TW202105821A - 鎂電池 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題為提供可以高放電容量重複充放電之鎂電池。
本發明之鎂電池，係具備正極、負極、及電解液，前述正極含有銀或是由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之至少1種銀化合物，前述負極含有金屬鎂或鎂合金，前述電解液為混合下述通式(I)所示之化合物等、路易士酸等、及溶劑所成者：
[通式(I)中，X1及X2分別獨立地表示氯原子或溴原子，R1表示-OMgCl基；-OMgBr基；烷基；烷氧基；苯氧基；具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之芳基；或具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之單環或二環之雜環基。]。
Description
本發明係關於鎂電池。
鎂的離子為多價離子，故每單位體積的電容量較大。又，相較於鋰，鎂的熔點較高，除了安全以外，還有世界上的資源分佈偏差較小，資源量豊富且便宜之優點。因此，以金屬鎂作為負極之鎂電池係作為取代鋰電池之下一代電池而備受矚目。
雖然至今為止已提出許多鎂電池的例子，但插入活性物質後鎂離子難以擴散，故能安定且使電池運作之鎂電池並不多。鎂離子能夠可逆插入之鎂電池的例子已知有Aurbach等人所提出之將謝夫爾化合物(Mo6S8)用於正極活性物質之鎂電池(非專利文獻1)。
又，不伴隨鎂離子插入、脫離活性物質的例子已知有Zhang等人所提出之藉由鎂陽離子與鹵素陰離子的移動而產生電荷移動之鎂電池(非專利文獻2)。該鎂電池係將氯化銀(AgCl)用於正極活性物質，並以約2.0V(vs.Mg)之高電壓運作。此外，已提出正極使用氯化銀且負極使用鎂合金之氯化銀海水電池(專利文獻1)。
又，鎂電池用電解液係要求開發以高電壓鎂電池為目標的氧化穩定性高之電解液。例如有Wang等人所提出使用非親核性鎂鹽之鎂電解液(非專利文獻3)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2016-51519號公報。
[非專利文獻]
非專利文獻1：Nature, 2000, vol. 407, p. 724-727
非專利文獻2：Chem. Commun., 2015, vol.51, p.1487-1490
非專利文獻3：Chem. Commun., 2012, vol.48, p.10763-10765
上述非專利文獻1所記載之鎂電池工作電壓低到約為1.1V(vs.Mg)，會有不足以使用之問題。另一方面，非專利文獻2所記載之鎂電池雖以高電壓運作，但充放電速率低時，會有每次循環中容量大幅降低之問題。又，原本專利文獻1所記載之海水電池為一次電池，而非為可重複充放電之電池(二次電池)。
此外，使用非專利文獻3所記載之電解液之鎂電池其氧化穩定性並不足，僅可進行上限1.7V左右之電池運作。
本發明係鑑於如此情況而研究者，本發明的課題為提供可以高放電容量重複充放電之鎂電池。
本發明人等鑑於上述狀況而專心致志進行檢討的結果發現，組合含有銀或特定銀化合物之正極、含有金屬鎂或鎂合金之負極、及特定電解液之鎂電池，即使在重複進行充放電時亦可維持高放電容量，從而完成本發明。
本發明係包括下列發明[i]至[iv]。
[i]一種鎂電池，係具備正極、負極、及電解液，
前述正極含有銀或是由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之至少1種銀化合物，
前述負極含有金屬鎂或鎂合金，
前述電解液為混合下述通式(I)至(IV)中任一者所示之化合物、路易士酸或下述通式(A)所示之化合物、及溶劑所成者(以下亦簡稱為本發明之鎂電池)：
[通式(I)中，X1及X2分別獨立地表示氯原子或溴原子，
R1表示-OMgCl基；-OMgBr基；碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；苯氧基；具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之碳數6至18之芳基；或具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之單環或二環之雜環基。]；
[通式(II)中，Y1表示碳原子或矽原子，
X3表示氯原子或溴原子，
R2表示具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基，
R3及R4分別獨立地表示-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數2至6之烯基；或具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基。]；
{通式(III)中，m1表示0或2，
m1=0時，m2表示2，m1=2時，m2表示0或1，
X4表示氯原子或溴原子，
2個R5分別獨立地表示-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基；具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳氧基；或下述通式(III-1)所示之基：
[通式(III-1)中，a表示1至3之整數，
X5表示氯原子或溴原子，
a個R6分別獨立地表示-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基；或具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳氧基。]；
2個R5可形成下述通式(III-2)：
[通式(III-2)中，b表示1至3之整數，R6係與上述相同。]。}；
[通式(IV)中，X6表示氯原子或溴原子，
R21表示具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至10之烷基；具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至10之鹵烷基；具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、鹵素基、烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至14之芳基；或具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之聯苯基。]；
Mg[N(SO2R7)2]2 (A)
[通式(A)中，4個R7分別獨立地表示碳數1至6之烷基、碳數1至6之全氟烷基、苯基或全氟苯基。]。
[ii]如前述發明[i]所記載之鎂電池，其中前述正極含有由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之至少1種銀化合物。
[iii]如前述發明[i]或[ii]所記載之鎂電池，其中前述正極含有AgO、Ag2O、或此等的組合。
[iv]如前述發明[i]至[iii]中任一項所記載之鎂電池，其中前述電解液為混合下述通式(I)所示之化合物、路易士酸、及溶劑所成者：
[通式(I)中，X1及X2分別獨立地表示氯原子或溴原子，
R1表示-OMgCl基；-OMgBr基；碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；苯氧基；具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之碳數6至18之芳基；或具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之單環或二環之雜環基。]。
本發明之鎂電池可發揮即使進行重複充放電時也可維持高放電容量之優異效果。
圖1係表示實驗例1(1)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖2係表示實驗例1(2)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖3係表示實驗例1(1)及實驗例1(2)之充放電試驗中第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖4係表示實驗例2(1)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖5係表示實驗例2(2)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖6係表示實驗例2(1)及實驗例2(2)之充放電試驗中第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖7係表示實驗例3(1)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖8係表示實驗例3(2)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖9係表示實驗例3(1)及實驗例3(2)之充放電試驗中第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖10係表示實驗例4(1)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖11係表示實驗例4(2)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖12係表示實驗例4(1)及實驗例4(2)之充放電試驗中第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖13係表示實驗例5(1)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖14係表示實驗例5(2)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖15係表示實驗例6(1)之充放電試驗中第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖16係表示實驗例1(1)、實驗例2(1)、實驗例3(1)、實驗例4(1)、及實驗例6(1)之充放電試驗中第1至10是循環中每次循環之放電容量的變化。
[本發明之正極]
本發明之正極係使用作為本發明之鎂電池之正極，其含有銀或由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之銀化合物(以下亦簡稱為本發明之銀或銀化合物)。本發明之正極可僅含有1種本發明之銀或銀化合物，也可含有2種以上，較佳為僅含有1種。又，本發明之銀或銀化合物中較佳為含有由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之銀化合物，更佳為含有AgO、Ag2O、或此等的組合。
本發明之銀或銀化合物不論其結晶構造，可為非晶質構造。又，其結晶構造可因物理性或化學性處理、電解液中之離子的吸留或釋出而變化，該變化可不為整體而為一部分。又，可使結晶構造變化而為X射線結晶構造分析中波峰位置變化之構造，也可以進行藉由XPS而確認變化之處理。
本發明之銀或銀化合物之粒子尺寸並無特別限定，較佳為0.1μm以上100μm以下，更佳為1μm以上50μm以下。本發明之銀或銀化合物可使用市售品，或使用以其本身習知方法而適當地合成者。
本發明之正極除了本發明之銀或銀化合物以外，可視需要含有本發明之銀或銀化合物以外之物質所構成之集電體、導電助劑、黏合劑、支援電解質、離子傳導性聚合物、及/或其它化合物。具體而言，作為正極本身係可使用本發明之銀或銀化合物，又，作為具有集電體及形成於其表面之正極材料層者，該正極材料層可使用本發明之銀或銀化合物、以及視需要之導電助劑、黏合劑、支援電解質(supporting electrolyte)、離子傳導性聚合物、及/或其它化合物。其中較佳為作為具有集電體及形成於其表面之正極材料層者而於該正極材料層
含有本發明之銀或銀化合物，又，較佳為作為該正極材料層而含有本發明之銀或銀化合物、以及導電助劑及黏合劑。
本發明之正極中，相對於形成正極材料層之材料總質量，本發明之銀或銀化合物含量一般為30質量%以上95質量%以下，較佳為40質量%以上90質量%以下，更佳為50質量%以上85質量%以下。本發明之正極含有2種以上本發明之銀或銀化合物時，使該等總質量成為該含量即可。
