JP7411476B2 - Nonaqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries, method for producing the same, preparation for nonaqueous electrolytes, and lithium ion secondary batteries - Google Patents

Nonaqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries, method for producing the same, preparation for nonaqueous electrolytes, and lithium ion secondary batteries Download PDF

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Description

本開示は、リチウムイオン二次電池用非水電解液及びその製造方法、非水電解液用調製液、並びに、リチウムイオン二次電池に関する。 The present disclosure relates to a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery, a method for producing the same, a preparation liquid for the non-aqueous electrolyte, and a lithium ion secondary battery.

従来より、リチウムイオン二次電池の非水電解液用の添加剤として、ジフルオロリン酸リチウムが知られている。
例えば、特許文献1には、リチウムイオン二次電池を保存する場合に自己放電を抑制し、充電後の保存特性を向上させる優れた非水系電解液として、有機溶媒と溶質とを含有する電解液が開示されている。この電解液は、有機溶媒が、モノフルオロリン酸リチウム及びジフルオロリン酸リチウムからなる群から選ばれた少なくとも1種の添加剤を含有している。
Lithium difluorophosphate has been known as an additive for nonaqueous electrolytes of lithium ion secondary batteries.
For example, Patent Document 1 describes an electrolytic solution containing an organic solvent and a solute as an excellent nonaqueous electrolytic solution that suppresses self-discharge and improves storage characteristics after charging when storing a lithium ion secondary battery. is disclosed. In this electrolytic solution, the organic solvent contains at least one additive selected from the group consisting of lithium monofluorophosphate and lithium difluorophosphate.

特許第3439085号公報Patent No. 3439085

しかしながら、ジフルオロリン酸リチウムを添加した非水電解液を用いる上記従来のリチウムイオン二次電池について、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗の低減に関し、更なる改善の余地があった。 However, with respect to the above-mentioned conventional lithium ion secondary battery using a non-aqueous electrolyte containing lithium difluorophosphate, there is room for further improvement in terms of reducing battery resistance at the initial stage and after charge/discharge cycles.

本開示の一態様の目的は、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させることができるリチウムイオン二次電池用非水電解液及びその製造方法、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗が低減されたリチウムイオン二次電池、並びに、上記リチウムイオン二次電池用非水電解液の製造に好適な非水電解液用調製液を提供することである。 An object of one aspect of the present disclosure is a nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery that can reduce the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after the charge/discharge cycle, a method for manufacturing the same, and an initial stage and charge/discharge cycle. It is an object of the present invention to provide a lithium ion secondary battery in which the subsequent battery resistance is reduced, and a preparation liquid for a nonaqueous electrolyte suitable for producing the above-mentioned nonaqueous electrolyte for the lithium ion secondary battery.

上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 電解質と、非水溶媒と、錯化合物と、を含有するリチウムイオン二次電池用非水電解液であって、
前記非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種と、エチレンカーボネートであるECと、を含み、
前記錯化合物が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含み、
前記錯化合物中の前記LiPF部位、前記LiDFP部位、及び前記EC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量がリチウムイオン二次電池用非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiClを基準とするLi-NMR分析による共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaFを基準とする19F-NMR分析による共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される、
リチウムイオン二次電池用非水電解液。
<2> 前記錯化合物において、
前記LiDFP部位に対する前記LiPF部位のモル比が、0.95~1.05であり、
前記LiDFP部位に対する前記EC部位のモル比が、10以上18未満である、
<1>に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
<3> リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物である正極活物質を含む正極を備えるリチウムイオン二次電池の電解液として用いられる、<1>又は<2>に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
<4> 非水溶媒と、錯化合物と、を含有する非水電解液用調製液であって、
前記非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
前記錯化合物が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含み、
前記錯化合物中の前記LiPF部位、前記LiDFP部位、及び前記EC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiClを基準とするLi-NMR分析による共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaFを基準とする19F-NMR分析による共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される、
非水電解液用調製液。
<5> <4>に記載の非水電解液用調製液と、電解質と、を混合する工程を含む、リチウムイオン二次電池用非水電解液の製造方法。
<6> 正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、
<1>又は<2>に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液と、
を備えるリチウムイオン二次電池。
<7> リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物である正極活物質を含む正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、
<3>に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液と、
を備えるリチウムイオン二次電池。
Means for solving the above problems include the following aspects.
<1> A nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery containing an electrolyte, a nonaqueous solvent, and a complex compound,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate, and EC which is ethylene carbonate,
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate,
When the LiPF 6 site, the LiDFP site, and the EC site in the complex compound are respectively counted as LiPF 6 , LiDFP, and EC, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30. :70, the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries, and when the composition is adjusted so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L,
A resonance peak by 7 Li-NMR analysis based on LiCl was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
Resonance peaks by 19 F-NMR analysis using NaF as a reference are observed in the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm,
Non-aqueous electrolyte for lithium-ion secondary batteries.
<2> In the complex compound,
the molar ratio of the LiPF 6 site to the LiDFP site is 0.95 to 1.05;
The molar ratio of the EC site to the LiDFP site is 10 or more and less than 18.
The non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries according to <1>.
<3> The non-aqueous lithium ion secondary battery according to <1> or <2>, which is used as an electrolyte of a lithium ion secondary battery including a positive electrode containing a positive electrode active material that is a lithium nickel cobalt manganese oxide. Electrolyte.
<4> A non-aqueous electrolyte preparation containing a non-aqueous solvent and a complex compound,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate,
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate,
When the LiPF 6 site, the LiDFP site, and the EC site in the complex compound are respectively counted as LiPF 6 , LiDFP, and EC, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30. :70, the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte preparation solution, and the composition is adjusted so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L.
A resonance peak by 7 Li-NMR analysis based on LiCl was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
Resonance peaks by 19 F-NMR analysis using NaF as a reference are observed in the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm,
Preparation liquid for non-aqueous electrolyte.
<5> A method for producing a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery, including a step of mixing the non-aqueous electrolyte preparation according to <4> and an electrolyte.
<6> Positive electrode and
a negative electrode;
a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode;
The non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries according to <1> or <2>,
A lithium-ion secondary battery equipped with.
<7> A positive electrode containing a positive electrode active material that is a lithium nickel cobalt manganese oxide;
a negative electrode;
a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode;
The non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries according to <3>,
A lithium-ion secondary battery equipped with.

本開示の一態様によれば、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させることができるリチウムイオン二次電池用非水電解液及びその製造方法、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗が低減されたリチウムイオン二次電池、並びに、上記リチウムイオン二次電池用非水電解液の製造に好適な非水電解液用調製液が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery that can reduce the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after the charge/discharge cycle, a method for manufacturing the same, and the initial stage and charge/discharge cycle. A lithium ion secondary battery with reduced battery resistance and a nonaqueous electrolyte preparation solution suitable for producing the above-mentioned nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery are provided.

本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の一例を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present disclosure. 実施例1及び比較例1における、Li-NMR分析結果である。 7 Li-NMR analysis results in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1における、19F-NMR分析結果である。 19F -NMR analysis results in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例1及び比較例1における、19F-NMR分析結果である。 19F -NMR analysis results in Example 1 and Comparative Example 1.

本開示において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
本開示において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
In the present disclosure, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as lower and upper limits.
In the present disclosure, if there are multiple substances corresponding to each component in the composition, unless otherwise specified, the amount of each component in the composition refers to the total amount of the multiple substances present in the composition. means.
In this disclosure, the term "step" is used not only to refer to an independent process, but also to include a process that is not clearly distinguishable from other processes as long as the intended purpose of the process is achieved. .

〔非水電解液用調製液〕
本開示の非水電解液用調製液は、
非水溶媒と、錯化合物と、を含有し、
非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
錯化合物が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含み、
錯化合物中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiCl(塩化リチウム)を基準とするLi-NMR分析による化学シフト値の共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaF(フッ化ナトリウム)を基準とする19F-NMR分析による化学シフト値の共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される。
[Prepared liquid for non-aqueous electrolyte]
The non-aqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure includes:
Contains a non-aqueous solvent and a complex compound,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate,
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate,
When the LiPF 6 site, LiDFP site, and EC site in the complex compound are included as LiPF 6 , LiDFP, and EC, respectively, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30:70, When the composition was adjusted so that the content of LiDFP was 0.4% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte preparation solution and the concentration of LiPF 6 was 1 mol/L,
A resonance peak of chemical shift value by 7 Li-NMR analysis based on LiCl (lithium chloride) was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
The resonance peak of the chemical shift value by 19F -NMR analysis using NaF (sodium fluoride) as the standard is in the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm. Observed within the range.

本開示の非水電解液用調製液は、リチウムイオン二次電池用非水電解液(以下、単に「非水電解液」ともいう)の調製に用いられる液体である。
本開示において、「調製」の語は、作製及び製造の各々と同義である。
本開示の非水電解液用調製液によって調製されたリチウムイオン二次電池用非水電解液によれば、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させることができる。
より詳細には、LiDFP部位を含む上記錯化合物を含有する調製液を用いて調製された非水電解液は、公知の添加剤である単体のLiDFPを添加して調製された非水電解液と比較して、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させる効果に優れる(例えば、後述の実施例参照)。
かかる効果が奏される理由は明らかではないが、LiDFP部位を含む上記錯化合物を含有する調製液を用いて調製された非水電解液では、かかる錯化合物の構造が、非水電解液中においても安定的に維持され、この錯化合物が、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗の低減に寄与するためと考えられる。
本開示の非水電解液用調製液は、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させる効果を有するので、リチウムイオン二次電池のレート特性及びサイクル特性を向上させる効果を有することも期待される。
The nonaqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure is a liquid used for preparing a nonaqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries (hereinafter also simply referred to as "nonaqueous electrolyte").
In this disclosure, the term "preparation" is synonymous with making and manufacturing.
According to the nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery prepared by the preparation liquid for a nonaqueous electrolyte of the present disclosure, the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after a charge/discharge cycle can be reduced.
More specifically, a non-aqueous electrolyte prepared using a preparation containing the above-mentioned complex compound containing a LiDFP moiety is different from a non-aqueous electrolyte prepared by adding single LiDFP, which is a known additive. In comparison, it is more effective in reducing battery resistance at the initial stage and after charge/discharge cycles (for example, see Examples below).
The reason why such an effect is produced is not clear, but in a non-aqueous electrolyte prepared using a preparation solution containing the above-mentioned complex compound containing a LiDFP moiety, the structure of the complex compound in the non-aqueous electrolyte is It is thought that this is because the complex compound is maintained stably, and this complex compound contributes to reducing the battery resistance at the initial stage of the lithium ion secondary battery and after charge/discharge cycles.
The nonaqueous electrolyte preparation of the present disclosure has the effect of reducing the battery resistance of a lithium ion secondary battery at the initial stage and after the charge/discharge cycle, and therefore has the effect of improving the rate characteristics and cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. It is also expected to have the following.

(非水溶媒)
本開示の非水電解液用調製液は、非水溶媒を含有する。
非水溶媒は、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含む。
非水溶媒は、DMCを含むことが特に好ましい。
非水溶媒は、DMC、EMC及びDEC以外のその他の溶媒種を少なくとも1種含んでいてもよい。
その他の溶媒種については、後述するリチウムイオン二次電池用非水電解液に含有され得る溶媒種を適宜参照できる。
本開示の非水電解液用調製液において、非水溶媒の全量中に占める、DMC、EMC及びDECの合計量の割合は、好ましくは50質量%~100質量%であり、より好ましくは60質量%~100質量%であり、更に好ましくは80質量%~100質量%である。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure contains a non-aqueous solvent.
The non-aqueous solvent includes at least one selected from the group consisting of DMC, which is dimethyl carbonate, EMC, which is ethyl methyl carbonate, and DEC, which is diethyl carbonate.
It is particularly preferred that the non-aqueous solvent contains DMC.
The nonaqueous solvent may contain at least one solvent species other than DMC, EMC, and DEC.
Regarding other solvent types, reference can be made to the solvent types that can be contained in the non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries, which will be described later.
In the nonaqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure, the ratio of the total amount of DMC, EMC, and DEC to the total amount of the nonaqueous solvent is preferably 50% by mass to 100% by mass, and more preferably 60% by mass. % to 100% by weight, more preferably 80% to 100% by weight.

(錯化合物)
本開示の非水電解液用調製液は、錯化合物を含有する。
錯化合物は、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含む。
(complex compound)
The non-aqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure contains a complex compound.
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate.

(NMR分析による共鳴ピーク)
本開示の非水電解液用調製液は、
錯化合物中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiClを基準とするLi-NMR分析による化学シフト値の共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaFを基準とする19F-NMR分析による化学シフト値の共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される。
(Resonance peak by NMR analysis)
The non-aqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure includes:
When the LiPF 6 site, LiDFP site, and EC site in the complex compound are included as LiPF 6 , LiDFP, and EC, respectively, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30:70, When the composition was adjusted so that the content of LiDFP was 0.4% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte preparation solution and the concentration of LiPF 6 was 1 mol/L,
A resonance peak of chemical shift value by 7 Li-NMR analysis based on LiCl was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
The resonance peak of the chemical shift value by 19 F-NMR analysis using NaF as the standard is within the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and within the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm. Observed.

上記-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測される共鳴ピークは、錯化合物中のLiの共鳴ピークである。
上記-72.605ppm~-72.620pmの範囲内に観測される共鳴ピーク及び上記-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内に観測される共鳴ピークは、いずれも、錯化合物中のFの共鳴ピークである。
The resonance peak observed within the above range of -0.280 ppm to -0.288 ppm is the resonance peak of Li in the complex compound.
The resonance peak observed within the above range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and the resonance peak observed within the above range of -73.860 ppm to -73.870 ppm are both due to This is the resonance peak of F.

本開示の非水電解液用調製液は、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70であり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%であり、LiPFの濃度が1mol/Lであることには限定されない。
具体的には、「体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、・・・」とは、非水電解液用調製液の組成を、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液(即ち、後述の液体試料)の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなる組成に調整して得られた液体試料について、上記Li-NMR分析及び上記19F-NMR分析を行った場合に、上述した各共鳴ピークが観測されることを意味する。
The nonaqueous electrolyte preparation of the present disclosure has a volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] of 30:70, and the LiDFP content is 0 with respect to the total amount of the nonaqueous electrolyte preparation. .4% by mass, and the concentration of LiPF 6 is not limited to 1 mol/L.
Specifically, the "volume ratio [EC: (DMC, EMC and DEC)] is 30:70, the content of LiDFP is 0.4% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte preparation solution, and the LiPF 6. When the composition is adjusted so that the concentration of 30:70, the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the nonaqueous electrolyte preparation solution (i.e., the liquid sample described below), and the concentration of LiPF 6 is adjusted to a composition of 1 mol/L. This means that when the above 7 Li-NMR analysis and the above 19 F-NMR analysis are performed on the obtained liquid sample, the above-mentioned resonance peaks are observed.

