacity characteristics. Review is required.

T.Abe et al.,J.Electrochem.Soc.,151,A1120-A1123(2004).T. Abe et al., J. Electrochem. Soc., 151, A1120-A1123 (2004). T.Abe et al.,J.Electrochem.Soc.,152,A2151-A2154(2005).T. Abe et al., J. Electrochem. Soc., 152, A2151-A2154 (2005). Y.Yamada et al.,Langmuir,25,12766-12770(2009).Y. Yamada et al., Langmuir, 25, 12766-12770 (2009).

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、電解液と負極活物質との最適な組み合わせによってレート容量特性の向上を図るとともに、サイクル特性も改良することを解決すべき主たる課題とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a main problem to be solved to improve rate capacity characteristics and improve cycle characteristics by an optimal combination of an electrolytic solution and a negative electrode active material. .

上記課題を解決する本発明の非水系二次電池の特徴は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムをカチオンとする塩と、ヘテロ元素を有する有機溶媒とを含み、振動分光スペクトルにおける前記有機溶媒由来のピーク強度につき、前記有機溶媒本来のピークの強度をIoとし、前記ピークがシフトしたピークの強度をIsとした場合、Is>Ioである電解液と、ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの比であるG/D比が3.5以上の黒鉛を含む負極活物質層をもつ負極と、を具備することにある。なお、本発明における「G/D比が3.5以上」とは、ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの面積比あるいは高さ比のいずれかが3.5以上であることを指し、特には同ピークの高さ比が3.5以上であることを指す。以下、上記した本発明の非水系二次電池における電解液を、「本発明の電解液」ということがある。 A feature of the non-aqueous secondary battery of the present invention that solves the above problems includes a salt having a cation of alkali metal, alkaline earth metal or aluminum and an organic solvent having a hetero element, and the organic solvent in a vibrational spectroscopic spectrum When the intensity of the peak derived from the organic solvent is I o and the intensity of the peak shifted from the peak is I s , the electrolyte solution with I s > I o and G- and a negative electrode having a negative electrode active material layer containing graphite having a G / D ratio of 3.5 or more, which is a ratio of a band and a D-band peak. The “G / D ratio is 3.5 or more” in the present invention means that either the area ratio or the height ratio of the G-band and D-band peaks in the Raman spectrum is 3.5 or more, particularly It means that the height ratio of the peak is 3.5 or more. Hereinafter, the electrolytic solution in the above-described non-aqueous secondary battery of the present invention may be referred to as “the electrolytic solution of the present invention”.

本発明の非水系二次電池によれば、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムをカチオンとする塩とヘテロ原子を有する有機溶媒とを含む本発明の電解液と、ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比が3.5以上の黒鉛を含む負極活物質層をもつ負極と、を具備する。負極活物質としてG/D比が3.5未満の黒鉛を用いた場合には、同じ本発明の電解液を用いてもレート容量特性の向上は僅かであるが、G/D比が3.5以上の黒鉛を用いることでレート容量特性が向上し、サイクル特性も向上する。   According to the non-aqueous secondary battery of the present invention, the electrolytic solution of the present invention comprising a salt having an alkali metal, alkaline earth metal or aluminum cation as a cation and an organic solvent having a heteroatom, and G-band in Raman spectrum And a negative electrode having a negative electrode active material layer containing graphite having a G / D ratio of 3.5 or more, which is a D-band peak intensity ratio. When graphite having a G / D ratio of less than 3.5 is used as the negative electrode active material, the improvement in rate capacity characteristics is slight even when the same electrolytic solution of the present invention is used, but graphite having a G / D ratio of 3.5 or more. By using, the rate capacity characteristics are improved and the cycle characteristics are also improved.

本発明の実施例1に係るリチウムイオン二次電池に用いた本発明の電解液のIRスペクトルである。3 is an IR spectrum of the electrolytic solution of the present invention used in the lithium ion secondary battery according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るリチウムイオン二次電池に用いた本発明の電解液に含まれる有機溶媒(アセトニトリル)のIRスペクトルである。2 is an IR spectrum of an organic solvent (acetonitrile) contained in an electrolyte solution of the present invention used for a lithium ion secondary battery according to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例1に係るリチウムイオン二次電池に用いた本発明の電解液に含まれる支持塩(LiFSA)のIRスペクトルである。2 is an IR spectrum of a supporting salt (LiFSA) contained in the electrolyte solution of the present invention used in the lithium ion secondary battery according to Example 1 of the present invention. 比較例1に係る電解液のIRスペクトルである。3 is an IR spectrum of an electrolytic solution according to Comparative Example 1. 実施例1に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。1 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Example 1. 実施例2に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。2 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Example 2. FIG. 実施例3に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。3 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Example 3. FIG. 比較例2に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。7 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Comparative Example 2. 比較例3に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。5 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Comparative Example 3. 比較例4に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。7 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Comparative Example 4. 比較例5に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。7 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Comparative Example 5. 比較例6に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。7 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Comparative Example 6. 比較例7に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。7 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Comparative Example 7. 比較例8に係るリチウム二次電池のサイクリックボルタメントリー(CV)を示す。7 shows a cyclic voltamentary (CV) of a lithium secondary battery according to Comparative Example 8. 実施例5と比較例9に係るリチウムイオン二次電池のDSCチャートを示す。2 shows DSC charts of lithium ion secondary batteries according to Example 5 and Comparative Example 9. FIG. 実施例6と比較例9に係るリチウムイオン二次電池のDSCチャートを示す。2 shows DSC charts of lithium ion secondary batteries according to Example 6 and Comparative Example 9. FIG. 実施例1と比較例2に係るリチウム二次電池のサイクル数と電流容量比との関係を示す。The relationship between the number of cycles and the current capacity ratio of the lithium secondary batteries according to Example 1 and Comparative Example 2 is shown. 電解液E3のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E3. 電解液E4のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E4. 電解液E7のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E7. 電解液E8のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E8. 電解液E10のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E10. 電解液C2のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution C2. 電解液C4のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution C4. アセトニトリルのIRスペクトルである。It is IR spectrum of acetonitrile. (CF3SO2)2NLiのIRスペクトルである。It is an IR spectrum of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi. (FSO2)2NLiのIRスペクトルである(2100〜2400cm-1)。It is an IR spectrum of (FSO 2 ) 2 NLi (2100-2400 cm −1 ). 電解液E11のIRスペクトルである。It is IR spectrum of the electrolyte solution E11. 電解液E12のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E12. 電解液E13のIRスペクトルである。It is IR spectrum of the electrolyte solution E13. 電解液E14のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E14. 電解液E15のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E15. 電解液E16のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E16. 電解液E17のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E17. 電解液E18のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E18. 電解液E19のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E19. 電解液E20のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution E20. 電解液E21のIRスペクトルである。It is IR spectrum of the electrolyte solution E21. 電解液C6のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution C6. 電解液C7のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution C7. 電解液C8のIRスペクトルである。It is IR spectrum of electrolyte solution C8. ジメチルカーボネートのIRスペクトルである。It is IR spectrum of dimethyl carbonate. エチルメチルカーボネートのIRスペクトルである。It is IR spectrum of ethyl methyl carbonate. ジエチルカーボネートのIRスペクトルである。It is IR spectrum of diethyl carbonate. (FSO2)2NLiのIRスペクトルである(1900〜1600cm-1)。It is an IR spectrum of (FSO 2 ) 2 NLi (1900-1600 cm −1 ). 実施例8のリチウム二次電池の充放電曲線を示す。10 shows a charge / discharge curve of the lithium secondary battery of Example 8. FIG. 実施例9のリチウム二次電池の充放電曲線を示す。10 shows a charge / discharge curve of the lithium secondary battery of Example 9. 実施例10のリチウム二次電池の充放電曲線を示す。10 shows a charge / discharge curve of the lithium secondary battery of Example 10. FIG. 実施例11のリチウム二次電池の充放電曲線を示す。10 shows a charge / discharge curve of the lithium secondary battery of Example 11. FIG. 比較例10のリチウム二次電池の充放電曲線を示す。10 shows a charge / discharge curve of the lithium secondary battery of Comparative Example 10. 電解液E8のラマンスペクトルである。It is a Raman spectrum of the electrolytic solution E8. 電解液E9のラマンスペクトルである。It is a Raman spectrum of the electrolytic solution E9. 電解液C4のラマンスペクトルである。It is a Raman spectrum of the electrolytic solution C4. 電解液E11のラマンスペクトルである。It is a Raman spectrum of the electrolytic solution E11. 電解液E13のラマンスペクトルである。It is a Raman spectrum of the electrolytic solution E13. 電解液E15のラマンスペクトルである。It is a Raman spectrum of the electrolytic solution E15. 電解液C6のラマンスペクトルである。It is a Raman spectrum of the electrolytic solution C6. 実施例12のリチウム二次電池における電流レートと電圧カーブとの関係を表すグラフである。10 is a graph showing a relationship between a current rate and a voltage curve in the lithium secondary battery of Example 12. 比較例5のリチウム二次電池における電流レートと電圧カーブとの関係を表すグラフである。10 is a graph showing a relationship between a current rate and a voltage curve in a lithium secondary battery of Comparative Example 5. 評価例24のサイクル特性の結果である。It is a result of the cycle characteristic of the evaluation example 24.

以下に、本発明を実施するための形態を説明する。なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「a〜b」は、下限aおよび上限bをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施例中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。   Below, the form for implementing this invention is demonstrated. Unless otherwise specified, the numerical range “a to b” described in this specification includes the lower limit “a” and the upper limit “b”. The numerical range can be configured by arbitrarily combining these upper limit value and lower limit value and the numerical values listed in the examples. Furthermore, numerical values arbitrarily selected from the numerical value range can be used as upper and lower numerical values.

本発明の非水系二次電池は、本発明の電解液と、G/D比が3.5以上の黒鉛を含む負極活物質層をもつ負極と、を具備する。   The non-aqueous secondary battery of the present invention includes the electrolytic solution of the present invention and a negative electrode having a negative electrode active material layer containing graphite having a G / D ratio of 3.5 or more.

<電解液>
本発明の電解液は、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はアルミニウムをカチオンとする塩(以下、「金属塩」又は単に「塩」ということがある。)とヘテロ原子を有する有機溶媒とを含み、振動分光スペクトルにおける有機溶媒由来のピーク強度につき、有機溶媒本来のピークの強度をIoとし、有機溶媒本来のピークが波数シフトしたピークの強度をIsとした場合、Is>Ioである。
<Electrolyte>
The electrolytic solution of the present invention includes a salt having alkali metal, alkaline earth metal or aluminum as a cation (hereinafter sometimes referred to as “metal salt” or simply “salt”) and an organic solvent having a hetero atom, per peak intensity derived from the organic solvent in the vibration spectrum, the intensity of the original peak organic solvent and I o, if the intensity of a peak inherent peak organic solvent was wavenumber shift was I s, is I s> I o .

なお、従来の電解液は、IsとIoとの関係がIs<Ioである。 In the conventional electrolyte, the relationship between I s and I o is I s <I o .

[金属塩]
金属塩は、通常、電池の電解液に含まれるLiClO4、LiAsF6、LiPF6、LiBF4、LiAlCl4、などの電解質として用いられる化合物であれば良い。金属塩のカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、及びアルミニウムを挙げることができる。金属塩のカチオンは、電解液を使用する電池の電荷担体と同一の金属イオンであるのが好ましい。例えば、本発明の電解液をリチウムイオン二次電池用の電解液として使用するのであれば、金属塩のカチオンはリチウムが好ましい。
[Metal salt]
The metal salt may be a compound used as an electrolyte, such as LiClO 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiAlCl 4 , etc., usually contained in the battery electrolyte. Examples of the cation of the metal salt include alkali metals such as lithium, sodium and potassium, alkaline earth metals such as beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium, and aluminum. The cation of the metal salt is preferably the same metal ion as the charge carrier of the battery using the electrolytic solution. For example, if the electrolytic solution of the present invention is used as an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery, the metal salt cation is preferably lithium.

塩のアニオンの化学構造は、ハロゲン、ホウ素、窒素、酸素、硫黄又は炭素から選択される少なくとも1つの元素を含むと良い。ハロゲン又はホウ素を含むアニオンの化学構造を具体的に例示すると、ClO4、PF6、AsF6、SbF6、TaF6、BF4、SiF6、B(C6H5)4、B(oxalate)2、Cl、Br、Iを挙げることができる。 The chemical structure of the anion of the salt may include at least one element selected from halogen, boron, nitrogen, oxygen, sulfur or carbon. Specific examples of the chemical structure of anions containing halogen or boron include ClO 4 , PF 6 , AsF 6 , SbF 6 , TaF 6 , BF 4 , SiF 6 , B (C 6 H 5 ) 4 , and B (oxalate). 2 , Cl, Br, I can be mentioned.

窒素、酸素、硫黄又は炭素を含むアニオンの化学構造について、以下、具体的に説明する。   The chemical structure of an anion containing nitrogen, oxygen, sulfur or carbon will be specifically described below.

塩のアニオンの化学構造は、下記一般式(1)、一般式(2)又は一般式(3)で表される化学構造が好ましい。   The chemical structure of the anion of the salt is preferably a chemical structure represented by the following general formula (1), general formula (2), or general formula (3).

(R)(R)N 一般式(1)
(R1は、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、CN、SCN、OCNから選択される。
R2は、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、CN、SCN、OCNからから選択される。
また、R1とR2は、互いに結合して環を形成しても良い。
X1は、SO2、C=O、C=S、RaP=O、RbP=S、S=O、Si=Oから選択される。
X2は、SO2、C=O、C=S、RcP=O、RdP=S、S=O、Si=Oから選択される。
Ra、Rb、Rc、Rdは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、OH、SH、CN、SCN、OCNから選択される。
また、Ra、Rb、Rc、Rdは、R1又はR2と結合して環を形成しても良い。)
(R 1 X 1 ) (R 2 X 2 ) N General formula (1)
(R 1 is hydrogen, halogen, an alkyl group which may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, an unsaturated alkyl group which may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated cycloalkyl group which may be substituted with, an aromatic group which may be substituted with a substituent, a heterocyclic group which may be substituted with a substituent, or an alkoxy group which may be substituted with a substituent , An unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, CN, SCN, or OCN Is done.
R 2 is hydrogen, halogen, an alkyl group which may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, an unsaturated alkyl group which may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated cycloalkyl group which may be substituted, an aromatic group which may be substituted with a substituent, a heterocyclic group which may be substituted with a substituent, an alkoxy group which may be substituted with a substituent, Select from an unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, CN, SCN, and OCN Is done.
R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring.
X 1 is selected from SO 2 , C = O, C = S, R a P = O, R b P = S, S = O, and Si = O.
X 2 is selected from SO 2 , C = O, C = S, R c P = O, R d P = S, S = O, and Si = O.
R a , R b , R c and R d are each independently substituted with hydrogen, halogen, an alkyl group which may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated alkyl group which may be substituted, an unsaturated cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, an aromatic group which may be substituted with a substituent, or a heterocyclic group which may be substituted with a substituent , An alkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, and a non-optionally substituted substituent. Selected from saturated thioalkoxy groups, OH, SH, CN, SCN, OCN.
R a , R b , R c , and R d may combine with R 1 or R 2 to form a ring. )

Y 一般式(2)
(R3は、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、CN、SCN、OCNから選択される。
X3は、SO2、C=O、C=S、ReP=O、RfP=S、S=O、Si=Oから選択される。
Re、Rfは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、OH、SH、CN、SCN、OCNから選択される。
また、Re、Rfは、R3と結合して環を形成しても良い。
Yは、O、Sから選択される。)
R 3 X 3 Y General formula (2)
(R 3 is hydrogen, halogen, an alkyl group which may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, an unsaturated alkyl group which may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated cycloalkyl group which may be substituted with, an aromatic group which may be substituted with a substituent, a heterocyclic group which may be substituted with a substituent, or an alkoxy group which may be substituted with a substituent , An unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, CN, SCN, or OCN Is done.
X 3 is, SO 2, C = O, C = S, R e P = O, R f P = S, S = O, is selected from Si = O.
R e and R f are each independently hydrogen, halogen, an alkyl group that may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group that may be substituted with a substituent, or an alkyl group that may be substituted with a substituent. A saturated alkyl group, an unsaturated cycloalkyl group that may be substituted with a substituent, an aromatic group that may be substituted with a substituent, a heterocyclic group that may be substituted with a substituent, and a substituent An optionally substituted alkoxy group, an unsaturated alkoxy group optionally substituted with a substituent, a thioalkoxy group optionally substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group optionally substituted with a substituent, OH , SH, CN, SCN, OCN.
R e and R f may combine with R 3 to form a ring.
Y is selected from O and S. )

(R)(R)(R)C 一般式(3)
(R4は、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、CN、SCN、OCNから選択される。
R5は、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、CN、SCN、OCNから選択される。
R6は、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、CN、SCN、OCNから選択される。
また、R4、R5、R6のうち、いずれか二つ又は三つが結合して環を形成しても良い。
X4は、SO2、C=O、C=S、RgP=O、RhP=S、S=O、Si=Oから選択される。
X5は、SO2、C=O、C=S、RiP=O、RjP=S、S=O、Si=Oから選択される。
X6は、SO2、C=O、C=S、RkP=O、RlP=S、S=O、Si=Oから選択される。
Rg、Rh、Ri、Rj、Rk、Rlは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、OH、SH、CN、SCN、OCNから選択される。
また、Rg、Rh、Ri、Rj、Rk、Rlは、R4、R5又はR6と結合して環を形成しても良い。)
(R 4 X 4) (R 5 X 5) (R 6 X 6) C Formula (3)
(R 4 is hydrogen, halogen, an alkyl group which may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, an unsaturated alkyl group which may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated cycloalkyl group which may be substituted with, an aromatic group which may be substituted with a substituent, a heterocyclic group which may be substituted with a substituent, or an alkoxy group which may be substituted with a substituent , An unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, CN, SCN, or OCN Is done.
R 5 is hydrogen, halogen, an alkyl group which may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, an unsaturated alkyl group which may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated cycloalkyl group which may be substituted, an aromatic group which may be substituted with a substituent, a heterocyclic group which may be substituted with a substituent, an alkoxy group which may be substituted with a substituent, Selected from an unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, CN, SCN, and OCN The
R 6 is hydrogen, halogen, an alkyl group that may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group that may be substituted with a substituent, an unsaturated alkyl group that may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated cycloalkyl group which may be substituted, an aromatic group which may be substituted with a substituent, a heterocyclic group which may be substituted with a substituent, an alkoxy group which may be substituted with a substituent, Selected from an unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, CN, SCN, and OCN The
Further, any two or three of R 4 , R 5 and R 6 may be bonded to form a ring.
X 4 is, SO 2, C = O, C = S, R g P = O, R h P = S, S = O, is selected from Si = O.
X 5 is selected from SO 2 , C = O, C = S, R i P = O, R j P = S, S = O, and Si = O.
X 6 is selected from SO 2 , C = O, C = S, R k P = O, R l P = S, S = O, Si = O.
R g , R h , R i , R j , R k , R l are each independently hydrogen, halogen, an alkyl group that may be substituted with a substituent, or a cycloalkyl that may be substituted with a substituent. Group, an unsaturated alkyl group that may be substituted with a substituent, an unsaturated cycloalkyl group that may be substituted with a substituent, an aromatic group that may be substituted with a substituent, or a substituent that is substituted with a substituent A heterocyclic group which may be substituted, an alkoxy group which may be substituted with a substituent, an unsaturated alkoxy group which may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group which may be substituted with a substituent, and a substituent It is selected from an unsaturated thioalkoxy group which may be substituted, OH, SH, CN, SCN, OCN.
R g , R h , R i , R j , R k , and R l may combine with R 4 , R 5, or R 6 to form a ring. )

上記一般式(1)〜(3)で表される化学構造における、「置換基で置換されていても良い」との文言について説明する。例えば「置換基で置換されていても良いアルキル基」であれば、アルキル基の水素の一つ若しくは複数が置換基で置換されているアルキル基、又は、特段の置換基を有さないアルキル基を意味する。   The term “may be substituted with a substituent” in the chemical structures represented by the general formulas (1) to (3) will be described. For example, in the case of “an alkyl group that may be substituted with a substituent”, an alkyl group in which one or more of the hydrogens of the alkyl group are substituted with a substituent, or an alkyl group that does not have a particular substituent Means.

「置換基で置換されていても良い」との文言における置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、不飽和シクロアルキル基、芳香族基、複素環基、ハロゲン、OH、SH、CN、SCN、OCN、ニトロ基、アルコキシ基、不飽和アルコキシ基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、スルフィニル基、ウレイド基、リン酸アミド基、スルホ基、カルボキシル基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、シリル基等が挙げられる。これらの置換基はさらに置換されてもよい。また置換基が2つ以上ある場合、置換基は同一でも異なっていてもよい。   Examples of the substituent in the phrase “may be substituted with a substituent” include an alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, cycloalkyl group, unsaturated cycloalkyl group, aromatic group, heterocyclic group, halogen, OH , SH, CN, SCN, OCN, nitro group, alkoxy group, unsaturated alkoxy group, amino group, alkylamino group, dialkylamino group, aryloxy group, acyl group, alkoxycarbonyl group, acyloxy group, aryloxycarbonyl group, Acyloxy group, acylamino group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, sulfonylamino group, sulfamoyl group, carbamoyl group, alkylthio group, arylthio group, sulfonyl group, sulfinyl group, ureido group, phosphoric acid amide group, sulfo group, Carboxyl group, hydroxamic acid group, Rufino group, a hydrazino group, an imino group, and a silyl group. These substituents may be further substituted. When there are two or more substituents, the substituents may be the same or different.

塩のアニオンの化学構造は、下記一般式(4)、一般式(5)又は一般式(6)で表される化学構造がより好ましい。   The chemical structure of the salt anion is more preferably a chemical structure represented by the following general formula (4), general formula (5), or general formula (6).

(R)(R)N 一般式(4)
(R7、R8は、それぞれ独立に、CnHaFbClcBrdIe(CN)f(SCN)g(OCN)hである。
n、a、b、c、d、e、f、g、hはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+e+f+g+hを満たす。
また、R7とR8は、互いに結合して環を形成しても良く、その場合は、2n=a+b+c+d+e+f+g+hを満たす。
X7は、SO2、C=O、C=S、RmP=O、RnP=S、S=O、Si=Oから選択される。
X8は、SO2、C=O、C=S、RoP=O、RpP=S、S=O、Si=Oから選択される。
Rm、Rn、Ro、Rpは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、OH、SH、CN、SCN、OCNから選択される。
また、Rm、Rn、Ro、Rpは、R7又はR8と結合して環を形成しても良い。)
(R 7 X 7 ) (R 8 X 8 ) N General formula (4)
(R 7, R 8 are each independently C n H a F b Cl c Br d I e (CN) f (SCN) g (OCN) h.
n, a, b, c, d, e, f, g, and h are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e + f + g + h.
R 7 and R 8 may combine with each other to form a ring, in which case 2n = a + b + c + d + e + f + g + h is satisfied.
X 7 is, SO 2, C = O, C = S, R m P = O, R n P = S, S = O, is selected from Si = O.
X 8 is selected from SO 2 , C = O, C = S, R o P = O, R p P = S, S = O, and Si = O.
R m , R n , R o and R p are each independently substituted with hydrogen, halogen, an alkyl group which may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, or a substituent. An unsaturated alkyl group which may be substituted, an unsaturated cycloalkyl group which may be substituted with a substituent, an aromatic group which may be substituted with a substituent, or a heterocyclic group which may be substituted with a substituent , An alkoxy group that may be substituted with a substituent, an unsaturated alkoxy group that may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group that may be substituted with a substituent, and a non-optionally substituted substituent. Selected from saturated thioalkoxy groups, OH, SH, CN, SCN, OCN.
R m , R n , R o and R p may combine with R 7 or R 8 to form a ring. )

Y 一般式(5)
(R9は、CnHaFbClcBrdIe(CN)f(SCN)g(OCN)hである。
n、a、b、c、d、e、f、g、hはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+e+f+g+hを満たす。
X9は、SO2、C=O、C=S、RqP=O、RrP=S、S=O、Si=Oから選択される。
Rq、Rrは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、OH、SH、CN、SCN、OCNから選択される。
また、Rq、Rrは、R9と結合して環を形成しても良い。
Yは、O、Sから選択される。)
R 9 X 9 Y General formula (5)
(R 9 is C n H a F b Cl c Br d I e (CN) f (SCN) g (OCN) h .
n, a, b, c, d, e, f, g, and h are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e + f + g + h.
X 9 is, SO 2, C = O, C = S, R q P = O, R r P = S, S = O, is selected from Si = O.
R q and R r are each independently hydrogen, halogen, an alkyl group that may be substituted with a substituent, a cycloalkyl group that may be substituted with a substituent, or a group that may be substituted with a substituent. A saturated alkyl group, an unsaturated cycloalkyl group that may be substituted with a substituent, an aromatic group that may be substituted with a substituent, a heterocyclic group that may be substituted with a substituent, and a substituent An optionally substituted alkoxy group, an unsaturated alkoxy group optionally substituted with a substituent, a thioalkoxy group optionally substituted with a substituent, an unsaturated thioalkoxy group optionally substituted with a substituent, OH , SH, CN, SCN, OCN.
R q and R r may combine with R 9 to form a ring.
Y is selected from O and S. )

(R1010)(R1111)(R1212)C 一般式(6)
(R10、R11、R12は、それぞれ独立に、CnHaFbClcBrdIe(CN)f(SCN)g(OCN)hである。
n、a、b、c、d、e、f、g、hはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+e+f+g+hを満たす。
R10、R11、R12のうちいずれか二つが結合して環を形成しても良く、その場合、環を形成する基は2n=a+b+c+d+e+f+g+hを満たす。また、R10、R11、R12の三つが結合して環を形成しても良く、その場合、三つのうち二つの基が2n=a+b+c+d+e+f+g+hを満たし、一つの基が2n-1=a+b+c+d+e+f+g+hを満たす。
X10は、SO2、C=O、C=S、RsP=O、RtP=S、S=O、Si=Oから選択される。
X11は、SO2、C=O、C=S、RuP=O、RvP=S、S=O、Si=Oから選択される。
X12は、SO2、C=O、C=S、RwP=O、RxP=S、S=O、Si=Oから選択される。
Rs、Rt、Ru、Rv、Rw、Rxは、それぞれ独立に、水素、ハロゲン、置換基で置換されていても良いアルキル基、置換基で置換されていても良いシクロアルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和アルキル基、置換基で置換されていても良い不飽和シクロアルキル基、置換基で置換されていても良い芳香族基、置換基で置換されていても良い複素環基、置換基で置換されていても良いアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和アルコキシ基、置換基で置換されていても良いチオアルコキシ基、置換基で置換されていても良い不飽和チオアルコキシ基、OH、SH、CN、SCN、OCNから選択される。
また、Rs、Rt、Ru、Rv、Rw、Rxは、R10、R11又はR12と結合して環を形成しても良い。)
(R 10 X 10 ) (R 11 X 11 ) (R 12 X 12 ) C General formula (6)
(R 10 , R 11 , and R 12 are each independently C n H a F b Cl c Br d I e (CN) f (SCN) g (OCN) h .
n, a, b, c, d, e, f, g, and h are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e + f + g + h.
Any two of R 10 , R 11 and R 12 may combine to form a ring, in which case the group forming the ring is 2n = a + b + c + d + e + f + g + Satisfy h. Further, three of R 10 , R 11 and R 12 may combine to form a ring, in which case two of the three groups are 2n = a + b + c + d + e + f + g + Satisfy h, and one group satisfies 2n-1 = a + b + c + d + e + f + g + h.
X 10 is, SO 2, C = O, C = S, R s P = O, R t P = S, S = O, is selected from Si = O.
X 11 is, SO 2, C = O, C = S, R u P = O, R v P = S, S = O, is selected from Si = O.
X 12 is, SO 2, C = O, C = S, R w P = O, R x P = S, S = O, is selected from Si = O.
R s , R t , R u , R v , R w , R x are each independently hydrogen, halogen, an alkyl group that may be substituted with a substituent, or a cycloalkyl that may be substituted with a substituent Group, an unsaturated alkyl group that may be substituted with a substituent, an unsaturated cycloalkyl group that may be substituted with a substituent, an aromatic group that may be substituted with a substituent, or a substituent that is substituted with a substituent A heterocyclic group which may be substituted, an alkoxy group which may be substituted with a substituent, an unsaturated alkoxy group which may be substituted with a substituent, a thioalkoxy group which may be substituted with a substituent, and a substituent It is selected from an unsaturated thioalkoxy group which may be substituted, OH, SH, CN, SCN, OCN.
R s , R t , R u , R v , R w , and R x may combine with R 10 , R 11, or R 12 to form a ring. )

上記一般式(4)〜(6)で表される化学構造における、「置換基で置換されていても良い」との文言の意味は、上記一般式(1)〜(3)で説明したのと同義である。   In the chemical structures represented by the general formulas (4) to (6), the meaning of the phrase “may be substituted with a substituent” has been explained in the general formulas (1) to (3). It is synonymous with.

上記一般式(4)〜(6)で表される化学構造において、nは0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましく、0〜2の整数が特に好ましい。なお、上記一般式(4)〜(6)で表される化学構造の、R7とR8が結合、又は、R10、R11、R12が結合して環を形成している場合には、nは1〜8の整数が好ましく、1〜7の整数がより好ましく、1〜3の整数が特に好ましい。 In the chemical structures represented by the general formulas (4) to (6), n is preferably an integer of 0 to 6, more preferably an integer of 0 to 4, and particularly preferably an integer of 0 to 2. In the chemical structures represented by the above general formulas (4) to (6), when R 7 and R 8 are bonded, or R 10 , R 11 , and R 12 are bonded to form a ring. In the formula, n is preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 7, and particularly preferably an integer of 1 to 3.

塩のアニオンの化学構造は、下記一般式(7)、一般式(8)又は一般式(9)で表されるものがさらに好ましい。   The chemical structure of the anion of the salt is more preferably represented by the following general formula (7), general formula (8) or general formula (9).