本發明之正極中，集電體係可使用一般在該領域所使用的習知集電體。具體上可列舉例如：鉑、銅、不鏽鋼(SUS)、赫史特合金、鋁、鐵、鉻、鎳、鈦、英高鎳、鉬、石墨、碳等導電性材料所構成且具有板狀、箔(薄片、紙)狀、網狀、擴張格網(擴張金屬板)、穿孔金屬板等形狀之集電體。該集電體之網的開口度、線徑、網數等並無特別限定。該集電體之厚度並無特別限定，以1μm以上300μm以下為佳。該集電體之大小係因應電池知使用用途而決定。若要製作大型電池所使用之大型電極則使用大面積的集電體，若要製作小型電極則使用小面積的集電體。
本發明之正極中的導電助劑可使用一般在該領域中所使用之習知導電助劑。具體上可列舉例如：乙炔黑、科琴黑、爐黑、熱碳黑等碳黑，較佳為乙炔黑。該導電助劑含量並無特別限定，例如相對於形成正極材料層之材料的總質量，一般為1質量%以上50質量%以下，較佳為5質量%以上30質量%以下，更佳為10質量%以上20質量%以下。另外，在組合2種以上導電助劑使用時，使該等總質量成為該含量即可。
本發明之正極中的黏合劑可使用一般為該領域中所使用的習知黏合劑。具體上可列舉例如：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基
纖維素(CMC)、苯乙烯丁二烯共聚物(SBR)、丙烯腈丁二烯共聚物(NBR)、聚丙烯腈(PAN)、乙烯/乙烯醇共聚物(EVOH)、聚胺甲酸乙酯、聚丙烯酸酯、聚乙烯醚、聚醯胺、聚醯亞胺等黏合劑。該黏合劑含量並無特別限定，例如相對於形成正極材料層之材料的總質量，一般為1質量%以上50質量%以下，較佳為5質量%以上30質量%以下，更佳為10質量%以上20質量%以下。另外，在組合2種以上黏合劑使用時，使該等總質量成為該含量即可。
本發明之正極中的支援電解質可列舉例如：Li(C2F5SO2)2N(LiBETI)、LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3等。
本發明之正極中的離子傳導性聚合物可列舉例如：聚環氧乙烷(PEO)系之聚合物、聚環氧丙烷(PPO)系之聚合物等。
本發明之正極中的其它化合物係可列舉一般使用作為鎂電池(尤其是鎂二次電池)中的活性物質之習知活性物質等。具體上可列舉例如：鈷、錳、釩、鋁、鐵、矽、磷、鎳、鉬、鈦、鎢、釕、銅、鉻、鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鈣、鍶、鋇、鈮、鑭系元素、碳、硫、鎂、鉑、鉿、鈧、鋯、鋨、銥、金、汞、鉈、鉛、錫、銻；該等的氧化物、硫化物、硒化物、碲化物、氰化物、鹵化物、硼化物、矽氧化物、磷氧化物、硼氧化物、錳氧化物、硫氧化物；或該等的複鹽等。其中較佳為：鉬；鉬的氧化物、硫化物、硒化物、確化物、氰化物、鹵化物、硼化物、矽氧化物、磷氧化物、硼氧化物、錳氧化物、硫氧化物；或該等的複鹽。又，其它化合物可為合併複數金屬、複數化合物之構成，也可摻雜鎂、鉀等金屬、或硫、硼、磷等，也可為水合物。
本發明之正極中的其它化合物中，無機系之活性物質之具體例係可列舉例如：由Mo6S8、V2O5、MnO2、Mn2O3、Mn3O4、RuO2、TiO2、Co3O4、
MoO3、Co3O4、CoO、CoO2、WO3、PbO2、Pb3O4、NiFe(CN)6、CuFe(CN)6、Ni[Fe(CN)6]0.7‧4.7H2O、Cu[Fe(CN)6]0.7‧3.6H2O、MgMo6S8、MgVPO4F、MgFePO4F、MgMnPO4F、MgFePO4、Mg0.1V2O5、MgNiO2、MgCoO2、MgCo2O4、TiNb2O7、Mg0.5Hf0.5Sc1.0(MoO4)3、MgZrWO4、MgFe2O4、MgMn2O4、MgNi2O4、MgCr2O4、MgCoSiO4、MgFeSiO4、MgNiSiO4、MgMnSiO4、MgNi0.9Mn0.1SiO4、MgVSiO4、MgCuSiO4、Mg1.03Mn0.97SiO4、MgMnNiO4、MgMn1.15Ni0.6Ti0.25O4、Mg0.75Fe0.25Ca(SiO3)2、Mg0.59Co0.41CaSiO、Mg0.71Fe1.29(SiO3)2、Mg1.88Fe0.12(SiO3)2、MgAg0.5Fe0.95Nb0.05O4、Mg2SiO4、KMnO4、Mg(MnO4)2、NiCl2、CoCl2、FeCl2、CrCl2、FeF3、MnF3、LaF3、NiS、FeS、CuS、CoS、ZrS2、WS2、CoS2、MoS2、MnS2、NbS2、NbS3、TiS2、TiB2、ZrB2、MoB2、VS2、WSe2、Cu2Se、Mo9Se11、NiSSe、VBO3、TiBO3、MnBO3、CoBO3、V0.5Fe0.5BO3、V0.5Ti0.5BO3、V0.5Ti0.3Fe0.2BO3、V2O5‧MgCl2‧P2O5所構成之活性物質；Fe2+、Cu2+、Ti2+、Cd2+等金屬陽離子與多硫化物的鹽；摻雜硼(B)之Mg2SiO4；TiNb2O7與石墨烯之複合物；KMnO4與鹽酸所合成之非晶質構造之活性物質；MoS2或V2O5之碳複合物；氣凝膠狀V2O5；奈米線狀Mn3O4；包含結晶水之MnO2；多孔之Mn3O4奈米粒子；奈米管狀之TiS2；摻雜鉀之K-αMnO2；普魯士藍類似物等。
又，上述其它化合物中，可含有下列者作為可吸留或釋出鎂或鎂離子之活性物質，例如可含有：硫；有機硫化合物；自由基化合物；有機化合物；高分子化合物；含硫高分子化合物；自由基高分子；功能性化合物；層狀碳、多孔碳、活性碳等會形成雙電層之材料等。如此材料可包含以鎂經氧化之形態，可為混合有硫、磷、硼等之形態。又，可為一部分經鹵化之形態。
本發明之正極中的其它化合物中，有機系之活性物質之具體例例係可列舉例如：紅胺酸、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑(2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole；DMcT)、三氧三角烯(trioxotriangulene)、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶基氧化物(TEMPO)、4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶基氧化物(4-羥基-TEMPO)、二甲氧基苯醌(DMBQ)、9,10-蒽醌、卟啉、鎂卟啉、酞青素、酞青素鎂、鎂蒽、聚苯胺、聚醌衍生物、醌系高分子、聚(氫醌基苯醌基硫醚)(Poly(hydroquinoyl-benzoquinonyl sulfide))、多硫化碳炔(Carbyne polysulfide)、聚-2,2'-二硫二苯胺(poly-2,2'-dithiodianiline；PDTDA)、聚(4-甲基丙烯醯氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物)(PTMA)、聚(蒽醌基)硫醚(Poly(anthraquinonyl)sulfide)、富勒烯、S-BUMB18C6、S-UOEE、氟化石墨、混合有銅之氟化石墨、氟化石墨烯等。
相對於形成正極材料層之材料的總質量，上述支援電解質、離子傳導性聚合物、及其它化合物含量係根據一般該領域的使用量適當地設定即可。
上述集電體、導電助劑、黏合劑、支援電解質、離子傳導性聚合物、及其它化合物皆可使用市售品，或使用藉由本身之習知方法適當地合成者即可。
本發明之正極之製作只要根據本身習知方法進行即可，具體之製作方法例如可將本發明之銀或銀化合物、以及視需要之上述導電助劑、黏合劑、支援電解質、離子傳導性聚合物、及/或其它化合物適當地混合而製作正極材料層形成用組成物，接著將該組成物塗佈或壓接於集電體上，使其乾燥並於集電體上形成正極材料層，藉此而製作。
本發明之正極製作中，藉由在製作正極材料層形成用組成物時使用適當溶劑，可使該組成物形成為膏狀或漿體狀。該溶劑可列舉例如：水、N-甲
基-2-吡咯啶酮(NMP)、二甲基甲醯胺、二甲基乙醯胺、甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈、四氫呋喃、γ-丁內酯、甲苯、甲基乙基酮、乙酸乙酯、二噁烷等，較佳為水、NMP。
本發明之正極製作中，正極材料層形成用組成物之使用量以乾燥後之正極材料層成為所求厚度之方式適當地設定即可。本發明之正極中，正極材料層之厚度(集電體上之塗佈層之厚度)並無特別限定，一般為1μm以上1000μm以下，較佳為1μm以上500μm以下，更佳為1μm以上300μm以下。
本發明之正極製作中，將正極材料層形成用組成物塗佈於集電體上係根據本身習知方法進行即可，具體塗佈方法例如使用自行式塗佈器、噴墨法、刮刀法、噴霧法、或此等的組合即可。
本發明之正極製作中，正極材料層形成用組成物之乾燥係根據本身習知方法進行即可，一般係藉由加熱處理來進行。加熱時之乾燥條件(是否需要真空、乾燥時間、乾燥溫度)係依正極材料層形成用組成物之塗佈量或揮發速度而適當設定即可。具體之乾燥方法例如在真空中一般在50℃以上150℃以下，較佳在70℃以上130℃以下，一般為1小時以上20小時以下，較佳為3小時以上12小時以下進行乾燥即可。
本發明之電極製作中可視需要而在乾燥後進行壓製處理。該壓製處理係根據本身習知方法進行即可，具體之壓製方法可列舉例如：壓延輥法、平板壓製等，較佳為壓延輥法。
[本發明之負極]
本發明之負極係在本發明之鎂電池中使用作為負極，係含有金屬鎂或鎂合金者。本發明之負極可僅含有1種金屬鎂或鎂合金，亦可含有2種以上，較佳為
僅含有1種。又，較佳為含有金屬鎂。在此，金屬鎂或鎂合金可使用作為集電體，也可使用作為負極活性物質。
本發明之負極中，鎂合金只要為可吸留/釋出鎂離子之材料即可，可使用一般該領域中所使用之習知鎂合金。具體上可列舉例如：Mg-Bi合金、Mg-Sb合金、Mg-In合金、Mg-Zn合金、Mg-Zr合金、Mg-Sn合金、Mg-Cd合金、Mg-Co合金、Mg-Mn合金、Mg-Ga合金、Mg-Pb合金、Mg-Ni合金、Mg-Cu合金、Mg-Al合金、Mg-Ca合金、Mg-Li合金、Mg-Bi-Sb合金、Mg-Al-Zn合金、Mg-Zn-Zr合金、Mg-In-Ni合金、其它含有稀土元素之合金等。
本發明之負極除了金屬鎂或鎂合金以外，可視需要含有金屬鎂或鎂合金以外之物質所構成之集電體、導電助劑、黏合劑、支援電解質、離子傳導性聚合物、及/或其它化合物。具體而言，作為負極本身亦可使用金屬鎂或鎂合金，又，作為為具有集電體及形成於其表面之負極材料層者，該負極材料層可使用金屬鎂或鎂合金、以及視需要之導電助劑、黏合劑、支援電解質、離子傳導性聚合物、及/或其它化合物。其中較佳為負極本身使用金屬鎂或鎂合金者。可含在本發明之負極中之集電體、導電助劑、黏合劑、支援電解質、離子傳導性聚合物、及其它化合物係可列舉與可含在本發明之正極者相同者，較佳者亦同。
負極材料層中使用金屬鎂或鎂合金時，本發明之負極中，相對於形成負極材料層之材料的總質量，金屬鎂或鎂合金之含量至少為50質量%以上，較佳為80質量%以上，更佳為90質量%以上。本發明之負極含有2種以上之金屬鎂或鎂合金時，使該等總質量成為該含量即可。
在負極材料層中使用金屬鎂或鎂合金時，本發明之負極之製作方法可以與本發明之正極之製作方法相同方式進行。
[本發明之電解液：通式(I)所示之化合物]
[通式(I)中，R1、X1及X2係與上述相同。]
通式(I)之X1及X2為氯原子或溴原子，較佳為氯原子。
通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。又，碳數1至6之烷基中，較佳為碳數1至4者，更佳為碳數1或2者。具體上可列舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基等，較佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基，更佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基，又更佳為甲基、乙基，特佳為甲基。
通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。又，碳數1至6之烷氧基中，較佳為碳數1至4者，更佳為碳數1或2者。具體上可列舉例如：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、正己氧基等，較佳為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基，更佳為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基，又更佳為甲氧基、乙氧基，特佳為甲氧基。
通式(I)之R1中的碳數6至18之芳基可列舉例如：苯基、萘基、蒽基等，較佳為苯基、萘基，更佳為苯基。
通式(I)之R1中的碳數6至18之芳基的取代基之鹵素基可列舉例如：氟基、氯基、溴基、碘基，較佳為氟基。