一般に、核磁気共鳴(NMR)は、原子核のスピン状態に関する現象である。
原子核は固有の核スピン量子数をもっている。このような原子核は、軸まわりに回転する小さな磁石の性質をもっており、磁場の中ではスピン状態によっていくつかのエネルギー準位に分裂(Zeeman効果)する。
核磁気共鳴(NMR)測定では、この分裂したエネルギー準位間のエネルギー差を検出することによって原子(核)の状態を測定する。
原子(核)は、電子によって遮蔽されており、電子密度が高いほど遮蔽効果が大きくなるため、原子(核)が受ける有効磁場が共鳴する周波数が低くなる。
Generally, nuclear magnetic resonance (NMR) is a phenomenon related to the spin state of atomic nuclei.
An atomic nucleus has a unique nuclear spin quantum number. Such an atomic nucleus has the property of a small magnet that rotates around its axis, and in a magnetic field it splits into several energy levels depending on its spin state (Zeeman effect).
In nuclear magnetic resonance (NMR) measurement, the state of an atom (nucleus) is measured by detecting the energy difference between the split energy levels.
Atoms (nuclei) are shielded by electrons, and the higher the electron density, the greater the shielding effect, which lowers the frequency at which the effective magnetic field that the atoms (nuclei) receives resonates.

Li-NMR分析において、LiPF中のLiの共鳴ピークは、周辺の原子がLi原子に及ぼす相互作用により異なるが、およそ-0.270ppm~-0.290ppmの範囲内に観測される。
LiPF中のLiの共鳴ピークは、LiPFに対してECが配位している下記比較錯体(X)を含む溶液(例えば、リチウム二次電池用非水電解液)では、例えば-0.279ppm付近に観測される(後述の比較例1参照)。
下記比較錯体(X)は、LiPF及びECを含む一般的なリチウム二次電池用非水電解液に含有されると考えられる錯体である。
7 In Li-NMR analysis, the resonance peak of Li in LiPF 6 is observed within the range of approximately −0.270 ppm to −0.290 ppm, although it varies depending on the interaction of surrounding atoms with the Li atom.
The resonance peak of Li in LiPF 6 is, for example, -0. It is observed around 279 ppm (see Comparative Example 1 below).
The following comparative complex (X) is a complex considered to be contained in a general non-aqueous electrolyte for lithium secondary batteries containing LiPF 6 and EC.

比較錯体(X)を含む溶液に対し、上述のように組成を調整した後の本開示の非水電解液用調製液では、Li-NMR分析におけるLiの共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測される。この共鳴ピークは、上記比較錯体(X)を含む溶液の場合(-0.279ppm付近)と比較して、低周波数側にシフトしている。 In the non-aqueous electrolyte preparation solution of the present disclosure after adjusting the composition as described above for the solution containing the comparative complex (X), the resonance peak of Li in the 7 Li-NMR analysis is from -0.280 ppm to Observed within the range of -0.288 ppm. This resonance peak is shifted to the lower frequency side compared to the case of the solution containing the comparative complex (X) (around -0.279 ppm).

19F-NMR分析において、LiPF中のFの共鳴ピークは、周辺の原子がF原子に及ぼす相互作用により異なるが、およそ-72.000ppm~-74.000ppmの範囲内に観測される。
LiPF中のFの共鳴ピークは、上記比較錯体(X)を含む溶液では、例えば、-72.580ppm付近と、-73.830ppm付近と、に観測される(後述の比較例1参照)。Fの共鳴ピークが2本観測される理由は、比較錯体(X)中に、Liに隣接するFと、Liに隣接しないFと、が存在するためであると考えられる。
In 19 F-NMR analysis, the resonance peak of F in LiPF 6 is observed within the range of approximately -72.000 ppm to -74.000 ppm, although it varies depending on the interaction of surrounding atoms with the F atom.
The resonance peaks of F in LiPF 6 are observed, for example, at around −72.580 ppm and around −73.830 ppm in a solution containing the comparative complex (X) (see Comparative Example 1 below). The reason why two resonance peaks of F are observed is considered to be that F adjacent to Li and F not adjacent to Li are present in the comparison complex (X).

比較錯体(X)を含む溶液に対し、上述のように組成を調整した後の本開示の非水電解液用調製液では、19F-NMR分析におけるFの共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される。これらの各共鳴ピークは、比較錯体(X)を含む溶液の場合(-72.580ppm付近及び-73.830ppm付近)と比較して、低周波数側にシフトしている。 In the non-aqueous electrolyte preparation solution of the present disclosure after adjusting the composition as described above for the solution containing comparative complex (X), the resonance peak of F in 19 F-NMR analysis ranges from -72.605 ppm to It is observed in the range of -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm. Each of these resonance peaks is shifted to the lower frequency side compared to the case of the solution containing comparative complex (X) (around -72.580 ppm and around -73.830 ppm).

上述した通り、組成を調整した本開示の非水電解液用調製液では、比較錯体(X)を含む溶液に対し、Li及びFの各共鳴ピークが、それぞれ、低周波数側にシフトしている。
このことは、組成を調整した本開示の非水電解液用調製液は、比較錯体(X)を含む溶液と比較して、Li近傍の電子密度及びF近傍の電子密度が高いことを意味する。
この理由は、非水電解液用調製液に含まれる錯化合物において、Liに対し、理論配位数(即ち4;上述した比較錯体(X)参照)を超える数の過剰のECが配位していることに起因すると推測される。
これにより、調製された非水電解液において、錯化合物の構造が安定的に維持され、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させる効果が発現されると考えられる。
As described above, in the non-aqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure whose composition has been adjusted, the resonance peaks of Li and F are each shifted to the lower frequency side with respect to the solution containing the comparative complex (X). .
This means that the non-aqueous electrolyte preparation liquid of the present disclosure whose composition has been adjusted has a higher electron density near Li and a higher electron density near F than a solution containing the comparative complex (X). .
The reason for this is that in the complex compound contained in the non-aqueous electrolyte preparation, an excess of EC, which exceeds the theoretical coordination number (i.e. 4; see Comparative Complex (X) mentioned above), coordinates with respect to Li + . It is assumed that this is due to the fact that
As a result, the structure of the complex compound is stably maintained in the prepared non-aqueous electrolyte, and it is thought that the effect of reducing the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after the charge/discharge cycle is exhibited.

(モル比〔EC部位/LiDFP部位〕)
上記錯化合物において、LiDFP部位に対するEC部位のモル比(モル比〔EC部位/LiDFP部位〕)は、好ましくは10以上18未満である。
モル比〔EC部位/LiDFP部位〕が10以上である場合には、調製された非水電解液において、錯化合物の安定性がより向上し、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させる効果がより効果的に発現される。
(Molar ratio [EC site/LiDFP site])
In the above complex compound, the molar ratio of the EC site to the LiDFP site (molar ratio [EC site/LiDFP site]) is preferably 10 or more and less than 18.
When the molar ratio [EC site/LiDFP site] is 10 or more, the stability of the complex compound is further improved in the prepared non-aqueous electrolyte, and the stability of the complex compound is improved during the initial stage and after the charge/discharge cycle of the lithium ion secondary battery. The effect of reducing battery resistance is more effectively expressed.

モル比〔EC部位/LiDFP部位〕が18未満である場合には、錯化合物から非水電解液に持ち込まれるEC量がある程度制限されるので、非水電解液中の溶媒組成の制約がより少なくなる。 When the molar ratio [EC site/LiDFP site] is less than 18, the amount of EC brought into the non-aqueous electrolyte from the complex compound is limited to some extent, so there are fewer restrictions on the solvent composition in the non-aqueous electrolyte. Become.

(モル比〔LiPF部位/LiDFP部位〕)
上記錯化合物において、LiDFP部位に対するLiPF部位のモル比(モル比〔LiPF部位/LiDFP部位〕)は、錯化合物の安定性の観点から、好ましくは0.95~1.05である。
(Molar ratio [LiPF 6 sites/LiDFP sites])
In the above complex compound, the molar ratio of LiPF 6 sites to LiDFP sites (molar ratio [LiPF 6 sites/LiDFP sites]) is preferably 0.95 to 1.05 from the viewpoint of stability of the complex compound.

上記錯化合物において、より好ましい態様は、モル比〔LiPF部位/LiDFP部位〕)が0.95~1.05であり、かつ、モル比〔EC部位/LiDFP部位〕)は、10以上18未満である態様である。 In a more preferred embodiment of the above complex compound, the molar ratio [LiPF 6 sites/LiDFP sites]) is 0.95 to 1.05, and the molar ratio [EC sites/LiDFP sites]) is 10 or more and less than 18. This is an aspect.

(非水電解液用調製液の製造方法の一例(製法A))
次に、本開示の非水電解液用調製液の製造方法を製造するための製造方法の一例(以下、「製法A」とする)について説明する。
製法Aは、LiPFと、LiDFPと、ECと、DMC、EMC、及びDECからなる群から選択される少なくとも1種を含む非水溶媒と、を混合することにより、LiPF部位とLiDFP部位とEC部位とを含む錯化合物と非水溶媒とを含む非水電解液用調製液を得る工程を含む。
製法Aは、必要に応じ、その他の工程を含んでいてもよい。
(Example of manufacturing method for non-aqueous electrolyte preparation (manufacturing method A))
Next, an example of a manufacturing method (hereinafter referred to as "manufacturing method A") for manufacturing a non-aqueous electrolyte preparation according to the present disclosure will be described.
Production method A includes LiPF 6 , LiDFP, EC, and a non-aqueous solvent containing at least one selected from the group consisting of DMC, EMC , and DEC. The method includes a step of obtaining a non-aqueous electrolyte preparation containing a complex compound containing an EC site and a non-aqueous solvent.
Manufacturing method A may include other steps as necessary.

非水電解液用調製液を得る工程において、LiDFPに対するLiPFの仕込みモル比(即ち、仕込みモル比〔LiPF/LiDFP〕)は、好ましくは0.95~1.05である。
仕込みモル比〔LiPF/LiDFP〕が0.95~1.05である場合には、安定性に優れた錯化合物が形成される。
In the step of obtaining a non-aqueous electrolyte preparation, the charging molar ratio of LiPF 6 to LiDFP (ie, charging molar ratio [LiPF 6 /LiDFP]) is preferably 0.95 to 1.05.
When the charging molar ratio [LiPF 6 /LiDFP] is 0.95 to 1.05, a complex compound with excellent stability is formed.

非水電解液用調製液を得る工程において、LiDFPに対するに対するECの仕込みモル比(即ち、仕込みモル比〔EC/LiDFP〕)は、好ましくは10以上18未満である。
仕込みモル比〔EC/LiDFP〕が10以上18未満である場合には、安定性に優れた錯化合物が得られ、かつ、非水電解液の溶媒組成の制約がより少なくなる。
In the step of obtaining a nonaqueous electrolyte preparation, the molar ratio of EC to LiDFP (i.e., molar ratio [EC/LiDFP]) is preferably 10 or more and less than 18.
When the charging molar ratio [EC/LiDFP] is 10 or more and less than 18, a complex compound with excellent stability can be obtained, and there are fewer restrictions on the solvent composition of the non-aqueous electrolyte.

非水電解液用調製液を得る工程において、仕込みモル比〔(DMC、EMC、及びDEC)/EC〕は、0.2~1.5であることが好ましい。
仕込みモル比〔(DMC、EMC、及びDEC)/EC〕が0.2以上である場合には、ECがより溶解しやすくなり、その結果、錯化合物の形成性がより向上する。
仕込みモル比〔(DMC、EMC、及びDEC)/EC〕が1.5以下である場合には、非水電解液を調製する際の溶媒組成の制約をより少なくすることができる。
In the step of obtaining a nonaqueous electrolyte preparation, the charging molar ratio [(DMC, EMC, and DEC)/EC] is preferably 0.2 to 1.5.
When the charging molar ratio [(DMC, EMC, and DEC)/EC] is 0.2 or more, EC becomes easier to dissolve, and as a result, the ability to form a complex compound is further improved.
When the charging molar ratio [(DMC, EMC, and DEC)/EC] is 1.5 or less, restrictions on the solvent composition when preparing the nonaqueous electrolyte can be further reduced.

〔リチウムイオン二次電池用非水電解液の製造方法の一例〕
本開示のリチウムイオン二次電池用非水電解液の製造方法の一例は、上述した本開示の非水電解液用調製液と、電解質と、を混合する工程を含む。
本一例に係る製造方法によれば、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させることができるリチウムイオン二次電池用非水電解液を製造できる。
[An example of a method for manufacturing a non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries]
An example of the method for manufacturing a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to the present disclosure includes a step of mixing the above-described preparation for a non-aqueous electrolyte according to the present disclosure and an electrolyte.
According to the manufacturing method according to this example, it is possible to manufacture a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery that can reduce the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after a charge/discharge cycle.

本一例における混合する工程では、必要に応じ、上述した非水電解液用調製液と、電解質と、その他の成分と、を混合してもよい。
その他の成分としては、非水溶媒、公知の添加剤等が挙げられる。
電解質及びその他の成分については、後述するリチウムイオン二次電池用非水電解液の項を参照できる。
In the mixing step in this example, the above-mentioned nonaqueous electrolyte preparation, electrolyte, and other components may be mixed, if necessary.
Other components include nonaqueous solvents, known additives, and the like.
Regarding the electrolyte and other components, refer to the section on nonaqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries described later.

〔リチウムイオン二次電池用非水電解液〕
本開示のリチウムイオン二次電池用非水電解液(以下、「本開示の非水電解液」ともいう)は、
電解質と、非水溶媒と、錯化合物と、を含有するリチウムイオン二次電池用非水電解液であって、
非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種と、エチレンカーボネートであるECと、を含み、
錯化合物が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含み、
錯化合物中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量がリチウムイオン二次電池用非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiClを基準とするLi-NMR分析による共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaFを基準とする19F-NMR分析による共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される。
[Nonaqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries]
The non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries of the present disclosure (hereinafter also referred to as "the non-aqueous electrolyte of the present disclosure") includes:
A nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery containing an electrolyte, a nonaqueous solvent, and a complex compound,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate, and EC which is ethylene carbonate,
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate,
When the LiPF 6 site, LiDFP site, and EC site in the complex compound are included as LiPF 6 , LiDFP, and EC, respectively, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30:70, When the composition was adjusted so that the content of LiDFP was 0.4% by mass with respect to the total amount of the nonaqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries and the concentration of LiPF 6 was 1 mol/L,
A resonance peak by 7 Li-NMR analysis based on LiCl was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
Resonance peaks by 19 F-NMR analysis using NaF as a standard are observed in the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm.