(R13SO)(R14SO)N 一般式(7)
(R13、R14は、それぞれ独立に、CnHaFbClcBrdIeである。
n、a、b、c、d、eはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+eを満たす。
また、R13とR14は、互いに結合して環を形成しても良く、その場合は、2n=a+b+c+d+eを満たす。)
(R 13 SO 2 ) (R 14 SO 2 ) N General formula (7)
(R 13 and R 14 are each independently C n H a F b Cl c Br d I e .
n, a, b, c, d, and e are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e.
R 13 and R 14 may combine with each other to form a ring, in which case 2n = a + b + c + d + e is satisfied. )

15SO 一般式(8)
(R15は、CnHaFbClcBrdIeである。
n、a、b、c、d、eはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+eを満たす。)
R 15 SO 3 general formula (8)
(R 15 is a C n H a F b Cl c Br d I e.
n, a, b, c, d, and e are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e. )

(R16SO)(R17SO)(R18SO)C 一般式(9)
(R16、R17、R18は、それぞれ独立に、CnHaFbClcBrdIeである。
n、a、b、c、d、eはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+eを満たす。
R16、R17、R18のうちいずれか二つが結合して環を形成しても良く、その場合、環を形成する基は2n=a+b+c+d+eを満たす。また、R16、R17、R18の三つが結合して環を形成しても良く、その場合、三つのうち二つの基が2n=a+b+c+d+eを満たし、一つの基が2n-1=a+b+c+d+eを満たす。)
(R 16 SO 2 ) (R 17 SO 2 ) (R 18 SO 2 ) C General formula (9)
(R 16, R 17, R 18 are each independently C n H a F b Cl c Br d I e.
n, a, b, c, d, and e are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e.
Any two of R 16 , R 17 and R 18 may combine to form a ring, in which case the group forming the ring satisfies 2n = a + b + c + d + e. R 16 , R 17 and R 18 may combine to form a ring, in which case two of the three groups satisfy 2n = a + b + c + d + e, The group satisfies 2n-1 = a + b + c + d + e. )

上記一般式(7)〜(9)で表される化学構造において、nは0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましく、0〜2の整数が特に好ましい。なお、上記一般式(7)〜(9)で表される化学構造の、R13とR14が結合、又は、R16、R17、R18が結合して環を形成している場合には、nは1〜8の整数が好ましく、1〜7の整数がより好ましく、1〜3の整数が特に好ましい。 In the chemical structures represented by the general formulas (7) to (9), n is preferably an integer of 0 to 6, more preferably an integer of 0 to 4, and particularly preferably an integer of 0 to 2. In the chemical structure represented by the above general formulas (7) to (9), when R 13 and R 14 are bonded, or R 16 , R 17 , and R 18 are bonded to form a ring. In the formula, n is preferably an integer of 1 to 8, more preferably an integer of 1 to 7, and particularly preferably an integer of 1 to 3.

また、上記一般式(7)〜(9)で表される化学構造において、a、c、d、eが0のものが好ましい。   In the chemical structures represented by the general formulas (7) to (9), those in which a, c, d, and e are 0 are preferable.

金属塩は、(CF3SO2)2NLi(以下、「LiTFSA」ということがある。)、(FSO2)2NLi(以下、「LiFSA」ということがある。)、(C2F5SO2)2NLi、FSO2(CF3SO2)NLi、(SO2CF2CF2SO2)NLi、(SO2CF2CF2CF2SO2)NLi、FSO2(CH3SO2)Nli、FSO2(C2F5SO2)NLi、又はFSO2(C2H5SO2)NLiが特に好ましい。 Metal salts include (CF 3 SO 2 ) 2 NLi (hereinafter sometimes referred to as “LiTFSA”), (FSO 2 ) 2 NLi (hereinafter sometimes referred to as “LiFSA”), (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi, FSO 2 (CF 3 SO 2 ) NLi, (SO 2 CF 2 CF 2 SO 2 ) NLi, (SO 2 CF 2 CF 2 CF 2 SO 2 ) NLi, FSO 2 (CH 3 SO 2 ) Nli FSO 2 (C 2 F 5 SO 2 ) NLi or FSO 2 (C 2 H 5 SO 2 ) NLi is particularly preferred.

金属塩は、以上で説明したカチオンとアニオンをそれぞれ適切な数で組み合わせたものを採用すれば良い。金属塩は上記の一種類を採用しても良いし、複数種を併用しても良い。   What was sufficient is just to employ | adopt what combined the cation and anion which were demonstrated above in an appropriate number, respectively. One kind of metal salt may be adopted, or a plurality of kinds may be used in combination.

[有機溶媒]
ヘテロ元素を有する有機溶媒としては、ヘテロ元素が窒素、酸素、硫黄、ハロゲンから選択される少なくとも1つである有機溶媒が好ましく、ヘテロ元素が窒素又は酸素から選択される少なくとも1つである有機溶媒がより好ましい。また、ヘテロ元素を有する有機溶媒としては、NH基、NH2基、OH基、SH基などのプロトン供与基を有さない、非プロトン性溶媒が好ましい。
[Organic solvent]
As the organic solvent having a hetero element, an organic solvent in which the hetero element is at least one selected from nitrogen, oxygen, sulfur and halogen is preferable, and an organic solvent in which the hetero element is at least one selected from nitrogen or oxygen Is more preferable. As the organic solvent having a hetero element, an aprotic solvent having no proton donating group such as NH group, NH 2 group, OH group and SH group is preferable.

ヘテロ元素を有する有機溶媒(以下、単に「有機溶媒」ということがある。)を具体的に例示すると、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル、マロノニトリル等のニトリル類、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,2-ジオキサン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン、2-メチルテトラヒドロピラン、2-メチルテトラヒドロフラン、クラウンエーテル等のエーテル類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等のカーボネート類、ホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド類、イソプロピルイソシアネート、n-プロピルイソシアネート、クロロメチルイソシアネート等のイソシアネート類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、蟻酸メチル、蟻酸エチル、酢酸ビニル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート等のエステル類、グリシジルメチルエーテル、エポキシブタン、2-エチルオキシラン等のエポキシ類、オキサゾール、2-エチルオキサゾール、オキサゾリン、2-メチル-2-オキサゾリン等のオキサゾール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、無水酢酸、無水プロピオン酸等の酸無水物、ジメチルスルホン、スルホラン等のスルホン類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類、1-ニトロプロパン、2-ニトロプロパン等のニトロ類、フラン、フルフラール等のフラン類、γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクトン、δ―バレロラクトン等の環状エステル類、チオフェン、ピリジン等の芳香族複素環類、テトラヒドロ-4-ピロン、1-メチルピロリジン、N-メチルモルフォリン等の複素環類、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル等のリン酸エステル類を挙げることができる。   Specific examples of the organic solvent having a hetero element (hereinafter sometimes simply referred to as “organic solvent”) include nitriles such as acetonitrile, propionitrile, acrylonitrile, malononitrile, 1,2-dimethoxyethane, 1, 2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,2-dioxane, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane, 2-methyltetrahydropyran, 2-methyltetrahydrofuran, crown Ethers such as ether, carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethyl methyl carbonate, amides such as formamide, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone , Isopropyl isocyanate, n-propyl isocyanate , Isocyanates such as chloromethyl isocyanate, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, methyl propionate, methyl formate, ethyl formate, vinyl acetate, methyl acrylate, methyl methacrylate, esters, glycidyl methyl ether, epoxy butane, Epoxys such as 2-ethyloxirane, oxazoles such as oxazole, 2-ethyloxazole, oxazoline, 2-methyl-2-oxazoline, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetic anhydride, propionic anhydride, etc. Acid anhydrides, sulfones such as dimethyl sulfone and sulfolane, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide, nitros such as 1-nitropropane and 2-nitropropane, furans such as furan and furfural, γ-butyrolactone, γ-butyl Cyclic esters such as lolactone and δ-valerolactone, aromatic heterocycles such as thiophene and pyridine, heterocycles such as tetrahydro-4-pyrone, 1-methylpyrrolidine and N-methylmorpholine, trimethyl phosphate, phosphorus And phosphoric acid esters such as triethyl acid.

ヘテロ元素を有する有機溶媒として、下記一般式(10)で示される鎖状カーボネートを挙げることができる。   Examples of the organic solvent having a hetero element include a chain carbonate represented by the following general formula (10).

19OCOOR20 一般式(10)
(R19、R20は、それぞれ独立に、鎖状アルキルであるCClBr、又は、環状アルキルを化学構造に含むCClBrのいずれかから選択される。n、a、b、c、d、e、m、f、g、h、i、jはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+e、2m=f+g+h+i+jを満たす。)
R 19 OCOOR 20 general formula (10)
(R 19 and R 20 each independently represent C n H a F b Cl c Br d I e which is a chain alkyl, or C m H f F g Cl h Br i I containing a cyclic alkyl in the chemical structure. .n selected from any of j, a, b, c, d, e, m, f, g, h, i, j are each independently 0 or an integer, 2n + 1 = a + b + c + d + e, 2m = f + g + h + i + j Meet)

上記一般式(10)で表される鎖状カーボネートにおいて、nは1〜6の整数が好ましく、1〜4の整数がより好ましく、1〜2の整数が特に好ましい。mは3〜8の整数が好ましく、4〜7の整数がより好ましく、5〜6の整数が特に好ましい。また、上記一般式(10)で表される鎖状カーボネートのうち、ジメチルカーボネート(以下、「DMC」ということがある。)、ジエチルカーボネート(以下、「DEC」ということがある。)、エチルメチルカーボネート(以下、「EMC」ということがある。)が特に好ましい。   In the chain carbonate represented by the general formula (10), n is preferably an integer of 1 to 6, more preferably an integer of 1 to 4, and particularly preferably an integer of 1 to 2. m is preferably an integer of 3 to 8, more preferably an integer of 4 to 7, and particularly preferably an integer of 5 to 6. Among the chain carbonates represented by the general formula (10), dimethyl carbonate (hereinafter sometimes referred to as “DMC”), diethyl carbonate (hereinafter sometimes referred to as “DEC”), ethylmethyl Carbonate (hereinafter sometimes referred to as “EMC”) is particularly preferred.

ヘテロ元素を有する有機溶媒としては、比誘電率が20以上又はドナー性のエーテル酸素を有する溶媒が好ましく、そのような有機溶媒として、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル、マロノニトリル等のニトリル類、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、1,2-ジオキサン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、2,2-ジメチル-1,3-ジオキソラン、2-メチルテトラヒドロピラン、2-メチルテトラヒドロフラン、クラウンエーテル等のエーテル類、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトン、ジメチルスルホキシド、スルホランを挙げることができ、特に、アセトニトリル(以下、「AN」ということがある。)、1,2-ジメトキシエタン(以下、「DME」ということがある。)が好ましい。   As the organic solvent having a hetero element, a solvent having a relative dielectric constant of 20 or more or a donor ether oxygen is preferable. Examples of such an organic solvent include nitriles such as acetonitrile, propionitrile, acrylonitrile, and malononitrile, 2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, tetrahydrofuran, 1,2-dioxane, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, 2,2-dimethyl-1,3-dioxolane, 2-methyltetrahydropyran , Ethers such as 2-methyltetrahydrofuran and crown ether, N, N-dimethylformamide, acetone, dimethyl sulfoxide, and sulfolane. In particular, acetonitrile (hereinafter sometimes referred to as “AN”), 1, 2-dimethoxyethane (hereinafter sometimes referred to as “DME”) is preferred.

これらの有機溶媒は単独で電解液に用いても良いし、複数を併用しても良い。   These organic solvents may be used alone in the electrolytic solution, or a plurality of them may be used in combination.

本発明の電解液は、その振動分光スペクトルにおいて、本発明の電解液に含まれる有機溶媒由来のピーク強度につき、有機溶媒本来のピークの強度をIoとし、有機溶媒本来のピークがシフトしたピーク(以下、「シフトピーク」ということがある。)の強度をIsとした場合、Is>Ioであることを特徴とする。すなわち、本発明の電解液を振動分光測定に供し得られる振動分光スペクトルチャートにおいて、上記二つのピーク強度の関係はIs>Ioとなる。 Peak electrolytic solution of the present invention, in the vibration spectrum, per peak intensity derived from the organic solvent contained in the electrolytic solution of the present invention, the intensity of the original peak organic solvent and I o, the original peak organic solvent was shifted (Hereinafter, it may be referred to as “shift peak”.) When the intensity is I s , the characteristic is I s > I o . That is, in the vibrational spectral spectrum chart obtained by subjecting the electrolytic solution of the present invention to vibrational spectral measurement, the relationship between the two peak intensities is I s > Io .

ここで、「有機溶媒本来のピーク」とは、有機溶媒のみを振動分光測定した場合のピーク位置(波数)に、観察されるピークを意味する。有機溶媒本来のピークの強度Ioの値と、シフトピークの強度Isの値は、振動分光スペクトルにおける各ピークのベースラインからの高さ又は面積である。 Here, the “original peak of an organic solvent” means a peak observed at a peak position (wave number) when vibration spectroscopy measurement is performed only on the organic solvent. The value of the organic solvent original peak of intensity I o, the value of the intensity I s of the shift peak is the height or area from each peak of the baseline in the vibration spectrum.

本発明の電解液の振動分光スペクトルにおいて、有機溶媒本来のピークがシフトしたピークが複数存在する場合には、最もIsとIoの関係を判断しやすいピークに基づいて当該関係を判断すればよい。また、本発明の電解液にヘテロ元素を有する有機溶媒を複数種用いた場合には、最もIsとIoの関係を判断しやすい(最もIsとIoの差が顕著な)有機溶媒を選択し、そのピーク強度に基づいてIsとIoの関係を判断すればよい。また、ピークのシフト量が小さく、シフト前後のピークが重なってなだらかな山のように見える場合は、既知の手段を用いてピーク分離を行い、IsとIoの関係を判断してもよい。 In the vibration spectrum of the electrolyte solution of the present invention, when a peak inherent peak organic solvent is shifted there are a plurality, if it is determined the relationship based on the likely peak determines the relationship of the most I s and I o Good. Further, when an organic solvent having a hetero element in the electrolytic solution of the present invention using a plurality of kinds, the most I s and I relationship easy determination of o (the difference between the most I s and I o is noticeable) organic solvent And the relationship between Is and Io may be determined based on the peak intensity. Also, small amount of shift of the peak, if the overlap peak shift back and forth look like a gentle mountain performs peak separation using known means may determine the relationship between I s and I o .

なお、ヘテロ元素を有する有機溶媒を複数種用いた電解液の振動分光スペクトルにおいては、カチオンと最も配位し易い有機溶媒(以下、「優先配位溶媒」ということがある。)のピークが他に優先してシフトする。ヘテロ元素を有する有機溶媒を複数種用いた電解液において、ヘテロ元素を有する有機溶媒全体に対する優先配位溶媒の質量%は、40%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、60%以上がさらに好ましく、80%以上が特に好ましい。また、ヘテロ元素を有する有機溶媒を複数種用いた電解液において、ヘテロ元素を有する有機溶媒全体に対する優先配位溶媒の体積%は、40%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、60%以上がさらに好ましく、80%以上が特に好ましい。   Note that in the vibrational spectroscopic spectrum of an electrolytic solution using a plurality of organic solvents having a hetero element, the peak of an organic solvent that is most easily coordinated with a cation (hereinafter sometimes referred to as “preferred coordination solvent”) is another. Shift in preference to. In the electrolytic solution using a plurality of organic solvents having a hetero element, the mass% of the preferential coordination solvent with respect to the entire organic solvent having a hetero element is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and further 60% or more. Preferably, 80% or more is particularly preferable. Further, in an electrolytic solution using a plurality of organic solvents having a hetero element, the volume% of the preferential coordination solvent with respect to the entire organic solvent having a hetero element is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and 60% or more. Is more preferable, and 80% or more is particularly preferable.

上記二つのピーク強度の関係は、Is>2×Ioの条件を満たすことが好ましく、Is>3×Ioの条件を満たすことがさらに好ましく、Is>5×Ioの条件を満たすことが特に好ましい。最も好ましいのは、本発明の電解液の振動分光スペクトルにおいて、有機溶媒本来のピークの強度Ioが観察されず、シフトピークの強度Isが観察される電解液である。当該電解液においては、電解液に含まれる有機溶媒の分子すべてが金属塩と完全に溶媒和していることを意味する。本発明の電解液は、電解液に含まれる有機溶媒の分子すべてが金属塩と完全に溶媒和している状態(Io=0の状態)が最も好ましい。 The relationship between the two peak intensities preferably satisfies the condition of I s > 2 × I o , more preferably satisfies the condition of I s > 3 × I o , and satisfies the condition of I s > 5 × I o . It is particularly preferable to satisfy it. Most preferably, in the vibration spectrum of the electrolyte solution of the present invention, the intensity I o of the original peak organic solvent is not observed, an electrolytic solution strength of the shift peak I s is observed. In the electrolytic solution, it means that all the molecules of the organic solvent contained in the electrolytic solution are completely solvated with the metal salt. The electrolyte solution of the present invention is most preferably in a state where all the molecules of the organic solvent contained in the electrolyte solution are completely solvated with the metal salt (state where I o = 0).

本発明の電解液においては、金属塩と、ヘテロ元素を有する有機溶媒(又は優先配位溶媒)が、相互作用を及ぼしていると推定される。具体的には、金属塩と、ヘテロ元素を有する有機溶媒(又は優先配位溶媒)のヘテロ元素とが、配位結合を形成し、金属塩とヘテロ元素を有する有機溶媒(又は優先配位溶媒)からなる安定なクラスターを形成していると推定される。このクラスターは、後述する実施例の結果からみて、概ね、金属塩1分子に対し、ヘテロ元素を有する有機溶媒(又は優先配位溶媒)2分子が配位することにより形成されていると推定される。この点を考慮すると、本発明の電解液における、金属塩1モルに対するヘテロ元素を有する有機溶媒(又は優先配位溶媒)のモル範囲は、1.4モル以上3.5モル未満が好ましく、1.5モル以上3.1モル以下がより好ましく、1.6モル以上3モル以下がさらに好ましい。   In the electrolytic solution of the present invention, it is presumed that the metal salt and the organic solvent (or preferential coordination solvent) having a hetero element have an interaction. Specifically, a metal salt and a hetero element of an organic solvent (or preferential coordination solvent) having a hetero element form a coordination bond, and the organic solvent (or preferential coordinating solvent) having a metal salt and a hetero element ) Is considered to form a stable cluster. From the results of the examples described later, this cluster is presumed to be formed by coordination of two molecules of an organic solvent (or preferential coordination solvent) having a hetero element to one molecule of a metal salt. The In consideration of this point, the molar range of the organic solvent having a hetero element (or preferential coordination solvent) with respect to 1 mol of the metal salt in the electrolytic solution of the present invention is preferably 1.4 mol or more and less than 3.5 mol, and 1.5 mol or more and 3.1 mol. The following is more preferable, and 1.6 mol or more and 3 mol or less is more preferable.

本発明の電解液においては、概ね、金属塩1分子に対し、ヘテロ元素を有する有機溶媒(又は優先配位溶媒)2分子が配位することによりクラスター形成されていると推定されるため、本発明の電解液の濃度(mol/L)は、金属塩及び有機溶媒それぞれの分子量と、溶液にした場合の密度に依存する。そのため、本発明の電解液の濃度を一概に規定することは適当でない。   In the electrolytic solution of the present invention, it is presumed that clusters are formed by coordination of two molecules of an organic solvent (or a preferential coordination solvent) having a hetero element with one molecule of a metal salt. The concentration (mol / L) of the electrolytic solution of the invention depends on the molecular weight of each of the metal salt and the organic solvent and the density when the solution is used. Therefore, it is not appropriate to prescribe the concentration of the electrolytic solution of the present invention.

本発明の電解液の濃度(mol/L)を表1に個別に例示する。   The concentration (mol / L) of the electrolytic solution of the present invention is individually exemplified in Table 1.

クラスターを形成している有機溶媒と、クラスターの形成に関与していない有機溶媒とは、それぞれの存在環境が異なる。そのため、振動分光測定において、クラスターを形成している有機溶媒由来のピークは、クラスターの形成に関与していない有機溶媒由来のピーク(有機溶媒本来のピーク)の観察される波数から、高波数側又は低波数側にシフトして観察される。すなわち、シフトピークは、クラスターを形成している有機溶媒のピークに相当する。   An organic solvent that forms a cluster and an organic solvent that is not involved in the formation of the cluster have different environments. Therefore, in vibrational spectroscopy measurement, the peak derived from the organic solvent forming the cluster is higher than the observed wave number of the peak derived from the organic solvent that is not involved in the cluster formation (original peak of the organic solvent). Or it is observed shifted to the low wavenumber side. That is, the shift peak corresponds to the peak of the organic solvent forming the cluster.

振動分光スペクトルとしては、IRスペクトル又はラマンスペクトルを挙げることができる。IR測定の測定方法としては、ヌジョール法、液膜法などの透過測定方法、ATR法などの反射測定方法を挙げることができる。IRスペクトル又はラマンスペクトルのいずれを選択するかについては、本発明の電解液の振動分光スペクトルにおいて、IsとIoの関係を判断しやすいスペクトルの方を選択すれば良い。なお、振動分光測定は、大気中の水分の影響を軽減又は無視できる条件で行うのがよい。例えば、ドライルーム、グローブボックスなどの低湿度又は無湿度条件下でIR測定を行うこと、又は、本発明の電解液を密閉容器に入れたままの状態でラマン測定を行うのがよい。 Examples of the vibrational spectrum include an IR spectrum and a Raman spectrum. Examples of the measurement method for IR measurement include transmission measurement methods such as Nujol method and liquid film method, and reflection measurement methods such as ATR method. About one to select the IR spectrum or the Raman spectrum, the vibrational spectrum of the electrolyte solution of the present invention may be selected towards the spectrum tends to determine the relationship between I s and I o. The vibrational spectroscopic measurement is preferably performed under conditions that can reduce or ignore the influence of moisture in the atmosphere. For example, IR measurement may be performed under low or no humidity conditions such as a dry room or a glove box, or Raman measurement may be performed with the electrolytic solution of the present invention in a sealed container.

ここで、金属塩としてLiTFSA、有機溶媒としてアセトニトリルを含む本発明の電解液におけるピークにつき、具体的に説明する。   Here, the peak in the electrolytic solution of the present invention containing LiTFSA as the metal salt and acetonitrile as the organic solvent will be specifically described.

アセトニトリルのみをIR測定した場合、C及びN間の三重結合の伸縮振動に由来するピークが通常2100〜2400cm-1付近に観察される。 When only acetonitrile is measured by IR, a peak derived from stretching vibration of a triple bond between C and N is usually observed in the vicinity of 2100 to 2400 cm −1 .

ここで、従来の技術常識に従い、アセトニトリル溶媒に対しLiTFSAを1mol/Lの濃度で溶解して電解液とした場合を想定する。アセトニトリル1Lは約19molに該当するので、従来の電解液1Lには、1molのLiTFSAと19molのアセトニトリルが存在する。そうすると、従来の電解液においては、LiTFSAと溶媒和している(Liに配位している)アセトニトリルと同時に、LiTFSAと溶媒和していない(Liに配位していない)アセトニトリルが多数存在する。さて、LiTFSAと溶媒和しているアセトニトリル分子と、LiTFSAと溶媒和していないアセトニトリル分子とは、アセトニトリル分子の置かれている環境が異なるので、IRスペクトルにおいては、両者のアセトニトリルピークが区別して観察される。より具体的には、LiTFSAと溶媒和していないアセトニトリルのピークは、アセトニトリルのみをIR測定した場合と同様の位置(波数)に観察されるが、他方、LiTFSAと溶媒和しているアセトニトリルのピークは、ピーク位置(波数)が高波数側にシフトして観察される。   Here, it is assumed that LiTFSA is dissolved in acetonitrile solvent at a concentration of 1 mol / L to obtain an electrolyte solution according to conventional technical common sense. Since 1 L of acetonitrile corresponds to about 19 mol, 1 L of conventional electrolyte includes 1 mol of LiTFSA and 19 mol of acetonitrile. Then, in the conventional electrolyte, there are many acetonitriles that are not solvated with LiTFSA (not coordinated with Li) simultaneously with acetonitrile that is solvated with LiTFSA (coordinated with Li). . Now, acetonitrile molecules solvated with LiTFSA and acetonitrile molecules not solvated with LiTFSA are different in the environment where the acetonitrile molecules are placed. Is done. More specifically, the peak of acetonitrile that is not solvated with LiTFSA is observed at the same position (wave number) as when IR measurement was performed with only acetonitrile, but the peak of acetonitrile that was solvated with LiTFSA Is observed with the peak position (wave number) shifted to the high wave number side.

そして、従来の電解液の濃度においては、LiTFSAと溶媒和していないアセトニトリルが多数存在するのであるから、従来の電解液の振動分光スペクトルにおいて、アセトニトリル本来のピークの強度Ioと、アセトニトリル本来のピークがシフトしたピークの強度Isとの関係は、Is<Ioとなる。 And, in the concentration of the conventional electrolyte, there are many acetonitriles that are not solvated with LiTFSA, so in the vibrational spectrum of the conventional electrolyte, the peak intensity I o of the original acetonitrile and the original acetonitrile The relationship between the peak intensity I s and the peak shift is I s <I o .

他方、本発明の電解液は従来の電解液と比較してLiTFSAの濃度が高く、かつ、電解液においてLiTFSAと溶媒和している(クラスターを形成している)アセトニトリル分子の数が、LiTFSAと溶媒和していないアセトニトリル分子の数よりも多い。そうすると、本発明の電解液の振動分光スペクトルにおける、アセトニトリル本来のピークの強度Ioと、アセトニトリル本来のピークがシフトしたピークの強度Isとの関係は、Is>Ioとなる。 On the other hand, the electrolytic solution of the present invention has a higher concentration of LiTFSA than the conventional electrolytic solution, and the number of acetonitrile molecules solvated with LiTFSA in the electrolytic solution (forms clusters) is different from that of LiTFSA. More than the number of unsolvated acetonitrile molecules. Then, the relationship between the intensity I o of the original peak of acetonitrile and the intensity I s of the peak shifted from the original peak of acetonitrile in the vibrational spectroscopic spectrum of the electrolytic solution of the present invention is I s > I o .

表2に、本発明の電解液の振動分光スペクトルにおいて、Io及びIsの算出に有用と考えられる有機溶媒の波数と、その帰属を例示する。なお、振動分光スペクトルの測定装置、測定環境、測定条件に因って、観察されるピークの波数が以下の波数と異なる場合があることを付け加えておく。 Table 2, in the vibration spectrum of the electrolyte solution of the present invention are illustrated and the wave number of organic solvents that may be useful in calculating the I o and I s, the attribution. It should be added that the wave number of the observed peak may be different from the following wave numbers depending on the measurement apparatus, measurement environment, and measurement conditions of the vibrational spectrum.

有機溶媒の波数とその帰属につき、公知のデータを参考としてもよい。参考文献として、日本分光学会測定法シリーズ17 ラマン分光法、濱口宏夫、平川暁子、学会出版センター、231〜249頁を挙げる。また、コンピュータを用いた計算でも、Io及びIsの算出に有用と考えられる有機溶媒の波数と、有機溶媒と金属塩が配位した場合の波数シフトを予測することができる。例えば、Gaussian09(登録商標、ガウシアン社)を用い、密度汎関数をB3LYP、基底関数を6-311G++(d,p)として計算すればよい。当業者は、表2の記載、公知のデータ、コンピュータでの計算結果を参考にして、有機溶媒のピークを選定し、Io及びIsを算出することができる。 Known data may be referred to for the wave number of the organic solvent and its attribution. As references, the Spectroscopical Society of Japan Series 17 Raman Spectroscopy, Hiroo Higuchi, Atsuko Hirakawa, Academic Publishing Center, pages 231-249. Further, even calculation using the computer, it is possible to predict the wave number of organic solvents that may be useful in calculating the I o and I s, the wave number shift of the case where the organic solvent and the metal salt is coordinated. For example, Gaussian09 (registered trademark, Gaussian) may be used to calculate the density functional as B3LYP and the basis function as 6-311G ++ (d, p). Those skilled in the art, described in Table 2, the known data, by reference to calculation results of the computer, select the peak of the organic solvent, it is possible to calculate the I o and I s.

本発明の電解液は、従来の電解液と比較して、金属塩と有機溶媒の存在環境が異なり、かつ、金属塩濃度が高いため、電解液中の金属イオン輸送速度の向上(特に、金属がリチウムの場合、リチウム輸率の向上)、電極と電解液界面の反応速度の向上、電池のハイレート充放電時に起こる電解液の塩濃度の偏在の緩和、電気二重層容量の増大などが期待できる。さらに、本発明の電解液においては、ヘテロ元素を有する有機溶媒の大半が金属塩とクラスターを形成していることから、電解液に含まれる有機溶媒の蒸気圧が低くなる。その結果として、本発明の電解液からの有機溶媒の揮発が低減できる。   The electrolytic solution of the present invention is different from the conventional electrolytic solution in that the presence environment of the metal salt and the organic solvent is different and the concentration of the metal salt is high. (If lithium is lithium, the lithium transport number is improved), the reaction rate between the electrode and the electrolyte is improved, the uneven salt concentration of the electrolyte during high-rate charge / discharge of the battery is reduced, and the electric double layer capacity is expected to increase. . Furthermore, in the electrolytic solution of the present invention, since most of the organic solvent having a hetero element forms a cluster with a metal salt, the vapor pressure of the organic solvent contained in the electrolytic solution is lowered. As a result, volatilization of the organic solvent from the electrolytic solution of the present invention can be reduced.

本発明の電解液は、従来の電池の電解液と比較して、粘度が高い。例えば本発明の電解液の好ましいLi濃度は、一般的な電解液のLi濃度の2〜5倍程度である。そのため、本発明の電解液を用いた電池であれば、仮に電池が破損したとしても、電解液漏れが抑制される。また、従来の電解液を用いた二次電池は、高速充放電サイクル時に容量減少が顕著であった。その理由としては、急速に充放電を繰り返した際の電解液中に生じたLi濃度ムラに因り、電極との反応界面に十分な量のLiを電解液が供給できなくなったこと、つまり、電解液のLi濃度の偏在が考えられる。しかしながら、本発明の電解液を用いた二次電池は、高速充放電時に容量が好適に維持されることが明らかになった。本発明の電解液の高粘度との物性により、電解液のLi濃度の偏在を抑制できたことが理由と考えられる。また、本発明の電解液の高粘度との物性により、電極界面における電解液の保液性が向上し、電極界面で電解液が不足する状態(いわゆる液枯れ状態)を抑制することができたことが理由と考えられる。   The electrolytic solution of the present invention has a higher viscosity than the conventional electrolytic solution of a battery. For example, the preferable Li concentration of the electrolytic solution of the present invention is about 2 to 5 times the Li concentration of a general electrolytic solution. Therefore, if it is a battery using the electrolyte solution of this invention, even if a battery is damaged, electrolyte solution leakage is suppressed. Moreover, the capacity | capacitance reduction of the secondary battery using the conventional electrolyte solution was remarkable at a high-speed charging / discharging cycle. The reason for this is that due to the Li concentration unevenness that occurs in the electrolyte when rapidly charging and discharging, the electrolyte cannot supply a sufficient amount of Li to the reaction interface with the electrode. The uneven distribution of Li concentration in the liquid is considered. However, it has become clear that the capacity of the secondary battery using the electrolytic solution of the present invention is suitably maintained during high-speed charge / discharge. It is considered that the uneven distribution of Li concentration in the electrolytic solution could be suppressed by the physical properties of the electrolytic solution of the present invention with high viscosity. In addition, due to the physical properties of the electrolytic solution of the present invention with high viscosity, the liquid retaining property of the electrolytic solution at the electrode interface was improved, and the state where the electrolytic solution was insufficient at the electrode interface (so-called liquid withdrawn state) could be suppressed. The reason is considered.