通式(I)之R1中的碳數6至18之芳基的取代基之烷基一般為碳數1至6，較佳為碳數1至4，更佳為碳數1或2。又，可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。具體上係可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基之具體例相同者，較佳者亦同。
通式(I)之R1中的碳數6至18之芳基的取代基之烷氧基一般為碳數1至6，較佳為碳數1至4，更佳為碳數1或2。又，可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。具體上係可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基之具體例相同者，較佳者亦同。
通式(I)之R1中的「具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之碳數6至18之芳基」之具體例係可列舉例如：下述通式(I-1)至(I-3)所示之基，較佳為通式(I-1)或(I-2)所示之基，更佳為通式(I-1)所示之基。
[通式(I-1)中，R8表示-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基，n1表示0至5之整數]。
[通式(I-2)中，n2表示0至7之整數，R8係與上述相同]。
[通式(I-3)中，n3表示0至9之整數，R8係與上述相同]。
通式(I-1)至(I-3)之R8中的鹵素基、烷基及烷氧基係可列舉與通式(I)之R1中的碳數6至18之芳基的取代基之鹵素基、烷基及烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(I-1)至(I-3)之R8較佳為-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、乙烯基、苯基、苯氧基；更佳為-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、氟基、氯基、溴基、碘基、直鏈狀之碳數1至4之烷基、直鏈狀之碳數1至4之烷氧基、乙烯基、苯基、苯氧基；又更佳為-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、氟基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、苯氧基；特佳為-B(OMgCl)2基、氟基、甲基、甲氧基、苯基、苯氧基。
通式(I-1)之n1較佳為0至3之整數，更佳為0至2之整數，特佳為0。
通式(I-2)之n2較佳為0至3之整數，更佳為0。
通式(I-3)之n3較佳為0至3之整數，更佳為0。
通式(I-1)所示之基之較佳具體例係可列舉例如：苯基；-C6H4-B(OMgCl)2基、-C6H4-B(OMgBr)2基；氟苯基、二氟苯基、三氟苯基；甲苯基、茬基、均三甲苯基、乙基苯基、二乙基苯基、三乙基苯基；甲氧基苯基、二甲氧基苯基、三甲氧基苯基、乙氧基苯基、二乙氧基苯基、三乙氧基苯基；聯苯基；苯氧基苯基等，更佳為苯基、-C6H4-B(OMgCl)2基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、茬基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基、聯苯基、苯氧基苯基，特佳為苯基。
通式(I-2)所示之基之較佳具體例係可列舉例如：萘基；-C10H6-B(OMgCl)2基、-C10H6-B(OMgBr)2基；氟萘基、二氟萘基、三氟萘基；甲基萘基、二甲基萘基、三甲基萘基、乙基萘基、二乙基萘基、三乙基萘基；甲氧基萘基、
二甲氧基萘基、三甲氧基萘基、乙氧基萘基、二乙氧基萘基、三乙氧基萘基；苯基萘基；苯氧基萘基等，更佳為萘基。
通式(I-3)所示之基之較佳具體例係可列舉例如：蒽基；-C14H8-B(OMgCl)2基、-C14H8-B(OMgBr)2基；氟蒽基、二氟蒽基、三氟蒽基；甲基蒽基、二甲基蒽基、三甲基蒽基、乙基蒽基、二乙基蒽基、三乙基蒽基；甲氧基蒽基、二甲氧基蒽基、三甲氧基蒽基、乙氧基蒽基、二乙氧基蒽基、三乙氧基蒽基；苯基蒽基；苯氧基蒽基等，更佳為蒽基。
通式(I)之R1中的單環之雜環基可列舉5至6員環之單環式雜環基。該單環式雜環基所具有之雜原子可列舉氮原子、氧原子、硫原子等，較佳為氧原子、硫原子，更佳為氧原子。又，該單環式雜環基所具有之雜原子數為1個以上，較佳為1至2個，更佳為1個。具體上可列舉例如：呋喃、噻吩、吡咯、2H-吡咯、1-吡咯啉、2-吡咯啉、3-吡咯啉、吡咯啶等具有1個雜原子之5員環之雜環基；噁唑、異噁唑、噻唑、異噻唑、咪唑、吡唑、咪唑啉、咪唑啶、1-吡唑啉、2-吡唑啉、3-吡唑啉、吡唑啶等具有2個雜原子之5員環之雜環基；呋咱(furazan)、三唑、噁二唑、噻二唑等具有3個雜原子之5員環之雜環基；四唑等具有4個雜原子之5員環之雜環基；2H-吡喃、4H-吡喃、噻喃、吡啶、哌啶等具有1個雜原子之6員環之雜環基；噠嗪、嘧啶、吡嗪、哌嗪、嗎啉等具有2個雜原子之6員環之雜環基；三嗪等具有3個雜原子之6員環之雜環基等。其中較佳為具有1至2個雜原子之5至6員環之雜環基，更佳為具有1至2個雜原子之5至6員環之不飽和性(具有雙鍵)雜環基，又更佳為呋喃、噻吩、吡咯、噁唑、異噁唑、噻唑、異噻唑、咪唑、吡唑、吡啶、噠嗪、嘧啶、吡嗪，又再更佳為呋喃、噻吩、吡咯、吡啶，特佳為呋喃。
通式(I)之R1中的二環之雜環基可列舉5至6員環之單環式雜環彼此稠合而成之二環系雜環基、5至6員環之單環式雜環與苯稠合而成之二環系雜環基等。該二環系雜環基所具有雜原子可列舉氮原子、氧原子、硫原子等，較佳為氧原子、硫原子，更佳為氧原子。又，該二環系雜環基所具有之雜原子數為1個以上，較佳為1至2個，更佳為1個。具體上可列舉例如：苯并呋喃、異苯并呋喃、1-苯并噻吩、2-苯并噻吩、吲哚、異吲哚、吲哚啉、異吲哚啉、吲哚嗪(indolizine)等具有1個雜原子之5員環之單環式雜環與苯稠合而成之二環系雜環基；2H-
唏(2H-chromene)、4H-
唏、1H-異
唏、3H-異
唏、
唍(chromane)、異
唍、喹啉、異喹啉、4H-喹嗪等具有1個雜原子之6員環之單環式雜環與苯稠合而成之二環系雜環基；苯并咪唑、苯并噻唑、1H-吲唑等具有2個雜原子之5員環之單環式雜環與苯稠合而成之二環系雜環基；噌啉、喹唑啉、喹噁啉(quinoxaline)、1,8-萘啶(1,8-naphthyridine)、酞嗪等具有2個雜原子之6員環之單環式雜環與苯稠合而成之二環系雜環基等。其中較佳為具有1個雜原子之5員環之單環式雜環與苯稠合而成之二環系雜環，更佳為苯并呋喃、異苯并呋喃、1-苯并噻吩、2-苯并噻吩、吲哚、異吲哚，特佳為苯并呋喃。
該二環系雜環基含有苯環時，較佳取代基為位於該苯環上者。
通式(I)之R1中的「具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之單環或二環之雜環基」之具體例係可列舉例如：下述通式(I-4)至(I-7)所示之基，較佳為通式(I-4)、(I-5)或(I-7)所示之基，更佳為通式(I-4)或(I-5)所示之基，特佳為通式(I-4)所示之基。
[通式(I-4)中，R9表示-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基，Y2表示氧原子、硫原子或-NR10-基(R10表示氫原子或碳數1至6之烷基)，n4表示0至3之整數]。
[通式(I-5)中，n5表示0至4之整數，R9係與上述相同]。
[通式(I-6)中，n6表示0至5之整數，R9及Y2係與上述相同]。
[通式(I-7)中，n7表示0至5之整數，R9及Y2係與上述相同]。
通式(I-4)至(I-7)之R9中的鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基及苯氧基可列舉與通式(I)之R1中的碳數6至18之芳基的取代基之鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基及苯氧基相同者，較佳者亦同。
通式(I-4)至(I-7)中的R9之較佳者可列舉與通式(I-1)至(I-3)中的R8之較佳者相同者。
通式(I-4)至(I-7)之Y2中，-NR10-基中之R10中的碳數1至6之烷基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基相同者，較佳者亦同。
通式(I-4)至(I-7)之Y2中，-NR10-基中之R10較佳為氫原子、甲基、乙基，更佳為氫原子、甲基，特佳為氫原子。
亦即，通式(I-4)至(I-7)之Y2中的-NR10-基較佳為-NH-基、-NCH3-基、-NC2H5-基，更佳為-NH-基、-NCH3-基，特佳為-NH-基。
通式(I-4)至(I-7)之Y2較佳為氧原子、硫原子，更佳為氧原子。
通式(I-4)之n4較佳為0至2之整數，更佳為0。
通式(I-5)之n5較佳為0至2之整數，更佳為0。
通式(I-6)之n6較佳為0至2之整數，更佳為0。
通式(I-7)之n7較佳為0至2之整數，更佳為0。
通式(I-4)至(I-7)所示之基之較佳具體例係可列舉例如：下述通式(I-4’)至(I-7’)所示之基，較佳為通式(I-4’)、(I-5’)或(I-7’)所示之基，更佳為通式(I-4’)或(I-5’)所示之基，特佳為通式(I-4’)所示之基。
[通式(I-4’)至(I-7’)中，Y2係與上述相同。]
通式(I-4’)所示之基之具體例係可列舉例如：下述基等。
通式(I-5’)所示之基之具體例係可列舉例如：下述基。
通式(I-6’)所示基之具體例係可列舉例如：下述基等。
上述具體例中較佳為下述基。
通式(I-7’)所示基之具體例係可列舉例如：下述基等。
上述具體例中較佳為下述基。
通式(I)之R1較佳為-OMgCl基、-OMgBr基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、苯氧基、通式(I-1)至(I-3)所示之基、通式(I-4)至(I-7)所示之基；更佳為-OMgCl基、-OMgBr基、直鏈狀之碳數1至4之烷基、直鏈狀之碳數1至4之烷氧基、苯氧基、通式(I-1)至(I-3)所示之基、通式(I-4’)至(I-7’)所示之基。具體上可列舉例如：-OMgCl基、-OMgBr基；甲基、乙基、正丙基、正丁基；甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基；苯氧基；苯基、-C6H4-B(OMgCl)2
基、-C6H4-B(OMgBr)2基、氟苯基、二氟苯基、三氟苯基、甲苯基、茬基、均三甲苯基、乙基苯基、二乙基苯基、三乙基苯基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基、三甲氧基苯基、乙氧基苯基、二乙氧基苯基、三乙氧基苯基、聯苯基、苯氧基苯基；萘基；蒽基；下述基。
上述具體例中較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苯基、-C6H4-B(OMgCl)2基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、茬基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基、聯苯基、苯氧基苯基、萘基、蒽基、下述基；更佳為-OMgCl基、苯基；特佳為-OMgCl基。
通式(I)所示之化合物之較佳具體例係可列舉例如：下述通式(I’)所示之化合物。
[通式(I’)中，R11表示-OMgCl基、-OMgBr基、直鏈狀之碳數1至4之烷基、直鏈狀之碳數1至4之烷氧基、苯氧基、上述通式(I-1)至(I-3)所示之基或上述通式(I-4’)至(I-7’)所示之基，X1及X2係與上述相同]。
通式(I’)之R11中的直鏈狀之碳數1至4之烷基較佳為甲基、乙基，更佳為甲基。
通式(I’)之R11中的直鏈狀之碳數1至4之烷氧基較佳為甲氧基、乙氧基，更佳為甲氧基。
通式(I’)之R11較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯氧基、苯基、-C6H4-B(OMgCl)2基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、茬基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基、聯苯基、苯氧基苯基、萘基、蒽基、下述基；更佳為-OMgCl基、苯基；特佳為-OMgCl基。
通式(I’)所示之化合物之具體例係可列舉例如：下述化合物，其中較佳為B(OMgCl)3、C6H5B(OMgCl)2，更佳為B(OMgCl)3。
通式(I)所示之化合物除了上述具體例以外，還可適當使用國際公開WO2016/084924號公報所記載之化合物之具體例及較佳者。
[本發明之電解液：通式(II)所示之化合物].
