JP7034136B2 - 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス - Google Patents

非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス Download PDF

Info

Publication number
JP7034136B2
JP7034136B2 JP2019504613A JP2019504613A JP7034136B2 JP 7034136 B2 JP7034136 B2 JP 7034136B2 JP 2019504613 A JP2019504613 A JP 2019504613A JP 2019504613 A JP2019504613 A JP 2019504613A JP 7034136 B2 JP7034136 B2 JP 7034136B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
formula
substituted
carbon atoms
compound represented
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019504613A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018164138A1 (ja
Inventor
恭幸 高井
佑軌 河野
紀子 山本
浩司 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd filed Critical Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Publication of JPWO2018164138A1 publication Critical patent/JPWO2018164138A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7034136B2 publication Critical patent/JP7034136B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/22—Electrodes
    • H01G11/30—Electrodes characterised by their material
    • H01G11/50—Electrodes characterised by their material specially adapted for lithium-ion capacitors, e.g. for lithium-doping or for intercalation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/58—Liquid electrolytes
    • H01G11/64—Liquid electrolytes characterised by additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/04—Hybrid capacitors
    • H01G11/06—Hybrid capacitors with one of the electrodes allowing ions to be reversibly doped thereinto, e.g. lithium ion capacitors [LIC]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

本発明は、非水電解液用添加剤に関する。また、本発明は、該非水電解液用添加剤を含有する非水電解液及び非水電解液を用いた蓄電デバイスに関する。
近年、環境問題の解決、持続可能な循環型社会の実現に対する関心が高まるにつれ、リチウムイオン電池に代表される非水電解液二次電池、及び電気二重層キャパシタ等の蓄電デバイスの研究が広範囲に行われている。リチウムイオン電池は、高い使用電圧とエネルギー密度を有していることから、ノート型パソコン等の電子機器、或いは電気自動車や電力貯蔵用の電源として用いられている。これらリチウムイオン電池は、鉛電池やニッケルカドミウム電池と比較してエネルギー密度が高く、高容量化が実現されることから、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載可能な、高容量で高出力かつエネルギー密度の高い電池としての要望が拡大している。
リチウムイオン電池に求められる電池性能の中で特に自動車用リチウムイオン電池に関しては、長寿命であること及び劣化に伴う電池膨れの抑制が必要とされている。つまり、電池の容量を維持することと、電池の抵抗を小さくすること、そして電池内部のガス発生を抑制して電池膨れを抑制することを十分に満たすことが大きな課題となっている。
長寿命の電池を得る方法として、電解液に各種添加剤を加える方法が検討されている。添加剤は、最初の充放電時に分解され、電極表面上に固体電解質界面（ＳＥＩ）と呼ばれる被膜を形成する。ＳＥＩは、充放電サイクルの最初のサイクルにおいて形成されるため、電解液中の溶媒等の分解に電気が消費されることを抑制し、リチウムイオンはＳＥＩを介して電極を行き来することができる。すなわち、ＳＥＩの形成は充放電サイクルを繰り返した場合の非水電解液二次電池等の蓄電デバイスの劣化を防ぎ、電池特性、保存特性又は負荷特性等を向上させることに寄与する。
ＳＥＩを形成する化合物として、例えば、特許文献１には、電解液中に１，３－プロパンスルトン（ＰＳ）を添加することにより、リチウム二次電池の充放電のサイクル特性が向上することが開示されている。特許文献２には、添加剤としてビニレンカーボネート（ＶＣ）の誘導体を添加することによりリチウム二次電池の放電特性等が向上することが開示されている。特許文献３には、電解液中にリン酸エステル系化合物を含有させることで、電池のガス発生を抑制することが開示されている。また、特許文献４及び５には、添加剤として環状ジスルホン酸エステルを添加することでサイクル特性等の電池性能が向上することが開示されている。さらに、特許文献６には、非水電解液中にビニレンカーボネート化合物及び／又はビニルエチレンカーボネート化合物と、酸無水物を含有させることで、充放電効率や保存特性、サイクル特性が向上することが開示されている。
特開昭６３－１０２１７３号公報 特開平５－７４４８６号公報 特開２０１２－８４３８４号公報 特開２００４－２８１３６８公報 特開２０１５－１３８５９７公報 特開２００２－３５２８５２公報
しかし、従来の添加剤を用いた非水電解液では、長寿命化とガス発生の抑制を両立する点で未だ十分ではなかった。
本発明は、長寿命であって、ガス発生が抑制された蓄電デバイスを得るための非水電解液用添加剤を提供することを目的とする。また、本発明は、該非水電解液用添加剤を含有する非水電解液及び該非水電解液を用いた蓄電デバイスを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の環状スルホン化合物と、特定のエチレンカーボネート化合物、特定のビニルエチレンカーボネート化合物、特定の環状スルホン酸エステル化合物、及び特定の環状ジスルホン酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物との組み合わせを含む非水電解液用添加剤により、蓄電デバイスにおいて長寿命化とガス発生の抑制が可能となることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、下記式（１）で表される第１の化合物と、下記式（２－１）で表される化合物、下記式（２－２）で表される化合物、下記式（２－３）で表される化合物、及び下記式（２－４）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の第２の化合物と、を含有する、非水電解液用添加剤を提供する。
Figure 0007034136000001
式（１）中、Ｘは、スルホニル基又はカルボニル基を示し、Ｒ１は置換されていてもよい炭素数１～４のアルキル基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニル基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよい炭素数１～４のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニルオキシ基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニルオキシ基、又は置換されていてもよいアリールオキシ基を示す。
Figure 0007034136000002
式（２－１）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、ビニル基、アリル基、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示す。
Figure 0007034136000003
式（２－２）中、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示す。
Figure 0007034136000004
式（２－３）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示し、ｎは０又は１を示す。
Figure 0007034136000005
式（２－４）中、Ｗ１及びＷ２は、それぞれ独立に、分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のアルキレン基、分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のパーフルオロアルキレン基、分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のフルオロアルキレン基を示す。
本発明によれば、長寿命であって、ガス発生が抑制された蓄電デバイスを得るための非水電解液用添加剤が提供される。本発明に係る非水電解液用添加剤は、非水電解液二次電池、電気二重層キャパシタ等の蓄電デバイスに用いた場合に、電極表面上に安定なＳＥＩ（固体電解質界面）を形成してサイクル試験時の容量維持率を向上させることができ、かつサイクル試験時の抵抗増加を抑制し、ガスの発生も抑制させることができる。本発明に係る非水電解液用添加剤は、特に正極としてＮｉ比率の高いリチウム含有複合酸化物を用いた場合に、従来技術と比較して更に顕著な効果を奏することができる。
蓄電デバイスの一実施形態を示す断面図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本実施形態に係る非水電解用添加剤は、上記式（１）で表される第１の化合物と、上記式（２－１）で表される化合物（以下、「エチレンカーボネート化合物」ともいう。）、上記式（２－２）で表される化合物（以下、「ビニルエチレンカーボネート化合物」ともいう。）、上記式（２－３）で表される化合物（以下、「環状スルホン酸エステル化合物」ともいう。）、及び下記式（２－４）で表される化合物（以下、「環状ジスルホン酸エステル化合物」ともいう。）からなる群より選ばれる少なくとも１種の第２の化合物と、を含有する。
