WO2017126689A1 - 非水系リチウム蓄電素子 - Google Patents

非水系リチウム蓄電素子 Download PDF

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lithium
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negative electrode
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和照 梅津
宣宏 岡田
浩一 平岡
睦士 細木原
拓 末冨
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旭化成株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a non-aqueous lithium storage element.
  • the first requirement for batteries used in these power storage systems is high energy density.
  • a high energy density battery capable of meeting such demands development of a lithium ion battery has been vigorously advanced.
  • the second requirement is high output characteristics. For example, in a combination of a high-efficiency engine and a power storage system (for example, a hybrid electric vehicle) or a combination of a fuel cell and a power storage system (for example, a fuel cell electric vehicle), high output discharge characteristics in the power storage system are required during acceleration. Yes.
  • electric double layer capacitors nickel metal hydride batteries, and the like have been developed as high-power storage devices.
  • those using activated carbon as electrodes have output characteristics of about 0.5 to 1 kW / L.
  • This electric double layer capacitor has high durability (cycle characteristics and high temperature storage characteristics), and has been considered as an optimum device in a field where high output is required.
  • the energy density is only about 1 to 5 Wh / L. Therefore, further improvement in energy density is necessary.
  • nickel-metal hydride batteries currently used in hybrid electric vehicles have a high output equivalent to that of electric double layer capacitors and an energy density of about 160 Wh / L.
  • research for increasing the energy density and output and further improving durability (particularly stability at high temperatures) has been energetically advanced.
  • research for higher output is also being conducted in lithium ion batteries.
  • a lithium ion battery has been developed that can obtain a high output exceeding 3 kW / L at a depth of discharge (a value indicating what percentage of the discharge capacity of the storage element is discharged) 50%.
  • the energy density is 100 Wh / L or less, and the high energy density, which is the greatest feature of the lithium ion battery, is intentionally suppressed.
  • the discharge depth is used in a range narrower than the range of 0 to 100%. Since the capacity that can actually be used is further reduced, research for further improving the durability is being actively pursued.
  • Lithium ion capacitors are a type of energy storage device that uses a non-aqueous electrolyte containing a lithium salt (non-aqueous lithium energy storage device).
  • the electric double layer capacitor is characterized in that the positive and negative electrodes use activated carbon (energy density 1 time), and the positive and negative electrodes are charged and discharged by a non-Faraday reaction, resulting in high output and high durability.
  • a lithium ion capacitor uses activated carbon (energy density 1 time) for the positive electrode and a carbon material (10 times energy density) for the negative electrode, and is charged and discharged by a non-Faraday reaction at the positive electrode and a Faraday reaction at the negative electrode. It is a novel asymmetric capacitor that combines the features of a multilayer capacitor and a lithium ion secondary battery.
  • Examples of the use of the lithium ion capacitor include railways, construction machinery, automobile power storage, and the like. In these applications, since the operating environment is harsh, the capacitor used is required to have high safety and high load charge / discharge cycle characteristics as well as excellent input / output characteristics.
  • Patent Document 1 proposes a lithium ion secondary battery using a positive electrode containing lithium carbonate in the positive electrode and having a current interruption mechanism that operates in accordance with an increase in the internal pressure of the battery.
  • Patent Document 2 proposes a lithium ion secondary battery in which a lithium composite oxide such as lithium manganate is used as a positive electrode, and lithium carbonate is contained in the positive electrode to suppress elution of manganese.
  • Patent Document 3 proposes a method for recovering the capacity of a deteriorated power storage element by oxidizing various lithium compounds as oxides at the positive electrode.
  • Patent Document 4 proposes a lithium ion capacitor in which an electrode body is housed in a metal exterior body.
  • Patent Document 5 proposes a secondary battery in which a gas vent valve capable of controlling the internal pressure of a container is attached to a metal exterior body.
  • a nonaqueous electrolytic solution is used for a general battery, and an inorganic deposit such as LiF derived from a reduction reaction forms a film on the surface of the negative electrode.