ところで、本発明の電解液は金属塩のカチオンを高濃度で含有する。このため、本発明の電解液中において、隣り合うカチオン間の距離は極めて近い。そして、非水系二次電池の充放電時にリチウムイオン等のカチオンが正極と負極との間を移動する際には、移動先の電極に直近のカチオンが先ず当該電極に供給される。そして、供給された当該カチオンがあった場所には、当該カチオンに隣り合う他のカチオンが移動する。つまり、本発明の電解液中においては、隣り合うカチオンが供給対象となる電極に向けて順番に一つずつ位置を変えるという、ドミノ倒し様の現象が生じていると予想される。このため、充放電時のカチオンの移動距離は短く、その分だけカチオンの移動速度が高いと考えられる。そして、このことに起因して、本発明の電解液を有する本発明の非水系二次電池の反応速度は高いと考えられる。   By the way, the electrolytic solution of the present invention contains a high concentration of metal salt cations. For this reason, in the electrolytic solution of the present invention, the distance between adjacent cations is extremely short. When a cation such as lithium ion moves between the positive electrode and the negative electrode during charge / discharge of the nonaqueous secondary battery, the cation closest to the destination electrode is first supplied to the electrode. And the other cation adjacent to the said cation moves to the place with the said supplied cation. In other words, in the electrolytic solution of the present invention, it is expected that a domino-like phenomenon occurs in which adjacent cations change one by one toward the electrode to be supplied one by one. For this reason, the movement distance of the cation at the time of charging / discharging is short, and it is thought that the movement speed | rate of a cation is high correspondingly. Due to this, the reaction rate of the nonaqueous secondary battery of the present invention having the electrolytic solution of the present invention is considered to be high.

本発明の電解液の粘度η(mPa・s)について述べると、10<η<500の範囲が好ましく、12<η<400の範囲がより好ましく、15<η<300の範囲がさらに好ましく、18<η<150の範囲が特に好ましく、20<η<140の範囲が最も好ましい。   When describing the viscosity η (mPa · s) of the electrolytic solution of the present invention, a range of 10 <η <500 is preferable, a range of 12 <η <400 is more preferable, a range of 15 <η <300 is further preferable, 18 A range of <η <150 is particularly preferred, and a range of 20 <η <140 is most preferred.

電解液のイオン伝導度は高ければ高いほど、好適にイオンを移動することができ、優れた電池の電解液となり得る。本発明の電解液のイオン伝導度σ(mS/cm)について述べると、1≦σであるのが好ましい。本発明の電解液のイオン伝導度σ(mS/cm)につき、あえて、上限を含めた好適な範囲を示すと、2<σ<200の範囲が好ましく、3<σ<100の範囲がより好ましく、4<σ<50の範囲がさらに好ましく、5<σ<35の範囲が特に好ましい。   The higher the ionic conductivity of the electrolytic solution, the more suitable ions can be transferred, and an excellent electrolytic solution for a battery can be obtained. The ion conductivity σ (mS / cm) of the electrolytic solution of the present invention is preferably 1 ≦ σ. Regarding the ionic conductivity σ (mS / cm) of the electrolytic solution of the present invention, when it shows a suitable range including the upper limit, a range of 2 <σ <200 is preferable, and a range of 3 <σ <100 is more preferable. 4 <σ <50 is more preferable, and 5 <σ <35 is particularly preferable.

本発明の電解液における密度d(g/cm3)は、好ましくはd≧1.2又はd≦2.2であり、1.2≦d≦2.2の範囲内がより好ましく、1.24≦d≦2.0の範囲内がより好ましく、1.26≦d≦1.8の範囲内がさらに好ましく、1.27≦d≦1.6の範囲内が特に好ましい。なお、本発明の電解液における密度d(g/cm3)は、20℃での密度を意味する。以下に説明するd/cは上記dを塩濃度c(mol/L)で除した値である。 The density d (g / cm 3 ) in the electrolytic solution of the present invention is preferably d ≧ 1.2 or d ≦ 2.2, more preferably in the range of 1.2 ≦ d ≦ 2.2, and more preferably in the range of 1.24 ≦ d ≦ 2.0. Preferably, the range of 1.26 ≦ d ≦ 1.8 is more preferable, and the range of 1.27 ≦ d ≦ 1.6 is particularly preferable. The density d (g / cm 3 ) in the electrolytic solution of the present invention means a density at 20 ° C. D / c described below is a value obtained by dividing the above d by the salt concentration c (mol / L).

本発明の電解液におけるd/cは0.15≦d/c≦0.71であり、0.15≦d/c≦0.56の範囲内が好ましく、0.25≦d/c≦0.56の範囲内がより好ましく、0.26≦d/c≦0.50の範囲内がさらに好ましく、0.27≦d/c≦0.47の範囲内が特に好ましい。   D / c in the electrolytic solution of the present invention is 0.15 ≦ d / c ≦ 0.71, preferably in the range of 0.15 ≦ d / c ≦ 0.56, more preferably in the range of 0.25 ≦ d / c ≦ 0.56, and 0.26 ≦ d A range of /c≦0.50 is more preferable, and a range of 0.27 ≦ d / c ≦ 0.47 is particularly preferable.

本発明の電解液におけるd/cは、金属塩と有機溶媒を特定した場合でも規定することができる。例えば、金属塩としてLiTFSA、有機溶媒としてDMEを選択した場合には、d/cは0.42≦d/c≦0.56の範囲内が好ましく、0.44≦d/c≦0.52の範囲内がより好ましい。金属塩としてLiTFSA、有機溶媒としてANを選択した場合には、d/cは0.35≦d/c≦0.41の範囲内が好ましく、0.36≦d/c≦0.39の範囲内がより好ましい。金属塩としてLiFSA、有機溶媒としてDMEを選択した場合には、d/cは0.32≦d/c≦0.46の範囲内が好ましく、0.34≦d/c≦0.42の範囲内がより好ましい。金属塩としてLiFSA、有機溶媒としてANを選択した場合には、d/cは0.25≦d/c≦0.48の範囲内が好ましく、0.25≦d/c≦0.38の範囲がより好ましく、0.25≦d/c≦0.31の範囲内がさらに好ましく、0.26≦d/c≦0.29の範囲内がなお好ましい。金属塩としてLiFSA、有機溶媒としてDMCを選択した場合には、d/cは0.32≦d/c≦0.46の範囲内が好ましく、0.34≦d/c≦0.42の範囲内がより好ましい。金属塩としてLiFSA、有機溶媒としてEMCを選択した場合には、d/cは0.34≦d/c≦0.50の範囲内が好ましく、0.37≦d/c≦0.45の範囲内がより好ましい。金属塩としてLiFSA、有機溶媒としてDECを選択した場合には、d/cは0.36≦d/c≦0.54の範囲内が好ましく、0.39≦d/c≦0.48の範囲内がより好ましい。   The d / c in the electrolytic solution of the present invention can be defined even when the metal salt and the organic solvent are specified. For example, when LiTFSA is selected as the metal salt and DME is selected as the organic solvent, d / c is preferably within the range of 0.42 ≦ d / c ≦ 0.56, and more preferably within the range of 0.44 ≦ d / c ≦ 0.52. When LiTFSA is selected as the metal salt and AN is selected as the organic solvent, d / c is preferably in the range of 0.35 ≦ d / c ≦ 0.41, and more preferably in the range of 0.36 ≦ d / c ≦ 0.39. When LiFSA is selected as the metal salt and DME is selected as the organic solvent, d / c is preferably in the range of 0.32 ≦ d / c ≦ 0.46, and more preferably in the range of 0.34 ≦ d / c ≦ 0.42. When LiFSA is selected as the metal salt and AN is selected as the organic solvent, d / c is preferably in the range of 0.25 ≦ d / c ≦ 0.48, more preferably in the range of 0.25 ≦ d / c ≦ 0.38, and 0.25 ≦ d / A range of c ≦ 0.31 is more preferable, and a range of 0.26 ≦ d / c ≦ 0.29 is still more preferable. When LiFSA is selected as the metal salt and DMC is selected as the organic solvent, d / c is preferably in the range of 0.32 ≦ d / c ≦ 0.46, and more preferably in the range of 0.34 ≦ d / c ≦ 0.42. When LiFSA is selected as the metal salt and EMC is selected as the organic solvent, d / c is preferably in the range of 0.34 ≦ d / c ≦ 0.50, and more preferably in the range of 0.37 ≦ d / c ≦ 0.45. When LiFSA is selected as the metal salt and DEC is selected as the organic solvent, d / c is preferably in the range of 0.36 ≦ d / c ≦ 0.54, and more preferably in the range of 0.39 ≦ d / c ≦ 0.48.

本発明の電解液は、従来の電解液と比較して、金属塩と有機溶媒の存在環境が異なり、密度が高いため、電解液中の金属イオン輸送速度の向上(特に、金属がリチウムの場合、リチウム輸率の向上)、電極と電解液界面の反応速度の向上、電池のハイレート充放電時に起こる電解液の塩濃度の偏在の緩和、電気二重層容量増大などが期待できる。さらに、本発明の電解液においては、密度が高いことから、電解液に含まれる有機溶媒の蒸気圧が低くなる。その結果として、本発明の電解液からの有機溶媒の揮発が低減できる。   Compared with conventional electrolytes, the electrolyte solution of the present invention is different in the environment in which the metal salt and the organic solvent are present and has a high density, so that the metal ion transport rate in the electrolyte solution is improved (especially when the metal is lithium). , Improvement in lithium transport number), improvement in the reaction rate between the electrode and the electrolyte solution, relaxation of uneven distribution of the salt concentration of the electrolyte that occurs during high-rate charge / discharge of the battery, and increase in the electric double layer capacity can be expected. Furthermore, in the electrolytic solution of the present invention, since the density is high, the vapor pressure of the organic solvent contained in the electrolytic solution is lowered. As a result, volatilization of the organic solvent from the electrolytic solution of the present invention can be reduced.

本発明の電解液の製造方法を説明する。本発明の電解液は従来の電解液と比較して金属塩の含有量が多いため、固体(粉体)の金属塩に有機溶媒を加える製造方法では凝集体が得られてしまい、溶液状態の電解液を製造するのが困難である。よって、本発明の電解液の製造方法においては、有機溶媒に対し金属塩を徐々に加え、かつ、電解液の溶液状態を維持しながら製造することが好ましい。   The manufacturing method of the electrolyte solution of this invention is demonstrated. Since the electrolytic solution of the present invention has a higher metal salt content than the conventional electrolytic solution, the production method of adding an organic solvent to a solid (powder) metal salt results in the formation of an agglomerate. It is difficult to produce an electrolytic solution. Therefore, in the manufacturing method of the electrolyte solution of this invention, it is preferable to manufacture, adding a metal salt gradually with respect to an organic solvent, and maintaining the solution state of electrolyte solution.

金属塩と有機溶媒の種類に因り、本発明の電解液は、従来考えられてきた飽和溶解度を超えて金属塩が有機溶媒に溶解している液体を包含する。そのような本発明の電解液の製造方法は、ヘテロ元素を有する有機溶媒と金属塩とを混合し、金属塩を溶解して、第1電解液を調製する第1溶解工程と、撹拌及び/又は加温条件下、前記第1電解液に前記金属塩を加え、前記金属塩を溶解し、過飽和状態の第2電解液を調製する第2溶解工程と、撹拌及び/又は加温条件下、前記第2電解液に前記金属塩を加え、前記金属塩を溶解し、第3電解液を調製する第3溶解工程を含む。   Depending on the type of metal salt and organic solvent, the electrolytic solution of the present invention includes a liquid in which the metal salt is dissolved in the organic solvent beyond the conventionally considered saturation solubility. Such a method for producing an electrolytic solution of the present invention includes a first dissolving step of preparing a first electrolytic solution by mixing an organic solvent having a hetero element and a metal salt, dissolving the metal salt, stirring and / or Alternatively, under heating conditions, the metal salt is added to the first electrolyte solution, the metal salt is dissolved, and a second electrolyte solution in a supersaturated state is prepared, and under stirring and / or heating conditions, A third dissolving step of adding the metal salt to the second electrolytic solution, dissolving the metal salt, and preparing a third electrolytic solution;

ここで、上記「過飽和状態」とは、撹拌及び/又は加温条件を解除した場合、又は、振動等の結晶核生成エネルギーを与えた場合に、電解液から金属塩結晶が析出する状態のことを意味する。第2電解液は「過飽和状態」であり、第1電解液及び第3電解液は「過飽和状態」でない。   Here, the “supersaturated state” means a state in which metal salt crystals are precipitated from the electrolyte when the stirring and / or heating conditions are canceled or when crystal nucleation energy such as vibration is applied. Means. The second electrolytic solution is “supersaturated”, and the first electrolytic solution and the third electrolytic solution are not “supersaturated”.

換言すると、本発明の電解液の上記製造方法は、熱力学的に安定な液体状態であり従来の金属塩濃度を包含する第1電解液を経て、熱力学的に不安定な液体状態の第2電解液を経由し、そして、熱力学的に安定な新たな液体状態の第3電解液、すなわち本発明の電解液となる。   In other words, the above-described method for producing the electrolytic solution of the present invention is a thermodynamically stable liquid state and passes through the first electrolytic solution including the conventional metal salt concentration, and then the thermodynamically unstable liquid state. It becomes a third electrolyte solution in a new liquid state that passes through the two electrolyte solutions and is thermodynamically stable, that is, the electrolyte solution of the present invention.

安定な液体状態の第3電解液は通常の条件で液体状態を保つことから、第3電解液においては、例えば、リチウム塩1分子に対し有機溶媒2分子で構成されこれらの分子間の強い配位結合によって安定化されたクラスターがリチウム塩の結晶化を阻害していると推定される。   Since the stable third electrolyte solution in a liquid state maintains a liquid state under normal conditions, the third electrolyte solution is composed of, for example, two organic solvents for one lithium salt molecule, and a strong distribution between these molecules. It is presumed that the cluster stabilized by the coordinate bond inhibits the crystallization of the lithium salt.

第1溶解工程は、ヘテロ原子を有する有機溶媒と金属塩とを混合し、金属塩を溶解して、第1電解液を調製する工程である。   The first dissolving step is a step of preparing a first electrolytic solution by mixing an organic solvent having a hetero atom and a metal salt, and dissolving the metal salt.

ヘテロ原子を有する有機溶媒と金属塩とを混合するためには、ヘテロ原子を有する有機溶媒に対し金属塩を加えても良いし、金属塩に対しヘテロ原子を有する有機溶媒を加えても良い。   In order to mix the organic solvent having a hetero atom and the metal salt, the metal salt may be added to the organic solvent having a hetero atom, or the organic solvent having a hetero atom may be added to the metal salt.

第1溶解工程は、撹拌及び/又は加温条件下で行われるのが好ましい。撹拌速度については適宜設定すればよい。加温条件については、ウォーターバス又はオイルバスなどの恒温槽で適宜制御するのが好ましい。金属塩の溶解時には溶解熱が発生するので、熱に不安定な金属塩を用いる場合には、温度条件を厳密に制御することが好ましい。また、あらかじめ、有機溶媒を冷却しておいても良いし、第1溶解工程を冷却条件下で行ってもよい。   The first dissolution step is preferably performed under stirring and / or heating conditions. What is necessary is just to set suitably about stirring speed. About heating conditions, it is preferable to control suitably with thermostats, such as a water bath or an oil bath. Since heat of dissolution is generated when the metal salt is dissolved, it is preferable to strictly control the temperature condition when using a metal salt that is unstable to heat. In addition, the organic solvent may be cooled in advance, or the first dissolution step may be performed under cooling conditions.

第1溶解工程と第2溶解工程は連続して実施しても良いし、第1溶解工程で得た第1電解液を一旦保管(静置)しておき、一定時間経過した後に、第2溶解工程を実施しても良い。   The first dissolution step and the second dissolution step may be carried out continuously, or the first electrolytic solution obtained in the first dissolution step is temporarily stored (standing), and after a certain time has elapsed, the second You may implement a melt | dissolution process.

第2溶解工程は、撹拌及び/又は加温条件下、第1電解液に金属塩を加え、金属塩を溶解し、過飽和状態の第2電解液を調製する工程である。   The second dissolution step is a step of preparing a supersaturated second electrolyte solution by adding a metal salt to the first electrolyte solution under stirring and / or heating conditions to dissolve the metal salt.

第2溶解工程は、熱力学的に不安定な過飽和状態の第2電解液を調製するため、撹拌及び/又は加温条件下で行うことが必須である。ミキサー等の撹拌器を伴った撹拌装置で第2溶解工程を行うことにより、撹拌条件下としても良いし、撹拌子と撹拌子を動作させる装置(スターラー)を用いて第2溶解工程を行うことにより、撹拌条件下としても良い。加温条件については、ウォーターバス又はオイルバスなどの恒温槽で適宜制御するのが好ましい。もちろん、撹拌機能と加温機能を併せ持つ装置又はシステムを用いて第2溶解工程を行うことが特に好ましい。なお、ここでいう加温とは、対象物を常温(25℃)以上の温度に温めることを指す。加温温度は30℃以上であるのがより好ましく、35℃以上であるのがさらに好ましい。また、加温温度は、有機溶媒の沸点よりも低い温度であるのが良い。   In order to prepare the second electrolyte solution in a supersaturated state that is thermodynamically unstable, it is essential that the second dissolution step be performed under stirring and / or heating conditions. By performing the second dissolution step with a stirrer with a stirrer such as a mixer, it may be under stirring conditions, or the second dissolution step may be performed using a stirrer and a device that operates the stirrer (stirrer). Thus, the stirring condition may be used. About heating conditions, it is preferable to control suitably with thermostats, such as a water bath or an oil bath. Of course, it is particularly preferable to perform the second dissolution step using an apparatus or system having both a stirring function and a heating function. In addition, heating here refers to warming a target object to temperature more than normal temperature (25 degreeC). The heating temperature is more preferably 30 ° C. or higher, and further preferably 35 ° C. or higher. Further, the heating temperature is preferably lower than the boiling point of the organic solvent.

第2溶解工程において、加えた金属塩が十分に溶解しない場合には、撹拌速度の増加及び/又はさらなる加温を実施する。この場合には、第2溶解工程の電解液にヘテロ原子を有する有機溶媒を少量加えてもよい。   In the second dissolution step, when the added metal salt is not sufficiently dissolved, an increase in stirring speed and / or further heating is performed. In this case, a small amount of an organic solvent having a hetero atom may be added to the electrolytic solution in the second dissolution step.

第2溶解工程で得た第2電解液を一旦静置すると金属塩の結晶が析出してしまうので、第2溶解工程と第3溶解工程は連続して実施するのが好ましい。   Once the second electrolytic solution obtained in the second dissolution step is allowed to stand, crystal of the metal salt will precipitate, so it is preferable to carry out the second dissolution step and the third dissolution step continuously.

第3溶解工程は、撹拌及び/又は加温条件下、第2電解液に金属塩を加え、金属塩を溶解し、第3電解液を調製する工程である。第3溶解工程では、過飽和状態の第2電解液に金属塩を加え、溶解する必要があるので、第2溶解工程と同様に撹拌及び/又は加温条件下で行うことが必須である。具体的な撹拌及び/又は加温条件は、第2溶解工程の条件と同様である。   The third dissolution step is a step of preparing a third electrolyte solution by adding a metal salt to the second electrolyte solution under stirring and / or heating conditions to dissolve the metal salt. In the third dissolution step, it is necessary to add a metal salt to the supersaturated second electrolytic solution and dissolve it, so that it is essential to perform the stirring and / or heating conditions as in the second dissolution step. Specific stirring and / or heating conditions are the same as those in the second dissolution step.

第1溶解工程、第2溶解工程及び第3溶解工程を通じて加えた有機溶媒と金属塩とのモル比が概ね2:1程度となれば、第3電解液(本発明の電解液)の製造が終了する。撹拌及び/又は加温条件を解除しても、本発明の電解液から金属塩結晶は析出しない。これらの事情からみて、本発明の電解液は、例えば、リチウム塩1分子に対し有機溶媒2分子からなり、これらの分子間の強い配位結合によって安定化されたクラスターを形成していると推定される。   If the molar ratio of the organic solvent and the metal salt added through the first dissolution step, the second dissolution step, and the third dissolution step is about 2: 1, the production of the third electrolytic solution (the electrolytic solution of the present invention) can be performed. finish. Even when the stirring and / or heating conditions are canceled, the metal salt crystals are not precipitated from the electrolytic solution of the present invention. In view of these circumstances, the electrolytic solution of the present invention is assumed to be composed of, for example, two molecules of an organic solvent with respect to one molecule of a lithium salt, and form a cluster stabilized by a strong coordinate bond between these molecules. Is done.

なお、本発明の電解液を製造するにあたり、金属塩と有機溶媒の種類に因り、各溶解工程での処理温度において、上記過飽和状態を経由しない場合であっても、上記第1〜3溶解工程で述べた具体的な溶解手段を用いて本発明の電解液を適宜製造することができる。   In producing the electrolytic solution of the present invention, depending on the type of the metal salt and the organic solvent, the first to third dissolving steps described above may be performed at the treatment temperature in each dissolving step even though the supersaturated state is not passed. The electrolytic solution of the present invention can be appropriately produced using the specific dissolution means described in 1.

また、本発明の電解液の製造方法においては、製造途中の電解液を振動分光測定する振動分光測定工程を有するのが好ましい。具体的な振動分光測定工程としては、例えば、製造途中の各電解液を一部サンプリングして振動分光測定に供する方法でも良いし、各電解液をin situ(その場)で振動分光測定する方法でも良い。電解液をin situで振動分光測定する方法としては、透明なフローセルに製造途中の電解液を導入して振動分光測定する方法、又は、透明な製造容器を用いて該容器外からラマン測定する方法を挙げることができる。   Moreover, in the manufacturing method of the electrolyte solution of this invention, it is preferable to have a vibrational spectroscopic measurement process which performs vibrational spectroscopic measurement of the electrolyte solution in the middle of manufacture. As a specific vibration spectroscopic measurement step, for example, a method of sampling a part of each electrolytic solution in the middle of production and subjecting it to vibration spectroscopic measurement, or a method of performing vibration spectroscopic measurement of each electrolytic solution in situ (in situ) But it ’s okay. As a method for in-vitro vibrational spectroscopic measurement of an electrolytic solution, a method of performing vibrational spectroscopic measurement by introducing an electrolytic solution in the middle of production into a transparent flow cell, or a method of performing Raman measurement from outside the container using a transparent manufacturing container Can be mentioned.

本発明の電解液の製造方法に振動分光測定工程を含めることにより、電解液におけるIsとIoとの関係を製造途中で確認できるため、製造途中の電解液が本発明の電解液に達したのか否かを判断することができるし、また、製造途中の電解液が本発明の電解液に達していない場合にどの程度の量の金属塩を追加すれば本発明の電解液に達するのかを把握することができる。 By including the electrolyte vibrational spectroscopy measurement step to the manufacturing method of the present invention, it is possible to check during the manufacturing of the relationship between I s and I o in the electrolytic solution, the electrolytic solution in the process of production is reach the electrolytic solution of the present invention It is possible to determine whether or not the amount of metal salt added to reach the electrolytic solution of the present invention when the electrolytic solution being manufactured does not reach the electrolytic solution of the present invention. Can be grasped.

本発明の電解液には、上記ヘテロ元素を有する有機溶媒以外に、低極性(低誘電率)または低ドナー数であって、金属塩と特段の相互作用を示さない溶媒、すなわち、本発明の電解液における上記クラスターの形成及び維持に影響を与えない溶媒を加えることができる。このような溶媒を本発明の電解液に加えることにより、本発明の電解液の上記クラスターの形成を保持したままで、本発明の電解液の粘度を低くする効果が期待できる。   In the electrolyte solution of the present invention, in addition to the organic solvent having a hetero element, the solvent has a low polarity (low dielectric constant) or a low donor number and does not exhibit a special interaction with a metal salt, that is, the present invention. A solvent that does not affect the formation and maintenance of the clusters in the electrolyte can be added. By adding such a solvent to the electrolytic solution of the present invention, an effect of lowering the viscosity of the electrolytic solution of the present invention can be expected while maintaining the formation of the cluster of the electrolytic solution of the present invention.

金属塩と特段の相互作用を示さない溶媒としては、具体的にベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、1-メチルナフタレン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンを例示することができる。   Specific examples of the solvent that does not exhibit a special interaction with the metal salt include benzene, toluene, ethylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, 1-methylnaphthalene, hexane, heptane, and cyclohexane. it can.

また、本発明の電解液には、上記ヘテロ元素を有する有機溶媒以外に、難燃性の溶媒を加えることができる。難燃性の溶媒を本発明の電解液に加えることにより、本発明の電解液の安全度をさらに高めることができる。難燃性の溶媒としては、四塩化炭素、テトラクロロエタン、ハイドロフルオロエーテルなどのハロゲン系溶媒、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルなどのリン酸誘導体を例示することができる。   In addition to the organic solvent having a hetero element, a flame retardant solvent can be added to the electrolytic solution of the present invention. By adding a flame retardant solvent to the electrolytic solution of the present invention, the safety of the electrolytic solution of the present invention can be further increased. Examples of the flame retardant solvent include halogen solvents such as carbon tetrachloride, tetrachloroethane, and hydrofluoroether, and phosphoric acid derivatives such as trimethyl phosphate and triethyl phosphate.

さらに、本発明の電解液をポリマーや無機フィラーと混合し混合物とすると、当該混合物が電解液を封じ込め、擬似固体電解質となる。擬似固体電解質を電池の電解液として用いることで、電池における電解液の液漏れを抑制することができる。   Furthermore, when the electrolyte solution of the present invention is mixed with a polymer or an inorganic filler to form a mixture, the mixture contains the electrolyte solution and becomes a pseudo solid electrolyte. By using the pseudo-solid electrolyte as the battery electrolyte, leakage of the electrolyte in the battery can be suppressed.

上記ポリマーとしては、リチウムイオン二次電池などの電池に使用されるポリマーや一般的な化学架橋したポリマーを採用することができる。特に、ポリフッ化ビニリデンやポリヘキサフルオロプロピレンなど電解液を吸収しゲル化し得るポリマーや、ポリエチレンオキシドなどのポリマーにイオン導電性基を導入したものが好適である。   As said polymer, the polymer used for batteries, such as a lithium ion secondary battery, and the general chemically crosslinked polymer are employable. In particular, a polymer that can absorb an electrolyte such as polyvinylidene fluoride and polyhexafluoropropylene and gel can be used, and a polymer such as polyethylene oxide in which an ion conductive group is introduced.

具体的なポリマーとしては、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ポリグリシドール、ポリテトラフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリシロキサン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリイタコン酸、ポリフマル酸、ポリクロトン酸、ポリアンゲリカ酸、カルボキシメチルセルロースなどのポリカルボン酸、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、ポリスチレン、ポリカーボネート、無水マレイン酸とグリコール類を共重合した不飽和ポリエステル、置換基を有するポリエチレンオキシド誘導体、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体を例示できる。また、上記ポリマーとして、上記具体的なポリマーを構成する二種類以上のモノマーを共重合させた共重合体を選択しても良い。   Specific polymers include polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polyethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol acrylate, polyglycidol, polytetrafluoroethylene, polyhexafluoropropylene, Polycarboxylic acid such as polysiloxane, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyitaconic acid, polyfumaric acid, polycrotonic acid, polyangelic acid, carboxymethylcellulose, styrene-butadiene rubber, nitrile-butadiene rubber, polystyrene , Polycarbonate, unsaturated polyester copolymerized with maleic anhydride and glycols, substituted It can be exemplified polyethylene oxide derivative, a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene having. Further, as the polymer, a copolymer obtained by copolymerizing two or more monomers constituting the specific polymer may be selected.

上記ポリマーとして、多糖類も好適である。具体的な多糖類として、グリコーゲン、セルロース、キチン、アガロース、カラギーナン、ヘパリン、ヒアルロン酸、ペクチン、アミロペクチン、キシログルカン、アミロースを例示できる。また、これら多糖類を含む材料を上記ポリマーとして採用してもよく、当該材料として、アガロースなどの多糖類を含む寒天を例示することができる。   Polysaccharides are also suitable as the polymer. Specific examples of the polysaccharide include glycogen, cellulose, chitin, agarose, carrageenan, heparin, hyaluronic acid, pectin, amylopectin, xyloglucan, and amylose. Moreover, you may employ | adopt the material containing these polysaccharides as said polymer, The agar containing polysaccharides, such as agarose, can be illustrated as the said material.

上記無機フィラーとしては、酸化物や窒化物などの無機セラミックスが好ましい。   As said inorganic filler, inorganic ceramics, such as an oxide and nitride, are preferable.

無機セラミックスはその表面に親水性及び疎水性の官能基を有している。そのため、当該官能基が電解液を引き付けることにより、無機セラミックス内に導電性通路が形成され得る。さらに、電解液で分散した無機セラミックスは前記官能基により無機セラミックス同士のネットワークを形成し、電解液を封じ込める役割を果たし得る。無機セラミックスのこのような機能により、電池における電解液の液漏れをさらに好適に抑制することができる。無機セラミックスの上記機能を好適に発揮するために、無機セラミックスは粒子形状のものが好ましく、特にその粒子径がナノ水準のものが好ましい。   Inorganic ceramics have hydrophilic and hydrophobic functional groups on their surfaces. Therefore, when the functional group attracts the electrolytic solution, a conductive path can be formed in the inorganic ceramic. Furthermore, the inorganic ceramics dispersed in the electrolytic solution can form a network between the inorganic ceramics by the functional groups and serve to contain the electrolytic solution. With such a function of the inorganic ceramics, it is possible to more suitably suppress the leakage of the electrolytic solution in the battery. In order to suitably exhibit the above functions of the inorganic ceramics, the inorganic ceramics preferably have a particle shape, and particularly preferably have a particle size of nano level.

無機セラミックスの種類としては、一般的なアルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、リチウムリン酸塩などを挙げることができる。また、無機セラミックス自体にリチウム伝導性があるものでも良く、具体的には、Li3N、LiI、LiI-Li3N-LiOH、LiI-Li2S-P2O5、LiI-Li2S-P2S5、LiI-Li2S-B2S3、Li2O-B2S3、Li2O-V2O3-SiO2、Li2O-B2O3-P2O5、Li2O-B2O3-ZnO、Li2O-Al2O3-TiO2-SiO2-P2O5、LiTi2(PO4)3、Li-βAl2O3、LiTaO3を例示することができる。 Examples of the inorganic ceramics include general alumina, silica, titania, zirconia, and lithium phosphate. In addition, the inorganic ceramic itself may have lithium conductivity, specifically, Li 3 N, LiI, LiI-Li 3 N-LiOH, LiI-Li 2 SP 2 O 5 , LiI-Li 2 SP 2 S 5 , LiI-Li 2 SB 2 S 3 , Li 2 OB 2 S 3 , Li 2 OV 2 O 3 -SiO 2 , Li 2 OB 2 O 3 -P 2 O 5 , Li 2 OB 2 O 3 -ZnO, Li Examples include 2 O—Al 2 O 3 —TiO 2 —SiO 2 —P 2 O 5 , LiTi 2 (PO 4 ) 3 , Li-βAl 2 O 3 , and LiTaO 3 .