式（１）中のＲ１に関して、炭素数１～４のアルキル基、炭素数２～４のアルケニル基、炭素数２～４のアルキニル基、炭素数１～４のアルコキシ基、炭素数２～４のアルケニルオキシ基又は炭素数２～４のアルキニルオキシ基が置換されている場合、その置換基は、例えば、ハロゲン原子、アリール基、ハロゲン化アリール基（例えば、２－フルオロフェニル基、３－フルオロフェニル基、４－フルオロフェニル基、パーフルオロフェニル基等のフッ素化アリール基）、アルコキシ基、ハロゲン化アルコキシ基又はこれらの組み合わせであってもよい。Ｒ１に関して、アリール基又はアリールオキシ基が置換されている場合、その置換基は、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基（例えば、トリフルオロメチル基、２，２，２－トリフルオロエチル基等のフッ素化アルキル基）、アルコキシ基、ハロゲン化アルコキシ基又はこれらの組み合わせであってもよい。本明細書において、「ハロゲン原子で置換されていてもよい」とは、各々の基の少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよいことを意味する。
第１の化合物に関して、式（１）中のＸは、電池抵抗が低くなりやすく、ガス発生がより抑制されやすいという観点から、スルホニル基であってもよい。
式（１）中のＲ１において、炭素数１～４のアルキル基は、ハロゲン原子、アリール基又はハロゲン化アリール基で置換されていてもよい。ハロゲン原子、アリール基又はハロゲン化アリール基で置換されていてもよい炭素数１～４のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、ｎ－ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ベンジル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、１－フルオロエチル基、２－フルオロエチル基、１，１－ジフルオロエチル基、１，２－ジフルオロエチル基、２，２－ジフルオロエチル基、２，２，２－トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、１－フルオロ－ｎ－プロピル基、２－フルオロ－ｎ－プロピル基、３－フルオロ－ｎ－プロピル基、１，１－ジフルオロ－ｎ－プロピル基、１，２－ジフルオロ－ｎ－プロピル基、１，３－ジフルオロ－ｎ－プロピル基、２，２－ジフルオロ－ｎ－プロピル基、２，３－ジフルオロ－ｎ－プロピル基、３，３－ジフルオロ－ｎ－プロピル基、３，３，３－トリフルオロ－ｎ－プロピル基、２，２，３，３，３－ペンタフルオロ－ｎ－プロピル基、パーフルオロ－ｎ－プロピル基、１－フルオロイソプロピル基、２－フルオロイソプロピル基、１，２－ジフルオロイソプロピル基、２，２－ジフルオロイソプロピル基、２，２’－ジフルオロイソプロピル基、２，２，２，２’，２’，２’－ヘキサフルオロイソプロピル基、１－フルオロ－ｎ－ブチル基、２－フルオロ－ｎ－ブチル基、３－フルオロ－ｎ－ブチル基、４－フルオロ－ｎ－ブチル基、４，４，４－トリフルオロ－ｎ－ブチル基、パーフルオロ－ｎ－ブチル基、２－フルオロ－ｔｅｒｔ－ブチル基、パーフルオロ－ｔｅｒｔ－ブチル基、（２－フルオロフェニル）メチル基、（３－フルオロフェニル）メチル基、（４－フルオロフェニル）メチル基、及び（パーフルオロフェニル）メチル基等が挙げられる。前記アルキル基として、電池抵抗がより低くなりやすいという観点からメチル基を選択してもよい。
式（１）中のＲ１において、炭素数２～４のアルケニル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１－フルオロビニル基、２－フルオロビニル基、１，２－ジフルオロビニル基、２，２－ジフルオロビニル基、パーフルオロビニル基、１－フルオロアリル基、２－フルオロアリル基、３－フルオロアリル基、及びパーフルオロアリル基等が挙げられる。前記アルケニル基として、より強固なＳＥＩが形成されやすいという観点からハロゲン原子で置換されていてもよいアリル基を選択してもよい。
式（１）中のＲ１において、炭素数２～４のアルキニル基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、１－プロピニル基、２－プロピニル基、１－ブチニル基、２－ブチニル基、３－ブチニル基、３－フルオロ－１－プロピニル基、３，３－ジフルオロ－１－プロピニル基、パーフルオロ－１－プロピニル基、１－フルオロ－２－プロピニル基、１，１－ジフルオロ－２－プロピニル基、３－フルオロ－１－ブチニル基、４－フルオロ－１－ブチニル基、３，４－ジフルオロ－１－ブチニル基、４，４－ジフルオロ－１－ブチニル基、及びパーフルオロ－１－ブチニル基等が挙げられる。前記アルキニル基として、より強固なＳＥＩが形成されやすいという観点からハロゲン原子で置換されていてもよい２－プロピニル基を選択してもよい。
式（１）中のＲ１において、アリール基は、ハロゲン原子、アルキル基又はハロゲン化アルキル基で置換されていてもよい。ハロゲン原子、アルキル基又はハロゲン化アルキル基で置換されていてもよいアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、２－フルオロフェニル基、３－フルオロフェニル基、４－フルオロフェニル基、２，３－ジフルオロフェニル基、２，４－ジフルオロフェニル基、３，５－ジフルオロフェニル基、２，４，６－トリフルオロフェニル基、パーフルオロフェニル基、３－フルオロ－２－メチルフェニル基、４－フルオロ－２－メチルフェニル基、５－フルオロ－２－メチルフェニル基、６－フルオロ－２－メチルフェニル基、２－フルオロ－３－メチルフェニル基、４－フルオロ－３－メチルフェニル基、５－フルオロ－３－メチルフェニル基、６－フルオロ－３－メチルフェニル基、２－フルオロ－４－メチルフェニル基、３－フルオロ－４－メチルフェニル基、２－トリフルオロメチルフェニル基、３－トリフルオロメチルフェニル基、４－トリフルオロメチルフェニル基、２－（２，２，２－トリフルオロエチル）フェニル基、３－（２，２，２－トリフルオロエチル）フェニル基、４－（２，２，２－トリフルオロエチル）フェニル基、パーフルオロトリル基、２－フルオロナフタレン－１－イル基、３－フルオロナフタレン－１－イル基、４－フルオロナフタレン－１－イル基、５－フルオロナフタレン－１－イル基、６－フルオロナフタレン－１－イル基、７－フルオロナフタレン－１－イル基、８－フルオロナフタレン－１－イル基、１－フルオロナフタレン－２－イル基、３－フルオロナフタレン－２－イル基、４－フルオロナフタレン－２－イル基、５－フルオロナフタレン－２－イル基、６－フルオロナフタレン－２－イル基、７－フルオロナフタレン－２－イル基、８－フルオロナフタレン－２－イル基、及びパーフルオロナフチル基等が挙げられる。
式（１）中のＲ１において、炭素数１～４のアルコキシ基は、ハロゲン原子、アリール基又はハロゲン化アリール基で置換されていてもよい。ハロゲン原子、アリール基又はハロゲン化アリール基で置換されていてもよい炭素数１～４のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ－プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ－ブトキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、イソブトキシ基、ベンジルオキシ基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、１－フルオロエトキシ基、２－フルオロエトキシ基、１，１－ジフルオロエトキシ基、１，２－ジフルオロエトキシ基、２，２－ジフルオロエトキシ基、２，２，２－トリフルオロエトキシ基、パーフルオロエトキシ基、１－フルオロ－ｎ－プロポキシ基、２－フルオロ－ｎ－プロポキシ基、３－フルオロ－ｎ－プロポキシ基、１，１－ジフルオロ－ｎ－プロポキシ基、１，２－ジフルオロ－ｎ－プロポキシ基、１，３－ジフルオロ－ｎ－プロポキシ基、２，２－ジフルオロ－ｎ－プロポキシ基、２，３－ジフルオロ－ｎ－プロポキシ基、３，３－ジフルオロ－ｎ－プロポキシ基、３，３，３－トリフルオロ－ｎ－プロポキシ基、２，２，３，３，３－ペンタフルオロ－ｎ－プロポキシ基、パーフルオロ－ｎ－プロポキシ基、１－フルオロイソプロポキシ基、２－フルオロイソプロポキシ基、１，２－ジフルオロイソプロポキシ基、２，２－ジフルオロイソプロポキシ基、２，２’－ジフルオロイソプロポキシ基、２，２，２，２’，２’，２’－ヘキサフルオロイソプロポキシ基、１－フルオロ－ｎ－ブトキシ基、２－フルオロ－ｎ－ブトキシ基、３－フルオロ－ｎ－ブトキシ基、４－フルオロ－ｎ－ブトキシ基、４，４，４－トリフルオロ－ｎ－ブトキシ基、パーフルオロ－ｎ－ブトキシ基、２－フルオロ－ｔｅｒｔ－ブトキシ基、パーフルオロ－ｔｅｒｔ－ブトキシ基、（２－フルオロフェニル）メトキシ基、（３－フルオロフェニル）メトキシ基、（４－フルオロフェニル）メトキシ基、及び（パーフルオロフェニル）メトキシ基等が挙げられる。
式（１）中のＲ１において、炭素数２～４のアルケニルオキシ基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニルオキシ基としては、例えば、ビニルオキシ基、イソプロペニルオキシ基、２－プロペニルオキシ基、１－メチル－２－プロペニルオキシ基、２－メチル－２－プロペニルオキシ基、１－ブテニルオキシ基、２－ブテニルオキシ基、３－ブテニルオキシ基、１－フルオロビニルオキシ基、２－フルオロビニルオキシ基、１，２－ジフルオロビニルオキシ基、２，２－ジフルオロビニルオキシ基、パーフルオロビニルオキシ基、１－フルオロアリルオキシ基、２－フルオロアリルオキシ基、３－フルオロアリルオキシ基、及びパーフルオロアリルオキシ基等が挙げられる。
式（１）中のＲ１において、炭素数２～４のアルキニルオキシ基は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニルオキシ基としては、例えば、エチニルオキシ基、１－プロピニルオキシ基、２－プロピニルオキシ基、１－メチル－２－プロピニルオキシ基、１－ブチニルオキシ基、２－ブチニルオキシ基、３－ブチニルオキシ基、３－フルオロ－１－プロピニルオキシ基、３，３－ジフルオロ－１－プロピニルオキシ基、パーフルオロ－１－プロピニルオキシ基、１－フルオロ－２－プロピニルオキシ基、１，１－ジフルオロ－２－プロピニルオキシ基、３－フルオロ－１－ブチニルオキシ基、４－フルオロ－１－ブチニルオキシ基、３，４－ジフルオロ－１－ブチニルオキシ基、４，４－ジフルオロ－１－ブチニルオキシ基、及びパーフルオロ－１－ブチニルオキシ基等が挙げられる。