本開示の非水電解液によれば、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させることができる。
より詳細には、LiDFP部位を含む錯化合物を含有する本開示の非水電解液は、公知の添加剤である単体のLiDFPを添加して調製された非水電解液と比較して、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させる効果に優れる(例えば、後述の実施例参照)。
かかる効果が奏される理由は明らかではないが、LiDFP部位を含む上記錯化合物を含有する非水電解液では、上記錯化合物の構造が、非水電解液中においても安定的に維持され、この錯化合物が、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗の低減に寄与するためと考えられる。
本開示の非水電解液は、リチウムイオン二次電池の初期及び充放電サイクル後の電池抵抗を低減させる効果を有するので、リチウムイオン二次電池のレート特性及びサイクル特性を向上させる効果を有することも期待される。
According to the non-aqueous electrolyte of the present disclosure, it is possible to reduce the battery resistance of a lithium ion secondary battery at the initial stage and after a charge/discharge cycle.
More specifically, the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure containing a complex compound containing a LiDFP moiety has an initial and It has an excellent effect of reducing battery resistance after charge/discharge cycles (for example, see Examples below).
Although the reason for this effect is not clear, in a non-aqueous electrolyte containing the above-mentioned complex compound containing a LiDFP site, the structure of the above-mentioned complex compound is stably maintained even in the non-aqueous electrolyte, and this This is thought to be because the complex compound contributes to reducing the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after charge/discharge cycles.
The nonaqueous electrolyte of the present disclosure has the effect of reducing the battery resistance of the lithium ion secondary battery at the initial stage and after the charge/discharge cycle, and therefore has the effect of improving the rate characteristics and cycle characteristics of the lithium ion secondary battery. is also expected.

(電解質)
本開示の非水電解液は、電解質を含有する。
電解質としてはリチウム塩が好ましい。
リチウム塩としては、例えば;
ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)、テトラフルオロホウ酸リチウム(LiBF)、過塩素酸リチウム(LiClO)、ヘキサフルオロヒ酸リチウム(LiAsF)、ヘキサフルオロタンタル酸リチウム(LiTaF)、四塩化アルミニウム酸リチウム(LiAlCl)、リチウムデカクロロデカホウ素酸(Li10Cl10)等の無機酸陰イオン塩;
トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCFSO)、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(Li(CFSON)、リチウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド(Li(CSON)等の有機酸陰イオン塩;
等が挙げられる。
中でも、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)が好ましい。
本開示の非水電解液は、リチウム塩を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
(Electrolytes)
The non-aqueous electrolyte of the present disclosure contains an electrolyte.
Lithium salts are preferred as the electrolyte.
Examples of lithium salts include;
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium hexafluorotantalate (LiTaF 6 ), Inorganic acid anion salts such as lithium aluminate chloride (LiAlCl 4 ) and lithium decachlorodecaborate (Li 2 B 10 Cl 10 );
Lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ), lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (Li(CF 3 SO 2 ) 2 N), lithium bis(pentafluoroethanesulfonyl)imide (Li(C 2 F 5 SO 2 ) ) 2 N) and other organic acid anion salts;
etc.
Among these, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is preferred.
The nonaqueous electrolyte of the present disclosure may contain only one type of lithium salt, or may contain two or more types of lithium salt.

本開示の非水電解液における電解質の濃度は、0.1mol/L~3mol/Lが好ましく、0.5mol/L~2mol/Lがより好ましい。
また、本開示の非水電解液におけるLiPFの濃度は、0.1mol/L~3mol/Lが好ましく、0.5mol/L~2mol/Lがより好ましい。
電解質の濃度が0.1mol/L以上である場合には、電池の性能及び寿命特性がより向上する。
電解質の濃度が3mol/L以下である場合には、低温下での電池の性能がより向上する。
The concentration of electrolyte in the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is preferably 0.1 mol/L to 3 mol/L, more preferably 0.5 mol/L to 2 mol/L.
Further, the concentration of LiPF 6 in the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is preferably 0.1 mol/L to 3 mol/L, more preferably 0.5 mol/L to 2 mol/L.
When the concentration of the electrolyte is 0.1 mol/L or more, the performance and life characteristics of the battery are further improved.
When the electrolyte concentration is 3 mol/L or less, the performance of the battery at low temperatures is further improved.

(非水溶媒)
本開示の非水電解液は、非水溶媒を含有する。
非水溶媒は、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種と、エチレンカーボネートであるECと、を含む。
本開示の非水電解液において、非水溶媒の全量中に占める、DMC、EMC、DEC及びECの合計量の割合は、好ましくは50質量%~100質量%であり、より好ましくは60質量%~100質量%であり、更に好ましくは80質量%~100質量%である。
(Non-aqueous solvent)
The non-aqueous electrolyte of the present disclosure contains a non-aqueous solvent.
The non-aqueous solvent includes at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate, and EC which is ethylene carbonate.
In the nonaqueous electrolyte of the present disclosure, the ratio of the total amount of DMC, EMC, DEC, and EC to the total amount of the nonaqueous solvent is preferably 50% by mass to 100% by mass, and more preferably 60% by mass. The amount is preferably 80% to 100% by weight, more preferably 80% to 100% by weight.

本開示の非水電解液における非水溶媒は、DMC、EMC、DEC、及びEC以外のその他の溶媒種を含んでいてもよい。
その他の溶媒種としては、例えば、環状カーボネート類(但し、ECを除く)、含フッ素環状カーボネート類、鎖状カーボネート類(但し、DMC、EMC、及びDECを除く)、含フッ素鎖状カーボネート類、脂肪族カルボン酸エステル類、含フッ素脂肪族カルボン酸エステル類、γ-ラクトン類、含フッ素γ-ラクトン類、環状エーテル類、含フッ素環状エーテル類、鎖状エーテル類及び含フッ素鎖状エーテル類からなる群より選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
The nonaqueous solvent in the nonaqueous electrolyte of the present disclosure may include DMC, EMC, DEC, and other solvent types other than EC.
Other solvent types include, for example, cyclic carbonates (excluding EC), fluorine-containing cyclic carbonates, chain carbonates (excluding DMC, EMC, and DEC), fluorine-containing chain carbonates, From aliphatic carboxylic acid esters, fluorine-containing aliphatic carboxylic esters, γ-lactones, fluorine-containing γ-lactones, cyclic ethers, fluorine-containing cyclic ethers, chain ethers, and fluorine-containing chain ethers At least one selected from the group consisting of:

環状カーボネート類(但し、ECを除く)としては、例えば、プロピレンカーボネート(PC)、及びブチレンカーボネート(BC)等が挙げられる。
含フッ素環状カーボネート類としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート(FEC)等が挙げられる。
鎖状カーボネート類(但し、DMC、EMC、及びDECを除く)としては、メチルプロピルカーボネート(MPC)、エチルプロピルカーボネート(EPC)、及びジプロピルカーボネート(DPC)等を挙げられる。
脂肪族カルボン酸エステル類としては、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸エチル等が挙げられる。
γ-ラクトン類としては、例えば、γ-ブチロラクトンが挙げられる。
環状エーテル類としては、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、1,4-ジオキサンが挙げられる。
鎖状エーテル類としては、例えば、1,2-エトキシエタン(DEE)、エトキシメトキシエタン(EME)、ジエチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジブトキシエタンが挙げられる。
その他にも、アセトニトリル等のニトリル類、ジメチルホルムアミド等のアミド類が挙げられる。
これらの溶媒種は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the cyclic carbonates (excluding EC) include propylene carbonate (PC) and butylene carbonate (BC).
Examples of the fluorine-containing cyclic carbonates include fluoroethylene carbonate (FEC).
Examples of chain carbonates (excluding DMC, EMC, and DEC) include methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), and dipropyl carbonate (DPC).
Examples of aliphatic carboxylic acid esters include methyl formate, methyl acetate, and ethyl propionate.
Examples of γ-lactones include γ-butyrolactone.
Examples of the cyclic ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, and 1,4-dioxane.
Examples of chain ethers include 1,2-ethoxyethane (DEE), ethoxymethoxyethane (EME), diethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane.
Other examples include nitriles such as acetonitrile, and amides such as dimethylformamide.
These solvent types can be used alone or in combination of two or more types.

非水溶媒中に占める、環状カーボネート類(ECを含む)及び鎖状カーボネート類(DMC、EMC、及びDECを含む)の割合は、好ましくは80質量%以上であり、より好ましくは90質量%以上であり、更に好ましくは95質量%以上である。
非水溶媒中に占める、環状カーボネート類及び鎖状カーボネート類の割合は、100質量%であってもよい。
The proportion of cyclic carbonates (including EC) and chain carbonates (including DMC, EMC, and DEC) in the nonaqueous solvent is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more. and more preferably 95% by mass or more.
The proportion of cyclic carbonates and chain carbonates in the nonaqueous solvent may be 100% by mass.

本開示の非水電解液中に占める非水溶媒の割合は、好ましくは60質量%以上であり、より好ましくは70質量%以上である。
本開示の非水電解液中に占める非水溶媒の割合の上限は、他の成分(電解質、添加剤等)の含有量にもよるが、上限は、例えば99質量%であり、好ましくは97質量%であり、更に好ましくは90質量%である。
The proportion of the nonaqueous solvent in the nonaqueous electrolyte of the present disclosure is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more.
The upper limit of the proportion of the nonaqueous solvent in the nonaqueous electrolyte of the present disclosure depends on the content of other components (electrolytes, additives, etc.), but the upper limit is, for example, 99% by mass, preferably 97% by mass. It is mass %, more preferably 90 mass %.

(錯化合物)
本開示の非水電解液は、錯化合物を含有する。
錯化合物は、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含む。
本開示の非水電解液に含有される錯化合物は、前述した、本開示の非水電解液用調製液における錯化合物と同様の錯化合物であり、好ましい態様も同様である。
(complex compound)
The non-aqueous electrolyte of the present disclosure contains a complex compound.
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate.
The complex compound contained in the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is the same complex compound as the complex compound in the non-aqueous electrolyte preparation solution of the present disclosure described above, and the preferred embodiments are also the same.

本開示の非水電解液中における錯化合物の含有量は、適宜調整できる。
本開示の非水電解液中において、錯化合物のLiDFP部位の含有量(即ち、LiDFP量に換算された錯化合物の含有量)は、非水電解液の全量に対し、好ましくは0.1質量%~2質量%であり、より好ましくは0.1質量%~1質量%である。
The content of the complex compound in the nonaqueous electrolyte of the present disclosure can be adjusted as appropriate.
In the nonaqueous electrolyte of the present disclosure, the content of the LiDFP site of the complex compound (that is, the content of the complex compound converted to the amount of LiDFP) is preferably 0.1 mass with respect to the total amount of the nonaqueous electrolyte. % to 2% by weight, more preferably 0.1% to 1% by weight.

(その他の成分)
本開示の非水電解液は、上述した成分以外のその他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、公知の非水電解液用添加剤が挙げられる。
(Other ingredients)
The non-aqueous electrolyte of the present disclosure may contain components other than those described above.
Other components include known additives for non-aqueous electrolytes.

(NMR分析による共鳴ピーク)
本開示の非水電解液は、錯化合物中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量がリチウムイオン二次電池用非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiClを基準とするLi-NMR分析による共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaFを基準とする19F-NMR分析による共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される。
(Resonance peak by NMR analysis)
The non-aqueous electrolyte of the present disclosure has a volume ratio [EC: (DMC , EMC and DEC)] was 30:70, the content of LiDFP was 0.4% by mass based on the total amount of non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries, and the composition was adjusted so that the concentration of LiPF 6 was 1 mol/L. When adjusting,
A resonance peak by 7 Li-NMR analysis based on LiCl was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
Resonance peaks by 19 F-NMR analysis using NaF as a standard are observed in the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm.

本開示の非水電解液は、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70であり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%であり、LiPFの濃度が1mol/Lであることには限定されない。
具体的には、「体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、・・・」とは、非水電解液の組成を、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液(即ち、後述の液体試料)の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなる組成に調整して得られた液体試料について、上記Li-NMR分析及び上記19F-NMR分析を行った場合に、上述した各共鳴ピークが観測されることを意味する。
The nonaqueous electrolyte of the present disclosure has a volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] of 30:70, and the content of LiDFP is 0.4 mass with respect to the total amount of the nonaqueous electrolyte preparation solution. %, and the concentration of LiPF 6 is not limited to 1 mol/L.
Specifically, the "volume ratio [EC: (DMC, EMC and DEC)] is 30:70, the content of LiDFP is 0.4% by mass with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte preparation solution, and the LiPF 6. When the composition is adjusted so that the concentration of The LiDFP content was adjusted to 0.4% by mass based on the total amount of the nonaqueous electrolyte preparation solution (i.e., the liquid sample described below), and the LiPF 6 concentration was 1 mol/L. This means that when the above 7 Li-NMR analysis and the above 19 F-NMR analysis are performed on the obtained liquid sample, the above-mentioned resonance peaks are observed.

本開示の非水電解液における各共鳴ピークは、それぞれ、前述した本開示の非水電解液用調製液における各共鳴ピークと同様であり、技術的な意味もそれぞれ同様である。
本開示の非水電解液における各共鳴ピークについては、前述した本開示の非水電解液用調製液における各共鳴ピークの説明を参照できる。
Each resonance peak in the nonaqueous electrolyte of the present disclosure is the same as each resonance peak in the nonaqueous electrolyte preparation of the present disclosure described above, and has the same technical meaning.
For each resonance peak in the non-aqueous electrolyte of the present disclosure, the description of each resonance peak in the non-aqueous electrolyte preparation of the present disclosure described above can be referred to.