無機フィラーとしてガラスセラミックスを採用してもよい。ガラスセラミックスはイオン性液体を封じ込めることができるので、本発明の電解液に対しても同様の効果を期待できる。ガラスセラミックスとしては、xLi2S-(1-x)P2S5で表される化合物、並びに、当該化合物のSの一部を他の元素で置換したもの、及び、当該化合物のPの一部をゲルマニウムに置換したものを例示できる。 Glass ceramics may be employed as the inorganic filler. Since glass ceramics can contain an ionic liquid, the same effect can be expected for the electrolytic solution of the present invention. Glass ceramics include a compound represented by xLi 2 S- (1-x) P 2 S 5 , a compound obtained by substituting a part of S of the compound with another element, and a P of the compound. An example in which the part is replaced with germanium can be exemplified.

以上説明した本発明の電解液は、優れたイオン伝導度を示すので、電池など蓄電装置の電解液として好適に使用される。特に、二次電池の電解液として使用されるのが好ましく、中でもリチウムイオン二次電池の電解液として使用されるのが好ましい。   Since the electrolytic solution of the present invention described above exhibits excellent ionic conductivity, it is suitably used as an electrolytic solution for power storage devices such as batteries. In particular, it is preferably used as an electrolyte solution for a secondary battery, and particularly preferably used as an electrolyte solution for a lithium ion secondary battery.

以下に、上記本発明の電解液を用いた非水電解質二次電池を説明する。   Hereinafter, a nonaqueous electrolyte secondary battery using the electrolytic solution of the present invention will be described.

非水電解質二次電池は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る負極活物質を有する負極と、当該電荷担体を吸蔵及び放出し得る正極活物質を有する正極と、本発明の電解液とを備える。本発明の電解液は、金属塩としてリチウム塩を採用したため、リチウムイオン二次電池の電解液として特に好適である。   The nonaqueous electrolyte secondary battery includes a negative electrode having a negative electrode active material capable of occluding and releasing charge carriers such as lithium ions, a positive electrode having a positive electrode active material capable of occluding and releasing the charge carriers, and the electrolytic solution of the present invention. With. Since the electrolytic solution of the present invention employs a lithium salt as a metal salt, it is particularly suitable as an electrolytic solution for a lithium ion secondary battery.

<負極>
負極は、集電体と、集電体表面に結着させた負極活物質層とを有する。
<Negative electrode>
The negative electrode has a current collector and a negative electrode active material layer bound to the current collector surface.

[集電体]
集電体は、非水系二次電池の放電又は充電の間、電極に電流を流し続けるための化学的に不活性な電子高伝導体をいう。集電体としては、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、インジウム、チタン、ルテニウム、タンタル、クロム、モリブデンから選ばれる少なくとも一種、並びにステンレス鋼などの金属材料を例示することができる。集電体は公知の保護層で被覆されていても良い。集電体の表面を公知の方法で処理したものを集電体として用いても良い。
[Current collector]
The current collector refers to a chemically inert electronic high conductor that keeps a current flowing through an electrode during discharging or charging of a non-aqueous secondary battery. As the current collector, at least one selected from silver, copper, gold, aluminum, tungsten, cobalt, zinc, nickel, iron, platinum, tin, indium, titanium, ruthenium, tantalum, chromium, molybdenum, and stainless steel, etc. Metal materials can be exemplified. The current collector may be covered with a known protective layer. What collected the surface of the electrical power collector by the well-known method may be used as an electrical power collector.

集電体は箔、シート、フィルム、線状、棒状、メッシュなどの形態をとることができる。そのため、集電体として、例えば、銅箔、ニッケル箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。集電体が箔、シート、フィルム形態の場合は、その厚みが1μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。   The current collector can take the form of a foil, a sheet, a film, a linear shape, a rod shape, a mesh, or the like. Therefore, metal foils, such as copper foil, nickel foil, stainless steel foil, can be used suitably as a collector, for example. When the current collector is in the form of foil, sheet, or film, the thickness is preferably in the range of 1 μm to 100 μm.

[負極活物質層]
負極活物質層は負極活物質と一般にバインダを含む。さらに必要に応じて導電助剤を含んでもよい。
[Negative electrode active material layer]
The negative electrode active material layer includes a negative electrode active material and generally a binder. Furthermore, you may contain a conductive support agent as needed.

負極活物質は、ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの比であるG/D比が3.5以上の黒鉛を含む。黒鉛のラマンスペクトルにおいては、G-band(1590cm-1付近)とD-band(1350cm-1付近)にそれぞれピークが現れ、G-bandはグラファイト構造に由来し、D-bandは欠陥に由来する。したがって、G-bandとD-bandの比であるG/D比が高いほど欠陥が少なく結晶性の高い黒鉛であることを意味する。以下、G/D比が3.5以上の黒鉛を高結晶性黒鉛、G/D比が3.5未満の黒鉛を低結晶性黒鉛と呼ぶことがある。 The negative electrode active material contains graphite having a G / D ratio of 3.5 or more, which is the ratio of G-band to D-band peaks in the Raman spectrum. In the Raman spectrum of graphite, each peak appears in the G-band (1590cm -1 vicinity) and D-band (1350cm around -1), G-band 'is derived from the graphite structure, D-band' is to be attributed to a defect . Therefore, the higher the G / D ratio, which is the ratio of G-band to D-band, means that the graphite has fewer defects and higher crystallinity. Hereinafter, graphite having a G / D ratio of 3.5 or more is sometimes referred to as high crystalline graphite, and graphite having a G / D ratio of less than 3.5 is sometimes referred to as low crystalline graphite.

このような高結晶性黒鉛としては、天然黒鉛、人造黒鉛のいずれも使用できる。形状による分類法では、鱗片状黒鉛、球状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛などを使用できる。また黒鉛の表面を炭素材料などで被覆したコート付き黒鉛も使用できる。   As such highly crystalline graphite, either natural graphite or artificial graphite can be used. In the classification method by shape, scaly graphite, spherical graphite, massive graphite, earthy graphite, and the like can be used. Also, coated graphite whose surface is coated with a carbon material or the like can be used.

負極活物質は、G/D比が3.5以上の高結晶性黒鉛を主とすれば、低結晶性黒鉛あるいは非晶質炭素を含むこともできる。   If the negative electrode active material is mainly high crystalline graphite having a G / D ratio of 3.5 or more, it can also contain low crystalline graphite or amorphous carbon.

本発明の非水系二次電池においては、高結晶黒鉛に加えて、電荷担体を吸蔵及び放出し得る材料を使用可能である。例えばリチウムイオン二次電池の場合には、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能である単体、合金または化合物であれば特に限定はない。たとえば、負極活物質としてLiや、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫などの14族元素、アルミニウム、インジウムなどの13族元素、亜鉛、カドミウムなどの12族元素、アンチモン、ビスマスなどの15族元素、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属、銀、金などの11族元素をそれぞれ単体で採用すればよい。ケイ素などを負極活物質に採用すると、ケイ素1原子が複数のリチウムと反応するため、高容量の活物質となるが、リチウムの吸蔵及び放出に伴う体積の膨張及び収縮が顕著となるとの問題が生じる恐れがあるため、当該恐れの軽減のために、ケイ素などの単体に遷移金属などの他の元素を組み合わせた合金又は化合物を負極活物質として採用するのも好適である。合金又は化合物の具体例としては、Ag-Sn合金、Cu-Sn合金、Co-Sn合金等の錫系材料、各種黒鉛などの炭素系材料、ケイ素単体と二酸化ケイ素に不均化するSiOx(0.3≦x≦1.6)などのケイ素系材料、ケイ素単体若しくはケイ素系材料と炭素系材料を組み合わせた複合体が挙げられる。また、負極活物質として、Nb2O5、TiO2、Li4Ti5O4、WO2、MoO2、Fe2O3等の酸化物、又は、Li3-xMxN(M=Co、Ni、Cu)で表される窒化物を採用しても良い。負極活物質として、これらのものの一種以上を使用することができる。 In the non-aqueous secondary battery of the present invention, in addition to the high crystal graphite, a material that can occlude and release charge carriers can be used. For example, in the case of a lithium ion secondary battery, there is no particular limitation as long as it is a simple substance, alloy, or compound that can occlude and release lithium ions. For example, as a negative electrode active material, Li, group 14 elements such as carbon, silicon, germanium and tin, group 13 elements such as aluminum and indium, group 12 elements such as zinc and cadmium, group 15 elements such as antimony and bismuth, magnesium , Alkaline earth metals such as calcium, and group 11 elements such as silver and gold may be used alone. When silicon or the like is used for the negative electrode active material, a silicon single atom reacts with a plurality of lithiums, so that it becomes a high-capacity active material, but there is a problem that the expansion and contraction of the volume accompanying the insertion and extraction of lithium becomes significant. In order to reduce the fear, it is also preferable to employ an alloy or compound in which another element such as a transition metal is combined with a simple substance such as silicon as the negative electrode active material. Specific examples of the alloy or compound include tin-based materials such as Ag-Sn alloy, Cu-Sn alloy, Co-Sn alloy, carbon-based materials such as various graphites, SiO x (disproportionated to silicon simple substance and silicon dioxide) Examples thereof include silicon-based materials such as 0.3 ≦ x ≦ 1.6), silicon alone, or a combination of a silicon-based material and a carbon-based material. Further, as the negative electrode active material, oxides such as Nb 2 O 5 , TiO 2 , Li 4 Ti 5 O 4 , WO 2 , MoO 2 , Fe 2 O 3 , or Li 3-x M x N (M = Co Nitride represented by Ni, Cu) may be employed. One or more of these materials can be used as the negative electrode active material.

バインダは活物質及び導電助剤を集電体の表面に繋ぎ止める役割を果たすものである。   The binder plays a role of connecting the active material and the conductive additive to the surface of the current collector.

バインダとしては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等の含フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のイミド系樹脂、アルコキシシリル基含有樹脂、ポリアクリル酸(PAA)、カルボキシメチルセルロース(CMC)などの親水基を有するポリマーなどを例示することができる。負極活物質層中のバインダの配合割合は、質量比で、負極活物質:バインダ=1:0.005〜1:0.3であるのが好ましい。バインダが少なすぎると電極の成形性が低下し、また、バインダが多すぎると電極のエネルギー密度が低くなるためである。   Examples of the binder include fluorine-containing resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene and fluororubber, thermoplastic resins such as polypropylene and polyethylene, imide resins such as polyimide and polyamideimide, alkoxysilyl group-containing resins, polyacrylic acid ( Examples thereof include polymers having hydrophilic groups such as PAA) and carboxymethylcellulose (CMC). The blending ratio of the binder in the negative electrode active material layer is preferably negative electrode active material: binder = 1: 0.005 to 1: 0.3 in terms of mass ratio. This is because when the amount of the binder is too small, the moldability of the electrode is lowered, and when the amount of the binder is too large, the energy density of the electrode is lowered.

負極活物質層中に必要に応じて含まれる導電助剤は、電極の導電性を高めるために添加される。そのため、導電助剤は、電極の導電性が不足する場合に任意に加えればよく、電極の導電性が十分に優れている場合には加えなくても良い。導電助剤としては、化学的に不活性な電子高伝導体であれば良く、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック、ケッチェンブラック(登録商標)、気相法炭素繊維(Vapor Grown Carbon Fiber:VGCF)が例示される。これらの導電助剤を単独または二種以上組み合わせて活物質層に添加することができる。負極活物質層中の導電助剤の配合割合は、特に限定的ではないが、質量比で、負極活物質:導電助剤=1:0.01〜1:0.5であるのが好ましい。導電助剤が少なすぎると効率のよい導電パスを形成できず、また、導電助剤が多すぎると負極活物質層の成形性が悪くなるとともに電極のエネルギー密度が低くなるためである。   A conductive additive contained as needed in the negative electrode active material layer is added to increase the conductivity of the electrode. Therefore, the conductive auxiliary agent may be added arbitrarily when the electrode conductivity is insufficient, and may not be added when the electrode conductivity is sufficiently excellent. The conductive auxiliary agent may be any chemically inert electronic high conductor, such as carbon black, graphite, acetylene black, ketjen black (registered trademark), vapor grown carbon fiber (Vapor Grown) Carbon Fiber (VGCF) is exemplified. These conductive assistants can be added to the active material layer alone or in combination of two or more. The blending ratio of the conductive additive in the negative electrode active material layer is not particularly limited, but is preferably negative electrode active material: conductive additive = 1: 0.01 to 1: 0.5 in terms of mass ratio. This is because if the amount of the conductive aid is too small, an efficient conductive path cannot be formed, and if the amount of the conductive aid is too large, the formability of the negative electrode active material layer is deteriorated and the energy density of the electrode is lowered.

非水系二次電池の負極を作製するには、負極活物質粉末と、炭素粉末などの導電助剤と、バインダと、適量の溶剤を加えて混合しスラリーにしたものを、ロールコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法などの方法で集電体上に塗布し、バインダを乾燥あるいは硬化させることによって作製することができる。溶剤としては、N-メチル-2-ピロリドン、メタノール、メチルイソブチルケトン、水を例示できる。電極密度を高めるべく、乾燥後のものを圧縮しても良い。   In order to produce a negative electrode for a non-aqueous secondary battery, a negative electrode active material powder, a conductive additive such as carbon powder, a binder, and an appropriate amount of solvent are mixed and mixed to form a slurry, which is a roll coat method, dip It can be produced by applying onto a current collector by a method such as a coating method, a doctor blade method, a spray coating method, or a curtain coating method, and drying or curing the binder. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, methanol, methyl isobutyl ketone, and water. In order to increase the electrode density, the dried product may be compressed.

<正極>
非水系二次電池に用いられる正極は、リチウムイオン等の電荷担体を吸蔵及び放出し得る正極活物質を有する。正極は、集電体と、集電体の表面に結着させた正極活物質層を有する。正極活物質層は正極活物質、並びに必要に応じて結着剤及び/又は導電助剤を含む。正極の集電体は、使用する活物質に適した電圧に耐え得る金属であれば特に制限はなく、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、インジウム、チタン、ルテニウム、タンタル、クロム、モリブデンから選ばれる少なくとも一種、並びにステンレス鋼などの金属材料を例示することができる。なお、本発明の非水系二次電池がリチウムイオン二次電池であり、正極の電位をリチウム基準で4V以上とする場合には、アルミニウム製の集電体を採用するのが好ましい。
<Positive electrode>
A positive electrode used for a non-aqueous secondary battery has a positive electrode active material capable of inserting and extracting charge carriers such as lithium ions. The positive electrode has a current collector and a positive electrode active material layer bound to the surface of the current collector. The positive electrode active material layer includes a positive electrode active material and, if necessary, a binder and / or a conductive aid. The positive electrode current collector is not particularly limited as long as it is a metal that can withstand a voltage suitable for the active material to be used. For example, silver, copper, gold, aluminum, tungsten, cobalt, zinc, nickel, iron, platinum, tin , Indium, titanium, ruthenium, tantalum, chromium, molybdenum, and metal materials such as stainless steel. When the non-aqueous secondary battery of the present invention is a lithium ion secondary battery and the potential of the positive electrode is 4 V or higher with respect to lithium, it is preferable to employ an aluminum current collector.

本発明の電解液はアルミニウム製の集電体を腐食させ難い。つまり、本発明の電解液を使用するとともに正極にアルミニウム集電体を用いた非水系二次電池は、高電位でもAlの溶出が起こり難いと考えられる。Alの溶出が起こり難いとされる理由は明確ではないが、本発明の電解液は、従来の電解液とは金属塩と有機溶媒の種類、存在環境および金属塩濃度が異なる。このため、従来の電解液に比べて、本発明の電解液に対するAlの溶解性が低いのではないかと推測される。   The electrolytic solution of the present invention hardly corrodes an aluminum current collector. That is, it is considered that a non-aqueous secondary battery using the electrolytic solution of the present invention and using an aluminum current collector for the positive electrode hardly causes elution of Al even at a high potential. Although it is not clear why the elution of Al is unlikely to occur, the electrolytic solution of the present invention differs from the conventional electrolytic solution in the types of metal salt and organic solvent, the existing environment, and the metal salt concentration. For this reason, it is estimated that the solubility of Al in the electrolytic solution of the present invention may be lower than that of the conventional electrolytic solution.

具体的には、正極用集電体として、アルミニウムまたはアルミニウム合金からなるものを用いるのが好ましい。ここでアルミニウムは、純アルミニウムを指し、純度99.0%以上のアルミニウムを純アルミニウムと称する。純アルミニウムに種々の元素を添加して合金としたものをアルミニウム合金と称する。アルミニウム合金としては、Al-Cu系、Al-Mn系、Al-Fe系、Al-Si系、Al-Mg系、Al-Mg-Si系、Al-Zn-Mg系が挙げられる。
また、アルミニウムまたはアルミニウム合金として、具体的には、例えばJIS A1085、A1N30等のA1000系合金(純アルミニウム系)、JIS A3003、A3004等のA3000系合金(Al-Mn系)、JIS A8079、A8021等のA8000系合金(Al-Fe系)が挙げられる。
Specifically, it is preferable to use a positive electrode current collector made of aluminum or an aluminum alloy. Here, aluminum refers to pure aluminum, and aluminum having a purity of 99.0% or more is referred to as pure aluminum. An alloy obtained by adding various elements to pure aluminum is referred to as an aluminum alloy. Examples of the aluminum alloy include Al-Cu, Al-Mn, Al-Fe, Al-Si, Al-Mg, Al-Mg-Si, and Al-Zn-Mg.
As aluminum or aluminum alloy, specifically, for example, A1000 series alloys (pure aluminum series) such as JIS A1085 and A1N30, A3000 series alloys (Al-Mn series) such as JIS A3003 and A3004, JIS A8079, A8021, etc. A8000 series alloys (Al-Fe series).

集電体は公知の保護層で被覆されていても良い。集電体の表面を公知の方法で処理したものを集電体として用いても良い。   The current collector may be covered with a known protective layer. What collected the surface of the electrical power collector by the well-known method may be used as an electrical power collector.

集電体は箔、シート、フィルム、線状、棒状、メッシュなどの形態をとることができる。そのため、集電体として、例えば、銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。集電体が箔、シート、フィルム形態の場合は、その厚みが1μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。   The current collector can take the form of a foil, a sheet, a film, a linear shape, a rod shape, a mesh, or the like. Therefore, for example, a metal foil such as a copper foil, a nickel foil, an aluminum foil, and a stainless steel foil can be suitably used as the current collector. When the current collector is in the form of foil, sheet, or film, the thickness is preferably in the range of 1 μm to 100 μm.

正極の結着剤および導電助剤は負極で説明したものと同様である。   The binder for the positive electrode and the conductive additive are the same as those described for the negative electrode.

正極活物質としては、層状化合物のLiaNibCocMndDeOf(0.2≦a≦1.2、b+c+d+e=1、0≦e<1、DはLi、Fe、Cr、Cu、Zn、Ca、Mg、S、Si、Na、K、Al、Zr、Ti、P、Ga、Ge、V、Mo、Nb、W、Laから選ばれる少なくとも1の元素、1.7≦f≦2.1)、Li2MnO3を挙げることができる。また、正極活物質として、LiMn2O4等のスピネル、及びスピネルと層状化合物の混合物で構成される固溶体、LiMPO4、LiMVO4又はLi2MSiO4(式中のMはCo、Ni、Mn、Feのうちの少なくとも一種から選択される)などで表されるポリアニオン系化合物を挙げることができる。 As the positive electrode active material, a layered compound Li a Ni b Co c Mn d D e O f (0.2 ≦ a ≦ 1.2, b + c + d + e = 1,0 ≦ e <1, D is Li, Fe, At least one element selected from Cr, Cu, Zn, Ca, Mg, S, Si, Na, K, Al, Zr, Ti, P, Ga, Ge, V, Mo, Nb, W, La, 1.7 ≦ f ≦ 2.1) and Li 2 MnO 3 can be mentioned. Further, as the positive electrode active material, a solid solution composed of a spinel such as LiMn 2 O 4 and a mixture of a spinel and a layered compound, LiMPO 4 , LiMVO 4 or Li 2 MSiO 4 (wherein M is Co, Ni, Mn, And a polyanionic compound represented by (for example, selected from at least one of Fe).

さらに、正極活物質として、LiFePO4FなどのLiMPO4F(Mは遷移金属)で表されるタボライト系化合物、LiFeBO3などのLiMBO3(Mは遷移金属)で表されるボレート系化合物を挙げることができる。正極活物質として用いられるいずれの金属酸化物も上記の組成式を基本組成とすればよく、基本組成に含まれる金属元素を他の金属元素で置換したものも使用可能である。 Furthermore, as the positive electrode active material, tavorite compound (the M a transition metal) LiMPO 4 F, such as LiFePO 4 F represented by, Limbo 3 such LiFeBO 3 (M is a transition metal) include borate-based compound represented by be able to. Any metal oxide used as the positive electrode active material may have the above composition formula as a basic composition, and a metal element contained in the basic composition may be substituted with another metal element.

また、正極活物質として、充放電に寄与する電荷担体を含まない正極活物質材料を用いることもできる。たとえばリチウムイオン二次電池であれば、硫黄単体(S)、硫黄と炭素を複合化した化合物、TiS2などの金属硫化物、V2O5、MnO2などの酸化物、ポリアニリン及びアントラキノン並びにこれら芳香族を化学構造に含む化合物、共役二酢酸系有機物などの共役系材料、その他公知の材料を正極活物質に採用することもできる。さらに、ニトロキシド、ニトロニルニトロキシド、ガルビノキシル、フェノキシルなどの安定なラジカルを有する化合物を正極活物質として採用してもよい。 In addition, a positive electrode active material that does not include a charge carrier that contributes to charge and discharge can also be used as the positive electrode active material. For example, in the case of a lithium ion secondary battery, sulfur alone (S), a compound composed of sulfur and carbon, metal sulfides such as TiS 2 , oxides such as V 2 O 5 and MnO 2 , polyaniline and anthraquinone, and these A compound containing an aromatic in the chemical structure, a conjugated material such as a conjugated diacetate-based organic substance, or other known materials can be used as the positive electrode active material. Further, a compound having a stable radical such as nitroxide, nitronyl nitroxide, galvinoxyl, phenoxyl, etc. may be adopted as the positive electrode active material.

リチウム等の電荷担体を含まない正極活物質材料を用いる場合には、正極および/または負極に、公知の方法により、予め電荷担体を添加しておく必要がある。具体的には、電荷担体は、イオンの状態で添加しても良いし、金属あるいは化合物等の非イオンの状態で添加しても良い。例えば、リチウム箔等を正極および/または負極に貼り付けるなどして一体化しても良い。正極は、負極と同様に、導電助剤およびバインダ等を含有しても良い。導電助剤およびバインダは特に限定されず、上記した負極同様に、非水系二次電池に使用可能なものであれば良い。   When using a positive electrode active material that does not contain a charge carrier such as lithium, it is necessary to add a charge carrier to the positive electrode and / or the negative electrode in advance by a known method. Specifically, the charge carrier may be added in an ionic state, or may be added in a nonionic state such as a metal or a compound. For example, a lithium foil or the like may be integrated by sticking to a positive electrode and / or a negative electrode. The positive electrode may contain a conductive additive, a binder, and the like, similarly to the negative electrode. The conductive auxiliary agent and the binder are not particularly limited as long as they can be used for the non-aqueous secondary battery as in the case of the negative electrode described above.

集電体の表面に活物質層を形成させるには、ロールコート法、ダイコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法などの従来から公知の方法を用いて、集電体の表面に活物質を塗布すればよい。具体的には、活物質、並びに必要に応じて結着剤及び導電助剤を含む活物質層形成用組成物を調製し、この組成物に適当な溶剤を加えてペースト状にしてから、集電体の表面に塗布後、乾燥する。溶剤としては、N-メチル-2-ピロリドン、メタノール、メチルイソブチルケトン、水を例示できる。電極密度を高めるべく、乾燥後のものを圧縮しても良い。   In order to form an active material layer on the surface of the current collector, a current collecting method such as a roll coating method, a die coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, or a curtain coating method can be used. An active material may be applied to the surface of the body. Specifically, an active material layer-forming composition containing an active material and, if necessary, a binder and a conductive aid is prepared, and an appropriate solvent is added to the composition to make a paste, and then the collection is performed. After applying to the surface of the electric body, it is dried. Examples of the solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, methanol, methyl isobutyl ketone, and water. In order to increase the electrode density, the dried product may be compressed.

非水系二次電池には必要に応じてセパレータが用いられる。セパレータは、正極と負極とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、リチウムイオンを通過させるものである。セパレータとしては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド(Aromatic polyamide)、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の合成樹脂、セルロース、アミロース等の多糖類、フィブロイン、ケラチン、リグニン、スベリン等の天然高分子、セラミックスなどの電気絶縁性材料を1種若しくは複数用いた多孔体、不織布、織布などを挙げることができる。また、セパレータは多層構造としてもよい。本発明の電解液は粘度がやや高く極性が高いため、水などの極性溶媒が浸み込みやすい膜が好ましい。具体的には、存在する空隙の90%以上に水などの極性溶媒が浸み込む膜がさらに好ましい。   A separator is used in the non-aqueous secondary battery as necessary. The separator separates the positive electrode and the negative electrode and allows lithium ions to pass while preventing a short circuit of current due to contact between the two electrodes. As separators, natural resins such as polytetrafluoroethylene, polypropylene, polyethylene, polyimide, polyamide, polyaramide (Aromatic polyamide), polyester, polyacrylonitrile, etc., polysaccharides such as cellulose, amylose, fibroin, keratin, lignin, suberin, etc. Examples thereof include porous bodies, nonwoven fabrics, and woven fabrics using one or more electrically insulating materials such as polymers and ceramics. The separator may have a multilayer structure. Since the electrolytic solution of the present invention has a slightly high viscosity and a high polarity, a membrane in which a polar solvent such as water can easily penetrate is preferable. Specifically, a film in which a polar solvent such as water soaks into 90% or more of the existing voids is more preferable.

正極および負極に必要に応じてセパレータを挟装させ電極体とする。電極体は、正極、セパレータ及び負極を重ねた積層型、又は、正極、セパレータ及び負極を捲いた捲回型のいずれの型にしても良い。正極の集電体および負極の集電体から外部に通ずる正極端子および負極端子までの間を、集電用リード等を用いて接続した後に、電極体に本発明の電解液を加えて非水系二次電池とするとよい。また、本発明の非水系二次電池は、電極に含まれる活物質の種類に適した電圧範囲で充放電を実行されればよい。   A separator is sandwiched between the positive electrode and the negative electrode as necessary to form an electrode body. The electrode body may be either a stacked type in which the positive electrode, the separator and the negative electrode are stacked, or a wound type in which the positive electrode, the separator and the negative electrode are sandwiched. After connecting between the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal connected to the outside using a current collecting lead, the electrolyte solution of the present invention is added to the electrode body to make a non-aqueous system. A secondary battery may be used. Moreover, the non-aqueous secondary battery of this invention should just be charged / discharged in the voltage range suitable for the kind of active material contained in an electrode.

本発明の非水系二次電池の形状は特に限定されるものでなく、円筒型、角型、コイン型、ラミネート型等、種々の形状を採用することができる。   The shape of the nonaqueous secondary battery of the present invention is not particularly limited, and various shapes such as a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, and a laminate shape can be adopted.

本発明の非水系二次電池は、車両に搭載してもよい。車両は、その動力源の全部あるいは一部に非水系二次電池による電気エネルギーを使用している車両であればよく、たとえば、電気車両、ハイブリッド車両などであるとよい。車両に非水系二次電池を搭載する場合には、非水系二次電池を複数直列に接続して組電池とするとよい。非水系二次電池を搭載する機器としては、車両以外にも、パーソナルコンピュータ、携帯通信機器など、電池で駆動される各種の家電製品、オフィス機器、産業機器などが挙げられる。さらに、本発明の非水系二次電池は、風力発電、太陽光発電、水力発電その他電力系統の蓄電装置及び電力平滑化装置、船舶等の動力及び/又は補機類の電力供給源、航空機、宇宙船等の動力及び/又は補機類の電力供給源、電気を動力源に用いない車両の補助用電源、移動式の家庭用ロボットの電源、システムバックアップ用電源、無停電電源装置の電源、電動車両用充電ステーションなどにおいて充電に必要な電力を一時蓄える蓄電装置に用いてもよい。   The non-aqueous secondary battery of the present invention may be mounted on a vehicle. The vehicle may be a vehicle that uses electric energy from a non-aqueous secondary battery for all or a part of its power source. For example, the vehicle may be an electric vehicle or a hybrid vehicle. When a non-aqueous secondary battery is mounted on a vehicle, a plurality of non-aqueous secondary batteries may be connected in series to form an assembled battery. Examples of devices equipped with non-aqueous secondary batteries include various home appliances driven by batteries such as personal computers and portable communication devices, office equipment, and industrial equipment, in addition to vehicles. Further, the non-aqueous secondary battery of the present invention includes wind power generation, solar power generation, hydroelectric power generation and other power system power storage devices and power smoothing devices, power of ships and / or power supply sources of auxiliary machinery, aircraft, Power supply for spacecraft and / or auxiliary equipment, auxiliary power supply for vehicles that do not use electricity as a power source, power supply for mobile home robots, power supply for system backup, power supply for uninterruptible power supply, You may use for the electrical storage apparatus which stores temporarily the electric power required for charge in the charging station for electric vehicles.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention, with modifications and improvements that can be made by those skilled in the art.

以下、実施例と比較例によって本発明の実施形態を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。以下において、特に断らない限り、「部」とは質量部を意味し、「%」とは質量%を意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited by these Examples. Hereinafter, unless otherwise specified, “parts” means parts by mass, and “%” means mass%.

(実施例1)
<本発明の電解液の作製>
有機溶媒であるアセトニトリル約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のアセトニトリルに対し、リチウム塩である(FSO2)2NLi(以下、LiFSAという)を徐々に加え、溶解させた。LiFSAを全量で16.83g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでアセトニトリルを加えた。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。得られた本発明の電解液におけるLiFSAの濃度は4.5mol/Lであり、LiFSAの1分子に対しアセトニトリル2.4分子が含まれている。
Example 1
<Preparation of the electrolytic solution of the present invention>
About 5 mL of acetonitrile, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi (hereinafter referred to as LiFSA), which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in acetonitrile in the flask. When 16.83 g of LiFSA was added in total, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and acetonitrile was added until the volume was 20 mL. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere. The concentration of LiFSA in the obtained electrolytic solution of the present invention is 4.5 mol / L, and 2.4 molecules of acetonitrile are contained per molecule of LiFSA.