[通式(II)中，Y1、X3及R2至R4係與上述相同。]
通式(II)之Y1為碳原子或矽原子，較佳為矽原子。
通式(II)之X3為氯原子或溴原子，較佳為氯原子。
通式(II)之R3及R4中的碳數1至6之烷基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基相同者，較佳者亦同。
通式(II)之R3及R4中的碳數1至6之烷基的取代基之鹵素基可列舉例如：氟基、氯基、溴基、碘基，較佳為氟基。
通式(II)之R3及R4中的具有鹵素基作為取代基之碳數1至6之烷基為烷基上的1至13個氫原子經鹵素基取代者，較佳為1至3個或所有氫原子經鹵素基取代者，更佳為1個或所有氫原子經鹵素基取代者，特佳為所有氫原子經鹵素基取代者(全鹵烷基)。該鹵素基可鍵結於構成烷基之任一碳原子，較佳為鍵結於烷基末端之碳原子。
通式(II)之R3及R4中的具有鹵素基作為取代基之碳數1至6之烷基之具體例係可列舉例如：三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、氟甲基、氟乙基、氟正丙基、氟異丙基、氟正丁基、氟異丁基、氟第二丁基、氟第三丁基等。其中較佳為三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基，更佳為三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、全氟正丁基，特佳為三氟甲基。
通式(II)之R3及R4中的碳數1至6之烷基的取代基之烷氧基一般為碳數1至6，較佳為碳數1至4，更佳為碳數1或2。又，可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。具體上係可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基之具體例相同者，較佳者亦同。
通式(II)之R3及R4中的具有烷氧基作為取代基之碳數1至6之烷基之取代基數一般為1至3個，較佳為1個。該烷氧基可鍵結於構成烷基之任一碳原子，較佳為鍵結於烷基末端之碳原子。
通式(II)之R3及R4中的具有烷氧基作為取代基之碳數1至6之烷基之具體例係可列舉例如：甲氧基甲基、乙氧基甲基、正丙氧基甲基、異丙氧基甲基、正丁氧基甲基、異丁氧基甲基、第二丁氧基甲基、第三丁氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、正丙氧基乙基、異丙氧基乙基、正丁氧基乙基、異丁氧基乙基、第二丁氧基乙基、第三丁氧基乙基、甲氧基正丙基、乙氧基正丙基、正丙氧基正丙基、異丙氧基正丙基、正丁氧基正丙基、異丁氧基正丙基、第二丁氧基正丙基、第三丁氧基正丙基、甲氧基正丁基、乙氧基正丁基、正丙氧基正丁基、異丙氧基正丁基、正丁氧基正丁基、異丁氧基正丁基、第二丁氧基正丁基、第三丁氧基正丁基等。其中較佳為甲氧基甲基、乙氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、甲氧基正丙基、乙氧基正丙基、甲氧基正丁基、乙氧基正丁基，更佳為甲氧基甲基、乙氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基。
通式(II)之R3及R4中的「具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基」較佳為具有鹵素基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；更佳為具有氟基或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作
為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；又更佳為無取代之碳數1至6之烷基；特佳為無取代之碳數1至4之烷基。
通式(II)之R3及R4中的「具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基」之具體例係可列舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基；三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基；甲氧基甲基、乙氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、甲氧基正丙基、乙氧基正丙基、甲氧基正丁基、乙氧基正丁基等。其中較佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基，更佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基，又更佳為甲基、乙基，特佳為甲基。
通式(II)之R3及R4中的碳數2至6之烯基可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。又，碳數2至6之烯基中，較佳為碳數2至3者。具體上可列舉例如：乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基、3-丁烯基、2-丁烯基、1-丁烯基、1,3-丁二烯基、4-戊烯基、3-戊烯基、2-戊烯基、1-戊烯基、1-甲基-1-丁烯基、5-己烯基、4-己烯基、3-己烯基、2-己烯基、1-己烯基等，較佳為乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基，更佳為烯丙基。
通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基可列舉例如：苯基、萘基等，較佳為苯基。
通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之鹵素基可列舉例如：氟基、氯基、溴基、碘基，較佳為氟基。
通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之烷基一般為碳數1至6，較佳為碳數1至4，更佳為碳數1或2。又，可為直鏈狀、分支
狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。具體上係可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基之具體例相同者，較佳者亦同。
通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之鹵烷基一般為碳數1至6，較佳為碳數1至4，更佳為碳數1或2。又，可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。具體上可列舉例如：氟烷基、氯烷基、溴烷基、碘烷基，較佳為氟烷基，其中更佳為全氟烷基、單氟烷基，特佳為全氟烷基。更具體上係可列舉與通式(II)之R3及R4中的具有鹵素基作為取代基之碳數1至6之烷基之具體例相同者，較佳者亦同。
通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之烷氧基一般為碳數1至6，較佳為碳數1至4，更佳為碳數1或2。又，可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。具體上係可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基之具體例相同者，較佳者亦同。
通式(II)之R2至R4中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基之碳數6至10之芳基」之取代基數一般為1至7個，較佳為1至5個，更佳為1至2個，特佳為1個。
該芳基可於任意位置具有取代基。例如該芳基為苯基時，該苯基可於鄰位、間位、對位之任一位置具有取代基；該苯基具有1個取代基時，較佳為於對位具有取代基；該苯基具有2個取代基時，較佳為於間位具有取代基。
通式(II)之R2至R4中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基」較佳為具有鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；更佳為具有氟基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之全氟烷基或碳數1至4之烷氧
基作為取代基或無取代之苯基；又更佳為具有氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；特佳為無取代之苯基。
通式(II)之R2至R4中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基」之具體例係可列舉例如：下述通式(II-1)所示之基。
[通式(II-1)中，R12表示鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基，n8表示0至5之整數]。
通式(II-1)之R12中的鹵素基、烷基、鹵烷基及烷氧基可列舉與通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之鹵素基、烷基、鹵烷基及烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(II-1)之R12較佳為氟基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之全氟烷基、碳數1至4之烷氧基；更佳為氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基、直鏈狀之碳數1至4之烷氧基；又更佳為氟基、甲基、乙基苯基、甲氧基、乙氧基。
通式(II-1)之n8較佳為0至3之整數，更佳為0至2之整數，特佳為0。
通式(II-1)所示之基之較佳具體例係可列舉例如：苯基；氟苯基、二氟苯基；甲苯基、乙基苯基、正丙基苯基、正丁基苯基、茬基、二乙基苯基、二正丙基苯基、二正丁基苯基、均三甲苯基；甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧
基苯基、正丁氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基、二正丙氧基苯基、二正丁氧基苯基等，更佳為苯基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、乙基苯基、茬基、二乙基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基，特佳為苯基。
通式(II)之R3及R4較佳為-OMgCl基；-OMgBr基；無取代之碳數1至6之烷基；碳數2至6之烯基；具有鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基，更佳為-OMgCl基；-OMgBr基；無取代之碳數1至4之烷基；碳數2至3之烯基；具有氟基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之全氟烷基或碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基。具體上可列舉例如：-OMgCl基、-OMgBr基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基、苯基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、乙基苯基、正丙基苯基、正丁基苯基、茬基、二乙基苯基、二正丙基苯基、二正丁基苯基、均三甲苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧基苯基、正丁氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基、二正丙氧基苯基、二正丁氧基苯基等。其中較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、烯丙基、苯基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、乙基苯基、茬基、二乙基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基，更佳為-OMgCl基、甲基、烯丙基、苯基、氟苯基、甲苯基、茬基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基。
通式(II)所示之化合物之較佳具體例係可列舉例如：下述通式(II’)所示之化合物。
[通式(II’)中，R13及R14分別獨立地表示-OMgCl基、-OMgBr基、無取代之碳數1至4之烷基、碳數2至3之烯基或上述通式(II-1)所示之基，Y1、X3、R12及n8係與上述相同]。
通式(II’)之R13及R14中的無取代之碳數1至4之烷基可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等，較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基，更佳為甲基、乙基，特佳為甲基。
通式(II’)之R13及R14中的碳數2至3之烯基可列舉乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、異丙烯基等，較佳為烯丙基。
通式(II’)之R13及R14較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、烯丙基、苯基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、乙基苯基、茬基、二乙基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基，更佳為-OMgCl基、甲基、烯丙基、苯基、氟苯基、甲苯基、茬基、甲氧基苯基、二甲氧基苯基。
通式(II’)所示之化合物之具體例係可列舉例如：下述化合物。
上述具體例中較佳為下述化合物。
通式(II)所示之化合物除了上述具體例以外，還可適當使用國際公開WO2017/170976號公報所記載之化合物之具體例及較佳者。
[本發明之電解液：通式(III)所示之化合物]
[通式(III)中，m1、m2、X4及R5係與上述相同]。
通式(III)之m1為0或2，較佳為2。
通式(III)之m2在m1=0時為2，在m1=2時為0或1，較佳為1。
通式(III)之X4為氯原子或溴原子，較佳為氯原子。
通式(III)之R5中的「具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基」可列舉與通式(II)之R3及R4中的「具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基」相同者，較佳者亦同。
通式(III)之R5中的碳數1至6之烷氧基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(III)之R5中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基」可列舉與通式(II)之R2至R4中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基」相同者，較佳者亦同。
通式(III)之R5中的碳數6至10之芳氧基可列舉苯氧基、萘氧基等，較佳為苯氧基。
通式(III)之R5中的碳數6至10之芳氧基的取代基之鹵素基、烷基、鹵烷基及烷氧基可列舉與通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之鹵素基、烷基、鹵烷基及烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(III)之R5中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基之碳數6至10之芳氧基」之取代基數一般為1至7個，較佳為1至5個，更佳為1至2個，特佳為1個。
該芳氧基可於任意位置具有取代基。例如該芳氧基為苯氧基時，該苯氧基可於鄰位、間位、對位之任一位置具有取代基；該苯氧基具有1個取代基時，較佳為於對位具有取代基；該苯氧基具有2個取代基時，較佳為於間位具有取代基。
通式(III)之R5中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳氧基」較佳為具有鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基；更佳為具有氟基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之全氟烷基或碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基；又更佳為具有氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基