上述した本開示の非水電解液は、特に、リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)である正極活物質を含む正極を備えるリチウムイオン二次電池における電解液として、好適に用いることができる。
リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)については後述する。
リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)である正極活物質を含むリチウムイオン二次電池では、EC等を含む非水電解液の分解に起因してNiが非水電解液中に溶出しやすい。Niの溶出により、正極活物質の結晶構造が変化し、Liの挿入脱離が高抵抗化し、その結果、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗が増加しやすい。
かかるリチウムイオン二次電池の非水電解液として、本開示の非水電解液を用いた場合には、上記正極活物質の表面に、上記錯化合物によって良質なSEI(Solid Electrolyte Interface)膜が形成され、その結果、上述した問題(初期及び充放電サイクル後の電池抵抗の増加)が改善される。
The above-described non-aqueous electrolyte of the present disclosure can be particularly suitably used as an electrolyte in a lithium ion secondary battery including a positive electrode containing a positive electrode active material that is lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM).
The lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM) will be described later.
In a lithium ion secondary battery including a positive electrode active material that is lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM), Ni is likely to be eluted into the nonaqueous electrolyte due to decomposition of the nonaqueous electrolyte containing EC and the like. Due to the elution of Ni, the crystal structure of the positive electrode active material changes, and the resistance to intercalation and desorption of Li becomes high, and as a result, the battery resistance tends to increase at the initial stage and after charge/discharge cycles.
When the nonaqueous electrolyte of the present disclosure is used as the nonaqueous electrolyte of such a lithium ion secondary battery, a high-quality SEI (Solid Electrolyte Interface) film is formed on the surface of the positive electrode active material by the complex compound. As a result, the above-mentioned problem (increase in battery resistance both initially and after charge/discharge cycles) is improved.

(非水電解液の製造方法)
以上で説明した本開示の非水電解液を製造する方法には特に限定はない。
本開示の非水電解液は、含有される各成分を混合する公知の方法によって製造できる。
また、本開示の非水電解液は、前述した「リチウムイオン二次電池用非水電解液の製造方法の一例」によって製造することもできる。
(Method for producing non-aqueous electrolyte)
There is no particular limitation on the method for manufacturing the nonaqueous electrolyte of the present disclosure described above.
The non-aqueous electrolyte of the present disclosure can be manufactured by a known method of mixing the components contained therein.
Moreover, the non-aqueous electrolyte of the present disclosure can also be manufactured by the above-mentioned "Example of the method for manufacturing a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery."

〔リチウムイオン二次電池〕
本開示のリチウムイオン二次電池は、
正極と、
負極と、
正極と負極との間に配置されたセパレータと、
上述した本開示の非水電解液と、
を備える。
[Lithium ion secondary battery]
The lithium ion secondary battery of the present disclosure includes:
a positive electrode;
a negative electrode;
a separator placed between the positive electrode and the negative electrode;
The above-mentioned non-aqueous electrolyte of the present disclosure,
Equipped with

本開示のリチウムイオン二次電池において、本開示の非水電解液中における上記錯化合物は、リチウムイオン二次電池を製造する前の非水電解液に予め添加(即ち、含有)されていたものであってもよい。即ち、上記錯化合物を含有する非水電解液を用い、本開示のリチウムイオン二次電池を製造してもよい
また、本開示のリチウムイオン二次電池において、非水電解液中における上記錯化合物は、リチウムイオン二次電池を製造した後、リチウムイオン二次電池中の非水電解液に対して添加されたものであってもよい。例えば、まず、上記錯化合物を含有しない非水電解液を用いてリチウムイオン二次電池を製造し、次いで、製造されたリチウムイオン二次電池の非水電解液中に上記錯化合物を添加することにより、本開示のリチウムイオン二次電池を製造してもよい。また、まず、上記錯化合物を含有する非水電解液を用いてリチウムイオン二次電池を製造し、次いで、製造されたリチウムイオン二次電池の非水電解液中に対し上記錯化合物を更に添加することにより、本開示のリチウムイオン二次電池を製造してもよい。
In the lithium ion secondary battery of the present disclosure, the complex compound in the nonaqueous electrolyte of the present disclosure is one that has been added (i.e., contained) in advance to the nonaqueous electrolyte before manufacturing the lithium ion secondary battery. It may be. That is, the lithium ion secondary battery of the present disclosure may be manufactured using a nonaqueous electrolyte containing the above complex compound.Furthermore, in the lithium ion secondary battery of the present disclosure, the above complex compound in the nonaqueous electrolyte may be added to the nonaqueous electrolyte in the lithium ion secondary battery after manufacturing the lithium ion secondary battery. For example, first, a lithium ion secondary battery is manufactured using a nonaqueous electrolyte that does not contain the above complex compound, and then the above complex compound is added to the nonaqueous electrolyte of the manufactured lithium ion secondary battery. Accordingly, the lithium ion secondary battery of the present disclosure may be manufactured. In addition, first, a lithium ion secondary battery is manufactured using a nonaqueous electrolyte containing the above complex compound, and then the above complex compound is further added to the nonaqueous electrolyte of the manufactured lithium ion secondary battery. By doing so, the lithium ion secondary battery of the present disclosure may be manufactured.

以下、本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の一例について、図1を参照しながら説明するが、本開示のリチウムイオン二次電池は、以下の一例には限定されない。 An example of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIG. 1, but the lithium ion secondary battery of the present disclosure is not limited to the following example.

図1は、本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池の一例である、リチウムイオン二次電池1を示す概略断面図である。
リチウムイオン二次電池1は、積層型リチウムイオン二次電池の一例である。
本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池としては、この積層型リチウムイオン二次電池以外にも、例えば、正極、セパレータ、負極、及びセパレータをこの順の配置で重ねて層状に巻いた構造を有する、捲回型のリチウムイオン二次電池も挙げられる。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a lithium ion secondary battery 1, which is an example of a lithium ion secondary battery according to an embodiment of the present disclosure.
The lithium ion secondary battery 1 is an example of a stacked lithium ion secondary battery.
In addition to this stacked lithium ion secondary battery, the lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present disclosure may have a structure in which a positive electrode, a separator, a negative electrode, and a separator are layered and wound in this order. Also included is a wound type lithium ion secondary battery having the following.

図1に示すように、リチウムイオン二次電池1は、正極リード21及び負極リード22が取り付けられた電池素子10を含む。リチウムイオン二次電池1は、電池素子10がラミネートフィルムで形成された外装体30の内部に封入された構造を有している。
リチウムイオン二次電池1では、正極リード21及び負極リード22が、外装体30の内部から外部に向かって、反対方向に導出されている。
正極リード21及び負極リード22は、例えば超音波溶接や抵抗溶接などにより正極集電体及び負極集電体に取り付けることができる。
なお、図示しないが、正極リード及び負極リードが、外装体30の内部から外部に向かって、同一方向に導出されていてもよい。
As shown in FIG. 1, the lithium ion secondary battery 1 includes a battery element 10 to which a positive electrode lead 21 and a negative electrode lead 22 are attached. The lithium ion secondary battery 1 has a structure in which a battery element 10 is enclosed inside an exterior body 30 formed of a laminate film.
In the lithium ion secondary battery 1, the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 are led out in opposite directions from the inside of the exterior body 30 to the outside.
The positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 can be attached to the positive electrode current collector and the negative electrode current collector by, for example, ultrasonic welding or resistance welding.
Although not shown, the positive electrode lead and the negative electrode lead may be led out in the same direction from the inside of the exterior body 30 to the outside.

本一例において、電池素子10は、薄板上の正極集電体11Aの両方の主面(即ち、おもて面及びうら面)上に正極合材層11Bが形成されてなる正極11と、セパレータ13と、負極集電体12Aの両方の主面上に負極合材層12Bが形成されてなる負極12と、が積層された構造を有している(図1参照)。
この構造において、正極11の正極集電体11Aの片方の主面上に形成された正極合材層11Bと、正極11に隣接する負極12の負極集電体12Aの片方の主面上に形成された負極合材層12Bと、がセパレータ13を介して向き合っている。
In this example, the battery element 10 includes a positive electrode 11 in which a positive electrode composite layer 11B is formed on both main surfaces (i.e., front surface and back surface) of a positive electrode current collector 11A on a thin plate, and a separator. 13 and a negative electrode 12 in which a negative electrode composite material layer 12B is formed on both main surfaces of a negative electrode current collector 12A, are stacked (see FIG. 1).
In this structure, a positive electrode composite layer 11B is formed on one main surface of the positive electrode current collector 11A of the positive electrode 11, and a positive electrode composite layer 11B is formed on one main surface of the negative electrode current collector 12A of the negative electrode 12 adjacent to the positive electrode 11. The negative electrode composite material layer 12</b>B and the negative electrode composite material layer 12</b>B facing each other with the separator 13 interposed therebetween.

リチウムイオン二次電池1の外装体30の内部には、本開示の非水電解液(不図示)が注入されている。この非水電解液が、正極合材層11B、セパレータ13及び負極合材層12Bに含浸されて、1つの単電池層14が形成されている。
リチウムイオン二次電池1では、この単電池層14が複数積層されることにより、これら複数の単電池層14が電気的に並列接続されている。
A non-aqueous electrolyte (not shown) of the present disclosure is injected into the exterior body 30 of the lithium ion secondary battery 1. This nonaqueous electrolyte is impregnated into the positive electrode composite material layer 11B, the separator 13, and the negative electrode composite material layer 12B to form one cell layer 14.
In the lithium ion secondary battery 1, a plurality of unit cell layers 14 are stacked, so that the plurality of unit cell layers 14 are electrically connected in parallel.

以下、本開示のリチウムイオン二次電池における、非水電解液以外の各要素について説明する。 Each element other than the non-aqueous electrolyte in the lithium ion secondary battery of the present disclosure will be described below.

(負極)
本開示のリチウムイオン二次電池は、負極を備える。
負極は、負極集電体及び負極合材層を含み得る。
負極合材層は、負極集電体の片面のみに設けられていてもよいし、負極集電体の両面に設けられていてもよい。
例えば、上記一例における負極12は、負極集電体12Aの片面又は両面に、負極合材層12Bが設けられた構成を有する。
負極合材層は、負極活物質及びバインダーを含む。負極合材層は、更に、導電助材を含むことが好ましい。
(Negative electrode)
The lithium ion secondary battery of the present disclosure includes a negative electrode.
The negative electrode may include a negative electrode current collector and a negative electrode composite material layer.
The negative electrode composite material layer may be provided on only one side of the negative electrode current collector, or may be provided on both sides of the negative electrode current collector.
For example, the negative electrode 12 in the above example has a configuration in which a negative electrode composite material layer 12B is provided on one or both sides of a negative electrode current collector 12A.
The negative electrode composite material layer contains a negative electrode active material and a binder. It is preferable that the negative electrode composite material layer further contains a conductive additive.

負極集電体としては、導電性を有すればよく、各種のものを使用することができるが、例えばは、金属製又は合金製のものが用いられる。
具体的には、負極集電体として、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼(SUS)等が挙げられる。中でも、導電性の高さとコストとのバランスの観点から、アルミニウム又は銅が好ましい。
ここで、アルミニウムは純アルミニウム及びアルミニウム合金を意味し、「銅」は、純銅又は銅合金を意味する。
負極集電体として、特に好ましくは銅箔である。
銅箔としては特に限定されないが、圧延銅箔、電解銅箔、等が挙げられる。
The negative electrode current collector may be of any type as long as it has conductivity, and for example, one made of metal or an alloy may be used.
Specifically, examples of the negative electrode current collector include copper, aluminum, nickel, stainless steel (SUS), and the like. Among these, aluminum or copper is preferred from the viewpoint of balance between high conductivity and cost.
Here, aluminum means pure aluminum and aluminum alloys, and "copper" means pure copper or copper alloys.
Especially preferred as the negative electrode current collector is copper foil.
The copper foil is not particularly limited, but includes rolled copper foil, electrolytic copper foil, and the like.

負極合材層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、より好ましくは10μm以上である。
また、負極合材層の厚みは、200μm以下とすることが好ましく、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。
負極合材層の厚みを上記範囲にすれば、高い充放電レートでの充放電に対し、リチウムの十分な吸蔵・放出機能が実現し易い
The thickness of the negative electrode composite material layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more.
Further, the thickness of the negative electrode composite material layer is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, and still more preferably 75 μm or less.
If the thickness of the negative electrode composite layer is within the above range, it is easy to achieve sufficient lithium storage and release functions for charging and discharging at high charging and discharging rates.

上述の負極合材層は、負極活物質、導電助材及びバインダーを含み得る。 The above-mentioned negative electrode composite material layer may include a negative electrode active material, a conductive additive, and a binder.

-負極活物質-
負極活物質としては、金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、および、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能な炭素材料からなる群から選ばれた少なくとも1種(単独で用いてもよいし、これらの2種以上を含む混合物を用いてもよい)を用いることができる。
これらの中でもリチウムイオンをドープ・脱ドープすることが可能な炭素材料が好ましい。
-Negative electrode active material-
Examples of negative electrode active materials include metallic lithium, lithium-containing alloys, metals or alloys that can be alloyed with lithium, oxides that can dope and dedope lithium ions, and transition metals that can dope and dedope lithium ions. At least one type selected from the group consisting of nitrides and carbon materials capable of doping and dedoping with lithium ions (it may be used alone, or a mixture containing two or more of these types may be used) can be used.
Among these, carbon materials that can be doped and dedoped with lithium ions are preferred.

上記炭素材料としては、カーボンブラック、活性炭、黒鉛材料(例えば、人造黒鉛、天然黒鉛等)、非晶質炭素材料、等が挙げられる。
上記炭素材料の形態は、繊維状、球状、ポテト状、フレーク状いずれの形態であってもよい。
上記炭素材料の粒径は特に限定されないが、例えば5μm~50μm、好ましくは20μm~30μmである。
Examples of the carbon material include carbon black, activated carbon, graphite materials (for example, artificial graphite, natural graphite, etc.), amorphous carbon materials, and the like.
The carbon material may be in any of fibrous, spherical, potato-like, and flake-like forms.
The particle size of the carbon material is not particularly limited, but is, for example, 5 μm to 50 μm, preferably 20 μm to 30 μm.

非晶質炭素材料として、具体的には、ハードカーボン、コークス、1500℃以下に焼成したメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、メソフェーズピッチカーボンファイバー(MCF)などが例示される。 Specific examples of the amorphous carbon material include hard carbon, coke, mesocarbon microbeads (MCMB) fired at 1500° C. or lower, and mesophase pitch carbon fiber (MCF).