式（１）中のＲ１において、アリールオキシ基は、ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよい。ハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよいアリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、２－メチルフェノキシ基、３－メチルフェノキシ基、４－メチルフェノキシ基、２－エチルフェノキシ基、３－エチルフェノキシ基、４－エチルフェノキシ基、２－メトキシフェノキシ基、３－メトキシフェノキシ基、４－メトキシフェノキシ基、２－フルオロフェノキシ基、３－フルオロフェノキシ基、４－フルオロフェノキシ基、２，３－ジフルオロフェノキシ基、２，４－ジフルオロフェノキシ基、３，５－ジフルオロフェノキシ基、２，４，６－トリフルオロフェノキシ基、パーフルオロフェノキシ基、３－フルオロ－２－メチルフェノキシ基、４－フルオロ－２－メチルフェノキシ基、５－フルオロ－２－メチルフェノキシ基、６－フルオロ－２－メチルフェノキシ基、２－フルオロ－３－メチルフェノキシ基、４－フルオロ－３－メチルフェノキシ基、５－フルオロ－３－メチルフェノキシ基、６－フルオロ－３－メチルフェノキシ基、２－フルオロ－４－メチルフェノキシ基、３－フルオロ－４－メチルフェノキシ基、２－トリフルオロメチルフェノキシ基、３－トリフルオロメチルフェノキシ基、及び４－トリフルオロメチルフェノキシ基等が挙げられる。
式（１）中のＲ１のそれぞれの基が、ハロゲン原子で置換されているときのハロゲン原子としては、例えば、ヨウ素原子、臭素原子、及びフッ素原子が挙げられる。電池抵抗がより低くなりやすいという観点から、ハロゲン原子として、フッ素原子を選択してもよい。
式（１）中のＲ１は、電池抵抗がより低くなりやすいという観点から、ハロゲン原子、アリール基若しくはハロゲン化アリール基で置換されていてもよい炭素数１～４若しくは炭素数１～３のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニル基、又はハロゲン原子、アルキル基若しくはハロゲン化アルキル基で置換されていてもよいアリール基であってもよい。
式（１）中のＲ１が不飽和結合を有する基を含有することにより、より強固なＳＥＩが形成されやすく、それによって容量維持率がより向上する。係る観点から、Ｒ１は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニル基、ハロゲン原子、アルキル基若しくはハロゲン化アルキル基で置換されていてもよいアリール基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニルオキシ基、又はハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよいアリールオキシ基であってもよい。
式（１）中のＲ１は、より優れたイオン伝導度を発揮するという観点から、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニルオキシ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニルオキシ基、又はハロゲン原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよいアリールオキシ基であってもよい。
式（１）で表される第１の化合物の具体例としては、下記式（１－１）、（１－２）、（１－３）、（１－４）、（１－５）、（１－６）、（１－７）、（１－８）、（１－９）、（１－１０）、（１－１１）、（１－１２）又は（１－１３）で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007034136000006
第２の化合物であるエチレンカーボネート化合物に関して、式（２－１）中のＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４は、より強固なＳＥＩが形成されやすいという観点から、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であってもよい。
Ｘ１～Ｘ４において、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、イソプロピル基、トリフルオロメチル基等が挙げられる。炭素数１～４のアルキル基として、メチル基を選択してもよい。
式（２－１）で表される化合物の具体例としては、下記式（２－１ａ）、（２－１ｂ）、（２－１ｃ）、（２－１ｄ）、（２－１ｅ）、（２－１ｆ）、（２－１ｇ）、又は（２－１ｈ）で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007034136000007
第２の化合物であるビニレンカーボネート化合物に関して、式（２－２）中のＹ１及びＹ２としてのハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基としては、式（２－１）のＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４において示したものと同様のものを選択できる。式（２－２）中のＹ１及びＹ２として、より強固なＳＥＩが形成されやすいという観点から、水素原子を選択してもよい。
式（２－２）で表される化合物の具体例としては、下記式（２－２ａ）、（２－２ｂ）、（２－２ｃ）、又は（２－２ｄ）で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007034136000008
第２の化合物である環状スルホン酸エステル化合物に関して、式（２－３）中のＺ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６としてのハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基としては、式（２－１）のＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４と同様のものを選択できる。より強固なＳＥＩが形成されやすいという観点から、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６として、水素原子を選択してもよい。同様の観点から、ｎは０であってよい。
式（２－３）で表される化合物の具体例としては、例えば、下記式（２－３ａ）、（２－３ｂ）、又は（２－３ｃ）で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007034136000009
第２の化合物である環状ジスルホン酸エステル化合物に関して、式（２－４）中のＷ１及びＷ２として、より強固なＳＥＩが形成されやすいという観点から、炭素数１～２のアルキレン基、炭素数１～２のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数１～２のフルオロアルキレン基を選択してもよい。Ｗ１及びＷ２は、メチレン基、エチレン基、フルオロメチレン基、又はパーフルオロメチレン基であってもよい。
式（２－４）で表される環状ジスルホン酸エステル化合物の具体例としては、下記式（２－４ａ）、（２－４ｂ）、（２－４ｃ）、（２－４ｄ）、（２－４ｅ）、（２－４ｆ）、（２－４ｇ）、又は（２－４ｈ）で表される化合物が挙げられる。
Figure 0007034136000010
非水電解液用添加剤において、第１の化合物の含有量と第２の化合物の含有量との比率（第１の化合物の含有量：第２の化合物の含有量）は、質量比で１：０．１～１：３０であってもよく、１：０．２５～１：１０であってもよい。第２の化合物が式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物、式（２－３）で表される化合物及び式（２－４）で表される化合物のうち２種以上の化合物である場合、前記含有量の比率は、それら２種以上の第２の化合物の各々の含有量（式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物、式（２－３）で表される化合物、又は式（２－４）で表される化合物の含有量）の比率である。これにより、第１の化合物と第２の化合物の組み合わせによる効果がより顕著に奏される。同様の観点から、各化合物の含有量の比率を以下のようにすることができる。
非水電解液用添加剤が第２の化合物として式（２－１）で表される化合物及び式（２－２）で表される化合物を含有する場合、第１の化合物の含有量と式（２－１）で表される化合物及び式（２－２）で表される化合物の各々の含有量との比率（第１の化合物の含有量：式（２－１）で表されるビニレンカーボネート化合物の含有量、及び、第１の化合物の含有量：式（２－２）で表されるエチレンカーボネート化合物の含有量）は、質量比で１：０．１～１：３０であってもよい。
非水電解液用添加剤が第２の化合物として式（２－３）で表される化合物及び式（２－４）で表される化合物を含有する場合、第１の化合物の含有量と式（２－３）で表される化合物及び式（２－４）で表される環状ジスルホン酸エステル化合物の各々の含有量との比率（第１の化合物の含有量：式（２－３）で表される化合物の含有量、及び、第１の化合物の含有量：式（２－４）で表される化合物の含有量）は、質量比で１：０．２～１：１０であってもよい。
表１に、各化合物の組み合わせと、それらの含有比率（質量比）の好ましい例を示す。
Figure 0007034136000011
式（１）で表される化合物は、入手可能な原料を用い、通常の反応を組み合わせて合成することができる。例えば、３－ヒドロキシスルホランにハロゲン化物を反応させる方法によって、式（１）で表される第１の化合物を合成することができる。
式（１－１）で表される化合物を製造する場合の具体例を以下に示す。まず、有機溶媒に３－ヒドロキシスルホランとトリエチルアミンとを溶解させ、次いで、アセチルクロライドを滴下し、室温で２時間撹拌することによって反応させる。その後、得られた反応物を水で洗浄し、油層を濃縮することで、目的の化合物を得ることができる。
第２の化合物は、市販品を用いてもよい。また、例えば、式（２－１）で表される化合物は、特開２０１０－１３８１５７号公報に記載の方法に従って、式（２－２）で表される化合物は、特開平１１－１８０９７４号公報に記載の方法に従って、式（２－３）で表される化合物は、特開２００１－５２７３８号公報に記載の方法に従って、式（２－４）で表される化合物は、特開２００５－３３６１５５号公報に記載の方法に従って製造したものを用いてもよい。
本実施形態に係る非水電解液用添加剤は、第１の化合物及び第２の化合物の他に、本発明が奏する効果を著しく損なわない範囲内で、ＳＥＩ形成に寄与し得る他の化合物及び／又は他の成分を含んでいてもよい。他の化合物及び／又は成分としては、例えば、負極保護剤、正極保護剤、難燃剤、過充電防止剤、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウム等が挙げられる。
本実施形態に係る非水電解液は、上記実施形態に係る第１の化合物及び第２の化合物と、電解質と、を含有する。本実施形態に係る非水電解液は、添加剤としての第１の化合物及び第２の化合物とは異なる化合物を、非水溶媒として更に含有していてもよい。第１の化合物及び／又は第２の化合物の一部又は全部が、添加剤と非水溶媒とを兼ねていてもよい。
添加剤としての第１の化合物の含有量は、非水電解液の全量を基準として、０．０５質量％～５質量％であってもよい。第１の化合物の含有量は、非水電解液の全量を基準として、０．１質量％以上であってもよく、３質量％以下であってもよい。