或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基；特佳為無取代之苯氧基。
通式(III)之R5中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基之碳數6至10之芳氧基」之具體例係可列舉例如：下述通式(III-3)所示之基。
[通式(III-3)中，R15表示鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基，n9表示0至5之整數]。
通式(III-3)之R15中的鹵素基、烷基、鹵烷基及烷氧基可列舉與通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之鹵素基、烷基、鹵烷基及烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(III-3)之R15較佳為氟基、碳數1至4之烷基、碳數1至4之全氟烷基、碳數1至4之烷氧基；更佳為氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基、直鏈狀之碳數1至4之烷氧基；又更佳為氟基、甲基、乙基苯基、甲氧基、乙氧基。
通式(III-3)之n9較佳為0至3之整數，更佳為0至2之整數，特佳為0。
通式(III-3)所示之基之較佳具體例係可列舉例如：苯氧基；氟苯氧基、二氟苯氧基；甲基苯氧基、乙基苯氧基、正丙基苯氧基、正丁基苯氧基、二甲基苯氧基、二乙基苯氧基、二正丙基苯氧基、二正丁基苯氧基；甲氧基苯氧基、乙氧基苯氧基、正丙氧基苯氧基、正丁氧基苯氧基、二甲氧基苯氧基、二乙氧基
苯氧基、二正丙氧基苯氧基、二正丁氧基苯氧基等，更佳為苯氧基、氟苯氧基、二氟苯氧基、甲基苯氧基、乙基苯氧基、二甲基苯氧基、二乙基苯氧基、甲氧基苯氧基、乙氧基苯氧基、二甲氧基苯氧基、二乙氧基苯氧基，特佳為苯氧基。
[通式(III-1)中，R6、X5及a係與上述相同。]
[通式(III-2)中，R6及b係與上述相同。]
通式(III-1)之a較佳為1或2，更佳為1。
通式(III-2)之b較佳為1或2，更佳為2。
通式(III-1)之X5為氯原子或溴原子，較佳為氯原子。
通式(III-1)及(III-2)之R6中的「具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基」可列舉與通式(II)之R3及R4中的「具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基」相同者，較佳者亦同。
通式(III-1)及(III-2)之R6中的碳數1至6之烷氧基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(III-1)及(III-2)之R6中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基」可列舉與通式(II)之R2至R4中的
「具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基」相同者，較佳者亦同。
通式(III-1)及(III-2)之R6中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基、或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳氧基」可列舉與通式(III)之R5中的「具有鹵素基、烷基、鹵烷基、或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳氧基」相同者，較佳者亦同。
通式(III-1)及(III-2)之R6較佳為-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；具有鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基，更佳為-OMgCl基；-OMgBr基；無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；具有氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基，又更佳為-OMgCl基；無取代之碳數1至4之烷基；碳數1至4之烷氧基；無取代之苯基；無取代之苯氧基，特佳為-OMgCl基；無取代且直鏈狀之碳數1至4之烷基；直鏈狀之碳數1至4之烷氧基；無取代之苯基；無取代之苯氧基。具體上可列舉例如：-OMgCl基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、苯基、苯氧基等，較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、苯氧基，更佳為-OMgCl基。
通式(III-1)所示之基之具體例係可列舉例如：下述通式(III-4)所示之基。
[通式(III-4)中，a個R16分別獨立地表示-OMgCl基、-OMgBr基、無取代之碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、上述通式(II-1)所示之基或上述通式(III-3)所示之基，X5及a係與上述相同]。
通式(III-4)之R16中的無取代之碳數1至6之烷基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基相同者，較佳者亦同。
通式(III-4)之R16中的碳數1至6之烷氧基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(III-4)之R16較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、苯基、苯氧基，更佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、苯氧基，特佳為-OMgCl基。
通式(III-4)所示之基中較佳為下式(III-5)所示之基。
通式(III)中的2個R5形成通式(III-2)時，通式(III)為下述通式(III-6)所示之環構造。
[通式(III-6)中，m3表示0或1，R6、X4及b係與上述相同]。
通式(III-6)之m3為0或1，較佳為1。
通式(III-2)之具體例係可列舉例如：下述通式(III-7)。
[通式(III-7)中，R16及b係與上述相同。]
通式(III-7)中較佳為下式(III-8)。
通式(III)之R5較佳為-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；具有鹵素基、碳數1至6之烷基、碳數1至6之鹵烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基；通式(III-4)所示之基；2個R5形成通式(III-7)，更佳為-OMgCl基；-OMgBr基；無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基或直鏈
狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；具有氟基、直鏈狀之碳數1至4之烷基或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基；通式(III-4)所示之基；2個R5形成通式(III-7)，又更佳為-OMgCl基；無取代之碳數1至4之烷基；碳數1至4之烷氧基；具有直鏈狀之碳數1至4之烷基或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；具有直鏈狀之碳數1至4之烷基或直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯氧基；式(III-5)所示之基；2個R5形成式(III-8)，特佳為-OMgCl基；無取代且直鏈狀之碳數1至4之烷基；直鏈狀之碳數1至4之烷氧基；具有直鏈狀之碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；無取代之苯氧基；式(III-5)所示之基；2個R5形成式(III-8)。具體上可列舉例如：-OMgCl基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧基苯基、正丁氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基、二正丙氧基苯基、二正丁氧基苯基、苯氧基、式(III-5)所示之基、2個R5所形成之式(III-8)等，較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基、苯氧基、式(III-5)所示之基、2個R5所形成之式(III-8)，特佳為-OMgCl基、甲基、苯基、甲氧基苯基、苯氧基、式(III-5)所示之基。
通式(III)所示之化合物之較佳具體例係可列舉例如：下述通式(III’-1)或(III’-2)所示之化合物。
[通式(III’-1)及(III’-2)中，R17、R19及R20分別獨立地表示-OMgCl基、-OMgBr基、無取代之碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、上述通式(II-1)所示之基或上述通式(III-3)所示之基，R18表示-OMgCl基、-OMgBr基、無取代之碳數1至6之烷基、碳數1至6之烷氧基、上述通式(II-1)所示之基、上述通式(III-3)所示之基或上述通式(III-4)所示之基，可由R17與R18形成上述通式(III-7)，X4係與上述相同]。
通式(III’-1)及(III’-2)之R17至R20中的無取代之碳數1至6之烷基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基相同者，較佳者亦同。
通式(III’-1)及(III’-2)之R17至R20中的碳數1至6之烷氧基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(III’-1)之R17較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧基苯基、正丁氧基苯基、苯氧基、由R17與R18所形成之式(III-8)，更佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、苯氧基、由R17與R18所形成之式(III-8)，特佳為-OMgCl基、甲基、苯基、甲氧基苯基、苯氧基。
通式(III’-1)之R18較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧基苯基、正丁氧基苯基、苯氧基、式(III-5)所示之基、由R17與R18所形成之式(III-8)，更佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、苯氧基、式(III-5)所示之基、由R17與R18所形成之式(III-8)，特佳為-OMgCl基、甲基、苯基、甲氧基苯基、苯氧基、式(III-5)所示之基。
通式(III’-2)之R19及R20較佳為-OMgCl基、甲基、乙基、正丙基、正丁基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、正丁氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧基苯基、正丁氧基苯基、苯氧基，更佳為-OMgCl基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、苯氧基，特佳為-OMgCl基、甲基、苯基、甲氧基苯基、苯氧基。
通式(III’-1)所示之化合物之具體例係可列舉例如：下述化合物。
上述具體例中較佳為下述化合物。
上述具體例中更佳為下述化合物。
通式(III’-2)所示之化合物之具體例係可列舉例如：下述化合物。
上述具體例中較佳為下述化合物。
上述具體例中更佳為下述化合物。
通式(III)所示之化合物除了上述具體例以外，還可適當使用國際公開WO2017/204322號公報所記載之化合物之具體例及較佳者。
[本發明之電解液：通式(IV)所示之化合物]
[通式(IV)中，X6及R21係與上述相同。]
通式(IV)之X6為氯原子或溴原子，較佳為氯原子。
通式(IV)之R21中的碳數1至10之烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。又，碳數1至10之烷基中較佳為碳數1至6者，更佳為碳數1至4者，又更佳為碳數1或2者。具體上可列舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等，較佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基，更佳為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基，又更佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基，特佳為甲基、乙基。
通式(IV)之R21中的碳數1至10之鹵烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。又，碳數1至10之
鹵烷基中較佳為碳數1至6者，更佳為碳數1至4者。具體上可列舉例如：碳數1至10之氟烷基、碳數1至10之氯烷基、碳數1至10之溴烷基、碳數1至10之碘烷基，較佳為碳數1至10之氟烷基，更佳為碳數1至6之全氟烷基、碳數1至6之單氟烷基，又更佳為碳數1至4之全氟烷基。
通式(IV)之R21中的碳數1至10之鹵烷基之具體例係可列舉例如：三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、全氟正戊基、全氟正己基、全氟正庚基、全氟正辛基、全氟正壬基、全氟正癸基、氟甲基、氟乙基、氟正丙基、氟異丙基、氟正丁基、氟異丁基、氟第二丁基、氟第三丁基、氟正戊基、氟正己基、氟正庚基、氟正辛基、氟正壬基、氟正癸基、三氯甲基、五氯乙基、七氯正丙基、全氯正丁基、全氯正戊基、全氯正己基、全氯正庚基、全氯正辛基、全氯正壬基、全氯正癸基、三溴甲基、五溴乙基、七溴正丙基、全溴正丁基、全溴正戊基、全溴正己基、全溴正庚基、全溴正辛基、全溴正壬基、全溴正癸基、三碘甲基、五碘乙基、七碘正丙基、全碘正丁基、全碘正戊基、全碘正己基、全碘正庚基、全碘正辛基、全碘正壬基、全碘正癸基等。其中較佳為三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基，更佳為三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、全氟正丁基。
通式(IV)之R21中的「具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基之碳數1至10之烷基」及「具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基之碳數1至10之鹵烷基」為烷基或鹵烷基上的1個或複數個氫原子經-SO3MgCl基或-SO3MgBr基取代者，其中較佳為1個氫原子經-SO3MgCl基或-SO3MgBr基取代者，更佳為1個氫原子經-SO3MgCl基取代者。複數個氫原子被取代時，較佳為
皆經-SO3MgCl基取代者或皆經-SO3MgBr基取代者，更佳為皆經-SO3MgCl基取代者。又，-SO3MgCl基或-SO3MgBr基可鍵結於構成該烷基或鹵烷基之任一碳原子，較佳為鍵結於該烷基或鹵烷基末端之碳原子。
通式(IV)之R21中的「具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至10之烷基」較佳為具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；更佳為具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；又更佳為具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之碳數1至4之烷基。具體上可列舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、-CH2-SO3MgCl基、-C2H4-SO3MgCl基、-C3H6-SO3MgCl基、-C4H7-SO3MgCl基等，較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基、-CH2-SO3MgCl基、-C2H4-SO3MgCl基、-C3H6-SO3MgCl基、-C4H7-SO3MgCl基，更佳為甲基、乙基、-CH2-SO3MgCl基、-C2H4-SO3MgCl基。