  • the inorganic deposit such as LiF reacts with lithium ions in the negative electrode active material layer when the positive electrode is exposed to a high potential, and an active product such as fluorine ions (for example, HF) is generated. For this reason, there is a concern about the safety of the electricity storage element because it reacts with the inner surface of the metal exterior body, HF or the like generated by the gas vent valve, and leaks in some cases.
  • an active product such as fluorine ions (for example, HF)
  • the present invention has been made in view of the above situation.
  • One of the problems to be solved by the present invention is to suppress excessive decomposition of the lithium compound remaining in the positive electrode, suppress gas generation under a high voltage, and suppress capacity decrease in a high load charge / discharge cycle. That is.
  • one of the problems to be solved by the present invention is high output, suppresses thermal runaway during overcharge, suppresses resistance increase in a high load charge / discharge cycle, and high voltage It is to suppress gas generation below.
  • one of the problems to be solved by the present invention is It is to simultaneously provide high safety and high load charge / discharge cycle characteristics while having high input / output characteristics.
  • the nonaqueous lithium storage element according to any one of Items 1 to 4, wherein the amount of the lithium compound contained in the positive electrode is 1% by mass or more and 50% by mass or less.
  • Item 6 The imaging image obtained by microscopic Raman spectroscopic measurement of the cross-section of the positive electrode, wherein the area ratio S of carbonate ion mapping occupying the cross-sectional area is 1% or more and 50% or less.
  • Non-aqueous lithium storage element [7] 7. The non-aqueous lithium storage element according to any one of items 1 to 6, wherein the lithium compound is lithium carbonate.
  • An electrode laminate or an electrode winding body comprising a positive electrode containing a lithium compound other than the active material, a negative electrode, and a separator, and wherein the positive electrode and the negative electrode are laminated or wound through the separator; and lithium ion A non-aqueous electrolyte solution containing A non-aqueous lithium storage element comprising: At least one of the positive electrodes includes a non-porous positive electrode current collector, and the active material is applied to both surfaces of the non-porous positive electrode current collector, At least one of the negative electrodes includes a non-porous negative electrode current collector, and a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions is applied to both surfaces of the non-porous negative electrode current collector, In the electrode laminate or electrode winding body, one negative electrode is opposed to at least two positive electrodes, The electrode laminate or the electrode winding body includes the positive electrode as at least one outermost layer, and the positive electrode of the outermost layer has a positive electrode active material layer Cx
  • the lithium compound is lithium carbonate, and the imaging image obtained by microscopic Raman spectroscopy of the C y plane, when the area ratio of carbonate ion mapping and S y%, S y is 1 or more and 40 or less, And S y ⁇ S x .
  • Item 11 A non-aqueous lithium electricity storage device according to item 10.
  • R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a halogenated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 2 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 10 mono- or polyhydroxyalkyl group, an alkenyl group, a mono- or polyhydroxy alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 2 to 10 carbon atoms
  • X 1 And X 2 are each independently — (COO) n (where n is 0 or 1).
  • R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a halogenated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 2 and R 3 are independently hydrogen, 1 to 10 carbon atoms, Alkyl group, mono- or polyhydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, mono- or polyhydroxyalkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or aryl
  • X 1 and X 2 are each independently — (COO) n (where n is 0 or 1).
  • a non-aqueous lithium storage element comprising an electrode laminate or an electrode winding body in which a positive electrode and a negative electrode are laminated or wound via a separator in a metal outer package, and a non-aqueous electrolyte containing lithium ions.
  • the exterior body has at least one valve capable of controlling the pressure in the exterior body,
  • the positive electrode has a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer on one or both sides of the positive electrode current collector, and is 1% by mass or more and 50% by mass based on the total mass of the positive electrode active material layer.
  • the positive electrode active material layer contains a positive electrode active material containing activated carbon
  • the negative electrode has a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer on one or both sides of the negative electrode current collector,
  • the negative electrode active material layer contains a negative electrode active material capable of inserting and extracting lithium ions
  • Item 15 The nonaqueous lithium storage element according to Item 14, wherein the metal exterior body is cylindrical.
  • Item 18 The non-aqueous lithium storage element according to any one of Items 14 to 17, wherein the non-aqueous electrolyte contains at least one of LiPF 6 and LiBF 4 .