黒鉛材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。
人造黒鉛としては、黒鉛化MCMB、黒鉛化MCFなどが用いられる。
黒鉛材料としては、ホウ素を含有するものなども用いることができる。
黒鉛材料としては、金、白金、銀、銅、及びスズなどの金属で被覆したもの、非晶質炭素で被覆したもの、非晶質炭素と黒鉛を混合したものも使用することができる。
Examples of graphite materials include natural graphite and artificial graphite.
As the artificial graphite, graphitized MCMB, graphitized MCF, etc. are used.
As the graphite material, one containing boron can also be used.
As the graphite material, those coated with metals such as gold, platinum, silver, copper, and tin, those coated with amorphous carbon, and those coated with a mixture of amorphous carbon and graphite can also be used.

これらの炭素材料は、1種類で使用してもよく、2種類以上混合して使用してもよい。 These carbon materials may be used alone or in combination of two or more.

-導電助材-
負極合材層は、導電助材を含むことが好ましい。
導電助材としては、公知の導電助材を使用することができる。
公知の導電助材としては、導電性を有する炭素材料であれば特に限定されるものではないが、グラファイト、カーボンブラック、導電性炭素繊維(カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバー)、フラーレン等を単独で、もしくは2種類以上を併せて使用することができる。
市販のカーボンブラックとしては、例えば、トーカブラック(登録商標)#4300、#4400、#4500、#5500等(東海カーボン社製、ファーネスブラック)、プリンテックス(登録商標)L等(デグサ社製、ファーネスブラック)、Raven(登録商標)7000、5750、5250、5000ULTRAIII、5000ULTRA等、Conductex(登録商標) SC ULTRA、Conductex 975ULTRA等、PUER BLACK(登録商標)100、115、205等(コロンビヤン社製、ファーネスブラック)、#2350、#2400B、#2600B、#30050B、#3030B、#3230B、#3350B、#3400B、#5400B等(三菱化学社製、ファーネスブラック)、MONARCH(商品名)1400、1300、900、Vulcan(登録商標)XC-72R、BlackPearls(登録商標)2000、LITX(登録商標)-50、LITX-200等(キャボット社製、ファーネスブラック)、Ensaco(登録商標)250G、Ensaco260G、Ensaco350G、SuperP-Li(TIMCAL社製)、ケッチェンブラック(登録商標)EC-300J、EC-600JD(アクゾ社製)、デンカブラック(登録商標)、デンカブラックHS-100、FX-35(電気化学工業社製、アセチレンブラック)等が挙げられる。
グラファイトとしては、例えば、人造黒鉛、天然黒鉛(例えば、燐片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
-Conductive aid-
It is preferable that the negative electrode composite material layer contains a conductive auxiliary material.
As the conductive aid, a known conductive aid can be used.
Known conductive additives are not particularly limited as long as they are conductive carbon materials, but include graphite, carbon black, conductive carbon fibers (carbon nanotubes, carbon nanofibers, carbon fibers), fullerenes, etc. They can be used alone or in combination of two or more.
Commercially available carbon blacks include, for example, Toka Black (registered trademark) #4300, #4400, #4500, #5500 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., Furnace Black), Printex (registered trademark) L, etc. (manufactured by Degussa Corporation, Furnace Black), Raven (registered trademark) 7000, 5750, 5250, 5000ULTRAIII, 5000ULTRA, etc., Conductex (registered trademark) SC ULTRA, Conductex 975ULTRA, etc., PUER BLACK (registered trademark) 100, 115, 205, etc. (Columbi Manufactured by Yan, Furnace black), #2350, #2400B, #2600B, #30050B, #3030B, #3230B, #3350B, #3400B, #5400B, etc. (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, furnace black), MONARCH (product name) 1400, 1300, 900 , Vulcan (registered trademark) -Li (manufactured by TIMCAL), Ketjen Black (registered trademark) EC-300J, EC-600JD (manufactured by Akzo), Denka Black (registered trademark), Denka Black HS-100, FX-35 (manufactured by Denki Kagaku Kogyo) , acetylene black), etc.
Examples of graphite include, but are not limited to, artificial graphite, natural graphite (for example, scaly graphite, lumpy graphite, earthy graphite, etc.).

-バインダー-
バインダーとしては、スチレンブタジエンゴム(SBR)、アクリロニトリル-ブタジエンゴム、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレンゴム、カルボキシメチルセルロース(CMC)、およびヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ヒドロキシプロピルセルロース、ジアセチルセルロースから選ばれる1種もしくは2種以上を組み合わせて用いることができる。
負極合材層用のバインダーとしては、スチレンブタジエンゴムとカルボキシメチルセルロースを適宜混合したものを用いることが望ましい。
-binder-
As the binder, one or two selected from styrene-butadiene rubber (SBR), acrylonitrile-butadiene rubber, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber, carboxymethyl cellulose (CMC), and hydroxypropyl methyl cellulose, polyvinyl alcohol, hydroxypropyl cellulose, and diacetyl cellulose. More than one species can be used in combination.
As the binder for the negative electrode composite layer, it is desirable to use an appropriate mixture of styrene-butadiene rubber and carboxymethyl cellulose.

負極合材層中におけるバインダーの含有量は、負極合材層の物性(電解液浸透性・剥離強度)と電池性能との両立の観点から、負極合材層に対し、0.1質量%~4質量%であることが好ましい。
バインダーの含有量が0.1質量%以上である場合には、負極集電体に対する負極合材層の接着性、及び、負極活物質同士の結着性がより向上する。
バインダーの含有量を4質量%以下である場合には、負極合材層中における負極活物質の量をより多くすることができるので、電池容量がより向上する。
The content of the binder in the negative electrode composite layer is from 0.1% by mass to the negative electrode composite layer, from the viewpoint of achieving both physical properties (electrolyte permeability and peel strength) of the negative electrode composite layer and battery performance. It is preferably 4% by mass.
When the content of the binder is 0.1% by mass or more, the adhesiveness of the negative electrode composite layer to the negative electrode current collector and the binding property between negative electrode active materials are further improved.
When the content of the binder is 4% by mass or less, the amount of the negative electrode active material in the negative electrode composite layer can be increased, so that the battery capacity is further improved.

-その他の成分-
負極合材層には、上記各成分に加えて、その他の成分が含まれていてもよい。
その他の成分としては、増粘剤、界面活性剤、分散剤、濡れ剤、消泡剤等が挙げられる。
-Other ingredients-
In addition to the above-mentioned components, the negative electrode composite material layer may contain other components.
Other components include thickeners, surfactants, dispersants, wetting agents, antifoaming agents, and the like.

-負極合材層の形成方法-
負極合材層は、例えば、負極活物質及びバインダーを含む負極合材スラリーを負極集電体の表面に塗布し、乾燥させることによって製造することができる。
負極合材スラリーに含まれる溶媒としては、水を使用することが好ましいが、必要に応じて、例えば、集電体への塗工性向上のために、水と相溶する液状媒体を使用してもよい。
水と相溶する液状媒体としては、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、アミノアルコール類、アミン類、ケトン類、カルボン酸アミド類、リン酸アミド類、スルホキシド類、カルボン酸エステル類、リン酸エステル類、エーテル類、ニトリル類等が挙げられ、これらを水と相溶する範囲で使用しても良い。
-Method for forming negative electrode composite layer-
The negative electrode composite material layer can be manufactured, for example, by applying a negative electrode composite material slurry containing a negative electrode active material and a binder onto the surface of a negative electrode current collector and drying the slurry.
It is preferable to use water as the solvent contained in the negative electrode composite material slurry, but if necessary, for example, a liquid medium that is compatible with water may be used to improve the coating properties on the current collector. You can.
Liquid media that are compatible with water include alcohols, glycols, cellosolves, amino alcohols, amines, ketones, carboxylic acid amides, phosphoric acid amides, sulfoxides, carboxylic acid esters, and phosphoric acid esters. ethers, nitriles, etc., and these may be used within the range of being compatible with water.

負極集電体への負極合剤スラリーの塗布方法及び乾燥方法は特に限定されない。
塗布方法としては、例えば、スロット・ダイコーティング、スライドコーティング、カーテンコーティング、グラビアコーティング等が挙げられる。
乾燥方法としては、温風、熱風及び低湿風による乾燥;真空乾燥;赤外線(例えば遠赤外線)照射による乾燥が挙げられる。
乾燥時間及び乾燥温度については、特に限定されないが、乾燥時間は例えば1分~30分であり、乾燥温度は例えば40℃~80℃である。
負極合材層の製造方法は、負極集電体上に負極合剤スラリーを塗布し、乾燥させた後、金型プレス、ロールプレス等を用いた加圧処理により、負極活物質層の空隙率を低くする工程を有することが好ましい。
The method of applying the negative electrode mixture slurry to the negative electrode current collector and the drying method are not particularly limited.
Examples of the coating method include slot die coating, slide coating, curtain coating, and gravure coating.
Examples of the drying method include drying with warm air, hot air, and low humidity air; vacuum drying; and drying with infrared rays (for example, far infrared rays) irradiation.
The drying time and drying temperature are not particularly limited, but the drying time is, for example, 1 minute to 30 minutes, and the drying temperature is, for example, 40°C to 80°C.
The manufacturing method of the negative electrode composite material layer is to apply a negative electrode mixture slurry onto the negative electrode current collector, dry it, and then apply pressure treatment using a mold press, roll press, etc. to reduce the porosity of the negative electrode active material layer. It is preferable to include a step of lowering the .

(正極)
本開示のリチウムイオン二次電池は、正極を備える。
正極は、正極集電体及び正極合材層を含み得る。
正極合材層は、正極集電体の片面のみに設けられていてもよいし、正極集電体の両面に設けられていてもよい。
例えば、上記一例における正極11は、正極集電体11Aの片面又は両面に、正極合材層11Bが設けられた構成を有する。
正極合材層は、正極活物質及びバインダーを含む。正極合材層は、更に、導電助剤を含むことが好ましい。
(positive electrode)
The lithium ion secondary battery of the present disclosure includes a positive electrode.
The positive electrode may include a positive electrode current collector and a positive electrode composite material layer.
The positive electrode composite material layer may be provided on only one side of the positive electrode current collector, or may be provided on both sides of the positive electrode current collector.
For example, the positive electrode 11 in the above example has a configuration in which a positive electrode composite material layer 11B is provided on one or both sides of a positive electrode current collector 11A.
The positive electrode composite material layer includes a positive electrode active material and a binder. It is preferable that the positive electrode composite material layer further contains a conductive additive.

正極集電体としては、導電性を有する各種材料を使用することができるが、例えばは、金属製又は合金製のものが用いられる。
具体的には、正極集電体として、アルミニウム(即ち、純アルミニウム又はアルミニウム合金)、ニッケル、SUS等が挙げられる。中でも、導電性の高さとコストとのバランスの観点から、アルミニウムが好ましい。
正極集電体として、特に好ましくは、アルミニウム箔である。
アルミニウム箔としては特に限定されないが、A1085材、A3003材、等が挙げられる。
As the positive electrode current collector, various conductive materials can be used, and for example, those made of metal or alloy are used.
Specifically, examples of the positive electrode current collector include aluminum (that is, pure aluminum or aluminum alloy), nickel, SUS, and the like. Among these, aluminum is preferred from the viewpoint of balance between high conductivity and cost.
Particularly preferred as the positive electrode current collector is aluminum foil.
The aluminum foil is not particularly limited, but examples include A1085 material and A3003 material.

正極合材層の厚みは、5μm以上であることが好ましく、より好ましくは10μm以上である。
また、正極合材層の厚みは、200μm以下であることが好ましく、より好ましくは100μm以下、さらに好ましくは75μm以下である。
正極合材層の厚みが上記範囲にすれば、高い充放電レートでの充放電に対し、リチウムの十分な吸蔵・放出機能が実現しやすい。
The thickness of the positive electrode composite material layer is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more.
Further, the thickness of the positive electrode composite material layer is preferably 200 μm or less, more preferably 100 μm or less, and still more preferably 75 μm or less.
If the thickness of the positive electrode composite layer is within the above range, sufficient lithium intercalation and desorption functions can be easily achieved for charging and discharging at high charging and discharging rates.

以下、正極合材層に含有され得る、正極活物質、導電助材、及びバインダーについて説明する。 The positive electrode active material, conductive additive, and binder that may be contained in the positive electrode composite layer will be described below.

-正極活物質-
正極活物質としては、リチウムの吸蔵放出が可能な材料であれば特に限定されず、リチウムイオン二次電池に通常用いられる正極活物質を用いることができる。
正極活物質として、好ましくは、リチウム(Li)とニッケル(Ni)とを構成金属元素として含む酸化物である。
上記酸化物は、リチウム及びニッケル以外の金属元素(例えば、遷移金属元素、典型金属元素等)を少なくとも一種含んでいてもよい。この場合、リチウム及びニッケル以外の金属元素の含有割合は、原子数換算で、ニッケルと同程度またはニッケルよりも少ない割合で含むことが好ましい。
Li及びNi以外の金属元素としては、例えば、Co、Mn、Al、Cr、Fe、V、Mg、Ca、Na、Ti、Zr、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La及びCeからなる群から選択される一種または二種以上の金属元素が挙げられる。
これらの正極活物質は、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。
-Cathode active material-
The positive electrode active material is not particularly limited as long as it is a material capable of intercalating and deintercalating lithium, and any positive electrode active material commonly used in lithium ion secondary batteries can be used.
The positive electrode active material is preferably an oxide containing lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent metal elements.
The oxide may contain at least one metal element (eg, a transition metal element, a typical metal element, etc.) other than lithium and nickel. In this case, it is preferable that the content of metal elements other than lithium and nickel is equivalent to or smaller than nickel in terms of the number of atoms.
Examples of metal elements other than Li and Ni include Co, Mn, Al, Cr, Fe, V, Mg, Ca, Na, Ti, Zr, Nb, Mo, W, Cu, Zn, Ga, In, Sn, Examples include one or more metal elements selected from the group consisting of La and Ce.
These positive electrode active materials may be used alone or in combination.

好ましい正極活物質としては、下記式(1)で表されるリチウムニッケルコバルトアルミニウム系酸化物(NCA)が挙げられる。
LiNi1-x-yCoAl … 式(1)
〔式(1)中、tは、0.95以上1.15以下であり、xは、0以上0.3以下であり、yは、0以上0.2以下であり、x及びyの合計は、0.5未満である。〕
NCAの具体例としては、LiNi0.8Co0.15Al0.05等が挙げられる。
A preferred positive electrode active material includes lithium nickel cobalt aluminum oxide (NCA) represented by the following formula (1).
Li t Ni 1-x-y Co x Al y O 2 ... Formula (1)
[In formula (1), t is 0.95 or more and 1.15 or less, x is 0 or more and 0.3 or less, y is 0 or more and 0.2 or less, and the sum of x and y is less than 0.5. ]
Specific examples of NCAs include LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 and the like.