添加剤としての第２の化合物の含有量は、非水電解液の全量を基準として、０．０５質量％～５質量％であってもよい。第２の化合物の含有量は、非水電解液全量を基準として、０．１質量％以上であってもよく、３質量％以下であってもよい。なお、第２の化合物が式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物、式（２－３）で表される化合物及び式（２－４）で表される化合物のうち２種以上の化合物である場合、前記含有量はそれら２種以上の第２の化合物の各々の量である。
添加剤としての第１の化合物及び第２の化合物の合計の含有量は、非水電解液の全量を基準として、０．１質量％～１０質量％であってもよい。第１の化合物及び第２の化合物の合計の含有量が１０質量％以下であれば、電極上に厚いＳＥＩが形成され抵抗が増大するおそれが少ない。第１の化合物及び第２の化合物の合計の含有量が０．１質量％以上であれば、抵抗特性の改善効果がより高まる。
同様の観点から、非水電解液が、第２の化合物として、式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物、式（２－３）で表される化合物、及び式（２－４）で表される化合物からなる群より選ばれる２種を含有する場合、第１の化合物及び第２の化合物の合計の含有量は、非水電解液の全量を基準として、０．１質量％～１０質量％であってもよい。
更に同様の観点から、非水電解液が、第２の化合物として、式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物、式（２－３）で表される化合物、及び式（２－４）で表される化合物の４種を含有する場合、第１の化合物及び第２の化合物の合計の含有量は、非水電解液全量を基準として、０．５質量％～１０質量％であってもよい。
より強固なＳＥＩが形成されやすいという観点から、第２の化合物として、式（２－１）で表される化合物及び式（２－２）で表される化合物；式（２－１）で表される化合物及び式（２－３）で表される化合物；式（２－２）で表される化合物及び式（２－３）で表される化合物；式（２－１）で表される化合物及び式（２－４）で表される化合物；式（２－２）で表される化合物及び式（２－４）で表される化合物；式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物及び式（２－３）で表される化合物；又は式（２－１）で表される化合物、式（２－２）で表される化合物及び式（２－４）で表される化合物の組み合わせを選択してもよい。
非水電解液における第１の化合物の含有量と第２の化合物の含有量との比率は、非水電解液用添加剤における比率と同様の範囲であることができる。
電解質は、リチウムイオンのイオン源となるリチウム塩であってよい。電解質は、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、及び、ＬｉＳｂＦ６からなる群より選択される少なくとも１種であってもよい。解離度が高く電解液のイオン伝導度を高めることができ、更に耐酸化還元特性により長期間使用による蓄電デバイスの性能劣化を抑制する作用がある等の観点から、電解質として、ＬｉＢＦ４及び／又はＬｉＰＦ６を選択してもよい。電解質は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
電解質がＬｉＢＦ４及び／又はＬｉＰＦ６である場合、これらと非水溶媒としての環状カーボネート及び鎖状カーボネートとを組み合わせてもよい。電解質がＬｉＢＦ４及び／又はＬｉＰＦ６である場合、これらと炭酸エチレン及び炭酸ジエチルとを組み合わせてもよい。
非水電解液における電解質の濃度は、非水電解液の体積を基準として、０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であってもよく、２．０ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよい。電解質の濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上であると、非水電解液の導電性等を充分に確保しやすい。そのため、蓄電デバイスの安定した放電特性及び充電特性が得られ易い。電解質の濃度が２．０ｍｏｌ／Ｌ以下であると、非水電解液の粘度上昇を抑制して、イオンの移動度を特に容易に確保することができる。イオンの移動度が充分でないと、電解液の導電性等を充分に確保することができず、蓄電デバイスの充放電特性等に支障をきたす可能性がある。同様の観点から、電解質の濃度は０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であってもよく、１．５ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよい。
非水電解液は非水溶媒を更に含有してもよい。非水溶媒は、第１の化合物又は第２の化合物と同一の化合物であってもよいし、第１の化合物及び第２の化合物とは異なる化合物であってもよい。非水溶媒としては、得られる非水電解液の粘度を低く抑える等の観点から、非プロトン性溶媒を選択することができる。非プロトン性溶媒は、環状カーボネート、鎖状カーボネート、脂肪族カルボン酸エステル、ラクトン、ラクタム、環状エーテル、鎖状エーテル、スルホン、ニトリル、及び、これらのハロゲン誘導体からなる群より選択される少なくとも１種であってもよい。非プロトン性溶媒としては、環状カーボネート又は鎖状カーボネートを選択することができ、環状カーボネート及び鎖状カーボネートの組み合わせを選択することもできる。
前記環状カーボネートとしては、例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、及び炭酸フルオロエチレンが挙げられる。前記鎖状カーボネートとしては、例えば、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸エチルメチルが挙げられる。脂肪族カルボン酸エステルとしては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酢酸メチルが挙げられる。ラクトンとしては、例えば、γ－ブチロラクトンが挙げられる。ラクタムとしては、例えば、ε－カプロラクタム、Ｎ－メチルピロリドンが挙げられる。環状エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフラン、２－メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，３－ジオキソランが挙げられる。鎖状エーテルとしては、例えば、１，２－ジエトキシエタン、エトキシメトキシエタンが挙げられる。スルホンとしては、例えば、スルホランが挙げられる。ニトリルとしては、例えば、アセトニトリルが挙げられる。ハロゲン誘導体としては、例えば、４－フルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－クロロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、４，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オンが挙げられる。これらの非水溶媒は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの非水溶媒は、例えば、リチウムイオン電池等の非水電解液二次電池の用途に特に適している。
非水電解液中に、式（２－１）で表され、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ4の少なくとも１つがフッ素原子であるエチレンカーボネート化合物を添加剤として含有する場合、非水溶媒が、フッ素原子で置換されていない環状カーボネート、又はこれとその他の溶媒との組み合わせであってもよい。フッ素原子で置換されていないカーボネートは、例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、及び炭酸エチルメチルからなる群より選ばれる少なくとも１種であってもよい。
非水電解液における非水溶媒の含有量は、非水電解液の全量を基準として、例えば７０～９９質量％であってもよい。
本実施形態に係る蓄電デバイスは、主として上記非水電解液と、正極及び負極とから構成される。蓄電デバイスの具体例は、非水電解液二次電池（リチウムイオン電池等）を含む。本実施形態に係る非水電解液は、リチウムイオン電池の用途において特に効果的である。
図１は、蓄電デバイスの一実施形態を模式的に示す断面図である。図１に示す蓄電デバイス１は、非水電解液二次電池である。蓄電デバイス１は、正極板４（正極）と、正極板４と対向する負極板７（負極）と、正極板４と負極板７との間に配置された非水電解液８と、非水電解液８中に設けられたセパレータ９と、を備える。正極板４は、正極集電体２と非水電解液８側に設けられた正極活物質層３とを有する。負極板７は、負極集電体５と非水電解液８側に設けられた負極活物質層６とを有する。非水電解液８として、上述の実施形態に係る非水電解液を用いることができる。図１では、蓄電デバイスとして非水電解液二次電池を示したが、当該非水電解液が適用され得る蓄電デバイスはこれに限定されることはなく、電気二重層キャパシタ等のその他の蓄電デバイスであってもよい。
正極集電体２及び負極集電体５は、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、及びステンレス等の金属からなる金属箔であってもよい。
正極活物質層３は正極活物質を含む。正極活物質は、リチウム含有複合酸化物であってもよい。リチウム含有複合酸化物の具体例としては、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＦｅＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ２ＦｅＳｉＯ４、ＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２、ＬｉＮｉ５Ｃｏ２Ｍｎ３Ｏ２、ＬｉｚＮｉ（１－ｘ－ｙ）ＣｏｘＭｙＯ２（ｘ、ｙ及びｚは０．０１≦ｘ≦０．２０、０≦ｙ≦０．２０、及び０．９７≦ｚ≦１．２０を満たす数値であり、ＭはＭｎ、Ｖ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｎｂ及びＡｌから選ばれる少なくとも１種の元素を示す。）、ＬｉＦｅＰＯ４、及びＬｉｚ Ｃｏ （１－ｘ）ＭｘＯ２（ｘ及びｚは０≦ｘ≦０．１、及び０．９７≦ｚ≦１．２０を満たす数値であり、ＭはＭｎ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｎｂ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示す。）が挙げられる。本実施形態に係る非水電解液用添加剤が効果的に表面を被覆できることから、正極活物質は、ＬｉｚＮｉ（１－ｘ－ｙ）ＣｏｘＭｙＯ２（ｘ、ｙ及びｚは０．０１≦ｘ≦０．１５、０≦ｙ≦０．１５、及び０．９７≦ｚ≦１．２０を満たす数値であり、ＭはＭｎ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｇ、Ｍｏ、ＮｂおよびＡｌから選ばれる少なくとも１種の元素を示す。）または、Ｌｉｚ Ｃｏ （１－ｘ）ＭｘＯ２（ｘ及びｚは０≦ｘ≦０．１、及び０．９７≦ｚ≦１．２０を満たす数値であり、ＭはＭｎ、Ｖ、Ｍｇ、Ｍｏ、ＮｂおよびＡｌから選ばれる少なくとも１種の元素を示す。）であってもよい。特に、ＬｉｚＮｉ（１－ｘ－ｙ）ＣｏｘＭｙＯ２（ｘ、ｙ及びｚは０．０１≦ｘ≦０．１５、０≦ｙ≦０．１５、及び０．９７≦ｚ≦１．２０を満たす数値であり、ＭはＭｎ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｇ、Ｍｏ、ＮｂおよびＡｌから選ばれる少なくとも１種の元素を示す。）のようなＮｉ比率の高い正極活物質を用いた場合、ガスが発生し易い傾向があるが、その場合であっても、第１の化合物及び第２の化合物の組み合わせによって、ガス発生を効果的に抑制することができる。
