JP7357235B2 - 二次電池 - Google Patents
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Description
シランカップリング剤とアルカリ土類金属塩を組み合わせる場合、用いるシランカップリング剤の種類によっても異なるが、初回充電時に、シランカップリング剤の還元分解と並行して、アルカリ土類金属塩の還元分解が進行し、シランカップリング剤由来の皮膜とアルカリ土類金属塩由来の皮膜の複合皮膜が形成される。アルカリ土類金属塩由来の皮膜成分としてはCaF2,MgF2,SrF2およびBaF2のうちの少なくともいずれか1つを含むフッ化物が挙げられ、シランカップリング剤由来の皮膜成分としては、主にLiFとSiOxが挙げられる。CaF2,MgF2,SrF2,BaF2は、LiFに比べ、水に対する溶解度が低いため、アルカリ土類金属塩と組み合わせることによりシランカップリング剤由来の皮膜の水系電解液に対するロバスト性が向上する。また、比較的高電位で還元分解するアルカリ土類金属塩が存在する場合、水系電解液中に溶存する溶存CO2、溶存O2の電気化学的還元反応を大きく抑制することができ、溶解度の比較的高い皮膜成分であるLi2CO3,Li2Oの形成を大幅に抑制することができる。その結果、前記複合皮膜中における水に対する溶解度の低い成分比率(例えば、フッ化物)を増加させることができ、水系電解液に対するロバスト性を向上させることができる。また、シランカップリング剤の還元分解電位領域以上の電位領域において還元分解するアルカリ土類金属塩と組み合わせる場合、シランカップリング剤の還元反応が抑制され、皮膜中に未反応、あるいは還元度の低いシランカップリング剤が残存するようになる。その結果、残存したシランカップリング剤の撥水効果により負極活物質表面への水の浸透を抑制することができるようになる。以上の効果により、シランカップリング剤とアルカリ土類金属塩を組み合わせることにより、水に対する溶解度の低い成分比率を皮膜中に増大させることができ、皮膜の水系電解液に対するロバスト性を向上させることができ、電気化学的に安定な皮膜を形成することが可能となる。そのため、負極活物質と電解液との反応が抑制され、負極活物質に吸蔵されたリチウムイオンが自然に負極活物質から放出される自己放電を抑えることが可能となる。なお、シランカップリング剤由来の皮膜とアルカリ土類金属塩由来の皮膜の複合皮膜は、リチウムイオン導電性を有しているため、充電過程では負極活物質は皮膜を介してリチウムイオンを吸蔵することが可能である。なお、皮膜中における還元度の低いシランカップリング剤は、フルオロアルカン基(F1s, 688.8eV(XPS)), C-Si-O基(Si2p, 102.6eV(XPS)),O-Si-C基(Si2p, 103.5eV(XPS))等が観察できる。
シランカップリング剤とジカルボン酸、あるいはカルボン酸無水物との組み合わせの場合、ジカルボン酸、カルボン酸無水物は、比較的高電位で還元分解するため、水系電解液中に溶存する溶存CO2、溶存O2の電気化学的還元反応を大きく抑制することができ、溶解度の比較的高い皮膜成分であるLi2CO3,Li2Oの形成を大幅に抑制することができる。また、シランカップリング剤の還元分解電位領域以上の電位領域において還元分解するジカルボン酸、あるいはカルボン酸無水物と組み合わせる場合、シランカップリング剤の還元反応が抑制され、皮膜中に未反応、あるいは還元度の低いシランカップリング剤が残存するようになる。その結果、残存したシランカップリング剤の撥水効果により負極活物質表面への水の浸透を抑制することができるようになる。以上の効果により、シランカップリング剤とジカルボン酸、あるいはカルボン酸無水物を組み合わせることにより、水に対する溶解度の低い成分比率を皮膜中に増大させることができること、また、負極活物質表面への水の浸透性を抑制できることにより、皮膜の水系電解液に対するロバスト性を向上させることができ、電気化学的に安定な皮膜を形成することが可能となる。そのため、負極活物質と電解液との反応が抑制され、負極活物質に吸蔵されたリチウムイオンが自然に負極活物質から放出される自己放電が抑えられる。なお、シランカップリング剤由来の皮膜とジカルボン酸、あるいはカルボン酸無水物由来の皮膜の複合皮膜は、リチウムイオン導電性を有しているため、充電過程では負極活物質は皮膜を介してリチウムイオンを吸蔵することが可能である。