得られた本発明の電解液と、アセトニトリルと、LiFSAについて、以下の条件でIR測定を行った。2100〜2400cm-1の範囲のIRスペクトルをそれぞれ図1〜図3に示す。図の横軸は波数(cm-1)であり、縦軸は吸光度(反射吸光度)である。 The obtained electrolyte solution of the present invention, acetonitrile, and LiFSA were subjected to IR measurement under the following conditions. IR spectra in the range of 2100 to 2400 cm −1 are shown in FIGS. 1 to 3, respectively. The horizontal axis of the figure is the wave number (cm −1 ), and the vertical axis is the absorbance (reflection absorbance).

(評価例1:IR測定)
<IR測定条件>
装置:FT-IR(ブルカーオプティクス社製)
測定条件:ATR法(ダイヤモンド使用)
測定雰囲気:不活性ガス雰囲気下
(Evaluation Example 1: IR measurement)
<IR measurement conditions>
Equipment: FT-IR (Bruker Optics)
Measurement conditions: ATR method (with diamond)
Measurement atmosphere: Inert gas atmosphere

図2で示されるアセトニトリルのIRスペクトルの2250cm-1付近には、アセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが観察された。なお、図3で示されるLiFSAのIRスペクトルの2250cm-1付近には、特段のピークが観察されなかった。 In the vicinity of 2250 cm −1 of the IR spectrum of acetonitrile shown in FIG. 2, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond between C and N of acetonitrile was observed. No special peak was observed in the vicinity of 2250 cm −1 in the IR spectrum of LiFSA shown in FIG.

図1で示される本発明の電解液のIRスペクトルには、2250cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.00997)観察された。さらに図1のIRスペクトルには、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.08288で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=11×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte solution of the present invention shown in FIG. 1, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond between C and N of acetonitrile is observed in the vicinity of 2250 cm −1 (I o = 0.00997). It was done. More IR spectrum of Figure 1, characteristic peaks peaks derived from stretching vibration triple bond between C and N acetonitrile near 2280 cm -1 shifted from the vicinity of 2250 cm -1 to the high frequency side intensity I s = Observed at 0.08288. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o , and I s = 11 × I o .

[比較例1]
3.74gのLiFSAを用い、実施例1と同様の方法で、LiFSAの濃度が1.0mol/Lである比較例1の電解液を製造した。比較例1の電解液においては、LiFSAの1分子に対しアセトニトリル17分子が含まれている。
[Comparative Example 1]
An electrolytic solution of Comparative Example 1 having a LiFSA concentration of 1.0 mol / L was produced in the same manner as in Example 1 using 3.74 g of LiFSA. In the electrolyte solution of Comparative Example 1, 17 molecules of acetonitrile are contained per molecule of LiFSA.

図4で示される比較例1の電解液のIRスペクトルには、図1と同じく、2250cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Io=0.04975で観察された。さらに図4のIRスペクトルには、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.03804で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs<Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte solution of Comparative Example 1 shown in FIG. 4, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond between C and N of acetonitrile is observed in the vicinity of 2250 cm −1 as in FIG. Observed at o = 0.04975. More IR spectrum of Figure 4, characteristic peaks peak due to stretching vibration of the triple bond between C and N acetonitrile near 2280 cm -1 shifted from the vicinity of 2250 cm -1 to the high frequency side intensity I s = Observed at 0.03804. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s <I o .

(評価例2:粘度)
落球式粘度計(AntonPaar GmbH(アントンパール社)製 Lovis 2000 M)を用い、Ar雰囲気下、試験セルに電解液を封入し、30℃の条件下で粘度を測定した。
(Evaluation Example 2: Viscosity)
Using a falling ball viscometer (Lovis 2000 M manufactured by Anton Paar GmbH (Anton Paar GmbH)), an electrolytic solution was sealed in a test cell under an Ar atmosphere, and the viscosity was measured at 30 ° C.

実施例1に係る本発明の電解液の粘度は、比較例1に係る電解液の粘度より高く高粘度といえる。よって、実施例1に係る本発明の電解液を用いた電池であれば、仮に電池が破損したとしても、電解液漏れが抑制される。   The viscosity of the electrolytic solution of the present invention according to Example 1 is higher than that of the electrolytic solution according to Comparative Example 1, and can be said to be high. Therefore, the battery using the electrolytic solution of the present invention according to Example 1 suppresses leakage of the electrolytic solution even if the battery is damaged.

(評価例3:イオン伝導度)
Ar雰囲気下、白金極を備えたセル定数既知のガラス製セルに、電解液を封入し、30℃、1kHzでのインピーダンスを測定した。インピーダンスの測定結果から、イオン伝導度を算出した。測定機器はSolartron 147055BEC(ソーラトロン社)を使用した。
(Evaluation Example 3: Ionic conductivity)
In an Ar atmosphere, an electrolyte was sealed in a glass cell with a platinum electrode and a known cell constant, and the impedance was measured at 30 ° C. and 1 kHz. The ion conductivity was calculated from the impedance measurement result. As a measuring instrument, Solartron 147055BEC (Solartron) was used.

実施例1に係る本発明の電解液のイオン伝導度を上記の条件で測定したところ、9.7mS/cmであり優れたイオン伝導性を示した。よって実施例1に係る本発明の電解液は、各種の電池の電解液として機能し得ると理解できる。   When the ionic conductivity of the electrolytic solution of the present invention according to Example 1 was measured under the above conditions, it was 9.7 mS / cm, indicating excellent ionic conductivity. Therefore, it can be understood that the electrolytic solution of the present invention according to Example 1 can function as an electrolytic solution for various batteries.

(評価例4:揮発性)
実施例1に係る本発明の電解液と、比較例1に係る電解液の揮発性を以下の方法で測定した。
(Evaluation Example 4: Volatility)
The volatility of the electrolytic solution of the present invention according to Example 1 and the electrolytic solution according to Comparative Example 1 was measured by the following method.

約10mgの電解液をアルミニウム製のパンに入れ、熱重量測定装置(TAインスツルメント社製、SDT600)に配置し、室温での電解液の重量変化を測定した。重量変化(質量%)を時間で微分することで揮発速度を算出した。揮発速度のうち最大のものを選択し、表4に示した。   About 10 mg of the electrolytic solution was put in an aluminum pan and placed in a thermogravimetric measuring apparatus (TA Instruments, SDT600), and the change in weight of the electrolytic solution at room temperature was measured. The volatilization rate was calculated by differentiating the weight change (mass%) with time. The maximum volatilization rate was selected and shown in Table 4.

実施例1に係る電解液の最大揮発速度は、比較例1に係る電解液の最大揮発速度と比較して、著しく小さかった。よって、本発明の電解液を用いた電池は、仮に損傷したとしても、電解液の揮発速度が小さいため、電池外への有機溶媒の急速な揮発が抑制される。   The maximum volatilization rate of the electrolytic solution according to Example 1 was significantly smaller than the maximum volatilization rate of the electrolytic solution according to Comparative Example 1. Therefore, even if the battery using the electrolytic solution of the present invention is damaged, the volatilization rate of the electrolytic solution is small, so that rapid volatilization of the organic solvent to the outside of the battery is suppressed.

(評価例5:Li輸率)
実施例1及び比較例1の電解液のLi輸率を以下の条件で測定した。結果を表5に示す。
(Evaluation Example 5: Li transportation rate)
The Li transport number of the electrolyte solutions of Example 1 and Comparative Example 1 was measured under the following conditions. The results are shown in Table 5.

実施例1又は比較例1の電解液を入れたNMR管をPFG-NMR装置(ECA-500、日本電子)に供し、500MHz、磁場勾配1.26T/mの条件で、7Li、19Fを対象として、スピンエコー法を用い、磁場パルス幅を変化させながら、各電解液中のLiイオン及びアニオンの拡散係数を測定した。Li輸率は以下の式で算出した。
Li輸率=(Liイオン拡散係数)/(Liイオン拡散係数+アニオン拡散係数)
The NMR tube containing the electrolyte solution of Example 1 or Comparative Example 1 was subjected to a PFG-NMR apparatus (ECA-500, JEOL), and under conditions of 500 MHz and a magnetic field gradient of 1.26 T / m, for 7Li, 19F, Using the spin echo method, the diffusion coefficient of Li ions and anions in each electrolyte was measured while changing the magnetic field pulse width. Li transport number was calculated by the following formula.
Li transport number = (Li ion diffusion coefficient) / (Li ion diffusion coefficient + anion diffusion coefficient)

実施例1の本発明の電解液のLi輸率は、比較例1の電解液のLi輸率と比較して、著しく高かった。ここで、電解液のLiイオン伝導度は、電解液に含まれるイオン伝導度(全イオン電導度)にLi輸率を乗じて算出することができる。そうすると、本発明の電解液は、同程度のイオン伝導度を示す従来の電解液と比較して、リチウムイオン(カチオン)の輸送速度が高いといえる。   The Li transport number of the electrolyte solution of the present invention of Example 1 was significantly higher than that of the electrolyte solution of Comparative Example 1. Here, the Li ion conductivity of the electrolytic solution can be calculated by multiplying the ionic conductivity (total ionic conductivity) contained in the electrolytic solution by the Li transport number. Then, it can be said that the electrolyte solution of the present invention has a higher lithium ion (cation) transport rate than the conventional electrolyte solution exhibiting the same ionic conductivity.

<リチウム二次電池の作製>
SECカーボン株式会社のSNOグレード(平均粒径15μm)の黒鉛(以下、黒鉛(A)と言うことがある)と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)と、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加混合し、スラリー状の負極合材を調製した。スラリー中の各成分(固形分)の組成比は、黒鉛:PVdF=90:10(質量比)である。
<Production of lithium secondary battery>
Adds SNO grade graphite (average particle size 15μm) graphite (hereinafter sometimes referred to as graphite (A)), polyvinylidene fluoride (PVdF), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) from SEC Carbon Co., Ltd. By mixing, a slurry-like negative electrode mixture was prepared. The composition ratio of each component (solid content) in the slurry is graphite: PVdF = 90: 10 (mass ratio).

なお、用いた黒鉛(A)粉末をラマンスペクトル分析した。装置としてナノフォトン株式会社製のRAMAN-11(励起波長λ=532nm、グレーチング:600gr/mm、レーザーパワー:0.02mW)を用いた。ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比は12.2であった。   The graphite (A) powder used was subjected to Raman spectrum analysis. As a device, RAMAN-11 (excitation wavelength λ = 532 nm, grating: 600 gr / mm, laser power: 0.02 mW) manufactured by Nanophoton Co., Ltd. was used. In the Raman spectrum, the G / D ratio, which is the intensity ratio of the G-band and D-band peaks, was 12.2.

このスラリーを、厚さ20μmの電解銅箔(集電体)の表面にドクターブレードを用いて塗布し、銅箔上に負極活物質層を形成した。   This slurry was applied to the surface of an electrolytic copper foil (current collector) having a thickness of 20 μm using a doctor blade to form a negative electrode active material layer on the copper foil.

その後、80℃で20分間乾燥し、負極活物質層から有機溶媒を揮発させて除去した。乾燥後、ロールプレス機により、集電体と負極活物質層を強固に密着接合させた。これを120℃で6時間真空乾燥して、負極活物質層の厚さが30μm程度の負極を形成した。
なお、この負極において、負極活物質層の目付量は2.3mg/cm2であり、密度は0.86g/cm3であった。
Then, it dried at 80 degreeC for 20 minute (s), and the organic solvent was volatilized and removed from the negative electrode active material layer. After drying, the current collector and the negative electrode active material layer were firmly and closely joined with a roll press. This was vacuum-dried at 120 ° C. for 6 hours to form a negative electrode having a negative electrode active material layer thickness of about 30 μm.
In this negative electrode, the basis weight of the negative electrode active material layer was 2.3 mg / cm 2 and the density was 0.86 g / cm 3 .

作製した負極を評価極として用い、リチウム二次電池(ハーフセル)を作製した。対極は、金属リチウム箔(厚さ500μm)とした。   A lithium secondary battery (half cell) was produced using the produced negative electrode as an evaluation electrode. The counter electrode was a metal lithium foil (thickness 500 μm).

対極をφ13mm、評価極をφ11mmに裁断し、厚さ400μmのセパレータ(Whatman ガラス繊維ろ紙)を両者の間に挟装して電極体電池とした。この電極体電池を電池ケース(宝泉株式会社製CR2032コインセル)に収容した。そして上記で作製され実施例1に係る本発明の電解液を注入し、電池ケースを密閉してリチウム二次電池を得た。実施例1のリチウム電池、以下の各実施例および比較例の非水電解質二次電池の詳細を、実施例の欄の文末の表21に示す。   The counter electrode was cut to φ13 mm, the evaluation electrode was cut to φ11 mm, and a separator (Whatman glass fiber filter paper) having a thickness of 400 μm was sandwiched between them to form an electrode body battery. This electrode body battery was accommodated in a battery case (CR2032 coin cell manufactured by Hosen Co., Ltd.). Then, the electrolyte solution of the present invention according to Example 1 produced as described above was injected, and the battery case was sealed to obtain a lithium secondary battery. Details of the lithium battery of Example 1 and the nonaqueous electrolyte secondary batteries of the following Examples and Comparative Examples are shown in Table 21 at the end of the column of Examples.

(実施例2)
黒鉛(A)に代えてSECカーボン株式会社のSNOグレード(平均粒径10μm)の黒鉛(以下、黒鉛(B)と言うことがある)を用いたこと以外は実施例1と同様にして負極を作製し、その他は実施例1と同様にしてリチウム二次電池を得た。なお用いた黒鉛(B)を実施例1と同様にラマンスペクトル分析した結果、G-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比は4.4であった。
(Example 2)
The negative electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that SNO grade graphite (average particle size 10 μm) graphite (hereinafter sometimes referred to as graphite (B)) was used instead of graphite (A). Other than that, a lithium secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1. The graphite (B) used was subjected to Raman spectrum analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the G / D ratio, which is the intensity ratio of the G-band and D-band peaks, was 4.4.

(実施例3)
黒鉛(A)に代えて平均粒径10μmの黒鉛(C)を用いたこと以外は実施例1と同様にして負極を作製し、その他は実施例1と同様にしてリチウム二次電池を得た。なお用いた黒鉛(C)を実施例1と同様にラマンスペクトル分析した結果、G-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比は16.0であった。
(実施例4)
有機溶媒であるジメチルカーボネート約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のジメチルカーボネートに対し、リチウム塩である(FSO2)2NLiを徐々に加え、溶解させた。(FSO2)2NLiを全量で14.64g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでジメチルカーボネートを加えた。上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。得られた電解液における(FSO2)2NLiの濃度は3.9mol/Lであった。また、この電解液においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジメチルカーボネート2分子が含まれている。
電解液として上記の電解液を用いたこと以外は実施例3と同様にして、リチウム二次電池を得た。
(Example 3)
A negative electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that graphite (C) having an average particle size of 10 μm was used instead of graphite (A), and a lithium secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1. . The graphite (C) used was subjected to Raman spectrum analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the G / D ratio, which is the intensity ratio of the G-band and D-band peaks, was 16.0.
Example 4
About 5 mL of dimethyl carbonate, an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to dimethyl carbonate in the flask and dissolved. When (FSO 2 ) 2 NLi was added in a total amount of 14.64 g, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and dimethyl carbonate was added until the volume was 20 mL. The above production was carried out in a glove box under an inert gas atmosphere. The concentration of (FSO 2 ) 2 NLi in the obtained electrolytic solution was 3.9 mol / L. Further, in this electrolytic solution, two molecules of dimethyl carbonate are contained with respect to one molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.
A lithium secondary battery was obtained in the same manner as in Example 3 except that the above electrolytic solution was used as the electrolytic solution.

[比較例2]
黒鉛(A)に代えて伊藤黒鉛工業株式会社の品名SG-BH(平均粒径20μm)の黒鉛(以下、黒鉛(D)と言うことがある)を用いたこと以外は実施例1と同様にして負極を作製し、その他は実施例1と同様にしてリチウム二次電池を得た。なお用いた黒鉛(D)を実施例1と同様にラマンスペクトル分析した結果、G-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比は3.4であった。
[Comparative Example 2]
Example 1 was used except that graphite (A) was replaced with graphite of the product name SG-BH (average particle diameter 20 μm) of Ito Graphite Industries Co., Ltd. (hereinafter sometimes referred to as graphite (D)). A lithium secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that a negative electrode was produced. The graphite (D) used was subjected to Raman spectrum analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the G / D ratio, which is the intensity ratio of the G-band and D-band peaks, was 3.4.

[比較例3]
黒鉛(A)に代えて伊藤黒鉛工業株式会社の品名SG-BH8(平均粒径8μm)の黒鉛(以下、黒鉛(E)と言うことがある)を用いたこと以外は実施例1と同様にして負極を作製し、その他は実施例1と同様にしてリチウム二次電池を得た。なお用いた黒鉛(E)を実施例1と同様にラマンスペクトル分析した結果、G-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比は3.2であった。
[Comparative Example 3]
Example 1 except that graphite with the product name SG-BH8 (average particle size 8 μm) (hereinafter sometimes referred to as graphite (E)) of Ito Graphite Industries Co., Ltd. was used instead of graphite (A). A lithium secondary battery was obtained in the same manner as in Example 1 except that a negative electrode was produced. The graphite (E) used was subjected to Raman spectrum analysis in the same manner as in Example 1. As a result, the G / D ratio, which is the intensity ratio of the G-band and D-band peaks, was 3.2.

[比較例4]
本発明の電解液に代えてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は実施例1と同様にしてリチウム二次電池を得た。
[Comparative Example 4]
Other than using an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at 3: 7 (volume ratio) instead of the electrolytic solution of the present invention. Obtained a lithium secondary battery in the same manner as in Example 1.

[比較例5]
本発明の電解液に代えてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は実施例2と同様にしてリチウム二次電池を得た。
[Comparative Example 5]
Other than using an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at 3: 7 (volume ratio) instead of the electrolytic solution of the present invention. Obtained a lithium secondary battery in the same manner as in Example 2.

[比較例6]
本発明の電解液に代えてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は実施例3と同様にしてリチウム二次電池を得た。
[Comparative Example 6]
Other than using an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at 3: 7 (volume ratio) instead of the electrolytic solution of the present invention. Obtained a lithium secondary battery in the same manner as in Example 3.

[比較例7]
エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は比較例1と同様にしてリチウム二次電池を得た。
[Comparative Example 7]
Comparative Example 1 was used except that an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M was used in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at a ratio of 3: 7 (volume ratio). A lithium secondary battery was obtained.

[比較例8]
本発明の電解液に代えてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は比較例2と同様にしてリチウム二次電池を得た。
[Comparative Example 8]
Other than using an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at 3: 7 (volume ratio) instead of the electrolytic solution of the present invention. Obtained a lithium secondary battery in the same manner as in Comparative Example 2.

<試験・評価>
実施例1〜4及び比較例2〜8に係るリチウム二次電池の構成を表6に示す。
<Test and evaluation>
Table 6 shows the configurations of the lithium secondary batteries according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 8.

(評価例6:サイクリックボルタンメトリー)
実施例1〜4及び比較例2〜8に係るリチウム二次電池について、(温度:25℃、掃引速度:0.1mV/sec.、電圧範囲:0.01V-2V、1〜5サイクル)の条件にてサイクリックボルタンメトリー(CV)測定を行った。結果を図5〜図14に示す。実施例1〜4に係るリチウム二次電池は、比較例2〜8に係る従来用いられているリチウム二次電池と同様に、可逆的な酸化・還元反応が確認される。また比較例2,3に係るリチウム二次電池のように、G/D比が3.5未満の黒鉛を用いても可逆的な酸化・還元反応が確認される。すなわち本発明の電解液は、G/D比に関わらず黒鉛を負極活物質とすれば、リチウム二次電池として利用できることがわかる。
(Evaluation Example 6: Cyclic voltammetry)
For the lithium secondary batteries according to Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 8, the conditions were (temperature: 25 ° C., sweep rate: 0.1 mV / sec., Voltage range: 0.01 V-2 V, 1 to 5 cycles). Then, cyclic voltammetry (CV) measurement was performed. The results are shown in FIGS. In the lithium secondary batteries according to Examples 1 to 4, reversible oxidation / reduction reactions are confirmed in the same manner as the conventionally used lithium secondary batteries according to Comparative Examples 2 to 8. In addition, a reversible oxidation / reduction reaction can be confirmed even when graphite having a G / D ratio of less than 3.5 is used as in the lithium secondary batteries according to Comparative Examples 2 and 3. That is, it can be understood that the electrolytic solution of the present invention can be used as a lithium secondary battery if graphite is used as the negative electrode active material regardless of the G / D ratio.

(実施例5)
実施例1と同様の負極を用いた。
(Example 5)
The same negative electrode as in Example 1 was used.

正極活物質としてLi[Ni0.5Co0.2Mn0.3]O2と、アセチレンブラック(AB)と、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)と、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加混合し、スラリー状の正極合材を調製した。スラリー中の各成分(固形分)の組成比は、活物質:AB:PVdF=94:3:3(質量比)である。このスラリーをアルミニウム箔(集電体)の表面にドクターブレードを用いて塗布し、乾燥させて約25μmの厚さの正極活物質層をもつ正極を作製した。 Li [Ni 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 ] O 2 , acetylene black (AB), polyvinylidene fluoride (PVdF), and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) were added and mixed as a positive electrode active material, A positive electrode mixture was prepared. The composition ratio of each component (solid content) in the slurry is active material: AB: PVdF = 94: 3: 3 (mass ratio). This slurry was applied to the surface of an aluminum foil (current collector) using a doctor blade and dried to produce a positive electrode having a positive electrode active material layer having a thickness of about 25 μm.

上記の正極、負極および実施例1の電解液を用いて、ラミネート型リチウムイオン二次電池を製作した。詳しくは、正極および負極の間に、セパレータとして厚み260μmの実験用濾紙を挟装して極板群とした。この極板群を二枚一組のラミネートフィルムで覆い、三辺をシールした後、袋状となったラミネートフィルムに上記本発明の電解液を注入した。その後、残りの一辺をシールすることで、四辺が気密にシールされ、極板群および電解液が密閉されたラミネート型リチウムイオン二次電池を得た。なお、正極および負極は外部と電気的に接続可能なタブを備え、このタブの一部はラミネート型リチウムイオン二次電池の外側に延出している。   Using the positive electrode, the negative electrode, and the electrolytic solution of Example 1, a laminate type lithium ion secondary battery was manufactured. Specifically, an experimental filter paper having a thickness of 260 μm was sandwiched between the positive electrode and the negative electrode to form an electrode plate group. The electrode plate group was covered with a set of two laminated films, and the three sides were sealed. Then, the electrolyte solution of the present invention was injected into the bag-like laminated film. Thereafter, the remaining one side was sealed to obtain a laminate type lithium ion secondary battery in which the four sides were hermetically sealed and the electrode plate group and the electrolyte were sealed. Note that the positive electrode and the negative electrode have a tab that can be electrically connected to the outside, and a part of the tab extends to the outside of the laminated lithium ion secondary battery.

(実施例6)
「LiFSA」に代えて「LiTFSA」を濃度4.2M(4.2mol/L)となるように用いたこと以外は、実施例1と同様にして本発明の電解液を調製した。実施例1と同様の負極と、実施例5と同様の正極を用い、この本発明の電解液を用いたこと以外は実施例5と同様にしてリチウムイオン二次電池を作製した。
(Example 6)
An electrolytic solution of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that “LiTFSA” was used instead of “LiFSA” so as to have a concentration of 4.2 M (4.2 mol / L). A lithium ion secondary battery was produced in the same manner as in Example 5 except that the same negative electrode as in Example 1 and the same positive electrode as in Example 5 were used and the electrolytic solution of the present invention was used.

この本発明の電解液について、実施例1と同様にしてIR測定を行った。IRスペクトルには、2250cm-1付近にアセトニトリル由来のピーク(Io)がほとんど観察されず、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.05234で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであった。 For this electrolytic solution of the present invention, IR measurement was performed in the same manner as in Example 1. The IR spectrum, 2250 cm -1 near the derived acetonitrile peak (I o) is not almost observed, triple bond between C and N acetonitrile near 2280 cm -1 shifted from the vicinity of 2250 cm -1 to the high frequency side characteristic peak derived from stretching vibration was observed at a peak intensity I s = 0.05234. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o .

また実施例1と同様に測定された粘度は138mPa・sであり、実施例1と同様に測定されたイオン伝導度は0.98mS/cmであった。   The viscosity measured in the same manner as in Example 1 was 138 mPa · s, and the ionic conductivity measured in the same manner as in Example 1 was 0.98 mS / cm.

[比較例9]
本発明の電解液に代えてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は実施例5と同様にしてリチウムイオン二次電池を得た。
[Comparative Example 9]
Other than using an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at 3: 7 (volume ratio) instead of the electrolytic solution of the present invention. Obtained a lithium ion secondary battery in the same manner as in Example 5.

<試験・評価>
(評価例7:熱安定性)
実施例5,6及び比較例9のリチウムイオン二次電池に対し、電位差4.2V、定電流定電圧条件で満充電した。満充電後のリチウムイオン二次電池を解体し、負極を取り出した。当該負極2.8mg及び電解液1.68μLをステンレス製のパンに入れ、該パンを密閉した。密閉パンを用いて、窒素雰囲気下、昇温速度20℃/min.の条件で示差走査熱量分析を行い、DSC曲線を観察した。実施例5と比較例9のリチウムイオン二次電池のDSCチャートを図15に、実施例6と比較例9のリチウムイオン二次電池のDSCチャートを図16にそれぞれ示す。
<Test and evaluation>
(Evaluation Example 7: Thermal stability)
The lithium ion secondary batteries of Examples 5 and 6 and Comparative Example 9 were fully charged under a potential difference of 4.2 V and a constant current and constant voltage condition. The fully charged lithium ion secondary battery was disassembled and the negative electrode was taken out. 2.8 mg of the negative electrode and 1.68 μL of the electrolytic solution were placed in a stainless steel pan, and the pan was sealed. Using a hermetic pan, differential scanning calorimetry was performed under a nitrogen atmosphere under a temperature increase rate of 20 ° C./min., And a DSC curve was observed. FIG. 15 shows a DSC chart of the lithium ion secondary batteries of Example 5 and Comparative Example 9, and FIG. 16 shows a DSC chart of the lithium ion secondary batteries of Example 6 and Comparative Example 9.

黒鉛を負極活物質として用いたリチウムイオン二次電池では、一般的な電解液を用い満充電状態として加熱すると、比較例9のように300℃以下で複数の発熱反応を引き起こす。しかし本発明の電解液を用いた実施例5,6では、図の矢印位置に生じる発熱ピークが消失しており、黒鉛負極と本発明の電解液との反応性が低く熱物性に優れていることがわかる。   In a lithium ion secondary battery using graphite as a negative electrode active material, when it is heated to a fully charged state using a general electrolytic solution, a plurality of exothermic reactions are caused at 300 ° C. or lower as in Comparative Example 9. However, in Examples 5 and 6 using the electrolytic solution of the present invention, the exothermic peak generated at the position of the arrow in the figure disappears, and the reactivity between the graphite negative electrode and the electrolytic solution of the present invention is low and the thermophysical properties are excellent. I understand that.

<試験・評価>
(評価例8:レート特性)
実施例1と比較例2のリチウム二次電池を用い、下記の条件のもと、レート容量特性をそれぞれ評価した。結果を図17に示す。
(1) 負極へのリチウム吸蔵が進行する向きに電流を流す。
(2) 電圧範囲:2V→0.01V(v.s.Li/Li+)
(3) レート:0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C、5C、10C、0.1C (0.01V到達後に電流を停止)
(4) 各レート3回ずつ(合計24サイクル)測定
なお、1Cは、一定電流において1時間で電池を完全充電、又は放電させるために要する電流値を示す。
<Test and evaluation>
(Evaluation Example 8: Rate characteristics)
Using the lithium secondary batteries of Example 1 and Comparative Example 2, the rate capacity characteristics were evaluated under the following conditions. The results are shown in FIG.
(1) Current is passed in the direction in which lithium occlusion proceeds to the negative electrode.
(2) Voltage range: 2V → 0.01V (vsLi / Li + )
(3) Rate: 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1C, 2C, 5C, 10C, 0.1C (current is stopped after reaching 0.01V)
(4) Measurement 3 times for each rate (total 24 cycles) 1C indicates the current value required to fully charge or discharge the battery in 1 hour at a constant current.

実施例1のリチウム二次電池は、0.5Cから2Cの範囲で比較例2に対し約2倍の電流容量が得られ、高速充電が可能であることがわかる。   It can be seen that the lithium secondary battery of Example 1 has a current capacity approximately twice that of Comparative Example 2 in the range of 0.5 C to 2 C, and can be charged at high speed.

<試験・評価>
(評価例9:レート特性、サイクル耐久性)
実施例1〜3と比較例2〜4,8のリチウム二次電池を用い、レート容量特性とサイクル容量維持率を評価した。
(1) 負極へのリチウム吸蔵が進行する向きに電流を流す。
(2) 電圧範囲:0.01V-2V(対Li)
(3) レート:0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C、5C、10C、0.1C (0.01V到達後に電流を停止)
(4) 各レート3回ずつ(合計24サイクル)測定
(5) 温度は室温
<Test and evaluation>
(Evaluation Example 9: Rate characteristics, cycle durability)
Using the lithium secondary batteries of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 2 to 4 and 8, rate capacity characteristics and cycle capacity retention rates were evaluated.
(1) Current is passed in the direction in which lithium occlusion proceeds to the negative electrode.
(2) Voltage range: 0.01V-2V (vs Li)
(3) Rate: 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1C, 2C, 5C, 10C, 0.1C (current is stopped after reaching 0.01V)
(4) Measurement 3 times for each rate (24 cycles in total)
(5) Temperature is room temperature

上記の条件にて0.1Cレートと2Cレートにおける電流容量を測定し、0.1Cレートの電流容量に対する2Cレートの電流容量の比をレート容量特性とした。また、0.2Cで25サイクル充放電を繰り返し、25サイクル目と初回の電流容量の比をサイクル容量維持率とした。結果を表7に示す。   The current capacities at 0.1C rate and 2C rate were measured under the above conditions, and the ratio of the current capacity at 2C rate to the current capacity at 0.1C rate was defined as the rate capacity characteristic. In addition, charge / discharge of 25 cycles was repeated at 0.2 C, and the ratio of the current capacity at the 25th cycle to the initial current capacity was defined as a cycle capacity maintenance rate. The results are shown in Table 7.