負極活物質層６は負極活物質を含む。負極活物質としては、例えば、リチウムを吸蔵、放出することができる材料が挙げられる。このような材料としては、結晶性炭素（天然黒鉛及び人造黒鉛等）、非晶質炭素、炭素被覆黒鉛及び樹脂被覆黒鉛等の炭素材料、酸化インジウム、酸化シリコン、酸化スズ、チタン酸リチウム、酸化亜鉛及び酸化リチウム等の酸化物材料を含む。負極活物質は、リチウム金属、又は、リチウムと合金を形成することができる金属材料であってもよい。リチウムと合金を形成することができる金属の具体例は、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｂ、及びＡｇを含む。これらの金属と、リチウムとを含む２元又は３元からなる合金を負極活物質として用いることもできる。これらの負極活物質は単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
高エネルギー密度化の観点から、前記負極活物質として、黒鉛などの炭素材料と、Ｓｉ、Ｓｉ合金、Ｓｉ酸化物などのＳｉ系の活物質とを組み合わせてもよい。サイクル特性と高エネルギー密度化の両立という観点から、前記負極活物質として、黒鉛と、Ｓｉ系の活物質とを組み合わせてもよい。係る組み合わせに関して、炭素材料とＳｉ系の活物質との合計質量に対するＳｉ系の活物質の質量の比は、０．５質量％以上９５質量％以下、１質量％以上５０質量％以下、又は２質量％以上４０質量％以下であってもよい。
正極活物質層３及び負極活物質層６は、結着剤を更に含んでいてもよい。結着剤としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ビニリデンフルオライド－ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド－テトラフルオロエチレン共重合体、スチレン－ブタジエン共重合ゴム、カルボキシメチルセルロース、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、ポリアミドイミド、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、アクリル酸-ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリメタクリル酸、及びこれらの共重合体等が挙げられる。前記結着剤は正極活物質層と負極活物質層で同一であってもよく異なっていてもよい。
正極活物質層３及び負極活物質層６は、抵抗を低下させる目的で、導電補助材を更に含んでいてもよい。導電補助材としては、グラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の炭素質微粒子及び炭素繊維が挙げられる。
セパレータ９としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂等からなる単層又は積層の微多孔性フィルム、織布、不織布多孔質フィルムを用いることができる。
蓄電デバイスを構成する各部材の形状、厚み等の具体的な形態は、当業者であれば適宜設定することができる。蓄電デバイスの構成は、図１の実施形態に限られず、適宜変更が可能である。
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明する。
１．非水電解液の調製（実施例１～２１、比較例１～６）
（実施例１）
炭酸エチレン（ＥＣ）と炭酸ジエチル（ＤＥＣ）とを、ＥＣ：ＤＥＣ＝３０：７０の体積比で混合して混合非水溶媒を得た。この混合非水溶媒に、電解質としてＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度となるように溶解した。得られた溶液に、式（１－１）で表される化合物及び式（２－１ａ）で表される化合物を非水電解液用添加剤として添加し、非水電解液を調製した。式（１－１）で表される化合物及び式（２－１ａ）で表される化合物の含有量は、非水電解液全量を基準として、それぞれ１．０質量％及び１．０質量％とした。
（実施例２）
式（１－１）で表される化合物の含有量を２．０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例３）
式（２－１ａ）で表される化合物の含有量を２．０質量％としたこと以外は、実施例１と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例４）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－１ｂ）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例５）
式（１－１）で表される化合物を式（１－６）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例６）
式（１－１）で表される化合物を式（１－１０）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例７）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－２ａ）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例８）
式（１－１）で表される化合物の含有量を２．０質量％としたこと以外は、実施例７と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例９）
式（１－１）で表される化合物を式（１－６）で表される化合物に変更したこと以外は実施例７と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例１０）
式（２－２ａ）で表される化合物の含有量を２．０質量％としたこと以外は、実施例９と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例１１）
式（１－１）で表される化合物を式（１－１０）で表される化合物に変更したこと以外は実施例７と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例１２）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－３ａ）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例１３）
式（１－１）で表される化合物の含有量を２．０質量％としたこと以外は、実施例１２と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例１４）
式（２－３ａ）で表される化合物の含有量を２．０質量％としたこと以外は、実施例１２と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例１５）
式（１－１）で表される化合物を式（１－６）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１２と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例１６）
式（１－１）で表される化合物を式（１－１０）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１２と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例１７）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－４ａ）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例１８）
式（１－１）で表される化合物の含有量を２．０質量％としたこと以外は、実施例１７と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例１９）
式（１－１）で表される化合物を式（１－６）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１７と同様にして、非水電解液を調製した。
（実施例２０）
式（２－４ａ）で表される化合物の含有量を１．５質量％としたこと以外は、実施例１９と同様にして非水電解液を調製した。
（実施例２１）
式（１－１）で表される化合物を式（１－１０）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１７と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例１）
式（１－１）で表される化合物及び式（２－１ａ）で表される化合物を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例２）
式（２－１ａ）で表される化合物を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例３）
式（１－１）で表される化合物を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例４）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－２ａ）で表される化合物に変更したこと以外は比較例３と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例５）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－３ａ）で表される化合物に変更したこと以外は比較例３と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例６）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－４ａ）で表される化合物に変更したこと以外は比較例３と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例７）
式（１－１）で表される化合物を式（２－３ａ）で表される化合物に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例８）