シランカップリング剤と有機カーボネートを組み合わせる場合、特に高濃度のアルカリ塩を含む水系電解液系を用いる場合、水とリチウム塩に加え、有機カーボネートが溶媒和構造に参加するようになるため、水系電解液中における水の活量を低下させることができ、電解液中の水の電気化学安定性を向上させることができる。また、有機カーボネートが存在することにより、水系電解液中に溶存する溶存CO2、溶存O2の電気化学的還元反応を大きく抑制することができ、溶解度の比較的高い皮膜成分であるLi2CO3,Li2Oの形成を大幅に抑制することができる。さらにまた、用いるシランカップリング剤の種類にもよるが、シランカップリング剤よりも卑な電位で還元分解する有機カーボネートと組み合わせることで、比較的分子量が大きく、還元分解後の皮膜の緻密性に課題のあるシランカップリング剤由来の皮膜の欠陥を有機カーボネート由来の皮膜で補うことができ、シランカップリング剤由来の皮膜の緻密性を向上させることができる。以上の効果により、シランカップリング剤と有機カーボネートを組み合わせることで、有機カーボネート添加による水の電気化学安定性の向上効果、そして、シランカップリング剤由来の皮膜と有機カーボネート由来の皮膜の複合皮膜形成による効果により、皮膜の水系電解液に対するロバスト性を向上させることができ、電気化学的に安定な皮膜を形成することが可能となる。そのため、負極活物質と電解液との反応が抑制され、負極活物質に吸蔵されたリチウムイオンが自然に負極活物質から放出される自己放電が抑えられる。なお、シランカップリング剤由来の皮膜と有機カーボネート由来の皮膜の複合皮膜は、リチウムイオン導電性を有しているため、充電過程では負極活物質は皮膜を介してリチウムイオンを吸蔵することが可能である。また、放電過程では、負極活物質に吸蔵されたリチウムイオンが放出されることが可能である。
(R1、R2は、それぞれ独立に、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。R1及びR2は互いに結合して環を形成してもよい。)
R3SO3 - (ii)
(R3は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
R4CO2 - (iii)
(R4は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
(R5SO2)3C- (iV)
(R5は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
[(R6SO2)N(SO2)N(R7SO2)]2- (v)
(R6、R7は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
[(R8SO2)N(CO)N(R9SO2)]2- (vi)
(R8、R9は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
上記一般式(i)~(vi)において、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましく、1~2がさらに好ましい。ハロゲン置換アルキル基のハロゲンとしてはフッ素が好ましい。ハロゲン置換アルキル基におけるハロゲン置換数は、もとのアルキル基の水素の数以下である。
(nは1以上の整数であり、a、b、c、d、eは0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+eを満足する。)
上記一般式(i)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(TFSI;[N(CF3SO2)2]-)、ビス(パーフルオロエタンスルホニル)イミド(BETI;[N(C2F5SO2)2]-)、(パーフルオロエタンスルホニル)(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([N(C2F5SO2)(CF3SO2)]-)等が挙げられる。上記一般式(ii)で表される有機アニオンの具体例としては、例えばCF3SO3 -、C2F5SO3 -等が挙げられる。上記一般式(iii)で表される有機アニオンの具体例としては、例えばCF3CO2 -、C2F5CO2 -等が挙げられる。上記一般式(iv)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)炭素酸([(CF3SO2)3C]-)、トリス(パーフルオロエタンスルホニル)炭素酸([(C2F5SO2)3C]-)等が挙げられる。上記一般式(v)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、スルホニルビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([(CF3SO2)N(SO2)N(CF3SO2)]2-)、スルホニルビス(パーフルオロエタンスルホニル)イミド([(C2F5SO2)N(SO2)N(C2F5SO2)]2-)、スルホニル(パーフルオロエタンスルホニル)(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([(C2F5SO2)N(SO2)N(CF3SO2)]2-)等があげられる。上記一般式(vi)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、カルボニルビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([(CF3SO2)N(CO)N(CF3SO2)]2-)、カルボニルビス(パーフルオロエタンスルホニル)イミド([(C2F5SO2)N(CO)N(C2F5SO2)]2-)、カルボニル(パーフルオロエタンスルホニル)(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([(C2F5SO2)N(CO)N(CF3SO2)]2-)等があげられる。