比較例2,3のように、G/D比が4未満の黒鉛を負極活物質とする負極と本発明の電解液を組み合わせると、サイクル容量維持率が低下している。また比較例4,8のように、従来の電解液を用いると、黒鉛のG/D比に関わらずレート容量特性が低下する。しかし、本発明の電解液と、G/D比が3.5以上の黒鉛を負極活物質とする負極とを組み合わせることで、レート容量特性とサイクル容量維持率が両立していることがわかる。また実施例どうしの比較から、G/D比が高いほどレート容量特性とサイクル容量維持率が向上する傾向が認められ、G/D比は10以上であることがより望ましいと考えられる。また、この結果から、電解液用の有機溶媒としてANを用いた場合にもDMCを用いた場合にも、レート容量特性およびサイクル容量維持率が向上することがわかる。   As in Comparative Examples 2 and 3, when a negative electrode using graphite having a G / D ratio of less than 4 as a negative electrode active material and the electrolytic solution of the present invention are combined, the cycle capacity retention rate is lowered. Further, as in Comparative Examples 4 and 8, when a conventional electrolytic solution is used, the rate capacity characteristics are lowered regardless of the G / D ratio of graphite. However, it can be seen that the rate capacity characteristics and the cycle capacity retention ratio are compatible by combining the electrolytic solution of the present invention with a negative electrode using graphite having a G / D ratio of 3.5 or more as a negative electrode active material. Further, from the comparison between the examples, it is recognized that the higher the G / D ratio, the more the rate capacity characteristics and the cycle capacity maintenance ratio tend to improve, and the G / D ratio is more preferably 10 or more. In addition, it can be seen from this result that the rate capacity characteristics and the cycle capacity retention ratio are improved both when AN is used as the organic solvent for the electrolyte and when DMC is used.

(実施例7)
<本発明の電解液の作製>
有機溶媒であるアセトニトリル約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のアセトニトリルに対し、リチウム塩である(FSO2)2NLi(以下、LiFSAという)を徐々に加え、溶解させた。LiFSAを全量で16.88g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでアセトニトリルを加えた。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。得られた本発明の電解液におけるLiFSAの濃度は4.5mol/Lであり、LiFSAの1分子に対しアセトニトリル2.4分子が含まれている。
(Example 7)
<Preparation of the electrolytic solution of the present invention>
About 5 mL of acetonitrile, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi (hereinafter referred to as LiFSA), which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in acetonitrile in the flask. When 16.88 g of LiFSA was added in total, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and acetonitrile was added until the volume was 20 mL. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere. The concentration of LiFSA in the obtained electrolytic solution of the present invention is 4.5 mol / L, and 2.4 molecules of acetonitrile are contained per molecule of LiFSA.

<負極の作製>
負極活物質として、SECカーボン株式会社のSNOグレード(平均粒径15μm)の黒鉛(以下、黒鉛(A)と言うことがある)を用いた。負極活物質である黒鉛(A)98質量部、ならびに結着剤であるスチレンブタジエンゴム1質量部およびカルボキシメチルセルロース1質量部を混合した。この混合物を適量のイオン交換水に分散させて、スラリー状の負極合材を調製した。以下、必要に応じて、スチレンブタジエンゴムをSBRと略し、カルボキシメチルセルロースをCMCと略する。
<Production of negative electrode>
As the negative electrode active material, SEC Carbon Co., Ltd. SNO grade graphite (average particle size: 15 μm) graphite (hereinafter sometimes referred to as graphite (A)) was used. 98 parts by mass of graphite (A) as a negative electrode active material, 1 part by mass of styrene butadiene rubber as a binder, and 1 part by mass of carboxymethyl cellulose were mixed. This mixture was dispersed in an appropriate amount of ion-exchanged water to prepare a slurry-like negative electrode mixture. Hereinafter, styrene butadiene rubber is abbreviated as SBR and carboxymethyl cellulose is abbreviated as CMC as necessary.

なお、用いた黒鉛(A)粉末をラマンスペクトル分析した。装置としてナノフォトン株式会社製のRAMAN-11(励起波長λ=532nm、グレーチング:1800gr/mm、レーザーパワーmW、)を用いた。ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比は12.2であった。   The graphite (A) powder used was subjected to Raman spectrum analysis. As a device, RAMAN-11 (excitation wavelength λ = 532 nm, grating: 1800 gr / mm, laser power mW) manufactured by Nanophoton Co., Ltd. was used. In the Raman spectrum, the G / D ratio, which is the intensity ratio of the G-band and D-band peaks, was 12.2.

このスラリーを、厚さ20μmの電解銅箔(集電体)の表面にドクターブレードを用いて塗布し、銅箔上に負極活物質層を形成した。   This slurry was applied to the surface of an electrolytic copper foil (current collector) having a thickness of 20 μm using a doctor blade to form a negative electrode active material layer on the copper foil.

その後、80℃で20分間乾燥し、負極活物質層から有機溶媒を揮発させて除去した。乾燥後、ロールプレス機により、集電体と負極活物質層を強固に密着接合させた。これを100℃で6時間真空乾燥して、負極活物質層の目付けが8.5mg/cm2程度の負極を形成した。 Then, it dried at 80 degreeC for 20 minute (s), and the organic solvent was volatilized and removed from the negative electrode active material layer. After drying, the current collector and the negative electrode active material layer were firmly and closely joined with a roll press. This was vacuum dried at 100 ° C. for 6 hours to form a negative electrode having a negative electrode active material layer weight of about 8.5 mg / cm 2 .

<正極の作製>
正極は、正極活物質層と、正極活物質層で被覆された集電体とからなる。正極活物質層は、正極活物質と、結着剤と、導電助剤とを有する。正極活物質は、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2からなる。結着剤は、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)からなる。導電助剤は、アセチレンブラック(AB)からなる。集電体は、厚み20μmのアルミニウム箔からなる。正極活物質層を100質量部としたときの、正極活物質と結着剤と導電助剤との含有質量比は、94:3:3である。
<Preparation of positive electrode>
The positive electrode includes a positive electrode active material layer and a current collector covered with the positive electrode active material layer. The positive electrode active material layer has a positive electrode active material, a binder, and a conductive additive. The positive electrode active material is made of LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 . The binder is made of polyvinylidene fluoride (PVDF). The conductive auxiliary agent is made of acetylene black (AB). The current collector is made of an aluminum foil having a thickness of 20 μm. When the positive electrode active material layer is 100 parts by mass, the mass ratio of the positive electrode active material, the binder, and the conductive additive is 94: 3: 3.

正極を作製するために、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、PVDF及びABを上記の質量比となるように混合し、溶剤としてのN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加してペースト状の正極材とする。ペースト状の正極材を、集電体の表面にドクターブレードを用いて塗布して、正極活物質層を形成した。正極活物質層を、80℃で20分間乾燥することで、NMPを揮発により除去した。表面に正極活物質層を形成したアルミニウム箔を、ロ−ルプレス機を用いて圧縮し、アルミニウム箔と正極活物質層とを強固に密着接合させた。接合物を120℃で6時間、真空乾燥機で加熱し、所定の形状に切り取り、正極を得た。 In order to produce a positive electrode, LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , PVDF and AB are mixed so as to have the above mass ratio, and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent is added to form a paste The positive electrode material. The paste-like positive electrode material was applied to the surface of the current collector using a doctor blade to form a positive electrode active material layer. The positive electrode active material layer was dried at 80 ° C. for 20 minutes to remove NMP by volatilization. The aluminum foil with the positive electrode active material layer formed on the surface was compressed using a roll press machine, and the aluminum foil and the positive electrode active material layer were firmly bonded. The joined product was heated with a vacuum dryer at 120 ° C. for 6 hours, cut into a predetermined shape, and a positive electrode was obtained.

<リチウム二次電池の作製>
上記の正極、負極及び実施例7の本発明の電解液を用い、セパレータとしてセルロース不織布(厚み20μm)を用いたこと以外は実施例5と同様にして、実施例7のラミネート型リチウムイオン二次電池を製作した。
<Production of lithium secondary battery>
The laminated lithium ion secondary of Example 7 was used in the same manner as in Example 5 except that the above-described positive electrode, negative electrode, and electrolytic solution of the present invention of Example 7 were used and a cellulose nonwoven fabric (thickness 20 μm) was used as the separator. I made a battery.

[比較例10]
本発明の電解液に代えてエチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は実施例7と同様にしてリチウム二次電池を得た。
[Comparative Example 10]
Other than using an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at 3: 7 (volume ratio) instead of the electrolytic solution of the present invention. Obtained a lithium secondary battery in the same manner as in Example 7.

<試験・評価>
(評価例10:入力特性)
実施例7と比較例10のリチウムイオン電池を用い、以下の条件で入力(充電)特性を評価した。
(1) 使用電圧範囲:3V-4.2V
(2) 容量:13.5mAh
(3) SOC80%
(4) 温度:0℃、25℃
(5) 測定回数:各3回
<Test and evaluation>
(Evaluation Example 10: Input characteristics)
Using the lithium ion batteries of Example 7 and Comparative Example 10, the input (charging) characteristics were evaluated under the following conditions.
(1) Working voltage range: 3V-4.2V
(2) Capacity: 13.5mAh
(3) SOC80%
(4) Temperature: 0 ℃, 25 ℃
(5) Number of measurements: 3 times each

評価条件は、充電状態(SOC)80%、0℃、25℃、使用電圧範囲3V-4.2V、容量13.5mAhである。SOC80%、0℃は、例えば、冷蔵室などで使用する場合のように入力特性が出にくい領域である。実施例4と比較例9の入力特性の評価は、それぞれ2秒入力と5秒入力について3回行った。入力特性の評価結果を表8、表9に示した。表の中の「2秒入力」は、充電開始から2秒後での入力を意味し、「5秒入力」は充電開始から5秒後での入力を意味している。   The evaluation conditions are a state of charge (SOC) 80%, 0 ° C., 25 ° C., operating voltage range 3V-4.2V, and capacity 13.5 mAh. SOC 80%, 0 ° C. is an area in which input characteristics are difficult to be obtained, for example, when used in a refrigerator room. The input characteristics of Example 4 and Comparative Example 9 were evaluated three times for 2-second input and 5-second input, respectively. Tables 8 and 9 show the evaluation results of the input characteristics. “2-second input” in the table means an input 2 seconds after the start of charging, and “5-second input” means an input 5 seconds after the start of charging.

結果を表8及び表9に示す。なお表には、実施例7に用いた本発明の電解液を「FSA」と略記し、比較例10に用いた電解液を「ECPF」と略記している。   The results are shown in Table 8 and Table 9. In the table, the electrolytic solution of the present invention used in Example 7 is abbreviated as “FSA”, and the electrolytic solution used in Comparative Example 10 is abbreviated as “ECPF”.

0℃及び25℃の両方で、実施例7の方が比較例10に比べて入力(充電)特性が向上している。これはGD比が3.5以上の黒鉛と本発明の電解液を用いたことによる効果であり、特に0℃においても高い入力(充電)特性を示すことから、低温においても電解液中のリチウムイオンの移動が円滑に進行することが示されている。   At both 0 ° C. and 25 ° C., the input (charge) characteristics of Example 7 are improved compared to Comparative Example 10. This is an effect of using graphite having a GD ratio of 3.5 or more and the electrolytic solution of the present invention, and particularly shows high input (charging) characteristics even at 0 ° C. It is shown that the movement proceeds smoothly.

本発明の電解液として、以下の電解液を具体的に挙げる。なお、以下の電解液には、既述のものも含まれている。   Specific examples of the electrolytic solution of the present invention include the following electrolytic solutions. The following electrolytes include those already described.

(電解液A)
本発明の電解液を以下のとおり製造した。
(Electrolytic solution A)
The electrolytic solution of the present invention was produced as follows.

有機溶媒である1,2-ジメトキシエタン約5mLを、撹拌子及び温度計を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中の1,2-ジメトキシエタンに対し、リチウム塩である(CF3SO2)2NLiを溶液温度が40℃以下を保つように徐々に加え、溶解させた。約13gの(CF3SO2)2NLiを加えた時点で(CF3SO2)2NLiの溶解が一時停滞したので、上記フラスコを恒温槽に投入し、フラスコ内の溶液温度が50℃となるよう加温し、(CF3SO2)2NLiを溶解させた。約15gの(CF3SO2)2NLiを加えた時点で(CF3SO2)2NLiの溶解が再び停滞したので、1,2-ジメトキシエタンをピペットで1滴加えたところ、(CF3SO2)2NLiは溶解した。さらに(CF3SO2)2NLiを徐々に加え、所定の(CF3SO2)2NLiを全量加えた。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまで1,2-ジメトキシエタンを加えた。得られた電解液は容積20mLであり、この電解液に含まれる(CF3SO2)2NLiは18.38gであった。これを電解液Aとした。電解液Aにおける(CF3SO2)2NLiの濃度は3.2mol/Lであり、密度は1.39g/cm3であった。密度は20℃で測定した。
なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
About 5 mL of 1,2-dimethoxyethane, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar and a thermometer. Under stirring conditions, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to 1,2-dimethoxyethane in the flask so as to keep the solution temperature at 40 ° C. or lower and dissolved. When about 13 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added, the dissolution of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi stagnated temporarily, so the flask was put into a thermostat and the solution temperature in the flask was 50 ° C. (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was dissolved. When about 15 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added, the dissolution of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi stagnated again, and when 1 drop of 1,2-dimethoxyethane was added with a pipette, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi dissolved. Further, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was gradually added, and the whole amount of predetermined (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and 1,2-dimethoxyethane was added until the volume was 20 mL. The obtained electrolytic solution had a volume of 20 mL, and (CF 3 SO 2 ) 2 NLi contained in this electrolytic solution was 18.38 g. This was designated as electrolytic solution A. The concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution A was 3.2 mol / L, and the density was 1.39 g / cm 3 . The density was measured at 20 ° C.
The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.

(電解液B)
電解液Aと同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が2.8mol/Lであり、密度が1.36g/cm3である、電解液Bを製造した。
(Electrolytic solution B)
In the same manner as in the electrolytic solution A, an electrolytic solution B having a (CF 3 SO 2 ) 2 NLi concentration of 2.8 mol / L and a density of 1.36 g / cm 3 was produced.

(電解液C)
有機溶媒であるアセトニトリル約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のアセトニトリルに対し、リチウム塩である(CF3SO2)2NLiを徐々に加え、溶解させた。所定の(CF3SO2)2NLiを加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでアセトニトリルを加えた。これを電解液Cとした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液Cは、(CF3SO2)2NLiの濃度が4.2mol/Lであり、密度が1.52g/cm3であった。
(Electrolytic solution C)
About 5 mL of acetonitrile, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in acetonitrile in the flask. When predetermined (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and acetonitrile was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution C. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The electrolytic solution C had a (CF 3 SO 2 ) 2 NLi concentration of 4.2 mol / L and a density of 1.52 g / cm 3 .

(電解液D)
電解液Cと同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が3.0mol/Lであり、密度が1.31g/cm3である、電解液Dを製造した。
(Electrolyte D)
In the same manner as the electrolytic solution C, an electrolytic solution D having a (CF 3 SO 2 ) 2 NLi concentration of 3.0 mol / L and a density of 1.31 g / cm 3 was produced.

(電解液E)
有機溶媒としてスルホランを用いた以外は、電解液Cと同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が3.0mol/Lであり、密度が1.57g/cm3である、電解液Eを製造した。
(Electrolyte E)
Except for using sulfolane as the organic solvent, in the same manner as the electrolytic solution C, the concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi is 3.0 mol / L, and the density is 1.57 g / cm 3. Manufactured.

(電解液F)
有機溶媒としてジメチルスルホキシドを用いた以外は、電解液Cと同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が3.2mol/Lであり、密度が1.49g/cm3である、電解液Fを製造した。
(Electrolyte F)
Except for using dimethyl sulfoxide as the organic solvent, in the same manner as electrolyte C, the concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi is 3.2 mol / L, and the density is 1.49 g / cm 3. F was produced.

(電解液G)
リチウム塩として(FSO2)2NLiを用い、有機溶媒として1,2-ジメトキシエタンを用いた以外は、電解液Cと同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が4.0mol/Lであり、密度が1.33g/cm3である、電解液Gを製造した。
(Electrolyte G)
Except that (FSO 2 ) 2 NLi was used as the lithium salt and 1,2-dimethoxyethane was used as the organic solvent, the concentration of (FSO 2 ) 2 NLi was 4.0 mol / L in the same manner as in electrolytic solution C. There was produced an electrolytic solution G having a density of 1.33 g / cm 3 .

(電解液H)
電解液Gと同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が3.6mol/Lであり、密度が1.29g/cm3である、電解液Hを製造した。
(Electrolyte H)
By a method similar to that for the electrolytic solution G, an electrolytic solution H having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 3.6 mol / L and a density of 1.29 g / cm 3 was produced.

(電解液I)
電解液Gと同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が2.4mol/Lであり、密度が1.18g/cm3である、電解液Iを製造した。
(Electrolyte I)
By a method similar to that for the electrolytic solution G, an electrolytic solution I having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 2.4 mol / L and a density of 1.18 g / cm 3 was produced.

(電解液J)
有機溶媒としてアセトニトリルを用いた以外は、電解液Gと同様の方法で、(FSONLiの濃度が5.0mol/Lであり、密度が1.40g/cmである、電解液Jを製造した。
(Electrolytic solution J)
Except that acetonitrile was used as the organic solvent, an electrolytic solution J having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 5.0 mol / L and a density of 1.40 g / cm 3 in the same manner as the electrolytic solution G Manufactured.

(電解液K)
電解液Jと同様の方法で、(FSONLiの濃度が4.5mol/Lであり、密度が1.34g/cmである、電解液Kを製造した。
(Electrolytic solution K)
In the same manner as the electrolytic solution J, an electrolytic solution K having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 4.5 mol / L and a density of 1.34 g / cm 3 was produced.

(電解液L)
有機溶媒であるジメチルカーボネート約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のジメチルカーボネートに対し、リチウム塩である(FSONLiを徐々に加え、溶解させた。(FSONLiを全量で14.64g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでジメチルカーボネートを加えた。これを電解液Lとした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液Lにおける(FSONLiの濃度は3.9mol/Lであり、電解液Lの密度は1.44g/cmであった。
(Electrolytic solution L)
About 5 mL of dimethyl carbonate, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to dimethyl carbonate in the flask and dissolved. When (FSO 2 ) 2 NLi was added in a total amount of 14.64 g, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and dimethyl carbonate was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution L. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The concentration of (FSO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution L was 3.9 mol / L, and the density of the electrolytic solution L was 1.44 g / cm 3 .

(電解液M)
電解液Lと同様の方法で、(FSONLiの濃度が2.9mol/Lであり、密度が1.36g/cmである、電解液Mを製造した。
(Electrolyte M)
In the same manner as the electrolytic solution L, an electrolytic solution M having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 2.9 mol / L and a density of 1.36 g / cm 3 was produced.

(電解液N)
有機溶媒であるエチルメチルカーボネート約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のエチルメチルカーボネートに対し、リチウム塩である(FSONLiを徐々に加え、溶解させた。(FSONLiを全量で12.81g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでエチルメチルカーボネートを加えた。これを電解液Nとした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液Nにおける(FSONLiの濃度は3.4mol/Lであり、電解液Nの密度は1.35g/cmであった。
(Electrolytic solution N)
About 5 mL of ethyl methyl carbonate, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in ethyl methyl carbonate in the flask. When 12.81 g of (FSO 2 ) 2 NLi was added in total, the mixture was stirred overnight. The obtained electrolytic solution was transferred to a 20 mL volumetric flask, and ethyl methyl carbonate was added until the volume became 20 mL. This was designated as an electrolytic solution N. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The concentration of (FSO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution N was 3.4 mol / L, and the density of the electrolytic solution N was 1.35 g / cm 3 .

(電解液O)
有機溶媒であるジエチルカーボネート約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のジエチルカーボネートに対し、リチウム塩である(FSONLiを徐々に加え、溶解させた。(FSONLiを全量で11.37g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでジエチルカーボネートを加えた。これを電解液Oとした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液Oにおける(FSONLiの濃度は3.0mol/Lであり、電解液Oの密度は1.29g/cmであった。
表10に上記電解液の一覧を示す。
(Electrolytic solution O)
About 5 mL of diethyl carbonate, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stirring bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in diethyl carbonate in the flask. When 11.37 g of the total amount of (FSO 2 ) 2 NLi was added, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and diethyl carbonate was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution O. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The concentration of (FSO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution O was 3.0 mol / L, and the density of the electrolytic solution O was 1.29 g / cm 3 .
Table 10 shows a list of the electrolyte solutions.

(電解液E1)
本発明の電解液を以下のとおり製造した。
(Electrolyte E1)
The electrolytic solution of the present invention was produced as follows.

有機溶媒である1,2-ジメトキシエタン約5mLを、撹拌子及び温度計を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中の1,2-ジメトキシエタンに対し、リチウム塩である(CF3SO2)2NLiを溶液温度が40℃以下を保つように徐々に加え、溶解させた。約13gの(CF3SO2)2NLiを加えた時点で(CF3SO2)2NLiの溶解が一時停滞したので、上記フラスコを恒温槽に投入し、フラスコ内の溶液温度が50℃となるよう加温し、(CF3SO2)2NLiを溶解させた。約15gの(CF3SO2)2NLiを加えた時点で(CF3SO2)2NLiの溶解が再び停滞したので、1,2-ジメトキシエタンをピペットで1滴加えたところ、(CF3SO2)2NLiは溶解した。さらに(CF3SO2)2NLiを徐々に加え、所定の(CF3SO2)2NLiを全量加えた。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまで1,2-ジメトキシエタンを加えた。これを電解液E1とした。得られた電解液は容積20mLであり、この電解液に含まれる(CF3SO2)2NLiは18.38gであった。電解液E1における(CF3SO2)2NLiの濃度は3.2mol/Lであった。電解液E1においては、(CF3SO2)2NLi1分子に対し1,2-ジメトキシエタン1.6分子が含まれている。
なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
About 5 mL of 1,2-dimethoxyethane, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar and a thermometer. Under stirring conditions, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to 1,2-dimethoxyethane in the flask so as to keep the solution temperature at 40 ° C. or lower and dissolved. When about 13 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added, the dissolution of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi stagnated temporarily, so the flask was put into a thermostat and the solution temperature in the flask was 50 ° C. (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was dissolved. When about 15 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added, the dissolution of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi stagnated again, and when 1 drop of 1,2-dimethoxyethane was added with a pipette, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi dissolved. Further, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was gradually added, and the whole amount of predetermined (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and 1,2-dimethoxyethane was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution E1. The obtained electrolytic solution had a volume of 20 mL, and (CF 3 SO 2 ) 2 NLi contained in this electrolytic solution was 18.38 g. The concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution E1 was 3.2 mol / L. In the electrolytic solution E1, 1.6 molecules of 1,2-dimethoxyethane are contained with respect to (CF 3 SO 2 ) 2 NLi1 molecules.
The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.

(電解液E2)
16.08gの(CF3SO2)2NLiを用い、電解液E1と同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が2.8mol/Lである電解液E2の電解液を製造した。電解液E2においては、(CF3SO2)2NLi1分子に対し1,2-ジメトキシエタン2.1分子が含まれている。
(Electrolytic solution E2)
Using 16.08 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution of electrolytic solution E2 having a concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi of 2.8 mol / L was produced in the same manner as electrolytic solution E1. The electrolytic solution E2 contains 2.1 molecules of 1,2-dimethoxyethane with respect to (CF 3 SO 2 ) 2 NLi1 molecules.

(電解液E3)
有機溶媒であるアセトニトリル約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のアセトニトリルに対し、リチウム塩である(CF3SO2)2NLiを徐々に加え、溶解させた。(CF3SO2)2NLiを全量で19.52g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでアセトニトリルを加えた。これを電解液E3とした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液E3における(CF3SO2)2NLiの濃度は3.4mol/Lであった。電解液E3においては、(CF3SO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル3分子が含まれている。
(Electrolytic solution E3)
About 5 mL of acetonitrile, which is an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in acetonitrile in the flask. When 19.52 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was added in total, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and acetonitrile was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution E3. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution E3 was 3.4 mol / L. In the electrolytic solution E3, 3 molecules of acetonitrile are contained per 1 molecule of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi.

(電解液E4)
24.11gの(CF3SO2)2NLiを用い、電解液E3と同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が4.2mol/Lである電解液E4を製造した。電解液E4においては、(CF3SO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル1.9分子が含まれている。
(Electrolytic solution E4)
Using 24.11 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution E4 having a (CF 3 SO 2 ) 2 NLi concentration of 4.2 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E3. In the electrolytic solution E4, 1.9 molecules of acetonitrile are contained with respect to (CF 3 SO 2 ) 2 NLi1 molecules.

(電解液E5)
リチウム塩として13.47gの(FSO2)2NLiを用い、有機溶媒として1,2-ジメトキシエタンを用いた以外は、電解液E3と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が3.6mol/Lである電解液E5を製造した。電解液E5においては、(FSO2)2NLi1分子に対し1,2-ジメトキシエタン1.9分子が含まれている。
(Electrolytic solution E5)
Except for using 13.47 g of (FSO 2 ) 2 NLi as the lithium salt and 1,2-dimethoxyethane as the organic solvent, the concentration of (FSO 2 ) 2 NLi was 3.6 mol in the same manner as in the electrolytic solution E3. Electrolyte E5 that is / L was produced. In the electrolytic solution E5, 1.9 molecules of 1,2-dimethoxyethane are contained per (FSO 2 ) 2 NLi1 molecule.

(電解液E6)
14.97gの(FSO2)2NLiを用い、電解液E5と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が4.0mol/Lである電解液E6を製造した。電解液E6においては、(FSO2)2NLi1分子に対し1,2-ジメトキシエタン1.5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E6)
Using 14.97 g of (FSO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution E6 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 4.0 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E5. In the electrolytic solution E6, 1.5 molecules of 1,2-dimethoxyethane are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E7)
リチウム塩として15.72gの(FSO2)2NLiを用いた以外は、電解液E3と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が4.2mol/Lである電解液E7を製造した。電解液E7においては、(FSO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル3分子が含まれている。
(Electrolytic solution E7)
An electrolytic solution E7 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 4.2 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E3, except that 15.72 g of (FSO 2 ) 2 NLi was used as the lithium salt. In the electrolytic solution E7, 3 molecules of acetonitrile are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E8)
16.83gの(FSO2)2NLiを用い、電解液E7と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が4.5mol/Lである電解液E8を製造した。電解液E8においては、(FSO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル2.4分子が含まれている。
(Electrolyte E8)
Using 16.83 g of (FSO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution E8 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 4.5 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E7. In the electrolytic solution E8, 2.4 molecules of acetonitrile are contained per (FSO 2 ) 2 NLi1 molecule.

(電解液E9)
18.71gの(FSO2)2NLiiを用い、電解液E7と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が5.0mol/Lである電解液E9を製造した。電解液E9においては、(FSO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル2.1分子が含まれている。
(Electrolytic solution E9)
Using 18.71 g of (FSO 2 ) 2 NLii, an electrolytic solution E9 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 5.0 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E7. In the electrolyte solution E9, 2.1 molecules of acetonitrile are contained per (FSO 2 ) 2 NLi1 molecule.

(電解液E10)
20.21gの(FSO2)2NLiを用い、電解液E7と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が5.4mol/Lである電解液E10を製造した。電解液E10においては、(FSO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル2分子が含まれている。
(Electrolytic solution E10)
Using 20.21 g of (FSO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution E10 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 5.4 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E7. In the electrolytic solution E10, two molecules of acetonitrile are contained with respect to one molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E11)
有機溶媒であるジメチルカーボネート約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のジメチルカーボネートに対し、リチウム塩である(FSO2)2NLiを徐々に加え、溶解させた。(FSO2)2NLiを全量で14.64g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでジメチルカーボネートを加えた。これを電解液E11とした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液E11における(FSO2)2NLiの濃度は3.9mol/Lであった。電解液E11においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジメチルカーボネート2分子が含まれている。
(Electrolytic solution E11)
About 5 mL of dimethyl carbonate, an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to dimethyl carbonate in the flask and dissolved. When (FSO 2 ) 2 NLi was added in a total amount of 14.64 g, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and dimethyl carbonate was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution E11. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The concentration of (FSO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution E11 was 3.9 mol / L. In the electrolytic solution E11, two molecules of dimethyl carbonate are contained with respect to one molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E12)
電解液E11にジメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が3.4mol/Lの電解液E12とした。電解液E12においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジメチルカーボネート2.5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E12)
Dimethyl carbonate was added to the electrolytic solution E11 for dilution to obtain an electrolytic solution E12 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 3.4 mol / L. In the electrolytic solution E12, 2.5 molecules of dimethyl carbonate are contained with respect to (FSO 2 ) 2 NLi1 molecules.

(電解液E13)
電解液E11にジメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が2.9mol/Lの電解液E13とした。電解液E13においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジメチルカーボネート3分子が含まれている。
(Electrolytic solution E13)
Dimethyl carbonate was added to the electrolytic solution E11 for dilution to obtain an electrolytic solution E13 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 2.9 mol / L. In the electrolyte solution E13, three molecules of dimethyl carbonate are contained with respect to one molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E14)
電解液E11にジメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が2.6mol/Lの電解液E14とした。電解液E14においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジメチルカーボネート3.5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E14)
Dilution was performed by adding dimethyl carbonate to the electrolytic solution E11 to obtain an electrolytic solution E14 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 2.6 mol / L. In the electrolytic solution E14, 3.5 molecules of dimethyl carbonate are contained with respect to (FSO 2 ) 2 NLi1 molecules.