通式(IV)之R21中的「具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至10之鹵烷基」較佳為無取代之碳數1至10之鹵烷基，更佳為無取代之碳數1至10之氟烷基，又更佳為無取代之碳數1至6之氟烷基，特佳為無取代之碳數1至4之全氟烷基。具體上可列舉例如：三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基等，較佳為三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、全氟正丁基。
通式(IV)之R21中的碳數6至14之芳基可列舉例如：苯基、萘基、蒽基等，較佳為苯基、萘基，更佳為苯基。
通式(IV)之R21中的碳數6至14之芳基的取代基之鹵素基、烷基及烷氧基可列舉與通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之鹵素基、烷基及烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(IV)之R21中的「具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、鹵素基、烷基或烷氧基作為取代基之碳數6至14之芳基」之取代基數一般為1至3個，較佳為1至2個，更佳為1個。
該芳基可於任意位置具有取代基。例如該芳基為苯基時，該苯基可於鄰位、間位、對位之任一位置具有取代基；該苯基具有1個取代基時，較佳為於對位具有取代基；該苯基具有2個取代基時，較佳為於間位具有取代基。
通式(IV)之R21中的「具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、鹵素基、烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至14之芳基」較佳為具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、鹵素基，碳數1至6之烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；更佳為具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、氟基、碳數1至4之烷基或碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；又更佳為具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之苯基；又再更佳為具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之苯基；特佳為無取代之苯基。具體上可列舉例如：苯基、-C6H4-SO3MgCl基、-C6H4-SO3MgBr基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、乙基苯基、正丙基苯基、正丁基苯基、茬基、二乙基苯基、二正丙基苯基、二正丁基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧基苯基、正丁氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基、二正丙氧基苯基、二正丁氧基苯基等，較佳為苯基、-C6H4-SO3MgCl基、-C6H4-SO3MgBr基、氟苯基、甲苯基、乙基苯基、甲氧基苯
基、乙氧基苯基，更佳為苯基、-C6H4-SO3MgCl基、-C6H4-SO3MgBr基，又更佳為苯基、-C6H4-SO3MgCl基，特佳為苯基。
通式(IV)之R21中的「具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之聯苯基」較佳為具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之聯苯基，更佳為無取代之聯苯基。
通式(IV)之R21較佳為具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；無取代之碳數1至10之鹵烷基；具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、鹵素基、碳數1至6之烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之聯苯基，更佳為具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；無取代之碳數1至10之氟烷基；具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、氟基、碳數1至4之烷基或碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之聯苯基，又更佳為具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；無取代之碳數1至6之氟烷基；具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之苯基；具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之聯苯基，特佳為具有-SO3MgCl基作為取代基或無取代之碳數1至4之烷基；無取代之碳數1至4之全氟烷基；無取代之苯基；無取代之聯苯基。
通式(IV)所示之化合物之較佳具體例係可列舉例如：下述通式(IV’-1)或(IV’-2)所示之化合物。
[通式(IV’-1)及(IV’-2)中，X7表示氯原子或溴原子，R22表示無取代之碳數1至6之烷基；無取代之碳數1至10之鹵烷基；具有鹵素基、碳數1至6之烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；或無取代之聯苯基，R23表示無取代之碳數1至6之伸烷基、無取代之伸苯基或無取代之伸聯苯基，X6係與上述相同]。
通式(IV’-1)之R22中的無取代之碳數1至6之烷基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基相同者，較佳者亦同。
通式(IV’-1)之R22中的無取代之碳數1至10之鹵烷基可列舉與通式(IV)之R21中的碳數1至10之鹵烷基相同者，較佳者亦同。
通式(IV’-1)之R22中的苯基的取代基之鹵素基、烷基及烷氧基可列舉與通式(II)之R2至R4中的碳數6至10之芳基的取代基之鹵素基、烷基及烷氧基相同者，較佳者亦同。
通式(IV’-1)之R22中的「具有鹵素基、碳數1至6之烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基之苯基」之取代基數一般為1至3個，較佳為1至2個，更佳為1個。
該苯基可於鄰位、間位、對位之任一位置具有取代基；該苯基具有1個取代基時，較佳為於對位具有取代基；該苯基具有2個取代基時，較佳為於間位具有取代基。
通式(IV’-1)之R22中的「具有鹵素基、碳數1至6之烷基或碳數1至6之烷氧基作為取代基或無取代之苯基」較佳為具有氟基、碳數1至4之烷基或碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；更佳為無取代之苯基。具體上可列舉例如：苯基、氟苯基、二氟苯基、甲苯基、乙基苯基、正丙基苯基、正丁基苯基、茬基、二乙基苯基、二正丙基苯基、二正丁基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、正丙氧基苯基、正丁氧基苯基、二甲氧基苯基、二乙氧基苯基、二正丙氧基苯基、二正丁氧基苯基等，較佳為苯基、氟苯基、甲苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基，更佳為苯基。
通式(IV’-1)之R22較佳為無取代之碳數1至6之烷基；無取代之碳數1至10之氟烷基；具有氟基、碳數1至4之烷基或碳數1至4之烷氧基作為取代基或無取代之苯基；無取代之聯苯基，更佳為無取代之碳數1至6之烷基；無取代之碳數1至6之氟烷基；無取代之苯基；無取代之聯苯基，又更佳為無取代之碳數1至4之烷基；無取代之碳數1至4之全氟烷基；無取代之苯基；無取代之聯苯基。具體上可列舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、苯基、氟苯基、甲苯基、乙基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、聯苯基等，較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基、三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、全氟正丁基、苯基、聯苯基。
通式(IV’-2)之X7為氯原子或溴原子，較佳為氯原子。
通式(IV’-2)之R23中的無取代之碳數1至6之伸烷基較佳為直鏈狀或分支狀者，更佳為直鏈狀者。又，碳數1至6之伸烷基中較佳為碳數1至4者，更佳為碳數1或2者。具體上可列舉例如：亞甲基、伸乙基、三亞甲基、四
亞甲基、五亞甲基、六亞甲基等，較佳為亞甲基、伸乙基、三亞甲基、四亞甲基，更佳為亞甲基、伸乙基。
通式(IV’-2)之R23較佳為無取代之直鏈狀之碳數1至6之伸烷基、無取代之伸苯基、無取代之伸聯苯基，更佳為亞甲基、伸乙基、三亞甲基、四亞甲基，又更佳為亞甲基、伸乙基。
通式(IV’-1)所示之化合物之具體例係可列舉例如：下述化合物。
通式(IV’-2)所示之化合物之具體例係可列舉例如：下述化合物。
上述具體例中較佳為下述化合物。
上述具體例中更佳為下述化合物。
通式(IV)所示之化合物除了上述具體例以外，還可適當使用日本特願2018-246327號說明書所記載之化合物之具體例及較佳者。
[本發明之電解液：通式(I)至(IV)所示之化合物]
通式(I)至(IV)所示之化合物可形成配位體，例如可由通式(I)至(IV)所示之化合物與後述本發明之電解液中的溶劑形成配位體。具體上係例如通式(I)至(IV)所示之化合物與四氫呋喃(THF)形成配位體時，估計會形成下述配位體。
[上述式中，R1至R5、R21、X1至X4、X6、Y1、m1及m2係與上述相同]。
又，通式(I)至(IV)所示之化合物可形成複數個配位體集合而成之聚集體，例如形成2個配位體集合而成之聚集體時，估計會成為如下述者。
[上述式中，R2至R5、R21、X3、X4、X6、Y1、m1及m2係與上述相同]。
通式(I)至(IV)所示之化合物使用市售品、或藉由本身習知方法適當合成者即可，例如使用藉由國際公開WO2016/084924號公報、國際公開WO2017/170976號公報、國際公開WO2017/204322號公報、日本特願2018-246327號說明書等所記載之製造方法而適當合成者即可。
[本發明之電解液：路易士酸]
本發明之電解液中的路易士酸係含有鈹(Be)、硼(B)、鋁(Al)、矽(Si)、錫(Sn)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鐵(Fe)、或鈷(Co)作為元素者。具體上係可列舉氟化鈹(II)、氯化鈹(II)、溴化鈹(II)等鈹化合物；氟化硼(III)、氯化硼(III)、溴化硼(III)、三苯氧基硼烷、苯基二氯硼烷、三苯基硼烷等硼化合物；氯化鋁(III)、溴化鋁(III)、碘化鋁(III)、二甲基鋁氯化物、二乙基鋁氯化物、甲基鋁二氯化物、乙基鋁二氯化物、三甲基鋁、三乙基鋁、三苯基鋁等鋁化合物；三氟甲磺酸三甲基矽酯、三甲基矽基碘、三氟甲磺酸第三丁基二甲基矽酯、三氟甲磺酸三異丙基矽酯等矽基化合物；氯化錫(IV)、溴化錫(IV)、氯化錫(II)、三氟甲磺酸錫(II)等錫化合物；氟化鈦(IV)、氯化鈦(IV)、溴化鈦(IV)、碘化鈦(IV)等鈦化合物；氟化鉻(II)、氟化鉻(III)、氯化鉻(II)、氯化鉻(III)、溴化鉻(II)、溴化鉻(III)、碘化鉻(II)、碘化鉻(III)等鉻化合物；氟化鐵(II)、氯化鐵(II)、氯化鐵(III)、溴化鐵(II)、碘化鐵(II)等鐵化合物；
氟化鈷(II)、氯化鈷(II)、溴化鈷(II)、碘化鈷(II)等鈷化合物等，較佳為硼化合物、鋁化合物，更佳為鋁化合物。如此化合物中，較佳為氯化硼(III)、氯化鋁(III)、甲基鋁二氯化物、二甲基鋁氯化物、三苯基鋁，特佳為氯化鋁(III)(AlCl3)。
[本發明之電解液：通式(A)所示之化合物]
Mg[N(SO2R7)2]2 (A)
[通式(A)中，R7係與上述相同。]
通式(A)之R7中的碳數1至6之烷基可列舉與通式(I)之R1中的碳數1至6之烷基相同者，較佳者亦同。
通式(A)之R7中的碳數1至6之全氟烷基可為直鏈狀、分支狀及環狀中之任一者，較佳為直鏈狀及分支狀，更佳為直鏈狀。又，碳數1至6之全氟烷基中較佳為碳數1至4者，更佳為碳數1或2者。具體上可列舉例如：三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基、全氟環丁基、全氟正戊基、全氟異戊基、全氟第二戊基、全氟第三戊基、全氟新戊基、全氟-2-甲基丁基、全氟-1,2-二甲基丙基、全氟-1-乙基丙基、全氟環戊基、全氟正己基、全氟異己基、全氟第二己基、全氟第三己基、全氟-2-甲基戊基、全氟-1,2-二甲基丁基、全氟-2,3-二甲基丁基、全氟-1-乙基丁基、全氟環己基等，較佳為三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基，更佳為三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、全氟正丁基，又更佳為三氟甲基、五氟乙基，特佳為三氟甲基。
通式(A)中的4個R7可相同或相異，但較佳為4個皆相同。
通式(A)中的4個R7較佳為碳數1至6之烷基、碳數1至6之全氟烷基，更佳為碳數1至6之全氟烷基。具體上可列舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基；三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、七氟異丙基、全氟正丁基、全氟異丁基、全氟第二丁基、全氟第三丁基；苯基；全氟苯基等，較佳為甲基、乙基、正丙基、正丁基、三氟甲基、五氟乙基、七氟正丙基、全氟正丁基，更佳為三氟甲基、五氟乙基，特佳為三氟甲基。
通式(A)所示之化合物之具體例係可列舉例如：雙(甲烷磺醯基)亞胺鎂、雙(乙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(正丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(異丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(正丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(異丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(第二丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(第三丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(環丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(正戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(異戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(第二戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(第三戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(新戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(2-甲基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(1,2-二甲基丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(1-乙基丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(環戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(正己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(異己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(第二己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(第三己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(新己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(2-甲基戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(1,2-二甲基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(2,3-二甲基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(1-乙基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(環己烷磺醯基)亞胺鎂等碳數2至12之雙(烷烴磺醯基)亞胺鎂；雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺鎂、雙(五氟乙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(七氟正丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(七氟異丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟正丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟異丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟第二丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟第三丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟環丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟正戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟異戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟第二戊烷磺醯基)亞