(R10、R11は、それぞれ独立に、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。R10及びR11は互いに結合して環を形成してもよい。)
R12SO3 - (ix)
(R12は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
R13CO2 - (x)
(R13は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
(R14SO2)3C- (xi)
(R14は、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基から選択される。)
上記一般式(viii)~(xi)において、アルキル基又はハロゲン置換アルキル基の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましく、1~2がさらに好ましい。ハロゲン置換アルキル基のハロゲンとしてはフッ素が好ましい。ハロゲン置換アルキル基におけるハロゲン置換数は、もとのアルキル基の水素の数以下である。
(nは1以上の整数であり、a、b、c、d、eは0以上の整数であり、2n+1=a+b+c+d+eを満足する。)
上記一般式(viii)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(TFSI;[N(CF3SO2)2]-)、ビス(パーフルオロエタンスルホニル)イミド(BETI;[N(C2F5SO2)2]-)、(パーフルオロエタンスルホニル)(トリフルオロメタンスルホニル)イミド([N(C2F5SO2)(CF3SO2)]-)等が挙げられる。上記一般式(ix)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、CF3SO3 -、C2F5SO3 -等が挙げられる。上記一般式(x)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、CF3CO2 -、C2F5CO2 -等が挙げられる。上記一般式(xi)で表される有機アニオンの具体例としては、例えば、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)炭素酸([(CF3SO2)3C]-)、トリス(パーフルオロエタンスルホニル)炭素酸([(C2F5SO2)3C]-)、ビス(パーフルオロエタンスルホニル)(トリフルオロメタンスルホニル)炭素酸([(C2F5SO2)2(CF3SO2)C]-)、(パーフルオロエタンスルホニル)ビス(トリフルオロメタンスルホニル)炭素酸([(C2F5SO2)(CF3SO2)2C]-)等があげられる。
・シランカップリング剤の量(g)
= 負極活物質の重量(g)× 負極活物質の比表面積(m2/g)÷ シランカップリング剤の最小被覆面積(m2/g)
・シランカップリング剤の最小被覆面積(m2/g)
=6.02×1023×13×10-20 ÷ シランカップリング剤の分子量 (g/mol)
シランカップリング剤を負極活物質の表面に付着させる方法は、例えば、負極23の負極合材層に、シランカップリング剤の溶液を直接噴霧して乾燥する方法、シランカップリング剤の溶液を気化させて、気化したシランカップリング剤を負極23の負極合材層に接触させる方法等が挙げられる。シランカップリング剤を負極活物質の表面に付着させる前に、負極活物質を含む負極合材層をオゾン処理することが好ましい。オゾン処理の方法としては、例えば、UVオゾン処理、大気プラズマ処理等があげられる。中でもUVオゾン処理が好ましい。UVオゾン処理は、例えば、UV洗浄表面改質装置(ASM1101N)((株)あすみ技研)を用いて行う。なお、負極23を作製する前の負極活物質の粉末に、シランカップリング剤を付着させてもよいし、負極合材スラリーにシランカップリング剤を添加し、負極活物質の表面に付着させても良い。
[負極]
負極活物質としてのハードカーボンと、結着材としてのPVDFとを、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)中で96:4の固形分質量比で混合して、負極合材スラリーを調製した。次に、当該負極合材スラリーを銅箔からなる負極集電体上に塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧延ローラーにより圧延することにより、電極を作製した。
正極活物質としてのLiCoO2と、導電材としてのカーボンブラックと、結着剤としてのPVdFとを、NMP中で94:3:3の質量比で混合して、正極合材スラリーを調製した。次に、当該正極合材スラリーを、Ti箔からなる正極集電体上に塗布し、塗膜を乾燥させた後、圧延ローラーにより圧延した。そして、所定の電極サイズに切断して、正極を得た。正極の塗布量、及び充填密度は、それぞれ65.0g/cm2、2.8gcm-3であった。