好ましい正極活物質としては、下記式(2)で表されるリチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物(NCM)も挙げられる。
LiNiCoMn … 式(2)
〔式(2)中、a、b及びcは、それぞれ独立に、0超1未満であり、かつ、a、b及びcの合計は、0.99~1.00である。〕
NCMは体積当たりのエネルギー密度が高く、熱安定性にも優れている。
NCMの具体例としては、LiNi0.33Co0.33Mn0.33、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1等が挙げられる。
A preferred positive electrode active material also includes lithium nickel cobalt manganese oxide (NCM) represented by the following formula (2).
LiNi a Co b Mn c O 2 ... Formula (2)
[In formula (2), a, b and c are each independently greater than 0 and less than 1, and the sum of a, b and c is 0.99 to 1.00. ]
NCM has a high energy density per volume and excellent thermal stability.
Specific examples of NCM include LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 and the like.

正極合材層中の正極活物質の含有量は、例えば10質量%以上、好ましくは30質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、特に好ましくは70質量%以上である。
また、正極合材層中の正極活物質の含有量は、例えば99.9質量%以下、好ましくは99質量%以下である。
The content of the positive electrode active material in the positive electrode composite layer is, for example, 10% by mass or more, preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more.
Further, the content of the positive electrode active material in the positive electrode composite material layer is, for example, 99.9% by mass or less, preferably 99% by mass or less.

-導電助剤-
正極合材層は、導電助材を含むことが好ましい。
導電助材としては、公知の導電助材を使用することができる。
正極合材層中に含まれ得る導電助材の具体例及び好ましい態様は、負極合材層中に含まれ得る導電助材の具体例及び好ましい態様と同様である。
-Conductivity aid-
The positive electrode composite material layer preferably contains a conductive additive.
As the conductive aid, a known conductive aid can be used.
Specific examples and preferred embodiments of the conductive additive that may be included in the positive electrode composite material layer are the same as specific examples and preferred embodiments of the conductive additive that may be included in the negative electrode composite material layer.

-バインダー-
バインダーとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、フッ素樹脂、及びゴム粒子等が挙げられる。
フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体等が挙げられる。
ゴム粒子としては、スチレン-ブタジエンゴム粒子、アクリロニトリルゴム粒子等が挙げられる。
これらの中でも、正極合材層の耐酸化性を向上させる観点から、フッ素樹脂が好ましい。
バインダーは1種を単独で使用でき、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用できる。
-binder-
Examples of the binder include polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, fluororesin, and rubber particles.
Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, and the like.
Examples of the rubber particles include styrene-butadiene rubber particles and acrylonitrile rubber particles.
Among these, fluororesin is preferred from the viewpoint of improving the oxidation resistance of the positive electrode composite material layer.
One type of binder can be used alone, or two or more types can be used in combination as necessary.

-その他の成分-
正極合材層には、上記各成分に加えて、その他の成分が含まれていてもよい。
その他の成分としては、増粘剤、界面活性剤、分散剤、濡れ剤、および消泡剤等が挙げられる。
-Other ingredients-
In addition to the above-mentioned components, the positive electrode composite material layer may contain other components.
Other components include thickeners, surfactants, dispersants, wetting agents, antifoaming agents, and the like.

-正極合材層の形成方法-
正極合材層は、例えば、正極活物質及びバインダーを含む正極合材スラリーを正極集電体の表面に塗布し、乾燥させることによって製造することができる。
正極合材スラリーに含まれる溶媒としては、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)等の有機溶媒が好ましい。
正極合材層の形成方法の好ましい態様は、前述した、負極合材層の形成方法の好ましい態様と同様である。
-Method for forming positive electrode composite layer-
The positive electrode composite material layer can be manufactured, for example, by applying a positive electrode composite material slurry containing a positive electrode active material and a binder onto the surface of a positive electrode current collector and drying the slurry.
The solvent contained in the positive electrode material slurry is preferably an organic solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP).
A preferred embodiment of the method for forming the positive electrode composite material layer is the same as the preferred embodiment of the method for forming the negative electrode composite material layer described above.

(セパレータ)
本開示のリチウムイオン二次電池は、セパレータを備える。
セパレータ(例えば、上記一例におけるセパレータ13)は、正極と負極との間に配置される。
セパレータとしては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエステル、セルロース、ポリアミド等の樹脂を含む多孔質の平板が挙げられる。また、セパレータとしては、上記樹脂を含む不織布も挙げられる。
好適例として、一種または二種以上のポリオレフィン樹脂を主体に構成された単層または多層構造の多孔性樹脂シートが挙げられる。
(Separator)
The lithium ion secondary battery of the present disclosure includes a separator.
A separator (for example, separator 13 in the above example) is arranged between the positive electrode and the negative electrode.
Examples of the separator include porous flat plates containing resin such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyester, cellulose, and polyamide. Moreover, as a separator, the nonwoven fabric containing the said resin is also mentioned.
A preferred example is a porous resin sheet having a single layer or multilayer structure mainly composed of one or more types of polyolefin resin.

セパレータの厚みは、例えば15μm~30μmとすることができる。
好ましい一態様として、ポリエチレン等の熱可塑性樹脂からなる多孔性樹脂層を備えた、シャットダウン機能を有するセパレータが挙げられる。この態様によれば、セパレータの温度が熱可塑性樹脂の軟化点に達すると熱可塑性樹脂が融解して細孔が目詰まりすることにより電流を遮断することができる。
The thickness of the separator can be, for example, 15 μm to 30 μm.
One preferred embodiment is a separator having a shutdown function and including a porous resin layer made of a thermoplastic resin such as polyethylene. According to this aspect, when the temperature of the separator reaches the softening point of the thermoplastic resin, the thermoplastic resin melts and the pores are clogged, thereby making it possible to cut off the current.

本開示の実施形態に係るリチウムイオン二次電池は、正極活物質の表面上及び負極活物質の表面上の少なくとも一方に、本開示の錯化合物に由来するSEI被膜を含むことが好ましい。
かかるSEI被膜によって、リチウムイオン二次電池の初期又は充放電サイクル後の電池抵抗の増大を有意に抑制することができる。
The lithium ion secondary battery according to the embodiment of the present disclosure preferably includes an SEI coating derived from the complex compound of the present disclosure on at least one of the surface of the positive electrode active material and the surface of the negative electrode active material.
Such an SEI coating can significantly suppress an increase in battery resistance of a lithium ion secondary battery at the initial stage or after a charge/discharge cycle.

以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
なお、特記しない限り、「室温」は25℃を意味し、「%」は質量%を意味する。また、「wt%」は、「質量%」と同義である。
Examples of the present disclosure will be shown below, but the present disclosure is not limited to the following examples.
In addition, unless otherwise specified, "room temperature" means 25° C., and "%" means mass %. Moreover, "wt%" is synonymous with "mass %".

〔実施例1〕
<錯化合物1(EC/LiPF/LiDFP=0.60/0.04/0.04(モル比))及びDMCを含む非水電解液用調製液1の作製>
撹拌装置、温度計、ガス導入ライン、及び排気ラインを備えた200mLのフラスコを乾燥窒素ガスでパージした後、ここに、エチレンカーボネート(EC)(52.836;0.60mol)と、非水溶媒としてのジメチルカーボネート(DMC)(67.560g;0.75mol)と、を入れ、室温で攪拌することにより、ECを溶解させて溶液を得た。
得られた溶液に、ヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)(6.076g;0.04mol)及びジフルオロリン酸リチウム(LiDFP)(4.316g;0.04mol)を添加し、次いで室温で1時間撹拌することにより、錯化合物1(EC/LiPF/LiDFP=0.60/0.04/0.04(モル比))及びDMCを含む非水電解液用調製液1を得た。
[Example 1]
<Preparation of nonaqueous electrolyte preparation solution 1 containing complex compound 1 (EC/LiPF 6 /LiDFP=0.60/0.04/0.04 (molar ratio)) and DMC>
After purging a 200 mL flask equipped with a stirrer, a thermometer, a gas inlet line, and an exhaust line with dry nitrogen gas, ethylene carbonate (EC) (52.836; 0.60 mol) and a nonaqueous solvent were added. dimethyl carbonate (DMC) (67.560 g; 0.75 mol) was added thereto and stirred at room temperature to dissolve EC and obtain a solution.
Lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) (6.076 g; 0.04 mol) and lithium difluorophosphate (LiDFP) (4.316 g; 0.04 mol) were added to the resulting solution, followed by 1 hour at room temperature. By stirring, a non-aqueous electrolyte preparation liquid 1 containing a complex compound 1 (EC/LiPF 6 /LiDFP=0.60/0.04/0.04 (molar ratio)) and DMC was obtained.

<非水電解液1(錯化合物添加)の作製>
非水溶媒としてのジメチルカーボネート(DMC)(668.458g)に、非水溶媒としてのエチレンカーボネート(EC)(332.464g)と、電解質としてのヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)(144.595g)と、を添加し、室温で1時間撹拌した。ここに、上述の非水電解液用調製液1を添加し、さらに室温で1時間撹拌し、非水電解液1(錯化合物添加)を得た。
ここで、非水電解液用調製液1の添加量は、錯化合物1中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合、体積比〔EC:DMC〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液1の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように調整した。
<Preparation of non-aqueous electrolyte 1 (complex compound addition)>
Dimethyl carbonate (DMC) (668.458 g) as a non-aqueous solvent, ethylene carbonate (EC) (332.464 g) as a non-aqueous solvent, and lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) (144.595 g) as an electrolyte. ) and stirred at room temperature for 1 hour. The above-mentioned non-aqueous electrolyte preparation liquid 1 was added thereto, and the mixture was further stirred at room temperature for 1 hour to obtain non-aqueous electrolyte 1 (complex compound added).
Here, the addition amount of the non-aqueous electrolyte preparation 1 is determined by the volume ratio [ EC:DMC] was 30:70, the content of LiDFP was 0.4% by mass based on the total amount of non-aqueous electrolyte 1, and the concentration of LiPF 6 was adjusted to be 1 mol/L.

〔比較例1〕
<比較非水電解液1(LiDFP添加)の作製>
DMC、EC、LiDFP、及びLiPFを用い、体積比〔EC:DMC〕が30:70であり、LiDFPの含有量が非水電解液1の全量に対して0.4質量%であり、LiPFの濃度が1mol/Lである比較非水電解液1を作製した。
[Comparative example 1]
<Preparation of comparative non-aqueous electrolyte 1 (LiDFP addition)>
DMC, EC, LiDFP, and LiPF 6 were used, the volume ratio [EC:DMC] was 30:70, the content of LiDFP was 0.4% by mass with respect to the total amount of non-aqueous electrolyte 1, and LiPF Comparative non-aqueous electrolyte 1 was prepared in which the concentration of No. 6 was 1 mol/L.

<NMR分析>
実施例1の非水電解液1(錯化合物添加)及び比較非水電解液1(LiDFP添加)について、以下の条件にて、NMR分析(詳細には、Li-NMR及び19F-NMR分析)を行った。
<NMR analysis>
Non-aqueous electrolyte 1 of Example 1 (complex compound added) and comparative non-aqueous electrolyte 1 (LiDFP added) were subjected to NMR analysis (in detail, 7 Li-NMR and 19 F-NMR analysis) under the following conditions. ) was carried out.

-NMR分析の条件-
装置 :Bruker製 AVANCEIII600
核種 :Li、19
試験管 :5mmφ
測定温度 :室温
測定溶媒 :NMR測定用溶媒による希釈なし。試料(非水電解液)をそのまま測定。
化学シフトの基準:塩化リチウム(LiCl)、重水に溶解したフッ化ナトリウム(NaF)を二重管で測定。
試料調整 :試料(非水電解液)をアルゴン雰囲気のグローブボックス内で開封し、NMR試料管に採取。
-NMR analysis conditions-
Equipment: Bruker AVANCE III600
Nuclides: 7 Li, 19 F
Test tube: 5mmφ
Measurement temperature: Room temperature Measurement solvent: No dilution with NMR measurement solvent. Measures the sample (non-aqueous electrolyte) as it is.
Chemical shift standard: Measure lithium chloride (LiCl) and sodium fluoride (NaF) dissolved in heavy water using a double tube.
Sample preparation: The sample (non-aqueous electrolyte) was opened in a glove box with an argon atmosphere and collected into an NMR sample tube.

図2は、実施例1及び比較例1における、Li-NMR分析結果である。
図3及び図4は、いずれも、実施例1及び比較例1における、19F-NMR分析結果である。
FIG. 2 shows the results of 7 Li-NMR analysis in Example 1 and Comparative Example 1.
3 and 4 are the results of 19 F-NMR analysis in Example 1 and Comparative Example 1.

図2に示すように、実施例1では、Liの共鳴ピークは、-0.280~-0.288ppmの範囲内(詳細には、-0.284ppm)に観測された。
これに対し、比較例1では、Liの共鳴ピークは、-0.279ppmに観測された。
図3に示すように、実施例1では、Fの共鳴ピークは、-72.605~-72.620pmの範囲内(詳細には、-72.612ppm)に観測された。
これに対し、比較例1では、Fの共鳴ピークは、-72.580ppmに観測された。
図4に示すように、実施例1では、Fの共鳴ピークは、-73.860~-73.870ppmの範囲内(詳細には、-73.865ppm)に観測された。
これに対し、比較例1では、Fの共鳴ピークは、-73.830ppmに観測された。
As shown in FIG. 2, in Example 1, the resonance peak of Li was observed within the range of -0.280 to -0.288 ppm (specifically, -0.284 ppm).
On the other hand, in Comparative Example 1, the resonance peak of Li was observed at -0.279 ppm.
As shown in FIG. 3, in Example 1, the resonance peak of F was observed within the range of -72.605 to -72.620 ppm (specifically, -72.612 ppm).
On the other hand, in Comparative Example 1, the resonance peak of F was observed at -72.580 ppm.
As shown in FIG. 4, in Example 1, the resonance peak of F was observed within the range of -73.860 to -73.870 ppm (specifically, -73.865 ppm).
On the other hand, in Comparative Example 1, the resonance peak of F was observed at -73.830 ppm.