(電解液E15)
電解液E11にジメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が2.0mol/Lの電解液E15とした。電解液E15においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジメチルカーボネート5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E15)
Dilution was performed by adding dimethyl carbonate to the electrolytic solution E11 to obtain an electrolytic solution E15 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 2.0 mol / L. In the electrolytic solution E15, 5 molecules of dimethyl carbonate are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E16)
有機溶媒であるエチルメチルカーボネート約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のエチルメチルカーボネートに対し、リチウム塩である(FSO2)2NLiを徐々に加え、溶解させた。(FSO2)2NLiを全量で12.81g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでエチルメチルカーボネートを加えた。これを電解液E16とした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液E16における(FSO2)2NLiの濃度は3.4mol/Lであった。電解液E16においては、(FSO2)2NLi1分子に対しエチルメチルカーボネート2分子が含まれている。
(Electrolytic solution E16)
About 5 mL of ethyl methyl carbonate, an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in ethyl methyl carbonate in the flask. When 12.81 g of (FSO 2 ) 2 NLi was added in total, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and ethyl methyl carbonate was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution E16. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The concentration of (FSO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution E16 was 3.4 mol / L. In the electrolytic solution E16, two molecules of ethyl methyl carbonate are contained with respect to one molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E17)
電解液E16にエチルメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が2.9mol/Lの電解液E17とした。電解液E17においては、(FSO2)2NLi1分子に対しエチルメチルカーボネート2.5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E17)
The electrolyte solution E16 was diluted by adding ethyl methyl carbonate to obtain an electrolyte solution E17 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 2.9 mol / L. In the electrolytic solution E17, 2.5 molecules of ethyl methyl carbonate are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E18)
電解液E16にエチルメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が2.2mol/Lの電解液E18とした。電解液E18においては、(FSO2)2NLi1分子に対しエチルメチルカーボネート3.5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E18)
The electrolyte solution E16 was diluted by adding ethyl methyl carbonate to obtain an electrolyte solution E18 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 2.2 mol / L. In the electrolytic solution E18, 3.5 molecules of ethyl methyl carbonate are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E19)
有機溶媒であるジエチルカーボネート約5mLを、撹拌子を備えたフラスコに入れた。撹拌条件下にて、上記フラスコ中のジエチルカーボネートに対し、リチウム塩である(FSO2)2NLiを徐々に加え、溶解させた。(FSO2)2NLiを全量で11.37g加えたところで一晩撹拌した。得られた電解液を20mLメスフラスコに移し、容積が20mLとなるまでジエチルカーボネートを加えた。これを電解液E19とした。なお、上記製造は不活性ガス雰囲気下のグローブボックス内で行った。
電解液E19における(FSO2)2NLiの濃度は3.0mol/Lであった。電解液E19においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジエチルカーボネート2分子が含まれている。
(Electrolytic solution E19)
About 5 mL of diethyl carbonate, an organic solvent, was placed in a flask equipped with a stir bar. Under stirring conditions, (FSO 2 ) 2 NLi, which is a lithium salt, was gradually added to and dissolved in diethyl carbonate in the flask. When 11.37 g of total amount of (FSO 2 ) 2 NLi was added, the mixture was stirred overnight. The resulting electrolyte was transferred to a 20 mL volumetric flask and diethyl carbonate was added until the volume was 20 mL. This was designated as an electrolytic solution E19. The production was performed in a glove box under an inert gas atmosphere.
The concentration of (FSO 2 ) 2 NLi in the electrolytic solution E19 was 3.0 mol / L. In the electrolytic solution E19, two molecules of diethyl carbonate are contained with respect to one molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E20)
電解液E19にジエチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が2.6mol/Lの電解液E20とした。電解液E20においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジエチルカーボネート2.5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E20)
Diethyl carbonate was added to the electrolytic solution E19 for dilution to obtain an electrolytic solution E20 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 2.6 mol / L. In the electrolytic solution E20, 2.5 molecules of diethyl carbonate are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液E21)
電解液E19にジエチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が2.0mol/Lの電解液E21とした。電解液E21においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジエチルカーボネート3.5分子が含まれている。
(Electrolytic solution E21)
Diethyl carbonate was added to the electrolytic solution E19 for dilution to obtain an electrolytic solution E21 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 2.0 mol / L. In the electrolytic solution E21, 3.5 molecules of diethyl carbonate are contained with respect to (FSO 2 ) 2 NLi1 molecules.

(電解液C1)
5.74gの(CF3SO2)2NLiを用い、有機溶媒として1,2-ジメトキシエタンを用いた以外は、電解液E3と同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が1.0mol/Lである電解液C1を製造した。電解液C1においては、(CF3SO2)2NLi1分子に対し1,2-ジメトキシエタン8.3分子が含まれている。
(Electrolytic solution C1)
Except that 5.74 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was used and 1,2-dimethoxyethane was used as the organic solvent, the concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi was 1.0 in the same manner as the electrolytic solution E3. An electrolytic solution C1 having a mol / L was produced. In the electrolytic solution C1, 8.3 molecules of 1,2-dimethoxyethane are contained with respect to (CF 3 SO 2 ) 2 NLi1 molecules.

(電解液C2)
5.74gの(CF3SO2)2NLiを用い、電解液E3と同様の方法で、(CF3SO2)2NLiの濃度が1.0mol/Lである電解液C2を製造した。電解液C2においては、(CF3SO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル16分子が含まれている。
(Electrolytic solution C2)
Using 5.74 g of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution C2 having a concentration of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi of 1.0 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E3. In the electrolytic solution C2, 16 molecules of acetonitrile are contained with respect to (CF 3 SO 2 ) 2 NLi1 molecules.

(電解液C3)
3.74gの(FSO2)2NLiを用い、電解液E5と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が1.0mol/Lである電解液C3を製造した。電解液C3においては、(FSO2)2NLi1分子に対し1,2-ジメトキシエタン8.8分子が含まれている。
(Electrolytic solution C3)
Using 3.74 g of (FSO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution C3 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 1.0 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E5. In the electrolytic solution C3, 8.8 molecules of 1,2-dimethoxyethane are contained per (FSO 2 ) 2 NLi1 molecule.

(電解液C4)
3.74gの(FSO2)2NLiを用い、電解液E7と同様の方法で、(FSO2)2NLiの濃度が1.0mol/Lである電解液C4を製造した。電解液C4においては、(FSO2)2NLi1分子に対しアセトニトリル17分子が含まれている。
(Electrolytic solution C4)
Using 3.74 g of (FSO 2 ) 2 NLi, an electrolytic solution C4 having a concentration of (FSO 2 ) 2 NLi of 1.0 mol / L was produced in the same manner as the electrolytic solution E7. In the electrolytic solution C4, 17 molecules of acetonitrile are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液C5)
有機溶媒としてエチレンカーボネート及びジエチルカーボネートの混合溶媒(体積比3:7、以下、「EC/DEC」ということがある。)を用い、リチウム塩として3.04gのLiPF6を用いた以外は、電解液E3と同様の方法で、LiPF6の濃度が1.0mol/Lである電解液C5を製造した。
(Electrolytic solution C5)
An electrolyte solution except that a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate (volume ratio 3: 7, hereinafter referred to as “EC / DEC”) is used as the organic solvent, and 3.04 g of LiPF 6 is used as the lithium salt. In the same manner as for E3, an electrolytic solution C5 having a LiPF 6 concentration of 1.0 mol / L was produced.

(電解液C6)
電解液E11にジメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が1.1mol/Lの電解液C6とした。電解液C6においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジメチルカーボネート10分子が含まれている。
(Electrolytic solution C6)
Diluted dimethyl carbonate was added to the electrolytic solution E11 to prepare an electrolytic solution C6 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 1.1 mol / L. In the electrolytic solution C6, 10 molecules of dimethyl carbonate are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液C7)
電解液E16にエチルメチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が1.1mol/Lの電解液C7とした。電解液C7においては、(FSO2)2NLi1分子に対しエチルメチルカーボネート8分子が含まれている。
(Electrolytic solution C7)
The electrolyte solution E16 was diluted by adding ethyl methyl carbonate to obtain an electrolyte solution C7 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 1.1 mol / L. In the electrolytic solution C7, 8 molecules of ethyl methyl carbonate are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

(電解液C8)
電解液E19にジエチルカーボネートを加えて希釈し、(FSO2)2NLiの濃度が1.1mol/Lの電解液C8とした。電解液C8においては、(FSO2)2NLi1分子に対しジエチルカーボネート7分子が含まれている。
(Electrolytic solution C8)
Diethyl carbonate was added to the electrolytic solution E19 for dilution to obtain an electrolytic solution C8 having a (FSO 2 ) 2 NLi concentration of 1.1 mol / L. In the electrolytic solution C8, 7 molecules of diethyl carbonate are contained per 1 molecule of (FSO 2 ) 2 NLi.

表11に電解液の一覧を示す。   Table 11 shows a list of electrolyte solutions.

(評価例11:IR測定)
電解液E3、電解液E4、電解液E7、電解液E8、電解液E10、電解液C2、電解液C4、並びに、アセトニトリル、(CF3SO2)2NLi、(FSO2)2NLiにつき、以下の条件でIR測定を行った。2100〜2400cm-1の範囲のIRスペクトルをそれぞれ図18〜図27に示す。さらに、電解液E11〜E21、電解液C6〜C8、並びに、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につき、下記の条件でIR測定を行った。1900〜1600cm-1の範囲のIRスペクトルをそれぞれ図28〜図44に示す。また、(FSO2)2NLiにつき、1900〜1600cm-1の範囲のIRスペクトルを図45に示す。図の横軸は波数(cm-1)であり、縦軸は吸光度(反射吸光度)である。
(Evaluation Example 11: IR measurement)
Electrolytic solution E3, electrolytic solution E4, electrolytic solution E7, electrolytic solution E8, electrolytic solution E10, electrolytic solution C2, electrolytic solution C4, and acetonitrile, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (FSO 2 ) 2 NLi, The IR measurement was performed under the following conditions. IR spectra in the range of 2100 to 2400 cm −1 are shown in FIGS. 18 to 27, respectively. Furthermore, IR measurement was performed on the following conditions for the electrolytic solutions E11 to E21, the electrolytic solutions C6 to C8, and dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate. IR spectra in the range of 1900 to 1600 cm −1 are shown in FIGS. 28 to 44, respectively. In addition, FIG. 45 shows an IR spectrum in the range of 1900 to 1600 cm −1 for (FSO 2 ) 2 NLi. The horizontal axis of the figure is the wave number (cm −1 ), and the vertical axis is the absorbance (reflection absorbance).

IR測定条件
装置:FT-IR(ブルカーオプティクス社製)
測定条件:ATR法(ダイヤモンド使用)
測定雰囲気:不活性ガス雰囲気下
IR measurement conditions Device: FT-IR (Bruker Optics)
Measurement conditions: ATR method (using diamond)
Measurement atmosphere: Inert gas atmosphere

図25で示されるアセトニトリルのIRスペクトルの2250cm-1付近には、アセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが観察された。なお、図26で示される(CF3SO2)2NLiのIRスペクトル及び図27で示される(FSO2)2NLiのIRスペクトルの2250cm-1付近には、特段のピークが観察されなかった。 In the vicinity of 2250 cm −1 of the IR spectrum of acetonitrile shown in FIG. 25, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond between C and N of acetonitrile was observed. It should be noted that no special peak was observed in the vicinity of 2250 cm −1 of the IR spectrum of (CF 3 SO 2 ) 2 NLi shown in FIG. 26 and the IR spectrum of (FSO 2 ) 2 NLi shown in FIG.

図18で示される電解液E3のIRスペクトルには、2250cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.00699)観察された。さらに図18のIRスペクトルには、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.05828で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=8×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution E3 shown in FIG. 18, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond between C and N of acetonitrile was observed in the vicinity of 2250 cm −1 (I o = 0.00699). . More IR spectrum of Figure 18, characteristic peaks peak due to stretching vibration of the triple bond between C and N acetonitrile near 2280 cm -1 shifted from the vicinity of 2250 cm -1 to the high frequency side intensity I s = Observed at 0.05828. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 8 × I o .

図19で示される電解液E4のIRスペクトルには、2250cm-1付近にアセトニトリル由来のピークが観察されず、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.05234で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであった。 The IR spectrum of the electrolyte E4 shown in FIG. 19, 2250 cm -1 peak derived from acetonitrile was not observed in the vicinity, between 2250 cm from the vicinity -1 shifted acetonitrile 2280cm around -1 to the high frequency side C and N characteristic peak derived from stretching vibration of the triple bond was observed at a peak intensity I s = 0.05234 in. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o .

図20で示される電解液E7のIRスペクトルには、2250cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.00997)観察された。さらに図20のIRスペクトルには、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.08288で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=8×Ioであった。図21で示される電解液E8のIRスペクトルについても、図20のIRチャートと同様の強度のピークが同様の波数に観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=11×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte solution E7 shown in FIG. 20, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond between C and N of acetonitrile was observed in the vicinity of 2250 cm −1 (I o = 0.00997). . More IR spectrum of Figure 20, characteristic peaks peak due to stretching vibration of the triple bond between C and N acetonitrile near 2280 cm -1 shifted from the vicinity of 2250 cm -1 to the high frequency side intensity I s = Observed at 0.08288. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 8 × I o . Also in the IR spectrum of the electrolytic solution E8 shown in FIG. 21, the same intensity peak as in the IR chart of FIG. 20 was observed at the same wave number. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 11 × I o .

図22で示される電解液E10のIRスペクトルには、2250cm-1付近にアセトニトリル由来のピークが観察されず、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.07350で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであった。 The IR spectrum of the electrolyte E10 shown in FIG. 22, 2250 cm -1 peak derived from acetonitrile was not observed in the vicinity, between 2250 cm from the vicinity -1 shifted acetonitrile 2280cm around -1 to the high frequency side C and N A characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond of was observed at a peak intensity I s = 0.07350. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o .

図23で示される電解液C2のIRスペクトルには、図25と同じく、2250cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.04441で観察された。さらに図23のIRスペクトルには、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.03018で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs<Ioであった。 The IR spectrum of the electrolyte C2 shown in Figure 23, similarly to FIG. 25, characteristic peaks peak due to stretching vibration of the triple bond between C and N acetonitrile near 2250 cm -1 intensity I s = .04441 Was observed. More IR spectrum of Figure 23, characteristic peaks peak due to stretching vibration of the triple bond between C and N acetonitrile near 2280 cm -1 shifted from the vicinity of 2250 cm -1 to the high frequency side intensity I s = Observed at 0.03018. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s <I o .

図24で示される電解液C4のIRスペクトルには、図25と同じく、2250cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Io=0.04975で観察された。さらに図24のIRスペクトルには、2250cm-1付近から高波数側にシフトした2280cm-1付近にアセトニトリルのC及びN間の三重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.03804で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs<Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution C4 shown in FIG. 24, as in FIG. 25, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the triple bond between C and N of acetonitrile in the vicinity of 2250 cm −1 has a peak intensity Io = 0.04975. Observed. More IR spectrum of Figure 24, characteristic peaks peak due to stretching vibration of the triple bond between C and N acetonitrile near 2280 cm -1 shifted from the vicinity of 2250 cm -1 to the high frequency side intensity I s = Observed at 0.03804. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s <I o .

図42で示されるジメチルカーボネートのIRスペクトルの1750cm-1付近には、ジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが観察された。なお、図45で示される(FSO2)2NLiのIRスペクトルの1750cm-1付近には、特段のピークが観察されなかった。 In the vicinity of 1750 cm −1 of the IR spectrum of dimethyl carbonate shown in FIG. 42, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate was observed. Note that no special peak was observed in the vicinity of 1750 cm −1 of the IR spectrum of (FSO 2 ) 2 NLi shown in FIG.

図28で示される電解液E11のIRスペクトルには、1750cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.16628)観察された。さらに図28のIRスペクトルには、1750cm-1付近から低波数側にシフトした1717cm−1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.48032で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=2.89×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte solution E11 shown in FIG. 28, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate is slightly observed at around 1750 cm −1 (I o = 0.16628). It was done. Further, in the IR spectrum of FIG. 28, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate is observed in the vicinity of 1717 cm −1 shifted from the vicinity of 1750 cm −1 to the low wavenumber side. Observed at s = 0.48032. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 2.89 × I o .

図29で示される電解液E12のIRスペクトルには、1750cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.18129)観察された。さらに図29のIRスペクトルには、1750cm-1付近から低波数側にシフトした1717cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.52005で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=2.87×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution E12 shown in FIG. 29, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate is observed slightly in the vicinity of 1750 cm −1 (I o = 0.18129). It was done. More IR spectrum of FIG. 29, 1750 cm from the vicinity of -1 in the vicinity of 1717 cm -1 shifted to a lower wavenumber side of dimethyl carbonate C and O between the double bonds of the stretch from vibration characteristic peaks peak intensity I Observed at s = 0.52005. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 2.87 × I o .

図30で示される電解液E13のIRスペクトルには、1750cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.20293)観察された。さらに図30のIRスペクトルには、1750cm-1付近から低波数側にシフトした1717cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.53091で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=2.62×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution E13 shown in FIG. 30, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate is observed slightly (I o = 0.20293) in the vicinity of 1750 cm −1. It was done. More IR spectrum of FIG. 30, 1750 cm from the vicinity of -1 in the vicinity of 1717 cm -1 shifted to a lower wavenumber side of dimethyl carbonate C and O between the double bonds of the stretch from vibration characteristic peaks peak intensity I Observed at s = 0.53091. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 2.62 × I o .

図31で示される電解液E14のIRスペクトルには、1750cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.23891)観察された。さらに図31のIRスペクトルには、1750cm-1付近から低波数側にシフトした1717cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.53098で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=2.22×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte solution E14 shown in FIG. 31, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate is observed slightly (I o = 0.23891) in the vicinity of 1750 cm −1. It was done. More IR spectrum of FIG. 31, 1750 cm from the vicinity of -1 in the vicinity of 1717 cm -1 shifted to a lower wavenumber side of dimethyl carbonate C and O between the double bonds of the stretch from vibration characteristic peaks peak intensity I Observed at s = 0.53098. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 2.22 × I o .

図32で示される電解液E15のIRスペクトルには、1750cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.30514)観察された。さらに図32のIRスペクトルには、1750cm-1付近から低波数側にシフトした1717cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.50223で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=1.65×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution E15 shown in FIG. 32, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate is slightly observed at around 1750 cm −1 (I o = 0.33054). It was done. More IR spectrum of Figure 32, 1750 cm from near -1 around 1717 cm -1 shifted to a lower wavenumber side of dimethyl carbonate C and O between the double bonds of the stretch from vibration characteristic peaks peak intensity I Observed at s = 0.50223. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o , and I s = 1.65 × I o .

図39で示される電解液C6のIRスペクトルには、1750cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが(Io=0.48204)観察された。さらに図39のIRスペクトルには、1750cm-1付近から低波数側にシフトした1717cm-1付近にジメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.39244で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs<Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution C6 shown in FIG. 39, a characteristic peak (I o = 0.48204) derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of dimethyl carbonate was observed near 1750 cm −1 . . More IR spectrum of FIG. 39, 1750 cm from the vicinity of -1 in the vicinity of 1717 cm -1 shifted to a lower wavenumber side of dimethyl carbonate C and O between the double bonds of the stretch from vibration characteristic peaks peak intensity I Observed at s = 0.39244. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s <I o .

図43で示されるエチルメチルカーボネートのIRスペクトルの1745cm-1付近には、エチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが観察された。 In the vicinity of 1745 cm −1 of the IR spectrum of ethyl methyl carbonate shown in FIG. 43, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethyl methyl carbonate was observed.

図33で示される電解液E16のIRスペクトルには、1745cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.13582)観察された。さらに図33のIRスペクトルには、1745cm-1付近から低波数側にシフトした1711cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.45888で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=3.38×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution E16 shown in FIG. 33, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethylmethyl carbonate is slightly present in the vicinity of 1745 cm -1 (I o = 0.13582). Observed. Furthermore, in the IR spectrum of FIG. 33, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethylmethyl carbonate is observed near 1711 cm -1 shifted from the vicinity of 1745 cm -1 to the lower wavenumber side. Observed at I s = 0.45888. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 3.38 × I o .

図34で示される電解液E17のIRスペクトルには、1745cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.15151)観察された。さらに図34のIRスペクトルには、1745cm-1付近から低波数側にシフトした1711cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.48779で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=3.22×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution E17 shown in FIG. 34, there is a slight characteristic peak (I o = 0.15151) derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethylmethyl carbonate in the vicinity of 1745 cm −1. Observed. Further, in the IR spectrum of FIG. 34, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethylmethyl carbonate is observed at 1711 cm -1 shifted from the vicinity of 1745 cm -1 to the lower wavenumber side. Observed at I s = 0.48779. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 3.22 × I o .

図35で示される電解液E18のIRスペクトルには、1745cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.20191)観察された。さらに図35のIRスペクトルには、1745cm-1付近から低波数側にシフトした1711cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.48407で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=2.40×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution E18 shown in FIG. 35, there is a slight characteristic peak (I o = 0.20191) derived from stretching vibration of double bond between C and O of ethylmethyl carbonate in the vicinity of 1745 cm −1. Observed. Furthermore, in the IR spectrum of FIG. 35, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethylmethyl carbonate is observed near 1711 cm -1 shifted from near 1745 cm -1 to the lower wavenumber side. Observed at I s = 0.48407. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 2.40 × I o .

図40で示される電解液C7のIRスペクトルには、1745cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが(Io=0.41907)観察された。さらに図40のIRスペクトルには、1745cm-1付近から低波数側にシフトした1711cm-1付近にエチルメチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.33929で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs<Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution C7 shown in FIG. 40, a characteristic peak (I o = 0.41907) derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethylmethyl carbonate is observed around 1745 cm −1. It was. Furthermore, in the IR spectrum of FIG. 40, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of ethyl methyl carbonate is observed near 1711 cm -1 shifted from the vicinity of 1745 cm -1 to the lower wavenumber side. Observed at I s = 0.33929. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s <I o .

図44で示されるジエチルカーボネートのIRスペクトルの1742cm-1付近には、ジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが観察された。 In the vicinity of 1742 cm −1 of the IR spectrum of diethyl carbonate shown in FIG. 44, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of diethyl carbonate was observed.

図36で示される電解液E19のIRスペクトルには、1742cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.11202)観察された。さらに図36のIRスペクトルには、1742cm-1付近から低波数側にシフトした1706cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.42925で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=3.83×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte E19 shown in FIG. 36, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between diethyl carbonate C and O was observed slightly (I o = 0.11202) in the vicinity of 1742 cm −1. It was done. Further, in the IR spectrum of FIG. 36, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of diethyl carbonate is observed in the vicinity of 1706 cm -1 shifted from the vicinity of 1742 cm -1 to the low wavenumber side. Observed at s = 0.42925. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 3.83 × I o .

図37で示される電解液E20のIRスペクトルには、1742cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.15231)観察された。さらに図37のIRスペクトルには、1742cm-1付近から低波数側にシフトした1706cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.45679で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=3.00×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte E20 shown in FIG. 37, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between diethyl carbonate C and O was observed slightly (I o = 0.15231) in the vicinity of 1742 cm −1. It was done. Further, in the IR spectrum of FIG. 37, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of diethyl carbonate is observed in the vicinity of 1706 cm -1 shifted from the vicinity of 1742 cm -1 to the lower wavenumber side. Observed at s = 0.45679. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 3.00 × I o .

図38で示される電解液E21のIRスペクトルには、1742cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがわずかに(Io=0.20337)観察された。さらに図38のIRスペクトルには、1742cm-1付近から低波数側にシフトした1706cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.43841で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs>Ioであり、Is=2.16×Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolyte solution E21 shown in FIG. 38, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of diethyl carbonate is slightly observed (I o = 0.20337) in the vicinity of 1742 cm −1. It was done. Further, in the IR spectrum of FIG. 38, a characteristic peak derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of diethyl carbonate is observed near 1706 cm -1 shifted from near 1742 cm -1 to the lower wavenumber side. Observed at s = 0.43841. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s > I o and I s = 2.16 × I o .

図41で示される電解液C8のIRスペクトルには、1742cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークが(Io=0.39636)観察された。さらに図41のIRスペクトルには、1742cm-1付近から低波数側にシフトした1709cm-1付近にジエチルカーボネートのC及びO間の二重結合の伸縮振動に由来する特徴的なピークがピーク強度Is=0.31129で観察された。IsとIoのピーク強度の関係はIs<Ioであった。 In the IR spectrum of the electrolytic solution C8 shown in FIG. 41, a characteristic peak (I o = 0.39636) derived from the stretching vibration of the double bond between C and O of diethyl carbonate was observed near 1742 cm −1 . . More IR spectrum of FIG. 41, 1742 cm from the vicinity -1 low wavenumber diethyl carbonate in the vicinity of 1709 cm -1 shifted to the side C and O between the double bonds of the stretch from vibration characteristic peaks peak intensity I Observed at s = 0.31129. The relationship between the peak intensities of I s and I o was I s <I o .

(評価例12:イオン伝導度)
電解液E1、E2、電解液E4〜E6、電解液E8、電解液E11、電解液E16、電解液E19のイオン伝導度を以下の条件で測定した。結果を表12に示す。
(Evaluation Example 12: Ionic conductivity)
The ionic conductivities of the electrolytic solutions E1, E2, electrolytic solutions E4 to E6, electrolytic solution E8, electrolytic solution E11, electrolytic solution E16, and electrolytic solution E19 were measured under the following conditions. The results are shown in Table 12.

イオン伝導度測定条件
Ar雰囲気下、白金極を備えたセル定数既知のガラス製セルに、電解液を封入し、30℃、1kHzでのインピーダンスを測定した。インピーダンスの測定結果から、イオン伝導度を算出した。測定機器はSolartron 147055BEC(ソーラトロン社)を使用した。
Ion conductivity measurement conditions
In an Ar atmosphere, an electrolyte was sealed in a glass cell with a platinum electrode and a known cell constant, and the impedance was measured at 30 ° C. and 1 kHz. The ion conductivity was calculated from the impedance measurement result. As a measuring instrument, Solartron 147055BEC (Solartron) was used.

電解液E1、E2、電解液E4〜E6、電解液E8、電解液E11、電解液E16および電解液E19は、いずれもイオン伝導性を示した。よって、本発明の電解液は、いずれも各種の電池の電解液として機能し得ると理解できる。   Electrolytic solutions E1, E2, electrolytic solutions E4 to E6, electrolytic solution E8, electrolytic solution E11, electrolytic solution E16, and electrolytic solution E19 all exhibited ion conductivity. Therefore, it can be understood that the electrolytic solution of the present invention can function as an electrolytic solution for various batteries.

(評価例13:粘度)
電解液E1、電解液E2、電解液E4〜E6、電解液E8、電解液E11、電解液E16、電解液E19並びに電解液C1〜C4、電解液C6〜C8の粘度を以下の条件で測定した。結果を表13に示す。
(Evaluation Example 13: Viscosity)
Electrolytic solution E1, electrolytic solution E2, electrolytic solutions E4 to E6, electrolytic solution E8, electrolytic solution E11, electrolytic solution E16, electrolytic solution E19 and electrolytic solutions C1 to C4 and electrolytic solutions C6 to C8 were measured under the following conditions: . The results are shown in Table 13.

粘度測定条件
落球式粘度計(AntonPaar GmbH(アントンパール社)製 Lovis 2000 M)を用い、Ar雰囲気下、試験セルに電解液を封入し、30℃の条件下で粘度を測定した。
Viscosity measurement conditions Using a falling ball viscometer (Lovis 2000 M manufactured by Anton Paar GmbH (Anton Paar GmbH)), an electrolytic solution was sealed in a test cell under an Ar atmosphere, and the viscosity was measured at 30 ° C.

電解液E1、電解液E2、電解液E4〜E6、電解液E8、電解液E11、電解液E16、電解液E19の粘度は、電解液C1〜C4、電解液C6〜C8の粘度と比較して、著しく高かった。よって、本発明の電解液を用いた電池であれば、仮に電池が破損したとしても、電解液漏れが抑制される。   Electrolyte E1, Electrolyte E2, Electrolytes E4 to E6, Electrolyte E8, Electrolyte E11, Electrolyte E16, Electrolyte E19 have viscosities compared to those of Electrolytes C1 to C4 and Electrolytes C6 to C8 It was remarkably high. Therefore, if the battery uses the electrolytic solution of the present invention, leakage of the electrolytic solution is suppressed even if the battery is damaged.

(評価例14:揮発性)
電解液E2、E4、E8、E11、E13、電解液C1、C2、C4、C6の揮発性を以下の方法で測定した。
(Evaluation Example 14: Volatility)
The volatility of the electrolytic solutions E2, E4, E8, E11, E13 and the electrolytic solutions C1, C2, C4, C6 was measured by the following method.

約10mgの電解液をアルミニウム製のパンに入れ、熱重量測定装置(TAインスツルメント社製、SDT600)に配置し、室温での電解液の重量変 を測定した。重量変化(質量%)を時間で微分することで揮発速度を算出した。揮発速度のうち最大のものを選択し、表14に示した。   About 10 mg of the electrolytic solution was placed in an aluminum pan and placed in a thermogravimetric measurement apparatus (TA Instruments, SDT600), and the weight change of the electrolytic solution at room temperature was measured. The volatilization rate was calculated by differentiating the weight change (mass%) with time. The maximum volatilization rate was selected and shown in Table 14.

電解液E2、E4、E8、E11、E13の最大揮発速度は、電解液C1、C2、C4、C6の最大揮発速度と比較して、著しく小さかった。よって、本発明の電解液を用いた電池は、仮に損傷したとしても、電解液の揮発速度が小さいため、電池外への有機溶媒の急速な揮発が抑制される。   The maximum volatilization rates of the electrolytic solutions E2, E4, E8, E11, and E13 were significantly smaller than the maximum volatilization rates of the electrolytic solutions C1, C2, C4, and C6. Therefore, even if the battery using the electrolytic solution of the present invention is damaged, the volatilization rate of the electrolytic solution is small, so that rapid volatilization of the organic solvent to the outside of the battery is suppressed.

(評価例15::燃焼性)
電解液E4、電解液C2の燃焼性を以下の方法で試験した。
(Evaluation Example 15: Combustibility)
The combustibility of the electrolytic solution E4 and the electrolytic solution C2 was tested by the following method.

電解液をガラスフィルターにピペットで3滴滴下し、電解液をガラスフィルターに保持させた。当該ガラスフィルターをピンセットで把持し、そして、当該ガラスフィルターに接炎させた。   Three drops of the electrolytic solution were dropped onto the glass filter with a pipette, and the electrolytic solution was held on the glass filter. The glass filter was held with tweezers, and the glass filter was brought into contact with flame.

電解液E4は15秒間接炎させても引火しなかった。他方、電解液C2は5秒余りで燃え尽きた。本発明の電解液は燃焼しにくいことが裏付けられた。   Electrolyte E4 did not ignite even after 15 seconds of indirect flame. On the other hand, the electrolytic solution C2 burned out in about 5 seconds. It was confirmed that the electrolytic solution of the present invention is difficult to burn.

(評価例16:低温試験)
電解液E11、E13、E16、E19をそれぞれ容器に入れ、不活性ガスを充填して密閉した。これらを-30℃の冷凍庫に2日間保管した。保管後に各電解液を観察した。いずれの電解液も固化せず液体状態を維持しており、塩の析出も観察されなかった。
(Evaluation Example 16: Low temperature test)
Electrolytes E11, E13, E16, and E19 were put in containers, filled with an inert gas, and sealed. These were stored in a freezer at −30 ° C. for 2 days. Each electrolyte was observed after storage. None of the electrolytes were solidified and maintained in a liquid state, and no salt deposition was observed.

(実施例8)
前述した電解液E11を用いたハーフセルを以下のとおり製造した。
(Example 8)
A half cell using the above-described electrolytic solution E11 was produced as follows.

活物質である平均粒径10μmの天然黒鉛90質量部、及び結着剤であるポリフッ化ビニリデン10質量部を混合した。この混合物を適量のN-メチル-2-ピロリドンに分散させて、スラリーを作製した。集電体として厚み20μmの銅箔を準備した。この銅箔の表面に、ドクターブレードを用いて、上記スラリー2.46mgを膜状に塗布した。   90 parts by mass of natural graphite having an average particle size of 10 μm as an active material and 10 parts by mass of polyvinylidene fluoride as a binder were mixed. This mixture was dispersed in an appropriate amount of N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a slurry. A copper foil having a thickness of 20 μm was prepared as a current collector. 2.46 mg of the slurry was applied to the surface of the copper foil in the form of a film using a doctor blade.