リチウム塩(LITFSI:LIBETI=0.7:0.3(モル比))と水とを、モル比で1:2となるように混合した溶液に、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(CaTFSI)を1質量%添加して、電解液を調製した。
上記負極を作用極、上記正極を対極、Ag/AgCl(3M NaCl)を参照極として、上記電解液を入れた三電極式セルを構築した。
電解液の調製において、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドに代えてマレイン酸を1質量%添加したこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。
電解液の調製において、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドに代えてジグリコール酸を1質量%添加したこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。
電解液の調製において、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドに代えてグルタル酸を1質量%添加したこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。
電解液の調製において、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドに代えて無水コハク酸を1質量%添加したこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。
電解液の調製において、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドに代えてコハク酸を0.5質量%及び無水マレイン酸を0.5質量%添加したこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。
負極(作用極)の作製において、負極活物質表面にフルオロアルキルシランを付着させる処理を行わなかったこと、電解液の調製において、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。
比較例2~7は、負極(作用極)の作製において、負極活物質表面にフルオロアルキルシランを付着させる処理を行わなかったこと以外は、実施例1~6と同様である。
電解液の調製において、カルシウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを添加しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。
電位走査範囲:-3.238V~OCV vs.Ag/AgCl(3M NaCl)
OCP測定時間:-3.238Vvs.Ag/AgCl(3M NaCl)へ電位掃引
後から30分
掃引速度:0.1mV/sec
測定温度:25℃
実施例1~6及び比較例1~8における0分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後のOCP)、1分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後から1分後のOCP)、10分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後から10分後のOCP)、20分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後から20分後のOCP)の結果を表1に示す。表1に示す負極のOCPはリチウム基準(vs.Li/Li+)に換算した値である。
下記電解液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。リチウム塩(LITFSI)と水とを、モル比で1:1.8となるように混合した溶液に、ジメチルカーボネート(DMC)を3.34質量%及びフルオロエチレンカーボネート(FEC)を3.34質量%添加して、電解液を調製した。なお、有機カーボネート(DMC及びFEC)と水との割合は、モル比で、0.22:1.8である。
下記電解液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。リチウム塩(LITFSI)と水とを、モル比で1:2となるように混合した溶液に、ジメチルカーボネート(DMC)を1.65質量%及びフルオロエチレンカーボネート(FEC)を1.65質量%添加して、電解液を調製した。なお、有機カーボネート(DMC及びFEC)と水との割合は、モル比で、0.11:2.0である。
下記電解液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。リチウム塩(LITFSI:LIBETI=0.7:0.3)と水とを、モル比で1:2となるように混合した溶液に、ジメチルカーボネート(DMC)を1.0質量%及びフルオロエチレンカーボネート(FEC)を1.0質量%添加して、電解液を調製した。なお、有機カーボネート(DMC及びFEC)と水との割合は、モル比で、0.07:2.0である。