式（１－１）で表される化合物をスルホラン（ＳＮ）に変更したこと以外は実施例１と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例９）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－２ａ）で表される化合物に変更したこと以外は比較例７と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例１０）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－２ａ）で表される化合物に変更したこと以外は比較例８と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例１１）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－４ａ）で表される化合物に変更したこと以外は比較例７と同様にして、非水電解液を調製した。
（比較例１２）
式（２－１ａ）で表される化合物を式（２－４ａ）で表される化合物に変更したこと以外は比較例８と同様にして、非水電解液を調製した。
２．評価
（非水電解液二次電池の作製）
正極活物質としてのＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２及び導電性付与剤としてのカーボンブラックを乾式混合した。得られた混合物を、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を溶解させた、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）中に均一に分散させ、スラリーを作製した。得られたスラリーをアルミ金属箔（角型、厚さ２０μｍ）の両面に塗布した。塗膜を乾燥してＮＭＰを除去した後、全体をプレスして、正極集電体としてのアルミ金属箔と、その両面上に形成された正極活物質層とを有する正極シートを得た。正極シート中の固形分比率は、質量比で、正極活物質：導電性付与剤：ＰＶＤＦ＝９２：５：３とした。
負極活物質としてのグラファイト粉末と、バインダーとしてのスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）及び増粘剤としてのカルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）を水中に均一に分散させ、スラリーを作製した。得られたスラリーを銅箔（角型、厚さ１０μｍ）の片面に塗布した。塗膜を乾燥して水を除去した後、全体をプレスして、負極集電体としての銅箔と、その片面上に形成された負極活物質層とを有する負極シートを得た負極シートの固形分比率は、質量比で、負極活物質：ＣＭＣ：ＳＢＲ＝９８：１：１とした。
作製した正極シート及び負極シートを、負極シート、ポリエチレンからなるセパレータ、正極シート、ポリエチレンからなるセパレータ、負極シートの順に積層して、電池要素を作成した。この電池要素を、アルミニウム（厚さ４０μｍ）とその両面を被覆する樹脂層とを有するラミネートフィルムから形成された袋に、正極シート及び負極シートの端部が袋から突き出るように挿入した。次いで、実施例及び比較例で得られた各非水電解液を袋内に注入した。袋を真空封止し、シート状の非水電解液二次電池を得た。さらに、電極間の密着性を高めるために、ガラス板でシート状の非水電解液二次電池を挟んで加圧した。
得られた各非水電解液二次電池を、２５℃において、０．２Ｃに相当する電流で４．２Ｖまで充電を行った後、４５℃で２４時間保持しながらエージングを実施した。その後、２５℃において、０．２Ｃに相当する電流で３Ｖまで放電した。引き続き、０．２Ｃに相当する電流で４．２Ｖまで充電し、さらに０．２Ｃに相当する電流で３Ｖまで放電する操作を３サイクル繰り返す初期充放電を行って、電池を安定させた。その後、１Ｃに相当する電流で充放電を行う初期充放電を行い、その放電容量を測定した。得られた値を「初期容量」とした。さらに、初期充放電後に、初期容量の５０％の容量を充電した非水電解液二次電池について、２５℃において交流インピーダンスを測定し、得られた値を「初期抵抗（Ω）」とした。
（放電容量維持率及び抵抗増加率の測定）
初期充放電後の各非水電解液二次電池について、充電レートを１Ｃ、放電レートを１Ｃ、充電終止電圧を４．２Ｖ、及び、放電終止電圧を３Ｖとして充放電サイクル試験を２００サイクル行った。その後、１Ｃで充放電を行って、その放電容量を測定し、得られた値を「サイクル後容量」とした。さらに、サイクル試験後に、サイクル後容量の５０％容量を充電した非水電解液二次電池について、２５℃の環境下で交流インピーダンスを測定し、得られた値を「サイクル後抵抗（Ω）」とした。表２、表３及び表４に、各電池における、放電容量維持率及び抵抗増加率を示す。「放電容量維持率」は、式：（サイクル後容量）／（初期容量）で算出される値であり、「抵抗増加率」は、式：（サイクル後抵抗）／（初期抵抗）で算出される値である。
（ガス発生量の測定）
初期抵抗の評価、放電容量維持率及び抵抗増加率の評価に用いた電池とは別に、実施例及び比較例の各電解液を含む同様の構成の非水電解液二次電池を準備した。この非水電解液二次電池を、２５℃において、０．２Ｃに相当する電流で４．２Ｖまで充電を行った後、４５℃で２４時間保持しながらエージングを実施した。その後、２５℃において、０．２Ｃに相当する電流で３Ｖまで放電した。引き続き、０．２Ｃに相当する電流で４．２Ｖまで充電し、さらに０．２Ｃに相当する電流で３Ｖまで放電する操作を３サイクル繰り返して、初期充放電を行い、電池を安定させた。初期充放電後の非水電解液二次電池について、アルキメデス法により電池の体積を測定し、得られた値を「電池の初期体積（ｃｍ３）」とした。さらに、初期充放電後の非水電解液二次電池について、２５℃において１Ｃで４．２Ｖまで充電した後、６０℃において１６８時間保持した。その後、２５℃まで冷却し、１Ｃで３Ｖまで放電した。その後、この非水電解液二次電池について、アルキメデス法により電池の体積を測定し、得られた値を「電池の高温保存後体積（ｃｍ３）」とした。表２、表３及び表４に、各電池における、「ガス発生量」を示す。「ガス発生量」は、式：（高温保存後体積）－（初期体積）で算出される値である。
Figure 0007034136000012
Figure 0007034136000013
Figure 0007034136000014
４．正極活物質の影響
一部の実施例及び比較例の非水電解液に関して、正極活物質をＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１Ｍｎ０．１Ｏ２に変更して、非水電解液二次電池を上記と同様に作製及び評価した。結果を表５および表６に示す。
Figure 0007034136000015
Figure 0007034136000016
これら実験結果から、第１の化合物及び第２の化合物の組み合わせにより、長寿命であって、ガス発生が抑制された蓄電デバイスが得られることが確認された。
１…蓄電デバイス（非水電解液二次電池）、２…正極集電体、３…正極活物質層、４…正極板、５…負極集電体、６…負極活物質層、７…負極板、８…非水電解液、９…セパレータ。

Claims (9)

  1. 下記式（１）で表される第１の化合物と、
    下記式（２－１）で表される化合物、下記式（２－２）で表される化合物、下記式（２－３）で表される化合物、及び下記式（２－４）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の第２の化合物と、を含有する、非水電解液用添加剤。
    Figure 0007034136000017
     ［式（１）中、Ｘは、スルホニル基又はカルボニル基を示し、Ｒ１は置換されていてもよい炭素数１～４のアルキル基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニル基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよい炭素数１～４のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニルオキシ基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニルオキシ基、又は置換されていてもよいアリールオキシ基を示す。］
    Figure 0007034136000018
     ［式（２－１）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ4は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、ビニル基、アリル基、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示す。］
    Figure 0007034136000019
     ［式（２－２）中、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示す。］
    Figure 0007034136000020
     ［式（２－３）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示し、ｎは０又は１を示す。］
    Figure 0007034136000021
     ［式（２－４）中、Ｗ１及びＷ２は、それぞれ独立に、分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のアルキレン基、分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のパーフルオロアルキレン基、又は分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のフルオロアルキレン基を示す。］
  2. 式（１）中のＲ１が、ハロゲン原子、アリール基若しくはハロゲン化アリール基で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニル基、又はハロゲン原子、アルキル基若しくはハロゲン化アルキル基で置換されていてもよいアリール基である、請求項１に記載の非水電解液用添加剤。
  3. 式（２－１）中のＸ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ４が、それぞれ独立に、水素原子又はフッ素原子であり、式（２－２）中のＹ１及びＹ２が、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基であり、式（２－３）中のｎが０で、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６が、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基であり、式（２－４）中のＷ１及びＷ２が、それぞれ独立に、炭素数１～２のアルキレン基、炭素数１～２のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数１～２のフルオロアルキレン基である、請求項１又は２に記載の非水電解液用添加剤。
  4. 下記式（１）で表される第１の化合物と、
    下記式（２－１）で表される化合物、下記式（２－２）で表される化合物、下記式（２－３）で表される化合物、及び下記式（２－４）で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の第２の化合物と、
    電解質と、を含有する、非水電解液。
    Figure 0007034136000022