なお用いた天然黒鉛は、ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの強度比であるG/D比が4.4であった。   The natural graphite used had a G / D ratio of 4.4 in the Raman spectrum, which is the intensity ratio of the G-band and D-band peaks.

スラリーが塗布された銅箔を乾燥してN-メチル-2-ピロリドンを除去し、その後、銅箔をプレスし、接合物を得た。得られた接合物を真空乾燥機で120℃、6時間加熱乾燥して、活物質層が形成された銅箔を得た。これを作用極とした。なお、銅箔上の活物質の質量は2.214mgであり、銅箔1cm2あたりの活物質の質量は1.48mgであった。また、プレス前の天然黒鉛及びポリフッ化ビニリデンの密度は0.68g/cm3であり、プレス後の活物質層の密度は1.025g/cm3であった。 The copper foil coated with the slurry was dried to remove N-methyl-2-pyrrolidone, and then the copper foil was pressed to obtain a bonded product. The obtained joined product was heat-dried at 120 ° C. for 6 hours with a vacuum dryer to obtain a copper foil on which an active material layer was formed. This was the working electrode. The mass of the active material on the copper foil was 2.214 mg, and the mass of the active material per 1 cm 2 of copper foil was 1.48 mg. The density of natural graphite and polyvinylidene fluoride before pressing was 0.68 g / cm 3 , and the density of the active material layer after pressing was 1.025 g / cm 3 .

対極は金属Liとした。   The counter electrode was metallic Li.

作用極、対極、及び実施例8の電解液を、径13.82mmの電池ケース(宝泉株式会社製 CR2032型コインセルケース)に収容しハーフセルを構成した。これを実施例8のハーフセルとした。   The working electrode, the counter electrode, and the electrolyte solution of Example 8 were accommodated in a battery case (CR2032 type coin cell case manufactured by Hosen Co., Ltd.) having a diameter of 13.82 mm to form a half cell. This was designated as the half cell of Example 8.

(実施例9)
電解液E11に代えて、前述の電解液E8を用いた以外は、実施例8と同様の方法で、実施例9のハーフセルを製造した。
Example 9
A half cell of Example 9 was produced in the same manner as in Example 8, except that the above-described electrolytic solution E8 was used instead of the electrolytic solution E11.

(実施例10)
電解液E11に代えて、前述の電解液E16を用いた以外は、実施例8と同様の方法で、実施例10のハーフセルを製造した。
(Example 10)
A half cell of Example 10 was produced in the same manner as in Example 8, except that the above-described electrolytic solution E16 was used instead of the electrolytic solution E11.

(実施例11)
電解液E11に代えて、前述の電解液E19を用いた以外は、実施例8と同様の方法で、実施例11のハーフセルを製造した。
(Example 11)
A half cell of Example 11 was produced in the same manner as in Example 8, except that the above-described electrolytic solution E19 was used instead of the electrolytic solution E11.

[比較例11]
電解液E11に代えて、エチレンカーボネート(EC)とジエチルカーボネート(DEC)とを3:7(体積比)で混合した混合溶媒にLiPF6を1Mの濃度で溶解した電解液を用いたこと以外は実施例8と同様にして比較例11のハーフセルを製造した。
[Comparative Example 11]
In place of the electrolytic solution E11, an electrolytic solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M in a mixed solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed at 3: 7 (volume ratio) was used. A half cell of Comparative Example 11 was produced in the same manner as Example 8.

<試験・評価>
(評価例17:反応の可逆性)
実施例8〜11及び比較例11のリチウム二次電池のそれぞれに対して、表15に示す条件で充放電試験を3回行った。その時の充放電曲線を図46〜50にそれぞれ示す。
<Test and evaluation>
(Evaluation Example 17: Reversibility of reaction)
For each of the lithium secondary batteries of Examples 8 to 11 and Comparative Example 11, a charge / discharge test was performed three times under the conditions shown in Table 15. The charge / discharge curves at that time are shown in FIGS.

実施例8〜11のリチウム二次電池は、比較例11の一般的なリチウム二次電池と同様に、可逆的に充放電反応していることがわかる。   It can be seen that the lithium secondary batteries of Examples 8 to 11 are reversibly charged and discharged similarly to the general lithium secondary battery of Comparative Example 11.

(評価例18:レート特性)
実施例8〜11、比較例11のハーフセルのレート特性を以下の方法で試験した。ハーフセルに対し、0.1C、0.2C、0.5C、1C、2Cレート(1Cとは一定電流において1時間で電池を完全充電または放電させるために要する電流値を意味する。)で充電を行った後に放電を行い、それぞれの速度における作用極の容量(放電容量)を測定した。なお、ここでの記述は、対極を負極、作用極を正極とみなしている。0.1Cレートでの作用極の容量に対する他のレートにおける容量の割合(レート特性)を算出した。結果を表16に示す。
(Evaluation Example 18: Rate characteristics)
The rate characteristics of the half cells of Examples 8 to 11 and Comparative Example 11 were tested by the following method. After charging a half cell at a rate of 0.1C, 0.2C, 0.5C, 1C, 2C (1C means the current value required to fully charge or discharge the battery in 1 hour at a constant current) Discharge was performed, and the capacity (discharge capacity) of the working electrode at each speed was measured. In this description, the counter electrode is regarded as a negative electrode and the working electrode is regarded as a positive electrode. The ratio (rate characteristic) of the capacity at other rates to the capacity of the working electrode at the 0.1 C rate was calculated. The results are shown in Table 16.

実施例8〜11のハーフセルは0.2C、0.5C、1Cのレートにおいて、さらに、実施例8,9は2Cのレートにおいても比較例11のハーフセルと比較して、容量低下が抑制されており、優れたレート特性を示すことが裏付けられた。   In the half cells of Examples 8 to 11 at a rate of 0.2C, 0.5C, and 1C, further, Examples 8 and 9 are suppressed in capacity at a rate of 2C as compared with the half cell of Comparative Example 11, It was confirmed that it shows excellent rate characteristics.

(評価例19:容量維持率)
実施例8〜11、比較例11のハーフセルの容量維持率を以下の方法で試験した。
(Evaluation Example 19: Capacity maintenance rate)
The capacity retention rates of the half cells of Examples 8 to 11 and Comparative Example 11 were tested by the following method.

各ハーフセルに対し、25℃、電圧2.0VまでCC充電(定電流充電)し、電圧0.01VまでCC放電(定電流放電)を行う2.0V-0.01Vの充放電サイクルを、充放電レート0.1Cで3サイクル行い、その後、0.2C、0.5C、1C、2C、5C、10Cの順で各充放電レートにつき3サイクルずつ充放電を行い、最後に0.1Cで3サイクル充放電を行った。各ハーフセルの容量維持率(%)は以下の式で求めた。
容量維持率(%)=B/A×100
A:最初の0.1C充放電サイクルにおける2回目の作用極の放電容量
B:最後の0.1Cの充放電サイクルにおける2回目の作用極の放電容量
For each half-cell, charge / discharge cycle of 2.0V-0.01V, CC charge (constant current charge) to 25 ° C, voltage 2.0V and CC discharge (constant current discharge) to voltage 0.01V, charge / discharge rate 0.1C Then, 3 cycles were performed for each charge / discharge rate in the order of 0.2C, 0.5C, 1C, 2C, 5C, and 10C, and finally 3 cycles of charge / discharge were performed at 0.1C. The capacity retention rate (%) of each half cell was determined by the following formula.
Capacity maintenance rate (%) = B / A x 100
A: Discharge capacity of the second working electrode in the first 0.1C charge / discharge cycle
B: Discharge capacity of the second working electrode in the last 0.1C charge / discharge cycle

結果を表17に示す。なお、ここでの記述は、対極を負極、作用極を正極とみなしている。   The results are shown in Table 17. In this description, the counter electrode is regarded as a negative electrode and the working electrode is regarded as a positive electrode.

いずれのハーフセルも、良好に充放電反応を行い、好適な容量維持率を示した。特に、実施例9、10、11のハーフセルの容量維持率は著しく優れていた。   All of the half cells performed a charge / discharge reaction satisfactorily and exhibited a suitable capacity retention rate. In particular, the capacity retention ratios of the half cells of Examples 9, 10, and 11 were remarkably excellent.

(評価例20:ラマンスペクトル測定)
電解液E8、E9、C4、並びに、E11、E13、E15、C6につき、以下の条件でラマンスペクトル測定を行った。各電解液の金属塩のアニオン部分に由来するピークが観察されたラマンスペクトルをそれぞれ図51〜図57に示す。図の横軸は波数(cm−1)であり、縦軸は散乱強度である。
(Evaluation Example 20: Raman spectrum measurement)
Raman spectra were measured for the electrolytic solutions E8, E9, C4 and E11, E13, E15, C6 under the following conditions. FIGS. 51 to 57 show Raman spectra in which peaks derived from the anion portion of the metal salt of each electrolytic solution were observed. The horizontal axis of the figure is the wave number (cm −1 ), and the vertical axis is the scattering intensity.

ラマンスペクトル測定条件
装置:レーザーラマン分光光度計(日本分光株式会社NRSシリーズ)
レーザー波長:532nm
不活性ガス雰囲気下で電解液を石英セルに密閉し、測定に供した。
Raman spectrum measurement conditions Equipment: Laser Raman spectrophotometer (NRS series, JASCO Corporation)
Laser wavelength: 532nm
The electrolyte was sealed in a quartz cell under an inert gas atmosphere and used for measurement.

図51〜図53で示される電解液E8、E9、C4のラマンスペクトルの700〜800cm−1には、アセトニトリルに溶解したLiFSAの(FSO2)2Nに由来する特徴的なピークが観察された。ここで、図51〜図53から、LiFSAの濃度の増加に伴い、上記ピークが高波数側にシフトするのがわかる。電解液が高濃度化するに従い、塩のアニオンに該当する(FSO2)2NがLiと相互作用する状態になる、換言すると、濃度が低い場合はLiとアニオンはSSIP(Solvent−separated ion pairs)状態を主に形成しており、高濃度化に伴いCIP(Contact ion pairs)状態やAGG(aggregate)状態を主に形成していると推察される。そして、かかる状態がラマンスペクトルのピークシフトとして観察されたと考察できる。 A characteristic peak derived from (FSO 2 ) 2 N of LiFSA dissolved in acetonitrile was observed in 700 to 800 cm −1 of the Raman spectra of the electrolytes E8, E9, and C4 shown in FIGS. . Here, it can be seen from FIGS. 51 to 53 that the peak shifts to the higher wavenumber side as the LiFSA concentration increases. As the electrolyte concentration increases, (FSO 2 ) 2 N corresponding to the anion of the salt interacts with Li. In other words, when the concentration is low, Li and the anion are SSIP (Solvent-separated ion pairs). ) State is mainly formed, and it is assumed that a CIP (Contact ion pairs) state and an AGG (aggregate) state are mainly formed as the concentration is increased. It can be considered that such a state was observed as a peak shift of the Raman spectrum.

図54〜図57で示される電解液E11、E13、E15、C6のラマンスペクトルの700〜800cm−1には、ジメチルカーボネートに溶解したLiFSAの(FSO2)2Nに由来する特徴的なピークが観察された。ここで、図54〜図57から、LiFSAの濃度の増加に伴い、上記ピークが高波数側にシフトするのがわかる。この現象は、前段落で考察したのと同様に、電解液が高濃度化することで、塩のアニオンに該当する(FSO2)2Nが複数のLiと相互作用している状態がスペクトルに反映された結果であると推察される。 A characteristic peak derived from (FSO 2 ) 2 N of LiFSA dissolved in dimethyl carbonate is observed in 700 to 800 cm −1 of the Raman spectra of the electrolytic solutions E11, E13, E15, and C6 shown in FIGS. Observed. Here, it can be seen from FIGS. 54 to 57 that the peak shifts to the higher wavenumber side as the LiFSA concentration increases. As discussed in the previous paragraph, this phenomenon is caused by the fact that (FSO 2 ) 2 N corresponding to the anion of the salt interacts with a plurality of Li by increasing the concentration of the electrolyte. It is inferred that the result is reflected.

(評価例21:Li輸率)
電解液E2およびC5のLi輸率を以下の条件で測定した。結果を表18に示す。なお、表18には実施例1で用いた電解液(E8)および比較例1で用いた電解液(C4)の結果も併記した。Li輸率測定条件は上記実施例1および比較例1の電解液のLi輸率を測定したときと同じである。
(Evaluation Example 21: Li transportation rate)
The Li transport numbers of the electrolytic solutions E2 and C5 were measured under the following conditions. The results are shown in Table 18. Table 18 also shows the results of the electrolytic solution (E8) used in Example 1 and the electrolytic solution (C4) used in Comparative Example 1. The conditions for measuring the Li transport number are the same as those when the Li transport number of the electrolyte solutions of Example 1 and Comparative Example 1 was measured.

電解液E2、E8のLi輸率は、電解液C4、C5のLi輸率と比較して、著しく高かった。すなわち、この結果からも、本発明の電解液は同程度のイオン伝導度を示す従来の電解液と比較して、リチウムイオン(カチオン)の輸送速度が高いといえる。
また、電解液E8につき、温度を変化させた場合のLi輸率を、上記Li輸率測定条件に準じて測定した。結果を表19に示す。
The Li transport numbers of the electrolytic solutions E2 and E8 were significantly higher than those of the electrolytic solutions C4 and C5. That is, also from this result, it can be said that the electrolytic solution of the present invention has a higher lithium ion (cation) transport rate than the conventional electrolytic solution exhibiting the same ionic conductivity.
Further, for the electrolytic solution E8, the Li transport number when the temperature was changed was measured according to the above Li transport number measurement conditions. The results are shown in Table 19.

表19の結果から、本発明の電解液は、温度に因らず、好適なLi輸率を保つことがわかる。本発明の電解液は、低温でも液体状態を保っているといえる。   From the results in Table 19, it can be seen that the electrolytic solution of the present invention maintains a suitable Li transport number regardless of the temperature. It can be said that the electrolytic solution of the present invention maintains a liquid state even at a low temperature.

(実施例12)
電解液E9を用いたこと以外は実施例2と同様にして、実施例12のリチウム二次電池(ハーフセル)を製造した。
(Example 12)
A lithium secondary battery (half cell) of Example 12 was produced in the same manner as Example 2 except that the electrolytic solution E9 was used.

<試験・評価>
(評価例22:低温でのレート特性)
実施例12と比較例5のリチウム二次電池を用い、−20℃でのレート特性を以下のとおり評価した。結果を図58及び図59に示す。
(1) 負極(評価極)へのリチウム吸蔵が進行する向きに電流を流す。
(2) 電圧範囲:2V→0.01V(v.s.Li/Li+)
(3) レート:0.02C、0.05C、0.1C、0.2C、0.5C (0.01V到達後に電流を停止)
なお、1Cは、一定電流において1時間で電池を完全充電、又は放電させるために要する電流値を示す。
<Test and evaluation>
(Evaluation Example 22: Rate characteristics at low temperature)
Using the lithium secondary batteries of Example 12 and Comparative Example 5, the rate characteristics at −20 ° C. were evaluated as follows. The results are shown in FIGS. 58 and 59.
(1) Current is passed in the direction in which lithium occlusion proceeds to the negative electrode (evaluation electrode).
(2) Voltage range: 2V → 0.01V (vsLi / Li +)
(3) Rate: 0.02C, 0.05C, 0.1C, 0.2C, 0.5C (current stopped after reaching 0.01V)
1C represents a current value required to fully charge or discharge the battery in one hour at a constant current.

図58及び図59から、各電流レートにおける実施例12のリチウム二次電池の電圧カーブは、比較例5のリチウム二次電池の電圧カーブと比較して、高い電圧を示しているのがわかる。この結果から、本発明の非水電解質二次電池は、低温環境においても優れたレート特性を示すことが裏付けられた。   58 and 59, it can be seen that the voltage curve of the lithium secondary battery of Example 12 at each current rate is higher than that of the lithium secondary battery of Comparative Example 5. From this result, it was confirmed that the nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention exhibits excellent rate characteristics even in a low temperature environment.

(評価例23:レート特性)
実施例2および比較例5のリチウム二次電池のレート特性を以下の方法で試験した。
各リチウム二次電池に対し、0.1C、0.2C、0.5C、1C、2Cレート(1Cとは一定電流において1時間で電池を完全充電または放電させるために要する電流値を意味する。)で充電を行った後に放電を行い、それぞれの速度における作用極の容量(放電容量)を測定した。なお、ここでの記述は、対極を負極、作用極を正極とみなしている。0.1Cレートでの作用極の容量に対する他のレートにおける容量の割合(レート特性)を算出した。結果を表20に示す。
(Evaluation Example 23: Rate characteristics)
The rate characteristics of the lithium secondary batteries of Example 2 and Comparative Example 5 were tested by the following method.
For each lithium secondary battery, 0.1 C, 0.2 C, 0.5 C, 1 C, 2 C rate (1 C means a current value required to fully charge or discharge the battery in one hour at a constant current. ) And then discharging, and the capacity (discharge capacity) of the working electrode at each speed was measured. In this description, the counter electrode is regarded as a negative electrode and the working electrode is regarded as a positive electrode. The ratio (rate characteristic) of the capacity at other rates to the capacity of the working electrode at the 0.1 C rate was calculated. The results are shown in Table 20.

実施例2のリチウム二次電池は、0.2C、0.5C、1C、2Cのいずれのレートにおいても、比較例5のリチウム二次電池と比較して、容量の低下が抑制されており、優れたレート特性を示した。本発明の電解液を使用した二次電池は、優れたレート特性を示すことが裏付けられた。   As for the lithium secondary battery of Example 2, the capacity | capacitance fall is suppressed compared with the lithium secondary battery of the comparative example 5 in any rate of 0.2C, 0.5C, 1C, 2C, Excellent rate characteristics. It was confirmed that the secondary battery using the electrolytic solution of the present invention exhibits excellent rate characteristics.

(評価例24:急速充放電の繰り返しに対する応答性)
実施例2および比較例5のリチウム二次電池に対し、1Cレートで充放電を3回繰り返した際の、容量と電圧の変化を観察した。結果を図60に示す。
(Evaluation Example 24: Responsiveness to repeated rapid charge / discharge)
With respect to the lithium secondary batteries of Example 2 and Comparative Example 5, changes in capacity and voltage were observed when charging and discharging were repeated three times at a 1C rate. The results are shown in FIG.

比較例5のリチウム二次電池は充放電を繰り返すに伴い、1Cレートで電流を流した場合の分極が大きくなる傾向があり、2Vから0.01Vに到達するまでに得られる容量が急速に低下した。他方、実施例2のリチウム二次電池は充放電を繰り返しても、図60において3本の曲線が重なっている様からも確認できるように分極の増減がほとんどなく、好適に容量を維持した。比較例5のリチウム二次電池において分極が増加した理由として、急速に充放電を繰り返した際の電解液中に生じたLi濃度ムラに因り、電極との反応界面に十分な量のLiを電解液が供給できなくなったこと、つまり、電解液のLi濃度の偏在が考えられる。実施例2のリチウム二次電池では、Li濃度が高い本発明の電解液を用いたことで、電解液のLi濃度の偏在を抑制できたものと考えられる。本発明の電解液を使用した二次電池は、急速充放電に対し、優れた応答性を示すことが裏付けられた。   The lithium secondary battery of Comparative Example 5 has a tendency to increase the polarization when a current is passed at a rate of 1 C as charging and discharging are repeated, and the capacity obtained before reaching 2 V to 0.01 V decreases rapidly. did. On the other hand, the lithium secondary battery of Example 2 maintained its capacity suitably with little increase or decrease in polarization as can be confirmed from the overlapping of the three curves in FIG. The reason why the polarization increased in the lithium secondary battery of Comparative Example 5 was that a sufficient amount of Li was electrolyzed at the reaction interface with the electrode due to the uneven Li concentration generated in the electrolyte when charging and discharging were rapidly repeated. It can be considered that the liquid cannot be supplied, that is, the Li concentration of the electrolytic solution is unevenly distributed. In the lithium secondary battery of Example 2, it is considered that the uneven distribution of Li concentration in the electrolytic solution could be suppressed by using the electrolytic solution of the present invention having a high Li concentration. It was confirmed that the secondary battery using the electrolytic solution of the present invention exhibits excellent responsiveness to rapid charge / discharge.

本発明の非水系二次電池は、二次電池、電気二重層コンデンサ、リチウムイオンキャパシタなどに利用できる。また電気自動車やハイブリッド自動車のモータ駆動用、パソコン、携帯通信機器、家電製品、オフィス機器、産業機器などに利用される非水系二次電池として有用であり、特に、大容量、大出力が必要な電気自動車やハイブリッド自動車のモータ駆動用に最適に用いることができる。   The non-aqueous secondary battery of the present invention can be used for secondary batteries, electric double layer capacitors, lithium ion capacitors and the like. It is also useful as a non-aqueous secondary battery for motor drive of electric vehicles and hybrid vehicles, personal computers, portable communication devices, home appliances, office equipment, industrial equipment, etc. It can be optimally used for driving motors of electric vehicles and hybrid vehicles.

Claims (13)

負極と電解液とを含み、
前記電解液は、リチウムをカチオンとする塩と、ヘテロ元素を有する有機溶媒とを含み、
前記塩のアニオンの化学構造が下記一般式(7)で表され、
(R13SO)(R14SO)N………一般式(7)
(R13、R14は、それぞれ独立に、CHFClBrIである。
n、a、b、c、d、eはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+eを満たす。
また、R13とR14は、互いに結合して環を形成しても良く、その場合は、2n=a+b+c+d+eを満たす。
nは0〜6の整数。上記R13とR14が結合して環を形成している場合には、nは1〜8の整数。)
前記電解液の振動分光スペクトルにおける前記有機溶媒由来のピーク強度につき、前記有機溶媒本来のピークの強度をIoとし、前記ピークがシフトしたピークの強度をIsとした場合、Is>Ioであり、
前記負極は、ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの比であるG/D比が3.5以上の黒鉛を含む負極活物質層をもつことを特徴とする非水系二次電池(ただし、前記電解液が前記塩としてLiN(SO 2 CF 3 ) 2 および前記有機溶媒として1,2-ジアルコキシエタンを含むものを除く。)
Including a negative electrode and an electrolyte,
The electrolytic solution includes a salt having lithium as a cation, and an organic solvent having a hetero element,
The chemical structure of the anion of the salt is represented by the following general formula (7):
(R 13 SO 2 ) (R 14 SO 2 ) N... General formula (7)
(R 13 and R 14 are each independently C n H a F b Cl c Br d I e .
n, a, b, c, d, and e are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e.
R 13 and R 14 may be bonded to each other to form a ring, in which case 2n = a + b + c + d + e is satisfied.
n is an integer from 0 to 6. When R 13 and R 14 are combined to form a ring, n is an integer of 1 to 8. )
For the peak intensity derived from the organic solvent in the vibrational spectrum of the electrolyte solution, when the intensity of the original peak of the organic solvent is Io, and the intensity of the peak shifted from the peak is Is, Is> Io,
The negative electrode has a negative active material layer containing graphite having a G / D ratio of 3.5 or more, which is a ratio of G-band to D-band peaks in a Raman spectrum, wherein the non-aqueous secondary battery (however, The electrolytic solution excludes LiN (SO 2 CF 3 ) 2 as the salt and 1,2-dialkoxyethane as the organic solvent .
前記Isと前記Ioとの関係がIs>2×Ioである請求項1に記載の非水系二次電池。   2. The nonaqueous secondary battery according to claim 1, wherein the relationship between Is and Io is Is> 2 × Io. 負極と電解液とを含み、
前記電解液は、リチウムをカチオンとする塩と、ヘテロ元素を有する有機溶媒とを含み、
前記塩のアニオンの化学構造が下記一般式(7)で表され、
(R13SO)(R14SO)N………一般式(7)
(R13、R14は、それぞれ独立に、CHFClBrIである。
n、a、b、c、d、eはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+eを満たす。
また、R13とR14は、互いに結合して環を形成しても良く、その場合は、2n=a+b+c+d+eを満たす。
nは0〜6の整数。上記R13とR14が結合して環を形成している場合には、nは1〜8の整数。)
前記電解液の密度d(g/cm )は1.2≦d≦2.2であり、
前記電解液の密度d(g/cm)を前記電解液の塩濃度c(mol/L)で除したd/cは、0.15≦d/c≦0.71の範囲内であり、
前記負極は、ラマンスペクトルにおいてG-bandとD-bandのピークの比であるG/D比が3.5以上の黒鉛を含む負極活物質層をもつことを特徴とする非水系二次電池(ただし、前記電解液が前記塩としてLiN(SO 2 CF 3 ) 2 および前記有機溶媒として1,2-ジアルコキシエタンを含むものを除く。)
Including a negative electrode and an electrolyte,
The electrolytic solution includes a salt having lithium as a cation, and an organic solvent having a hetero element,
The chemical structure of the anion of the salt is represented by the following general formula (7):
(R 13 SO 2 ) (R 14 SO 2 ) N... General formula (7)
(R 13 and R 14 are each independently C n H a F b Cl c Br d I e .
n, a, b, c, d, and e are each independently an integer of 0 or more, and satisfy 2n + 1 = a + b + c + d + e.
R 13 and R 14 may be bonded to each other to form a ring, in which case 2n = a + b + c + d + e is satisfied.
n is an integer from 0 to 6. When R 13 and R 14 are combined to form a ring, n is an integer of 1 to 8. )
The density d (g / cm 3 ) of the electrolytic solution is 1.2 ≦ d ≦ 2.2,
D / c obtained by dividing the density d (g / cm 3 ) of the electrolytic solution by the salt concentration c (mol / L) of the electrolytic solution is in the range of 0.15 ≦ d / c ≦ 0.71.
The negative electrode has a negative active material layer containing graphite having a G / D ratio of 3.5 or more, which is a ratio of G-band to D-band peaks in a Raman spectrum, wherein the non-aqueous secondary battery (however, The electrolytic solution excludes LiN (SO 2 CF 3 ) 2 as the salt and 1,2-dialkoxyethane as the organic solvent .
前記電解液は、前記有機溶媒がニトリル類、カーボネート類、アミド類、イソシアネート類、エステル類、エポキシ類、オキサゾール類、ケトン類、酸無水物、スルホン類、スルホキシド類、ニトロ類、フラン類、環状エステル類、芳香族複素環類、複素環類、又は、リン酸エステル類である、請求項1〜3のいずれかに記載の非水系二次電池。 In the electrolyte solution, the organic solvent is nitriles, carbonates, amides, isocyanates, esters, epoxies, oxazoles, ketones, acid anhydrides, sulfones, sulfoxides, nitros, furans, cyclic 4. The nonaqueous secondary battery according to claim 1 , wherein the nonaqueous secondary battery is an ester, an aromatic heterocycle, a heterocycle, or a phosphate ester. 前記G/D比は10以上である請求項1〜4のいずれかに記載の非水系二次電池。   The non-aqueous secondary battery according to claim 1, wherein the G / D ratio is 10 or more. 前記電解液は、前記c、d、eが0である請求項1〜5のいずれかに記載の非水系二次電池。   6. The nonaqueous secondary battery according to claim 1, wherein the electrolyte solution has c, d, and e of 0. 前記電解液は、前記nが0〜4の整数。上記R13とR14が結合して環を形成している場合には、nは1〜7の整数。
である請求項1〜6のいずれかに記載の非水系二次電池。
In the electrolytic solution, n is an integer of 0 to 4. When R 13 and R 14 are combined to form a ring, n is an integer of 1 to 7.
The nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 6.
前記電解液は、前記nが0〜2の整数。上記R13とR14が結合して環を形成している場合には、nは1〜3の整数。
である請求項1〜7のいずれかに記載の非水系二次電池。
In the electrolytic solution, n is an integer of 0 to 2. When R 13 and R 14 are bonded to form a ring, n is an integer of 1 to 3.
The nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 7.
前記電解液は、前記塩が(CFSO)NLi、(FSO)NLi、(CFSO)NLi、FSO(CFSO)NLi、(SOCFCFSO)NLi、(SOCFCFCFSO)NLi、FSO(CHSO)NLi、FSO(CFSO)NLi、またはFSO(CHSO)NLiである請求項1〜8のいずれかに記載の非水系二次電池。 In the electrolyte solution, the salt is (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (FSO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi, FSO 2 (CF 3 SO 2 ) NLi, (SO 2 CF 2 CF 2 SO 2 ) NLi, (SO 2 CF 2 CF 2 CF 2 SO 2 ) NLi, FSO 2 (CH 3 SO 2 ) NLi, FSO 2 (C 2 F 5 SO 2 ) NLi, or FSO 2 (C 2 H The nonaqueous secondary battery according to claim 1, which is 5 SO 2 ) NLi. 前記電解液は、前記塩が(CFSO)NLi、(FSO)NLi、(CFSO)NLi、FSO(CFSO)NLi、(SOCFCFSO)NLi、または(SOCFCFCFSO)NLiである請求項1〜9のいずれかに記載の非水系二次電池。 In the electrolyte solution, the salt is (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (FSO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi, FSO 2 (CF 3 SO 2 ) NLi, (SO 2 CF 2 CF 2 SO 2) NLi nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1-9 or (SO 2 CF 2 CF 2 CF 2 SO 2) is NLi,. 前記有機溶媒がアセトニトリルである請求項1〜10の何れか一項に記載の非水系二次電池。 Nonaqueous secondary battery according to any one of claim 1 to 10, wherein the organic solvent is acetonitrile. 前記電解液は、前記有機溶媒が下記一般式(10)で示される鎖状カーボネートから選択される請求項1〜10のいずれかに記載の非水系二次電池。
19OCOOR20 一般式(10)
(R19、R20は、それぞれ独立に、鎖状アルキルであるCHFClBrI、又は、環状アルキルを化学構造に含むCHFClBrIのいずれかから選択される。n、a、b、c、d、e、m、f、g、h、i、jはそれぞれ独立に0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+e、2m=f+g+h+i+jを満たす。)
The electrolyte, a nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1 to 10, wherein said organic solvent is selected from linear carbonates represented by the following general formula (10).
R 19 OCOOR 20 general formula (10)
(R 19 and R 20 each independently represent C n H a F b Cl c Br d I e which is a chain alkyl, or C m H f F g Cl h Br i I containing a cyclic alkyl in the chemical structure. j , n, a, b, c, d, e, m, f, g, h, i, j are each independently an integer of 0 or more, and 2n + 1 = a + b + c + d + e, 2m = f + g + h + i + j.)
前記有機溶媒がジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート又はジエチルカーボネートから選択される請求項1〜10、請求項12のいずれかに記載の非水系二次電池。 Nonaqueous secondary battery according to any one of claims 1-10, according to claim 12, wherein the organic solvent is dimethyl carbonate, is selected from ethyl methyl carbonate or diethyl carbonate.
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