下記電解液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。リチウム塩(LITFSI:LIBETI=0.7:0.3)と水とを、モル比で1:2となるように混合した溶液に、ジメチルカーボネート(DMC)を1.65質量%及びフルオロエチレンカーボネート(FEC)を1.65質量%添加して、電解液を調製した。なお、有機カーボネート(DMC及びFEC)と水との割合は、モル比で、0.11:2.0である。
下記電解液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。リチウム塩(LITFSI:LIBETI=0.7:0.3)と水とを、モル比で1:2となるように混合した溶液に、フルオロエチレンカーボネート(FEC)を1.0質量%添加して、電解液を調製した。なお、有機カーボネート(FEC)と水との割合は、モル比で、0.03:2.0である。
下記電解液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。リチウム塩(LITFSI:LIBETI=0.7:0.3)と水とを、モル比で1:2となるように混合した溶液に、フルオロエチレンカーボネート(FEC)を2.0質量%添加して、電解液を調製した。なお、有機カーボネート(FEC)と水との割合は、モル比で、0.07:2.0である。
下記電解液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、三電極式セルを構築した。リチウム塩(LITFSI:LIBETI=0.7:0.3)と水とを、モル比で1:2となるように混合した溶液に、ビニリデンカーボネート(VC)を2.0質量%添加して、電解液を調製した。なお、有機カーボネート(VC)と水との割合は、モル比で、0.08:2である。
比較例8~13は、負極(作用極)の作製において、負極活物質表面にフルオロアルキルシランを付着させる処理を行わなかったこと以外は、実施例7~13と同様である。
第一折り返し電位:-2.950V vs.Ag/AgCl(3M NaCl)
(Li基準で0.288V)
第二折り返し電位:-0.238V vs.Ag/AgCl(3M NaCl)
(Li基準で3V)
サイクル数:2サイクル
掃引速度:0.5mV/sec
測定温度:25℃
充放電効率:(酸化電気量(C)/還元電気量(C))×100
(還元電気量には、シランカップリング剤および添加剤由来の還元電気量を含む。)
また、別途、実施例7~10及び比較例9~12の三電極式セルを用いて、リニアスイープボルタンメトリー測定を行い、負極のOCPを測定した。測定条件を、以下に示した。
電位走査範囲:-3.238V~OCV vs.Ag/AgCl(3M NaCl)
OCP測定時間:-3.238Vvs.Ag/AgCl(3M NaCl)へ電位掃引
後から30分
掃引速度:0.1mV/sec
測定温度:25℃
実施例7~10及び比較例9~12における0分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後のOCP)、1分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後から1分後のOCP)、10分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後から10分後のOCP)、20分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後から20分後のOCP)、30分後の負極のOCP(-3.238Vへ電位掃引後から30分後のOCP)の結果を表2に示す。表2に示す負極のOCPはリチウム基準(vs.Li/Li+)に換算した値である。
21 電池ケース
22 正極
23 負極
24 セパレータ
25 ガスケット
26 封口板
27 電解液
Claims (26)
- 正極と、負極と、電解液とを備える二次電池であって、
前記電解液は、水、リチウム塩、及び添加剤を含み、前記添加剤は、アルカリ土類金属塩、ジカルボン酸、カルボン酸無水物、有機カーボネートのうちの少なくともいずれか1つを含み、
前記負極は、負極活物質を含み、前記負極活物質の表面には、シランカップリング剤が付着していて、
前記アルカリ土類金属塩、前記ジカルボン酸、前記カルボン酸無水物、前記有機カーボネートは、前記負極活物質の表面に、還元分解による皮膜を形成する皮膜形成剤である、二次電池。 - 前記負極活物質は、主成分としての炭素材料を含む、請求項1に記載の二次電池。
- 前記シランカップリング剤は、フッ素を構成元素として含む、請求項1又は2に記載の二次電池。
- 前記シランカップリング剤は、水の還元分解電位より貴な電位で還元分解する、請求項1~3のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記シランカップリング剤の還元分解電位は、Li基準で2.1V以上である、請求項4に記載の二次電池。