     ［式（１）中、Ｘは、スルホニル基又はカルボニル基を示し、Ｒ１は置換されていてもよい炭素数１～４のアルキル基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニル基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよい炭素数１～４のアルコキシ基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルケニルオキシ基、置換されていてもよい炭素数２～４のアルキニルオキシ基、又は置換されていてもよいアリールオキシ基を示す。］
    Figure 0007034136000023
     ［式（２－１）中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３及びＸ4は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、ビニル基、アリル基、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基、を示す。］
    Figure 0007034136000024
     ［式（２－２）中、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示す。］
    Figure 0007034136000025
     ［式（２－３）中、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３、Ｚ４、Ｚ５及びＺ６は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、塩素原子、又は、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１～３のアルキル基を示し、ｎは０又は１を示す。］
    Figure 0007034136000026
     ［式（２－４）中、Ｗ１及びＷ２は、それぞれ独立に、分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のアルキレン基、分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のパーフルオロアルキレン基、又は分岐していてもよい、置換若しくは無置換の炭素数１～３のフルオロアルキレン基を示す。］
  5. 前記第１の化合物の含有量が、非水電解液全量を基準として、０．０５質量％～５質量％であり、
    前記式（２－１）で表される化合物の含有量、前記式（２－２）で表される化合物の含有量、前記式（２－３）で表される化合物の含有量、及び前記式（２－４）で表される化合物の各々の含有量が、これら各化合物が前記非水電解液に含まれる場合、非水電解液全量を基準として、０．０５質量％～５質量％であり、
    前記第１の化合物及び前記第２の化合物とは異なる化合物である非水溶媒を更に含有する、請求項４に記載の非水電解液。
  6. 前記電解質が、リチウム塩を含む請求項４又は５に記載の非水電解液。
  7. 請求項４～６のいずれか一項に記載の非水電解液と、正極活物質を含む正極と、負極活物質を含む負極と、を備える、蓄電デバイス。
  8. 前記正極活物質が、ＬｉｚＮｉ（１－ｘ－ｙ）ＣｏｘＭｙＯ２（ｘ、ｙ及びｚは０．０１≦ｘ≦０．２０、０≦ｙ≦０．２０、及び０．９７≦ｚ≦１．２０を満たす数値を示し、ＭはＭｎ、Ｖ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｎｂ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示す。）で表されるリチウム含有複合酸化物である、請求項７に記載の蓄電デバイス。
  9. 前記正極活物質が、Ｌｉｚ Ｃｏ （１－ｘ）ＭｘＯ２（ｘ及びｚは０≦ｘ≦０．１、及び０．９７≦ｚ≦１．２０を満たす数値であり、ＭはＭｎ、Ｎｉ、Ｖ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｎｂ及びＡｌからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を示す。）で表されるリチウム含有複合酸化物である、請求項７に記載の蓄電デバイス。
JP2019504613A 2017-03-08 2018-03-06 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス Active JP7034136B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017044271 2017-03-08
JP2017044271 2017-03-08
PCT/JP2018/008622 WO2018164138A1 (ja) 2017-03-08 2018-03-06 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018164138A1 JPWO2018164138A1 (ja) 2020-01-09
JP7034136B2 true JP7034136B2 (ja) 2022-03-11

Family

ID=63447641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019504613A Active JP7034136B2 (ja) 2017-03-08 2018-03-06 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11342587B2 (ja)
EP (1) EP3595072B1 (ja)
JP (1) JP7034136B2 (ja)
KR (1) KR102573627B1 (ja)
CN (1) CN110383566B (ja)
PL (1) PL3595072T3 (ja)
TW (1) TWI773737B (ja)
WO (1) WO2018164138A1 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018164124A1 (ja) 2017-03-07 2018-09-13 住友精化株式会社 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス
KR102571720B1 (ko) * 2018-08-16 2023-08-28 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 비수계 전해액, 및 비수계 전해액 이차 전지
CN113396496A (zh) * 2018-12-05 2021-09-14 昭和电工材料株式会社 电解液及电化学器件
KR20210123534A (ko) * 2020-04-03 2021-10-14 에스케이이노베이션 주식회사 비수 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN111769324A (zh) * 2020-06-18 2020-10-13 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种高电压锂离子电池电解液添加剂及含该添加剂的锂离子电池电解液
EP4167337A1 (en) * 2020-07-31 2023-04-19 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Additive for non-aqueous electrolyte, non-aqueous electrolyte, and power storage device
US20230307708A1 (en) * 2020-09-14 2023-09-28 Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd. Additive for non-aqueous electrolyte, non-aqueous electrolyte, and power storage device
KR20230079114A (ko) * 2020-09-29 2023-06-05 놈스 테크놀로지스, 인크. 리튬 이온 전지를 위한 사이클릭 설폰 첨가제
KR20220075923A (ko) 2020-11-30 2022-06-08 에스케이온 주식회사 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20220141615A (ko) 2021-04-13 2022-10-20 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20230011584A (ko) 2021-07-14 2023-01-25 에스케이온 주식회사 고온 안정성이 향상된 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20230060308A (ko) 2021-10-27 2023-05-04 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20230082813A (ko) 2021-12-02 2023-06-09 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR20230094609A (ko) 2021-12-21 2023-06-28 에스케이온 주식회사 비수 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20230100270A (ko) 2021-12-28 2023-07-05 에스케이온 주식회사 비수 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20230107016A (ko) 2022-01-07 2023-07-14 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR20230109836A (ko) 2022-01-14 2023-07-21 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20230117929A (ko) 2022-02-03 2023-08-10 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
CN114614091B (zh) * 2022-03-02 2023-08-25 珠海冠宇电池股份有限公司 一种电解液以及包括该电解液的电池
KR20230141137A (ko) 2022-03-31 2023-10-10 에스케이온 주식회사 비수 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20230152455A (ko) 2022-04-27 2023-11-03 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20240017699A (ko) * 2022-08-01 2024-02-08 주식회사 엘지에너지솔루션 비수 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차전지