以上の結果から、実施例1の非水電解液1中のLi及びFは、それぞれ、比較例1の比較非水電解液1中のLi及びFと比較して、共鳴ピークが低周波数側にシフトしていることがわかる。
即ち、実施例1の非水電解液1は、比較例1の比較非水電解液1と比較して、Li及びF近傍の電子密度が高いことがわかる。
以上の結果は、比較例1の比較非水電解液1では、Liに対し、理論配位数(即ち4;上述した比較錯体(X)参照)のECが配位しているのに対し、実施例1の非水電解液1では、Liに対し、理論配位数を超える数の過剰のECが配位していることを示していると考えられる。
From the above results, Li and F in the non-aqueous electrolyte 1 of Example 1 have resonance peaks on the lower frequency side compared to Li and F in the comparative non-aqueous electrolyte 1 of Comparative Example 1. You can see that there is a shift.
That is, it can be seen that the non-aqueous electrolyte 1 of Example 1 has a higher electron density near Li and F than the comparative non-aqueous electrolyte 1 of Comparative Example 1.
The above results show that in Comparative Nonaqueous Electrolyte 1 of Comparative Example 1, EC with the theoretical coordination number (i.e. 4; see Comparative Complex (X) above) coordinates with Li + . In the non-aqueous electrolyte 1 of Example 1, it is thought that this indicates that an excess of EC, which exceeds the theoretical coordination number, is coordinated with Li + .

〔実施例101〕
<リチウムイオン二次電池の作製>
以下の操作により、リチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」ともいう)を作製した。
[Example 101]
<Production of lithium ion secondary battery>
A lithium ion secondary battery (hereinafter also simply referred to as "battery") was produced by the following operations.

(負極の作製)
負極活物質としての天然黒鉛960g及び導電助材としてのSuper-P(導電性カーボン、BET比表面積62m/g)10gに対し、1%-CMC水溶液(即ち、カルボキシメチルセルロース(CMC)の1質量%水溶液)を450g加え、30分間混合した。
得られた混合物に対し、1%-CMC水溶液300gを加えて30分間混練した後、更に、1%-CMC水溶液250gを加えて30分間混練した。
得られた混練物に対し、バインダーとしてのスチレンブタジエンゴム(SBR)(40%乳化液)50gを加えて30分間混合した後、真空脱泡を30分間行った。
以上により、固形分濃度45%の負極合材スラリーを得た。
(Preparation of negative electrode)
1%-CMC aqueous solution (i.e., 1 mass of carboxymethyl cellulose (CMC)) per 960 g of natural graphite as a negative electrode active material and 10 g of Super-P (conductive carbon, BET specific surface area 62 m 2 /g) as a conductive additive. % aqueous solution) was added and mixed for 30 minutes.
To the resulting mixture, 300 g of a 1% CMC aqueous solution was added and kneaded for 30 minutes, and then 250 g of a 1% CMC aqueous solution was added and kneaded for 30 minutes.
To the obtained kneaded material, 50 g of styrene butadiene rubber (SBR) (40% emulsion) as a binder was added and mixed for 30 minutes, followed by vacuum defoaming for 30 minutes.
As a result of the above, a negative electrode composite slurry having a solid content concentration of 45% was obtained.

乾燥後の塗布質量が11.0mg/cmになるように、上記負極合材スラリーを、負極集電体としての銅箔(厚み10μm)の片面の一部に塗布し乾燥させた。次いで、銅箔の反対面(未塗工面)の一部に、塗布質量が11.0mg/cmになるように、上記負極合材スラリーを塗布し乾燥させた。
こうして得た両面塗工(22.0mg/cm)された銅箔を、真空乾燥オーブンで120℃、12時間乾燥させ、次いで、小型プレス機を用い、プレス密度が1.45g/cmとなるように圧縮することにより、負極原反を得た。
この負極原反は、負極集電体としての銅箔と、銅箔の両面に設けられた負極合材層と、を含む。銅箔の両面は、それぞれ、負極合材層が形成された領域と、負極合材層が形成されていない領域(即ち、余白)と、を含む。
上記負極原反をスリットすることにより、おもて面側に、58mm×372mmの負極合材層と、タブ溶接用余白と、を含み、裏面側に、58mm×431mmの負極合材層と、タブ溶接用余白と、を含む、負極A-1を得た。
The negative electrode composite slurry was applied to a part of one side of a copper foil (thickness: 10 μm) as a negative electrode current collector and dried so that the applied mass after drying was 11.0 mg/cm 2 . Next, the negative electrode composite slurry was applied to a part of the opposite side (uncoated side) of the copper foil so that the applied mass was 11.0 mg/cm 2 and dried.
The thus obtained double-sided coated copper foil (22.0 mg/cm 2 ) was dried in a vacuum drying oven at 120°C for 12 hours, and then pressed using a small press to a pressing density of 1.45 g/cm 3 . A negative electrode original fabric was obtained by compressing it so that
This negative electrode original fabric includes a copper foil as a negative electrode current collector, and negative electrode composite material layers provided on both sides of the copper foil. Both sides of the copper foil each include a region where the negative electrode composite material layer is formed and a region (ie, a blank space) where the negative electrode composite material layer is not formed.
By slitting the negative electrode original fabric, the front side includes a 58 mm x 372 mm negative electrode composite material layer and a tab welding margin, and the back side includes a 58 mm x 431 mm negative electrode composite material layer, A negative electrode A-1 including a tab welding margin was obtained.

(正極の作製)
正極活物質としてのNCM523(即ち、LiNi0.5Co0.2Mn0.3)920g、導電助材としてのSuper-P(TIMCAL社製導電性カーボン)20g、及び導電助材としてのKS-6(TIMREX社製鱗片状黒鉛)20gを10分間混合した後、ここにN-メチルピロリドン(NMP)を100g加え、更に20分間混合した。
(Preparation of positive electrode)
920 g of NCM523 (i.e., LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 ) as a positive electrode active material, 20 g of Super-P (conductive carbon manufactured by TIMCAL) as a conductive additive, and After 20 g of KS-6 (scaly graphite manufactured by TIMREX) was mixed for 10 minutes, 100 g of N-methylpyrrolidone (NMP) was added thereto and further mixed for 20 minutes.

次いで、8%-PVDF溶液(クレハ製PVDFW#7200をNMPに溶解)150gを加えて、30分間混練した後、更に、上記8%-PVDF溶液150gを加えて30分間混練した。その後、上記8%-PVDF溶液200gを加えて30分間混練した。次いで、NMPに溶解した溶液を80g加えて30分間混練した。その後、粘度調整のためNMP27gを加えて30分間混合した後、真空脱泡30分間を行った。
以上により、固形分濃度60%の正極合材スラリーを得た。
Next, 150 g of an 8% PVDF solution (PVDFW #7200 manufactured by Kureha dissolved in NMP) was added and kneaded for 30 minutes, and then 150 g of the above 8% PVDF solution was added and kneaded for 30 minutes. Thereafter, 200 g of the above 8%-PVDF solution was added and kneaded for 30 minutes. Next, 80 g of a solution dissolved in NMP was added and kneaded for 30 minutes. Thereafter, 27 g of NMP was added to adjust the viscosity and mixed for 30 minutes, followed by vacuum defoaming for 30 minutes.
Through the above steps, a positive electrode composite slurry having a solid content concentration of 60% was obtained.

乾燥後の塗布質量が19.0mg/cmになるように、上記正極合材スラリーを、正極集電体としてのアルミニウム箔(厚み20μm、幅200mm)の片面の一部に塗布し乾燥させた。次いで、反対面(未塗工面)の一部に、同様に塗布質量が19.0mg/cmになるように、上記正極合材スラリーをアルミニウム箔に塗布し乾燥させた。
こうして得た両面塗工(38.0mg/cm)されたアルミニウム箔を、真空乾燥オーブンで130℃、12時間乾燥させ、次いで、35トンプレス機を用い、プレス密度が2.9g/cmとなるように圧縮することにより、正極原反を得た。
この正極原反は、正極集電体としてのアルミニウム箔と、このアルミニウム箔の両面に設けられた正極合材層と、を含む。アルミニウム箔の両面は、それぞれ、正極合材層が形成された領域と、正極合材層が形成されていない領域(即ち、余白)と、を含む。
上記正極原反をスリットすることにより、おもて面側に、56mm×334mmの正極合材層と、タブ溶接用余白と、を含み、裏面側に、56mm×408mmの正極合材層と、タブ溶接用余白と、を含む、正極C-1を得た。
The above positive electrode composite slurry was applied to a part of one side of an aluminum foil (thickness 20 μm, width 200 mm) as a positive electrode current collector and dried so that the applied mass after drying was 19.0 mg/cm 2 . . Next, on a part of the opposite side (uncoated side), the positive electrode composite slurry was similarly applied to the aluminum foil so that the applied mass was 19.0 mg/cm 2 and dried.
The thus obtained double-sided coated aluminum foil (38.0 mg/cm 2 ) was dried in a vacuum drying oven at 130° C. for 12 hours, and then, using a 35-ton press, the pressing density was 2.9 g/cm 3 A positive electrode original fabric was obtained by compressing it so that the following was obtained.
This positive electrode original fabric includes an aluminum foil as a positive electrode current collector, and positive electrode composite material layers provided on both sides of this aluminum foil. Both sides of the aluminum foil each include a region where the positive electrode composite material layer is formed and a region (i.e., a blank space) where the positive electrode composite material layer is not formed.
By slitting the positive electrode original fabric, the front side includes a positive electrode composite material layer of 56 mm x 334 mm and a margin for tab welding, and the back side includes a positive electrode composite material layer of 56 mm x 408 mm, A positive electrode C-1 including a tab welding margin was obtained.

(電池の組み立て)
セパレータとしては、空隙率45%、厚み25μmのポリエチレン製多孔質膜(60.5mm×450mm)を用いた。
上記の負極A-1とセパレータと上記の正極C-1とセパレータとを、この順に重ねて捲回し、捲回体を得た。得られた捲回体をプレス成型し、成型体を得た。
次いで、上記成型体における正極C-1の余白部分にアルミニウム製の正極タブを超音波接合機で接合し、上記成型体における負極A-1の余白部分にニッケル製の負極タブを超音波接合機で接合した。正極タブ及び負極タブが接合された成型体をラミネートシートで挟み込み、三辺を加熱シールし、ラミネート体を得た。この際、ラミネート体における加熱シールされた一辺から正極タブ及び負極タブがはみ出すようにした。
(Battery assembly)
As the separator, a polyethylene porous membrane (60.5 mm x 450 mm) with a porosity of 45% and a thickness of 25 μm was used.
The above negative electrode A-1 and separator, and the above positive electrode C-1 and separator were stacked and wound in this order to obtain a wound body. The obtained wound body was press-molded to obtain a molded body.
Next, an aluminum positive electrode tab is bonded to the blank space of the positive electrode C-1 in the molded body using an ultrasonic bonding machine, and a nickel negative electrode tab is bonded to the blank space of the negative electrode A-1 in the molded body using an ultrasonic bonding machine. It was joined with The molded body in which the positive electrode tab and the negative electrode tab were joined was sandwiched between laminate sheets, and three sides were heat-sealed to obtain a laminate body. At this time, the positive electrode tab and the negative electrode tab were made to protrude from one heat-sealed side of the laminate.

次に、真空乾燥機を用い、真空引きを行いながら、上記ラミネート体を、70℃で12時間減圧乾燥させた。次に、真空引きを継続しながら、上記ラミネート体の内部に、残りの一辺から、上記非水電解液1(錯化合物添加)を注入し、次いで上記残りの一辺を加熱シールした。電解液の注入量は、4.7gとした。
以上により、電池(即ち、リチウムイオン二次電池)を得た。
Next, the laminate was dried under reduced pressure at 70° C. for 12 hours using a vacuum dryer while drawing a vacuum. Next, while continuing to vacuum, the non-aqueous electrolyte 1 (complex compound added) was injected into the laminate from the remaining side, and then the remaining side was heat-sealed. The amount of electrolyte injected was 4.7 g.
Through the above steps, a battery (ie, a lithium ion secondary battery) was obtained.

(電池の活性化処理)
上記電池を、大気下、室温で24時間保持し、次いでこの電池に対し、以下の活性化処理を施した。
-活性化処理-
0.05Cで4時間定電流充電(0.05C-CC)し、次いで12時間休止した。
次に、0.1Cで4.2V(SOC100%)まで定電流定電圧充電(0.1C-CCCV)し、30分間休止した後、2.8Vまで0.1Cで定電流放電(0.1C-CC)した。
次に、充放電サイクル(即ち、0.1C-CCCVで4.2Vまでの充電、及び、0.1C-CCで2.8Vまでの放電)を5回繰り返した。
次に、4.2V(SOC100%)の満充電にした状態で、室温で5日間保存した。
(Battery activation process)
The above battery was held at room temperature under the atmosphere for 24 hours, and then the following activation treatment was performed on this battery.
-Activation processing-
Constant current charging (0.05C-CC) was performed at 0.05C for 4 hours, and then rested for 12 hours.
Next, perform constant current constant voltage charging (0.1C-CCCV) at 0.1C to 4.2V (SOC 100%), rest for 30 minutes, and then constant current discharge (0.1C -CC).
Next, a charge/discharge cycle (ie, charging to 4.2V at 0.1C-CCCV and discharging to 2.8V at 0.1C-CC) was repeated five times.
Next, the battery was fully charged at 4.2V (SOC 100%) and stored at room temperature for 5 days.

<電池の性能評価>
上記活性化処理が施された電池について、下記の通り、初期の電池抵抗値及びサイクル試験後の電池抵抗値を測定した。
結果を表1に示す。
表1では、初期の電池抵抗値及びサイクル試験後の電池抵抗値とも、比較例1の値を100とした場合の相対値で表した。
<Battery performance evaluation>
For the battery subjected to the above activation treatment, the initial battery resistance value and the battery resistance value after the cycle test were measured as described below.
The results are shown in Table 1.
In Table 1, both the initial battery resistance value and the battery resistance value after the cycle test are expressed as relative values when the value of Comparative Example 1 is taken as 100.

(初期の電池抵抗(DC-IR)の測定)
活性化処理後の電池を、室温で定電圧4.2Vまで充電し、次いで室温で0.1C定電流で放電し、放電開始から10秒間における電位低下を測定した。同様に、室温で定電圧4.2Vまで充電し、x=0.2、0.5、1.0として、xC定電流で放電し、放電開始から10秒間における電位低下を測定した。各電流レートで放電した際の電位低下から、放電初期の電池抵抗(直流抵抗;DC-IR)を算出した。
(Measurement of initial battery resistance (DC-IR))
The battery after the activation treatment was charged at room temperature to a constant voltage of 4.2V, then discharged at room temperature at a constant current of 0.1C, and the potential drop was measured for 10 seconds from the start of discharge. Similarly, the battery was charged to a constant voltage of 4.2V at room temperature, and discharged at xC constant current with x=0.2, 0.5, and 1.0, and the potential drop was measured for 10 seconds from the start of discharge. The battery resistance (direct current resistance; DC-IR) at the initial stage of discharge was calculated from the potential drop when discharging at each current rate.