- 前記シランカップリング剤は、フルオロアルキルシランである、請求項1~5のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記フルオロアルキルシランは、
- 前記フルオロアルキルシランは、C5F11CH2CH2-Si(OCH3)3、C6F13CH2CH2-Si(OCH3)3、C8F17CH2CH2-Si(OCH3)3のうちの少なくともいずれか1つを含む、請求項6~7のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記シランカップリング剤の含有量は、前記負極活物質の質量に対して0.01質量%~10質量%の範囲である、請求項1~8のいずれか1項に記載の二次電池。
- 正極と、負極と、電解液とを備える二次電池であって、
前記電解液は、水、リチウム塩、及び添加剤を含み、前記添加剤は、アルカリ土類金属塩、ジカルボン酸、カルボン酸無水物、有機カーボネートのうちの少なくともいずれか1つを含み、
前記負極は、負極活物質を含み、前記負極活物質の表面には、シランカップリング剤の還元分解による皮膜が形成されていて、
前記アルカリ土類金属塩、前記ジカルボン酸、前記カルボン酸無水物、前記有機カーボネートは、前記負極活物質の表面に、還元分解による皮膜を形成する皮膜形成剤である、二次電池。 - 前記皮膜は、LiF及びSiOx(0<x<2)を含む、請求項10に記載の二次電池。
- 前記添加剤がアルカリ土類金属塩を含み、
前記皮膜はCaF2,MgF2,SrF2またはBaF2のうちの少なくともいずれか1つを含む、請求項11に記載の二次電池。 - 前記皮膜は、フルオロアルカン基を含むシランカップリング剤を含む、請求項10~12のいずれか一項に記載の二次電池。
- 前記皮膜は、シランカップリング剤およびフルオロアルカン基を含むシランカップリング剤のうち少なくとも一方を含み、
前記シランカップリング剤および前記フルオロアルカン基を含むシランカップリング剤は、前記皮膜の最深側よりも前記皮膜の電解液側の表層側に偏在する、請求項10~13のいずれか一項に記載の二次電池。 - 前記皮膜は、LiF及び前記フルオロアルカン基を含むシランカップリング剤が含まれ、
XPSのF1sスペクトルにおける前記LiF由来の結合エネルギー(686eV)におけるピーク強度をIAとし、前記フルオロアルカン基由来の結合エネルギー(688.8eV)におけるピーク強度をIBとした場合、前記皮膜の最深側から前記電解液側の表層にかけて、ピーク強度がIA>IBからIA<IBに変化する、請求項14に記載の二次電池。 - 前記添加剤は、有機カーボネートを含み、
前記有機カーボネートの還元分解による皮膜が前記シランカップリング剤の還元分解による皮膜の上に堆積している、請求項10から15のいずれか1項に記載の二次電池。 - 前記添加剤は、有機カーボネートを含み、
前記皮膜は、LiFが含まれ、
XPSのF1sスペクトルにおける前記LiF由来の結合エネルギー(686eV)におけるピーク強度をICとし、前記フルオロアルカン基由来の結合エネルギー(688.8eV)におけるピーク強度をIDとした場合、前記皮膜の前記電解液側の表層におけるピーク強度がIC>IDである、請求項13に記載の二次電池。 - 前記リチウム塩は、リチウムイオンとイミドアニオンとを有する塩を含む、請求項1~17のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記リチウム塩は、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを含む、請求項1~18のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記有機カーボネートは、前記リチウム塩に対して、1:0.01~1:5の範囲である第1のモル比で存在し、前記水は、前記リチウム塩に対して1:0.5~1:4の範囲である第2のモル比で存在している、請求項1~19のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記第1のモル比が、1:0.05~1:1の範囲である、請求項20に記載の二次電池。
- 前記第2のモル比が、1:1~1:2.5の範囲である、請求項20又は21に記載の二次電池。
- 前記有機カーボネートは、前記シランカップリング剤の還元分解電位より卑な電位で還元分解する、請求項1~22のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記有機カーボネートの還元分解電位は、Li基準で2.2V以下である、請求項23に記載の二次電池。
- 前記有機カーボネートは環状カーボネートを含む、請求項1~24のいずれか1項に記載の二次電池。
- 前記有機カーボネートは、フッ素を構成元素として含む、請求項1~25のいずれか1項に記載の二次電池。
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