胺鎂、雙(全氟第三戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟新戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟-2-甲基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟-1,2-二甲基丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟-1-乙基丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟環戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟正己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟異己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟第二己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟第三己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟新己烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟-2-甲基戊烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟-1,2-二甲基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟-2,3-二甲基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟-1-乙基丁烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟環己烷磺醯基)亞胺鎂等碳數2至12之雙(全氟烷烴磺醯基)亞胺鎂；雙(苯基磺醯基)亞胺鎂；雙(全氟苯基磺醯基)亞胺鎂等。
上述具體例中較佳為碳數2至12之雙(烷烴磺醯基)亞胺鎂、碳數2至12之雙(全氟烷烴磺醯基)亞胺鎂，更佳為雙(甲烷磺醯基)亞胺鎂、雙(乙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(正丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(正丁烷磺醯基)亞胺鎂；雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺鎂、雙(五氟乙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(七氟正丙烷磺醯基)亞胺鎂、雙(全氟正丁烷磺醯基)亞胺鎂，又更佳為雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺鎂、雙(五氟乙烷磺醯基)亞胺鎂，特佳為雙(三氟甲烷磺醯基)亞胺鎂。
[本發明之電解液：溶劑]
本發明之電解液中的溶劑較佳為可溶解通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物及/或路易士酸或通式(A)所示之化合物者。如此溶劑可列舉例如：醚系溶劑、鹵烴系溶劑、碳酸酯系溶劑、腈系溶劑、碸系溶劑等，也可為混合2種以上該等溶劑者。
上述醚系溶劑可列舉例如：二乙基醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二異丙基醚、1,2-二甲氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚(二甘二甲醚)、三乙二
醇二甲基醚(三甘二甲醚)、四乙二醇二甲基醚(四甘二甲醚)、環戊基甲基醚、第三丁基甲基醚、1,4-二噁烷等。
上述鹵烴系溶劑可列舉例如：二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷等。
上述碳酸酯系溶劑可列舉例如：碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲酯、碳酸伸丙酯等。
上述腈系溶劑可列舉例如：乙腈、丙腈、丁腈、丁二腈、庚二腈、甲氧基丙腈等。
上述碸系溶劑可列舉例如：環丁碸、二甲基碸、乙基甲基碸、甲基正丙基碸、甲基異丙基碸、正丁基甲基碸、異丁基甲基碸、第二丁基甲基碸、第三丁基甲基碸、二乙基碸、乙基正丙基碸、乙基異丙基碸、正丁基乙基碸、異丁基乙基碸、第二丁基乙基碸、第三丁基乙基碸、二正丙基碸、二異丙基碸、正丁基正丙基碸、二正丁基碸等。
上述具體例中較佳為醚系溶劑、碸系溶劑，更佳為醚系溶劑。
該等溶劑中較佳為四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、二甘二甲醚、三甘二甲醚、四甘二甲醚、環丁碸，更佳為四氫呋喃、二甘二甲醚、三甘二甲醚、四甘二甲醚，特佳為四氫呋喃、三甘二甲醚。
[本發明之電解液]
本發明之電解液為通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物、路易士酸或通式(A)所示之化合物、及溶劑混合所成者。其中較佳為通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物與路易士酸與溶劑混合所成者；更佳為通式(I)所示之化合物與路易士酸與溶劑混合所成者；又更佳為通式(I’)所示之化合物與鋁化合物與醚系溶劑混合所成者。
具體上可列舉例如：由B(OMgCl)3、CH3B(OMgCl)2、C2H5B(OMgCl)2、CH3OB(OMgCl)2、C2H5OB(OMgCl)2、C6H5OB(OMgCl)2、C6H5B(OMgCl)2、C6H4[B(OMgCl)2]2、(C6H4F)B(OMgCl)2、(C6H3F2)B(OMgCl)2、[C6H4(CH3)]B(OMgCl)2、[C6H3(CH3)2]B(OMgCl)2、[C6H4(OCH3)]B(OMgCl)2、[C6H3(OCH3)2]B(OMgCl)2、[C6H4(C6H5)]B(OMgCl)2、[C6H4(OC6H5)]B(OMgCl)2、C10H7B(OMgCl)2、C14H9B(OMgCl)2、(C4H3O)B(OMgCl)2、(C4H3S)B(OMgCl)2、(C4H3NH)B(OMgCl)2、(C5H4N)B(OMgCl)2或(C8H5O)B(OMgCl)2中選擇之至少1種化合物，與由氯化硼(III)、氯化鋁(III)、甲基鋁二氯化物、二甲基鋁氯化物或三苯基鋁中選擇之至少1種鋁化合物，與由四氫呋喃、二甘二甲醚、三甘二甲醚或四甘二甲醚中選擇之至少1種醚系溶劑混合所成者；較佳為B(OMgCl)3或C6H5B(OMgCl)2與氯化鋁(III)與四氫呋喃、三甘二甲醚或該等2種之混合溶劑混合所成者；特佳為B(OMgCl)3與氯化鋁(III)與四氫呋喃、三甘二甲醚或該等2種之混合溶劑混合所成者。更具體而言，較佳為富士軟片和光純藥股份有限公司製之「MaglutionTM B01」(B(OMgCl)3-AlCl3錯合物(1：6)/三甘二甲醚溶液)或「MaglutionTM B02」(B(OMgCl)3-AlCl3錯合物(1：6)/三甘二甲醚-四氫呋喃(50：50vol%)溶液)。
本發明之電解液中的通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物濃度一般為0.01mol/L以上5mol/L以下，較佳為0.05mol/L以上3mol/L以下，更佳為0.1mol/L以上1mol/L以下。
相對於通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物之mol數，本發明之電解液中的路易士酸或通式(A)所示之化合物的使用量一般為0.5當量以上36當量以下，較佳為1當量以上18當量以下。
更詳細而言，本發明之電解液中的路易士酸或通式(A)所示之化合物的使用量係與通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物在分子中具有之-OMgCl基及-OMgBr基之總數成比例。亦即路易士酸或通式(A)所示之化合物的使用量在每1個通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物在分子中具有之-OMgCl基或-OMgBr基，相對於通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物之mol數，一般為0.5當量以上4當量以下，較佳為1當量以上2當量以下。例如在通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物在分子中具有之-OMgCl基及-OMgBr基之總數為2個時，相對於通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物之mol數，路易士酸或通式(A)所示之化合物的使用量一般為1當量以上8當量以下，較佳為2當量以上4當量以下，在分子中具有之-OMgCl基及-OMgBr基之總數為3個時，相對於通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物之mol數，路易士酸或通式(A)所示之化合物的使用量一般為1.5當量以上12當量以下，較佳為3當量以上6當量以下。
本發明之電解液除了上述者以外，還可含有一般為該領域所使用之被膜形成劑、過充電防止劑、脫氧劑、脫水劑、阻燃劑等添加劑及冠醚等配位性添加劑。
本發明之電解液可用於鎂電池，在鎂二次電池時顯示高的氧化穩定性，可安定地重複使用。
可將通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物與路易士酸或通式(A)所示之化合物溶解(混合)於溶劑，藉此製造本發明之電解液。更具體而言，相對於通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物1mol，使用路易士酸或通式(A)所示之化合物0.5至36mol，並以使該等成為上述濃度之方式添加於溶劑並混合，藉此製
造。又，混合時可視需要而在-78至300℃之範圍內加熱或冷卻，較佳為在0至150℃之範圍內加熱或冷卻。又，混合後可視需要而進行過濾。
本發明之電解液可含有通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物、路易士酸或通式(A)所示之化合物、及溶劑，例如上述配位體亦被包括於本發明中。亦即本發明之電解液亦包括由上述配位體、路易士酸或通式(A)所示之化合物、及視需要之溶劑混合所成者。
通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物形成配位體時，相對於構成配位體之通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物的量(mol數)，可適當調整路易士酸或通式(A)所示之化合物及溶劑的使用量。
[本發明之鎂電池]
本發明之鎂電池係具備本發明之正極、負極及電解液。
再者，本發明中，負極中伴隨有鎂的反應者皆包括於「鎂電池」。上述鎂的反應具體而言例如為鎂金屬與電解液的界面中的鎂之溶解、析出；碳系材料中的鎂離子之嵌入反應；鉍等元素與鎂之合金化反應；在氧化鈦等電池材料中鎂離子例如以1V以下等低電位吸留或釋出之反應等。鎂電池之種類具體上可列舉例如：一次電池、二次電池、空氣電池、雙電層電容器等，較佳為二次電池。
又，本發明之鎂電池除了本發明之正極、負極及電解液以外，可進一步具有分隔片。該分隔片只要使正極與負極電性絕緣且可透過鎂離子即可，可列舉例如：玻璃纖維(glass fiber)或多孔性聚烯烴等微多孔性高分子。多孔性聚烯烴之具體例係可列舉例如：多孔性聚乙烯單獨、或多孔性聚乙烯與多孔性聚丙烯疊合成為複層者等。
本發明之鎂電池較佳為前述正極含有由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之至少1種銀化合物，前述負極含有金屬鎂或鎂合金，前述電解液為通式(I)至(IV)之任一者所示之化合物、路易士酸、及溶劑混合所成者；更佳為前述正極含有由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之銀化合物，前述負極含有金屬鎂或鎂合金，前述電解液為通式(I)所示之化合物、路易士酸、及溶劑混合所成者；又更佳為前述正極含有AgO、Ag2O、或此等的組合，前述負極含有金屬鎂，前述電解液為通式(I’)所示之化合物、鋁化合物、及醚系溶劑混合所成者。具體上可列舉例如：上述本發明之正極、負極及電解液中分別例示之具體例彼此組合所構成之鎂電池；特佳為前述正極含有AgO或Ag2O，前述負極含有金屬鎂，前述電解液為B(OMgCl)3或C6H5B(OMgCl)2與氯化鋁(III)、四氫呋喃、三甘二甲醚或該等2種之混合溶劑混合所成者。
如此所得本發明之鎂電池係顯示相對於鎂之高的運作電壓及高的初期放電容量，且可發揮以高放電容量重複充放電之優異效果。
以下雖藉由實施例詳細說明本發明，但本發明並不限定於此。
(實施例)
[製作例1：含有氧化銀(I)之正極1之製作]
於氧化銀(I)(Ag2O)(銀化合物：富士軟片和光純藥股份有限公司製)70質量份中添加乙炔黑(導電助劑：Denka股份有限公司製)15質量份，使用行星球磨機以轉數200rpm粉碎、混合1.5小時。接著添加聚偏二氟乙烯(PVDF)之N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)溶液(黏合劑：KUREHA股份有限公司製，濃度5wt%)使PVDF成為15質量份，進一步添加NMP，以轉數200rpm混合10分鐘，而得正極材料層形成用組成物。將所得正極材料層形成用組成物塗佈於碳紙(集電體：TORAY
股份有限公司製)以80℃真空乾燥1小時，以120℃真空乾燥3小時，製作正極1：Ag2O電極。
[製作例2：含有氧化銀(II)之正極2之製作]
使用氧化銀(II)(AgO)(富士軟片和光純藥股份有限公司製)取代氧化銀(I)作為銀化合物，除此之外以與製作例1相同方法製作正極2：AgO電極。
[製作例3：含有硫化銀(I)之正極3之製作]
使用硫化銀(I)(Ag2S)(富士軟片和光純藥股份有限公司製)取代氧化銀(I)作為銀化合物，除此之外以與製作例1相同方法製作正極3：Ag2S電極。
[製作例4：含有Mo6S8之比較正極1之製作]
使用根據文獻(J.Electrochem.Soc.,2014,vol.161(4),p.A593-A598)所記載方法製作之Mo6S8取代銀化合物之氧化銀(I)，除此之外以與製作例1相同方法製作比較正極1：Mo6S8電極。
[製作例5：含有氯化銀(I)之比較正極2之製作]
使用氯化銀(I)(AgCl)(富士軟片和光純藥股份有限公司製)取代氧化銀(I)作為銀化合物，除此之外以與製作例1相同方法製作比較正極2：AgCl電極。