(サイクル試験後の電池抵抗(DC-IR)の測定)
活性化処理後の電池に対し、充放電サイクル(詳細には、0.1C-CCCVで4.2Vまでの充電、及び、0.1C-CCで2.8Vまでの放電を1サイクルとする充放電サイクル)を100サイクル施した(サイクル試験)。
次に、4.2V(SOC100%)の満充電にした状態で、室温で5日間保存した。
保存後の電池に対し、初期の電池抵抗(DC-IR)の測定と同様にして、サイクル試験後の電池抵抗(DC-IR)の測定を行った。
(Measurement of battery resistance (DC-IR) after cycle test)
After the activation process, the battery is subjected to a charge/discharge cycle (in detail, one cycle is charging to 4.2V at 0.1C-CCCV and discharging to 2.8V at 0.1C-CC). 100 cycles (discharge cycle) were performed (cycle test).
Next, the battery was fully charged at 4.2V (SOC 100%) and stored at room temperature for 5 days.
After storage, the battery resistance (DC-IR) after the cycle test was measured in the same manner as the initial battery resistance (DC-IR) measurement.

〔実施例102〕
非水電解液1(錯化合物添加)を、下記の非水電解液2(錯化合物添加)に変更したこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
[Example 102]
The same operation as in Example 101 was performed except that non-aqueous electrolyte 1 (complex compound added) was changed to non-aqueous electrolyte 2 (complex compound added) described below.
The results are shown in Table 1.

非水電解液2(錯化合物添加)は、以下の点以外は、非水電解液1(錯化合物添加)と同様にして作製した。
非水電解液2(錯化合物添加)の作製では、錯化合物1中のLiPF部位、LiDFP部位、及びEC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合、体積比〔EC:DMC〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液の全量に対して0.8質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように、EC、LiPF、及び錯化合物1の仕込み量を調整した。
Non-aqueous electrolyte 2 (complex compound added) was prepared in the same manner as non-aqueous electrolyte 1 (complex compound added) except for the following points.
In the preparation of non-aqueous electrolyte 2 (complex compound added), when the LiPF 6 site, LiDFP site, and EC site in complex compound 1 are included as LiPF 6 , LiDFP, and EC, respectively, the volume ratio [EC: DMC] was 30:70, the content of LiDFP was 0.8% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte, and the concentration of LiPF 6 was 1 mol/L. The amount of preparation in step 1 was adjusted.

〔比較例101〕
非水電解液1(錯化合物添加)を、下記の比較非水電解液(添加剤無し)に変更したこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
[Comparative example 101]
The same operation as in Example 101 was performed except that non-aqueous electrolyte 1 (complex compound added) was changed to the following comparative non-aqueous electrolyte (without additives).
The results are shown in Table 1.

比較非水電解液(添加剤無し)は、LiDFP(5.190g)を添加しなかったこと以外は比較非水電解液1(LiDFP添加)と同様にして作製した。
比較非水電解液(添加剤無し)において、体積比〔EC:DMC〕は30:70であり、LiPFの濃度は1mol/Lである。
A comparative nonaqueous electrolyte (without additives) was prepared in the same manner as comparative nonaqueous electrolyte 1 (with LiDFP added) except that LiDFP (5.190 g) was not added.
In the comparative nonaqueous electrolyte (without additives), the volume ratio [EC:DMC] is 30:70, and the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L.

〔比較例102〕
非水電解液1(錯化合物添加)を、前述した比較非水電解液1(LiDFP添加)に変更したこと以外は実施例101と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
[Comparative example 102]
The same operation as in Example 101 was performed except that the non-aqueous electrolyte 1 (complex compound added) was changed to the aforementioned comparative non-aqueous electrolyte 1 (LiDFP added).
The results are shown in Table 1.

〔比較例103〕
比較非水電解液1(LiDFP添加)を、下記の比較非水電解液(LiDFP添加、LiDFP含有量0.8質量%)に変更したこと以外は比較例102と同様の操作を行った。
結果を表1に示す。
[Comparative Example 103]
The same operation as in Comparative Example 102 was performed except that Comparative Nonaqueous Electrolyte 1 (LiDFP added) was changed to the following Comparative Nonaqueous Electrolyte (LiDFP added, LiDFP content 0.8% by mass).
The results are shown in Table 1.

比較非水電解液(LiDFP添加、LiDFP含有量0.8質量%)は、非水電解液の全量に対するLiDFPの含有量が0.8質量%となるようにLiDFPの仕込み量を変更したこと以外は比較非水電解液1(LiDFP添加)と同様にして作製した。 The comparison non-aqueous electrolyte (LiDFP addition, LiDFP content 0.8% by mass) was obtained by changing the amount of LiDFP charged so that the content of LiDFP was 0.8% by mass relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte. was prepared in the same manner as Comparative Nonaqueous Electrolyte 1 (LiDFP added).

表1に示すように、錯化合物1を含む非水電解液を用いた実施例101及び実施例102の電池は、添加剤を含まない非水電解液を用いた比較例101の電池は勿論、錯化合物1を形成していない単体のLiDFPを含む比較例102及び比較例103の電池に対しても、初期及びサイクル試験後の電池抵抗値が低減していることがわかる。 As shown in Table 1, the batteries of Examples 101 and 102 using non-aqueous electrolytes containing complex compound 1, as well as the batteries of Comparative Example 101 using non-aqueous electrolytes containing no additives, It can be seen that the battery resistance values of the batteries of Comparative Example 102 and Comparative Example 103 containing single LiDFP without forming complex compound 1 are also reduced at the initial stage and after the cycle test.

前述した実施例1及び比較例1におけるNMRの結果(図2~4参照)より、実施例101及び102における非水電解液は、比較例102及び103における非水電解液と比較して、Liに配位したECを多く含み、これにより、非水電解液中において錯化合物の構造が安定的に維持され、この錯化合物が、初期及び充放電サイクル後の電池抵抗値の低減に寄与していると考えられる。 From the NMR results in Example 1 and Comparative Example 1 described above (see FIGS. 2 to 4), the non-aqueous electrolytes in Examples 101 and 102 have a higher Li Contains a large amount of + -coordinated EC, which allows the structure of the complex compound to be stably maintained in the non-aqueous electrolyte, and this complex compound contributes to reducing the battery resistance value at the initial stage and after charge/discharge cycles. It is thought that

1 リチウムイオン二次電池
10 電池素子
11 正極
11A 正極集電体
11B 正極合材層
12 負極
12A 負極集電体
12B 負極合材層
13 セパレータ
14 単電池層
21 正極リード
22 負極リード
30 外装体
1 Lithium ion secondary battery 10 Battery element 11 Positive electrode 11A Positive electrode current collector 11B Positive electrode composite layer 12 Negative electrode 12A Negative electrode current collector 12B Negative electrode composite layer 13 Separator 14 Cell layer 21 Positive electrode lead 22 Negative electrode lead 30 Exterior body

Claims (7)

電解質と、非水溶媒と、錯化合物と、を含有するリチウムイオン二次電池用非水電解液であって、
前記非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種と、エチレンカーボネートであるECと、を含み、
前記錯化合物が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含み、
前記錯化合物中の前記LiPF部位、前記LiDFP部位、及び前記EC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量がリチウムイオン二次電池用非水電解液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiClを基準とするLi-NMR分析による共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaFを基準とする19F-NMR分析による共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される、
リチウムイオン二次電池用非水電解液。
A nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery containing an electrolyte, a nonaqueous solvent, and a complex compound,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate, and EC which is ethylene carbonate,
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate,
When the LiPF 6 site, the LiDFP site, and the EC site in the complex compound are respectively counted as LiPF 6 , LiDFP, and EC, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30. :70, the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte for lithium ion secondary batteries, and when the composition is adjusted so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L,
A resonance peak by 7 Li-NMR analysis based on LiCl was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
Resonance peaks by 19 F-NMR analysis using NaF as a reference are observed in the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm,
Non-aqueous electrolyte for lithium-ion secondary batteries.
前記錯化合物において、
前記LiDFP部位に対する前記LiPF部位のモル比が、0.95~1.05であり、
前記LiDFP部位に対する前記EC部位のモル比が、10以上18未満である、
請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。
In the complex compound,
the molar ratio of the LiPF 6 site to the LiDFP site is 0.95 to 1.05;
The molar ratio of the EC site to the LiDFP site is 10 or more and less than 18.
The non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to claim 1.
リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物である正極活物質を含む正極を備えるリチウムイオン二次電池の電解液として用いられる、請求項1又は請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液。 The nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2, which is used as an electrolyte for a lithium ion secondary battery including a positive electrode containing a positive electrode active material that is a lithium nickel cobalt manganese oxide. 非水溶媒と、錯化合物と、を含有する非水電解液用調製液であって、
前記非水溶媒が、ジメチルカーボネートであるDMC、エチルメチルカーボネートであるEMC、及びジエチルカーボネートであるDECからなる群から選択される少なくとも1種を含み、
前記錯化合物が、ヘキサフルオロリン酸リチウムであるLiPFからなるLiPF部位と、ジフルオロリン酸リチウムであるLiDFPからなるLiDFP部位と、エチレンカーボネートであるECからなるEC部位と、を含み、
前記錯化合物中の前記LiPF部位、前記LiDFP部位、及び前記EC部位を、それぞれ、LiPF、LiDFP、及びECとして算入した場合に、体積比〔EC:(DMC、EMC及びDEC)〕が30:70となり、LiDFPの含有量が非水電解液用調製液の全量に対して0.4質量%となり、LiPFの濃度が1mol/Lとなるように組成を調整した際に、
LiClを基準とするLi-NMR分析による共鳴ピークが、-0.280ppm~-0.288ppmの範囲内に観測され、
NaFを基準とする19F-NMR分析による共鳴ピークが、-72.605ppm~-72.620pmの範囲内と、-73.860ppm~-73.870ppmの範囲内と、に観測される、
非水電解液用調製液。
A preparation liquid for a non-aqueous electrolyte containing a non-aqueous solvent and a complex compound,
The non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of DMC which is dimethyl carbonate, EMC which is ethyl methyl carbonate, and DEC which is diethyl carbonate,
The complex compound includes a LiPF 6 site consisting of LiPF 6 which is lithium hexafluorophosphate, a LiDFP site consisting of LiDFP which is lithium difluorophosphate, and an EC site consisting of EC which is ethylene carbonate,
When the LiPF 6 site, the LiDFP site, and the EC site in the complex compound are respectively counted as LiPF 6 , LiDFP, and EC, the volume ratio [EC: (DMC, EMC, and DEC)] is 30. :70, the content of LiDFP is 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte preparation solution, and the composition is adjusted so that the concentration of LiPF 6 is 1 mol/L.
A resonance peak by 7 Li-NMR analysis based on LiCl was observed within the range of -0.280 ppm to -0.288 ppm,
Resonance peaks by 19 F-NMR analysis using NaF as a reference are observed in the range of -72.605 ppm to -72.620 ppm and in the range of -73.860 ppm to -73.870 ppm,
Preparation liquid for non-aqueous electrolyte.
請求項4に記載の非水電解液用調製液と、電解質と、を混合する工程を含む、リチウムイオン二次電池用非水電解液の製造方法。 A method for producing a non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery, comprising the step of mixing the non-aqueous electrolyte preparation according to claim 4 and an electrolyte. 正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、
請求項1又は請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液と、
を備えるリチウムイオン二次電池。
a positive electrode;
a negative electrode;
a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode;
The non-aqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to claim 1 or 2,
A lithium-ion secondary battery equipped with.
リチウムニッケルコバルトマンガン系酸化物である正極活物質を含む正極と、
負極と、
前記正極と前記負極との間に配置されたセパレータと、
請求項3に記載のリチウムイオン二次電池用非水電解液と、
を備えるリチウムイオン二次電池。
a positive electrode containing a positive electrode active material that is a lithium nickel cobalt manganese-based oxide;
a negative electrode;
a separator disposed between the positive electrode and the negative electrode;
The nonaqueous electrolyte for a lithium ion secondary battery according to claim 3,
A lithium-ion secondary battery equipped with.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005306619A (en) 2003-04-18 2005-11-04 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing difluorophosphate, nonaqueous electrolytic solution for secondary cell and nonaqueous electrolytic solution secondary cell
JP2008222484A (en) 2007-03-12 2008-09-25 Central Glass Co Ltd Manufacturing method of lithium dilfuorophosphate and non-aqueous electrolyte battery using the same
JP2014528890A (en) 2011-08-16 2014-10-30 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) Production of a mixture comprising LiPO2F2 and LiPF6
JP2016081609A (en) 2014-10-10 2016-05-16 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2017152259A (en) 2016-02-25 2017-08-31 株式会社豊田中央研究所 Lithium ion secondary battery and recovery method thereof
JP2018172266A (en) 2017-03-31 2018-11-08 三井化学株式会社 Lithium salt complex compound, additive for lithium secondary battery and method for producing lithium salt complex compound
JP2018203556A (en) 2017-05-31 2018-12-27 三井化学株式会社 Complex compound of lithium salt, and additive for lithium secondary battery
JP2019172574A (en) 2018-03-26 2019-10-10 三井化学株式会社 Method for producing lithium salt complex compound

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005306619A (en) 2003-04-18 2005-11-04 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing difluorophosphate, nonaqueous electrolytic solution for secondary cell and nonaqueous electrolytic solution secondary cell
JP2008222484A (en) 2007-03-12 2008-09-25 Central Glass Co Ltd Manufacturing method of lithium dilfuorophosphate and non-aqueous electrolyte battery using the same
JP2014528890A (en) 2011-08-16 2014-10-30 ソルヴェイ(ソシエテ アノニム) Production of a mixture comprising LiPO2F2 and LiPF6
JP2016081609A (en) 2014-10-10 2016-05-16 トヨタ自動車株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP2017152259A (en) 2016-02-25 2017-08-31 株式会社豊田中央研究所 Lithium ion secondary battery and recovery method thereof
JP2018172266A (en) 2017-03-31 2018-11-08 三井化学株式会社 Lithium salt complex compound, additive for lithium secondary battery and method for producing lithium salt complex compound
JP2018203556A (en) 2017-05-31 2018-12-27 三井化学株式会社 Complex compound of lithium salt, and additive for lithium secondary battery
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