WO2024034521A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 住友精化株式会社 二次電池用非水電解液、並びに、リチウムイオン電池及びリチウムイオンキャパシタ
WO2024034520A1 (ja) * 2022-08-08 2024-02-15 住友精化株式会社 二次電池用非水電解液、並びに、リチウムイオン電池及びリチウムイオンキャパシタ
KR20240062830A (ko) 2022-11-02 2024-05-09 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR20240073691A (ko) 2022-11-18 2024-05-27 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR20240092897A (ko) 2022-12-15 2024-06-24 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지
KR20240126265A (ko) 2023-02-13 2024-08-20 에스케이온 주식회사 리튬 이차 전지용 전해액 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013183655A1 (ja) 2012-06-05 2013-12-12 日本電気株式会社 リチウム二次電池
WO2014021272A1 (ja) 2012-07-31 2014-02-06 宇部興産株式会社 非水電解液及びそれを用いた蓄電デバイス
WO2017043576A1 (ja) 2015-09-09 2017-03-16 住友精化株式会社 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2810728A (en) 1951-10-25 1957-10-22 British Celanese Beta-sulphonyl ketones
JP2597091B2 (ja) 1986-10-16 1997-04-02 日立マクセル株式会社 リチウム二次電池
JP3066126B2 (ja) 1991-09-10 2000-07-17 三洋電機株式会社 非水系電解液電池
JP4162743B2 (ja) 1997-12-15 2008-10-08 三菱化学株式会社 ビニレンカーボネートの製造方法
JP3815180B2 (ja) 1999-06-01 2006-08-30 宇部興産株式会社 非水電解液およびそれを用いたリチウム二次電池
JP5239106B2 (ja) 2001-05-23 2013-07-17 三菱化学株式会社 非水系電解液二次電池
JP4033074B2 (ja) 2002-08-29 2008-01-16 日本電気株式会社 二次電池用電解液およびそれを用いた二次電池
JP4588407B2 (ja) 2004-04-28 2010-12-01 住友化学株式会社 環式ジスルホン酸エステルの製造方法
US20080074753A1 (en) 2005-01-12 2008-03-27 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Compound, Polymer and Optical Component
KR101347671B1 (ko) * 2005-06-07 2014-01-03 히다치 막셀 가부시키가이샤 비수전해액 이차 전지
JP5037243B2 (ja) 2007-07-06 2012-09-26 富士フイルム株式会社 界面結合剤、該界面結合剤を含有するレジスト組成物、及び該界面結合剤からなる層を有する磁気記録媒体形成用積層体、並びに該界面結合剤を用いた磁気記録媒体の製造方法、及び該製造方法により製造された磁気記録媒体
JP5600876B2 (ja) 2008-02-28 2014-10-08 ダイキン工業株式会社 ４−フルオロ−１，３−ジオキソラン−２−オンの製造方法
US8697293B2 (en) * 2008-04-25 2014-04-15 Lg Chem, Ltd. Non-aqueous electrolyte solution for lithium secondary battery and lithium secondary battery having the same
CN106099191B (zh) * 2010-03-02 2020-05-08 株式会社村田制作所 非水电解质和非水电解质电池
KR101422383B1 (ko) * 2010-04-26 2014-07-22 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 환상 설폰 화합물을 함유하는 비수전해액, 및 리튬 2차 전지
JP5674390B2 (ja) * 2010-09-13 2015-02-25 住友精化株式会社 スルホン化合物及びそれを用いた非水電解液
JP5659676B2 (ja) 2010-10-12 2015-01-28 三菱化学株式会社 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液二次電池
KR101690843B1 (ko) * 2011-01-31 2016-12-28 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 비수계 전해액 및 그것을 사용한 비수계 전해액 이차 전지
EP2602241A1 (en) * 2011-12-07 2013-06-12 Solvay Sa Process for the manufacture of 1, 1'-difluorosubstituted dialkyl carbonates, isomers thereof and electrolyte compositions containing them
JP6228975B2 (ja) * 2012-07-13 2017-11-08 ソルヴェイ（ソシエテ アノニム） 三重結合を有するフッ化カルボニル化合物、その製造方法、及びその使用
CN104584311B (zh) * 2012-08-24 2017-03-08 宇部兴产株式会社 非水电解液以及使用了该非水电解液的蓄电设备
CN104521056A (zh) * 2012-09-06 2015-04-15 株式会社杰士汤浅国际 非水电解质二次电池和非水电解质二次电池的制造方法
JP6380376B2 (ja) * 2013-03-01 2018-08-29 日本電気株式会社 非水電解液二次電池
JP6126878B2 (ja) 2013-03-15 2017-05-10 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、感活性光線性又は感放射線性樹脂組成物、感活性光線性又は感放射線性膜及び電子デバイスの製造方法
CN104956536B (zh) * 2013-09-30 2017-12-29 株式会社Lg化学 锂二次电池
JP6209973B2 (ja) 2014-01-20 2017-10-11 ソニー株式会社 リチウムイオン二次電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
KR102547064B1 (ko) * 2016-03-18 2023-06-23 삼성에스디아이 주식회사 유기전해액 및 상기 전해액을 채용한 리튬 전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013183655A1 (ja) 2012-06-05 2013-12-12 日本電気株式会社 リチウム二次電池
WO2014021272A1 (ja) 2012-07-31 2014-02-06 宇部興産株式会社 非水電解液及びそれを用いた蓄電デバイス
WO2017043576A1 (ja) 2015-09-09 2017-03-16 住友精化株式会社 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190119615A (ko) 2019-10-22
EP3595072A1 (en) 2020-01-15
CN110383566B (zh) 2022-07-01
US11342587B2 (en) 2022-05-24
JPWO2018164138A1 (ja) 2020-01-09
PL3595072T3 (pl) 2024-03-11
EP3595072B1 (en) 2023-10-04
TWI773737B (zh) 2022-08-11
WO2018164138A1 (ja) 2018-09-13
CN110383566A (zh) 2019-10-25
TW201841424A (zh) 2018-11-16
KR102573627B1 (ko) 2023-08-31
EP3595072A4 (en) 2021-03-17
US20200036040A1 (en) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7034136B2 (ja) 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス
JP7059250B2 (ja) 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス
TWI700848B (zh) 非水電解液用添加劑、非水電解液、蓄電裝置、鋰離子電池以及鋰離子電容器
JP6398985B2 (ja) リチウムイオン二次電池
WO2018016195A1 (ja) 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス
JP6411271B2 (ja) 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス
WO2022025002A1 (ja) 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス
JP6911744B2 (ja) リチウムイオン二次電池
JP7265481B2 (ja) 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス
WO2022054696A1 (ja) 非水電解液用添加剤、非水電解液及び蓄電デバイス
CN117795730A (zh) 非水电解质和使用该非水电解质的锂二次电池

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220125

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220222

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220301

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7034136

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150