[調製例1：電解液1之調製]
在充滿氬氣之手套箱內，於燒瓶中加入硼酸(富士軟片和光純藥股份有限公司製)1.24g(20mmol)及四氫呋喃(THF)10mL。接著在0℃以下滴入乙基鎂氯化物(EtMgCl)之THF溶液(東京化成工業股份有限公司製，濃度2M)30.2mL(60.4mmol)，在室溫攪拌30分鐘。將所得溶液濃縮至10mL，並將所產生之粉體以THF 10mL及二異丙基醚40mL之混合溶劑洗淨。將經過濾收集之粉體以80℃真空乾燥，而得三鎂氯硼酸鹽(B(OMgCl)3)。於所得三鎂氯硼酸鹽2.38g(10mmol)加
入三甘二甲醚(富士軟片和光純藥股份有限公司製)20mL，進一步加入氯化鋁(AlCl3)(富士軟片和光純藥股份有限公司製)8.00g(60mmol)，以80℃加熱攪拌3天。冷卻後進一步加入三甘二甲醚20mL，過濾溶液，而得電解液1：B(OMgCl)3-AlCl3/三甘二甲醚溶液。
[調製例2：比較電解液1之調製]
在充滿氬氣之手套箱內，於燒瓶中加入酚(富士軟片和光純藥股份有限公司製)3.76g(40mmol)及THF20mL。接著在0℃以下滴入EtMgCl之THF溶液(東京化成工業股份有限公司製，濃度2M)20mL(40mmol)，在室溫攪拌1小時。過濾收集所析出之結晶，以60℃真空乾燥，而得苯氧基鎂氯化物(PhOMgCl)。於所得苯氧基鎂氯化物0.61g(4mmol)中加入三甘二甲醚(富士軟片和光純藥股份有限公司製)16mL，進一步加入氯化鋁(富士軟片和光純藥股份有限公司製)0.53g(4mmol)，在室溫攪拌3小時，而得比較電解液1：PhOMgCl-AlCl3/三甘二甲醚溶液。
[實施例1：鎂電池1之製作]
在充滿氬氣之手套箱內分別設置作為正極之製作例1所得的正極1、作為負極之Mg-Al-Zn合金AZ31(NAKAGAWA METAL股份有限公司製)、作為分隔片之玻璃纖維(ADVANTEC製品名：玻璃濾紙GA-100)、聚苯硫醚樹脂電池(EC FRONTIER股份有限公司製，品名：電池評價用樹脂2極電池SB8，正極、負極直徑：16mm)，作為電解液使用調製例1所得之電解液1，製作鎂電池1。
[實施例2：鎂電池2之製作]
使用製作例2所得之正極2取代正極1，除此之外以與實施例1相同方法製作鎂電池2。
[實施例3：鎂電池3之製作]
使用製作例3所得之正極3取代正極1，除此之外以與實施例1相同方法製作鎂電池3。
[實施例4：鎂電池4之製作]
使用銀箔(Nilaco股份有限公司製，純度99.98%，厚度0.01mm)取代正極1，除此之外以與實施例1相同方法製作鎂電池4。又，以該銀箔為正極4。
[比較例1至7：鎂電池101至107之製作]
分別使用表1所記載之組合之正極1至4、比較正極1至2、電解液1、比較電解液2以取代正極1與電解液1之組合，除此之外以與實施例1相同方法製作鎂電池101至107。
下述表1呈示上述實施例1至4及比較例1至7中所製作之鎂電池、所使用之正極、及電解液的組合。
[表1]
[實驗例1：鎂電池1及鎂電池103之充放電試驗]
(1)鎂電池1之充放電試驗
使用實施例1所得鎂電池1，在充滿氬氣之手套箱內，在室溫下以截止電位1.0至3.0V(vs.負極)、0.05C之速率實施充放電試驗。又，該試驗使用電化學測定系統(Bio-Logic Science Instruments製)。
圖1表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Ag2O每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(2)鎂電池103之充放電試驗
使用比較例3所得鎂電池103取代鎂電池1，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖2表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Ag2O每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(3)放電容量的變化之比較
圖3表示根據(1)及(2)之充放電試驗所得結果之第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖中之橫軸表示充放電試驗中的循環數，圖中之縱軸(mAh/g)表示各循環之放電容量。又，圖中之實線表示實驗例1(1)之鎂電池1之結果，圖中之虛線表示實驗例1(2)之鎂電池103之結果。
由圖3可知，相較於組合使用正極1與比較電解液1之鎂電池103，組合使用正極1與電解液1之鎂電池1可維持高放電容量。亦即可知相較於與比較電解液1組合使用的情形，組合使用含有本發明之銀或銀化合物之Ag2O之正極1與本發明之電解液之電解液1時可以高放電容量重複充放電。
[實驗例2：鎂電池2及鎂電池104之充放電試驗]
(1)鎂電池2之充放電試驗
使用實施例2所得之鎂電池2取代鎂電池1，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖4表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示AgO每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(2)鎂電池104之充放電試驗
使用比較例4所得鎂電池104取代鎂電池1，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖5表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示AgO每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(3)放電容量的變化之比較
圖6表示根據(1)及(2)之充放電試驗所得結果之第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖中之橫軸表示充放電試驗中的循環數，圖中之縱軸(mAh/g)表示各循環之放電容量。又，圖中之實線表示實驗例2(1)之鎂電池2之結果，圖中之虛線表示實驗例2(2)之鎂電池104之結果。
由圖6可知，相較於組合使用正極2與比較電解液1之鎂電池104，組合使用正極2與電解液1之鎂電池2可維持高放電容量。亦即可知相較於與比較電解液1組合使用的情形，組合使用含有本發明之銀或銀化合物之AgO之正極2與本發明之電解液之電解液1時可以高放電容量重複充放電。
[實驗例3：鎂電池3及鎂電池105之充放電試驗]
(1)鎂電池3之充放電試驗
使用實施例3所得之鎂電池3取代鎂電池1，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖7表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Ag2S每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(2)鎂電池105之充放電試驗
使用比較例5所得鎂電池105取代鎂電池1，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖8表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Ag2S每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(3)放電容量的變化之比較
圖9表示根據(1)及(2)之充放電試驗所得結果之第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖中之橫軸表示充放電試驗中的循環數，圖中之縱軸(mAh/g)表示各循環之放電容量。又，圖中之實線表示實驗例3(1)之鎂電池3之結果，圖中之虛線表示實驗例3(2)之鎂電池105之結果。
由圖9可知，相較於組合使用正極3與比較電解液1之鎂電池105，組合使用正極3與電解液1之鎂電池3可維持高放電容量。亦即可知相較於與比較電
解液1組合使用的情形，組合使用含有本發明之銀或銀化合物之Ag2S之正極3與本發明之電解液之電解液1時可以高放電容量重複充放電。
[實驗例4：鎂電池4及鎂電池106之充放電試驗]
(1)鎂電池4之充放電試驗
使用實施例4所得鎂電池4取代鎂電池1，且充放電試驗是從充電開始，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖10表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Ag每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(2)鎂電池106之充放電試驗
使用比較例6所得鎂電池106取代鎂電池4，除此之外以與實驗例4(1)相同方法實施充放電試驗。
圖11表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Ag每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(3)放電容量的變化之比較
圖12表示根據(1)及(2)之充放電試驗所得結果之第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖中之橫軸表示充放電試驗中的循環數，圖中之縱軸(mAh/g)表示各循環之放電容量。又，圖中之實線表示實驗例4(1)之鎂電池4之結果，圖中之虛線表示實驗例4(2)之鎂電池106之結果。
由圖12可知，相較於組合使用正極4與比較電解液1之鎂電池106，組合使用正極4與電解液1之鎂電池4可維持高放電容量。亦即可知相較於與比較電解液1組合使用的情形，組合使用含有本發明之銀或銀化合物之Ag之正極4與本發明之電解液之電解液1時可以高放電容量重複充放電。
[實驗例5：鎂電池101及鎂電池107之充放電試驗]
(1)鎂電池101之充放電試驗
使用比較例1所得鎂電池101，在充滿氬氣之手套箱內，在室溫下以截止電位0.5至1.9V(vs.負極)、0.05C之速率實施充放電試驗。又，該試驗係使用電化學測定系統(Bio-Logic Science Instruments製)。
圖13表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Mo6S8每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(2)鎂電池107之充放電試驗
使用比較例7所得鎂電池107取代鎂電池1，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖14表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示Mo6S8每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
由圖13及圖14可知，使用比較正極1時，使用電解液1之鎂電池101與使用比較電解液1之鎂電池107顯示同程度之低的放電容量。亦即可知即使在不含有本發明之銀或銀化合物之比較正極1中組合使用本發明之電解液之電解液1，也無法發揮如本發明之優異效果，僅可獲得與比較電解液1組合使用時同程度之電池性能。
又，由圖1、圖4、圖7、圖10及圖13可知，組合使用正極1至4與電解液1之鎂電池1至4皆相對於鎂以約2.0V之電壓運作，相較於組合使用比較正極1與電解液1之鎂電池101之約1.1V，係以高電壓運作。亦即可知相較於使用不含有本發明之銀或銀化合物(含有謝夫爾化合物之Mo6S8)之比較正極1之鎂電池，使用含有本發明之銀或銀化合物之正極1至4之鎂電池係以高電壓運作。
[實驗例6：鎂電池102之充放電試驗]
(1)鎂電池102之充放電試驗
使用比較例2所得鎂電池102取代鎂電池1，除此之外以與實驗例1(1)相同方法實施充放電試驗。
圖15表示所得第1、2、3次循環之充放電曲線。
圖中之橫軸(mAh/g)表示AgCl每單位重量之容量，圖中之縱軸(V)表示以負極電位為基準之正極電位。又，圖中之實線表示第1次循環之結果，圖中之虛線表示第2次循環之結果，圖中之虛線表示第3次循環之結果。
(2)放電容量的變化之比較
圖16表示根據實驗例1至4及6之充放電試驗所得結果之第1至10次循環中每次循環之放電容量的變化。
圖中之橫軸表示充放電試驗中的循環數，圖中之縱軸(mAh/g)表示各循環之放電容量。又，圖中之實線表示實驗例1(1)之鎂電池1之結果，圖中之虛線表示實驗例2(1)之鎂電池2之結果，圖中之單點虛線表示實驗例3(1)之鎂電池3之結果，圖中之長雙點虛線表示實驗例4(1)之鎂電池4之結果，圖中之虛線表示實驗例6(1)之鎂電池102之結果。
由圖16可知，組合使用正極1至4與電解液1之鎂電池1至4的初期放電容量皆比組合使用比較正極2與電解液1之鎂電池102高，且可維持高放電容量。亦即可知相較於不含有本發明之銀或銀化合物(含有不屬於本發明之銀或銀化合物之AgCl)之比較正極2，含有本發明之銀或銀化合物之正極1至4具有高初期放電容量且可以高放電容量重複充放電。
Claims (4)
- 一種鎂電池，係具備正極、負極、及電解液，前述正極含有銀或是由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之至少1種銀化合物，前述負極含有金屬鎂或鎂合金，前述電解液為混合下述通式(I)至(IV)中任一者所示之化合物、路易士酸或下述通式(A)所示之化合物、及溶劑所成者：
通式(I)中，X1及X2分別獨立地表示氯原子或溴原子，R1表示-OMgCl基；-OMgBr基；碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；苯氧基；具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之碳數6至18之芳基；或具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之單環或二環之雜環基；
通式(II)中，Y1表示碳原子或矽原子，X3表示氯原子或溴原子，R2表示具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基，R3及R4分別獨立地表示-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數2至6之烯基；或具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基；
通式(III)中，m1表示0或2，m1=0時，m2表示2，m1=2時，m2表示0或1，X4表示氯原子或溴原子，2個R5分別獨立地表示-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基；具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳氧基；或下述通式(III-1)所示之基：
通式(III-1)中，a表示1至3之整數，X5表示氯原子或溴原子，a個R6分別獨立地表示-OMgCl基；-OMgBr基；具有鹵素基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳基；或具有鹵素基、烷基、鹵烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至10之芳氧基；2個R5可形成下述通式(III-2)：
通式(III-2)中，b表示1至3之整數，R6係與上述相同；
通式(IV)中，X6表示氯原子或溴原子，R21表示具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至10之烷基；具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之碳數1至10之鹵烷基；具有-SO3MgCl基、-SO3MgBr基、鹵素基、烷基或烷氧基作為取代基或無取代之碳數6至14之芳基；或具有-SO3MgCl基或-SO3MgBr基作為取代基或無取代之聯苯基；Mg[N(SO2R7)2]2 (A)通式(A)中，4個R7分別獨立地表示碳數1至6之烷基、碳數1至6之全氟烷基、苯基或全氟苯基。 - 如請求項1所述之鎂電池，其中前述正極含有由AgO、Ag2O、AgS或Ag2S中選擇之至少1種銀化合物。
- 如請求項1所述之鎂電池，其中前述正極含有AgO、Ag2O、或此等的組合。
- 如請求項1所述之鎂電池，其中前述電解液為混合下述通式(I)所示之化合物、路易士酸、及溶劑所成者：
通式(I)中，X1及X2分別獨立地表示氯原子或溴原子，R1表示-OMgCl基；-OMgBr基；碳數1至6之烷基；碳數1至6之烷氧基；苯氧基；具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之碳數6至18之芳基；或具有-B(OMgCl)2基、-B(OMgBr)2基、鹵素基、烷基、烷氧基、乙烯基、苯基或苯氧基作為取代基或無取代之單環或二環之雜環基。
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