  • the non-aqueous lithium storage element according to item 1. [20] The value obtained by dividing fluorine atoms (atomic%) by carbon atoms (atomic%) calculated from the relative element concentration of atoms obtained by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) measurement on the separator surface is 1.0 ⁇ . 20.
  • Item 21 The item 14 to 20, wherein in the SEM observation of the surface of the separator, particulate matter having a separator surface of 50 nm or more and 500 nm or less is 1.5 / ⁇ m 2 or more and 15 / ⁇ m 2 or less.
  • Non-aqueous lithium storage element Non-aqueous lithium storage element.
  • the positive electrode has a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer including a positive electrode active material provided on one or both surfaces of the positive electrode current collector, and is included in the positive electrode active material layer
  • the positive electrode active material has a mesopore amount derived from pores having a diameter of 20 to 500 mm calculated by the BJH method as V 1 (cc / g), and micropores derived from pores having a diameter of less than 20 mm calculated by the MP method.
  • V 1 (cc / g) mesopore amount derived from pores having a diameter of 20 to 500 mm calculated by the BJH method as V 1 (cc / g)
  • micropores derived from pores having a diameter of less than 20 mm calculated by the MP method When the amount is V 2 (cc / g), 0.3 ⁇ V 1 ⁇ 0.8 and 0.5 ⁇ V 2 ⁇ 1.0 are satisfied, and the specific surface area measured by the BET method is 1 Item 22.
  • the non-aqueous lithium electricity storage device according to any one of Items 1 to 21, which is activated carbon exhibiting ⁇ 500 m 2 / g and 3,000 m 2 / g.
  • the mesopore volume V 1 (cc / g) derived from the pores having a diameter of 20 to 500 mm calculated by the BJH method in the positive electrode active material contained in the positive electrode active material layer is 0.8 ⁇ V 1 ⁇ 2. 5 and the micropore amount V 2 (cc / g) derived from pores having a diameter of less than 20 mm calculated by the MP method satisfies 0.8 ⁇ V 2 ⁇ 3.0, and further measured by the BET method.
  • Item 22 The mesopore volume V 1 (cc / g) derived from the pores having a diameter of 20 to 500 mm calculated by the BJH method in the positive electrode active material contained in the positive electrode active material layer is 0.8 ⁇ V 1 ⁇ 2. 5 and the micropore amount V 2 (cc / g)
  • the nonaqueous lithium storage element according to any one of Items 1 to 21, which is activated carbon having a specific surface area of 2,300 m 2 / g or more and 4,000 m 2 / g or less.
  • the non-aqueous lithium electricity storage device according to any one of items 1 to 24, wherein the negative electrode active material has a BET specific surface area of 100 m 2 / g or more and 1,500 m 2 / g or less.
  • [30] 30 A power regeneration system using the non-aqueous lithium storage element according to any one of items 1 to 29. [31] 30.
  • the present invention in the first embodiment, excessive decomposition of the lithium compound remaining in the positive electrode is suppressed, gas generation under a high voltage is suppressed, and a decrease in capacity in a high load charge / discharge cycle is suppressed.
  • a non-aqueous lithium storage element is provided.
  • a power storage element is provided.
  • the electrode body is housed in a metal exterior body, has at least one valve capable of controlling the pressure in the exterior body to a low pressure, has high input / output characteristics, and is high
  • a non-aqueous lithium storage element that can simultaneously provide safety and high-load charge / discharge cycle characteristics.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the thickness direction of a non-aqueous lithium electricity storage device according to a second embodiment of the present invention.
  • a non-aqueous lithium storage element mainly includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolytic solution.
  • an organic solvent containing lithium ions hereinafter also referred to as “non-aqueous electrolytic solution”.
  • the non-aqueous lithium storage element of the first embodiment is a non-aqueous lithium storage element having a positive electrode containing a lithium compound other than the active material, a negative electrode, a separator, and a non-aqueous electrolyte solution containing lithium ions, in the element mapping obtained by SEM-EDX of the positive electrode surface, the area overlapping ratio U 1 fluorine mapping for oxygen mapping binarized on the basis of the average value of the brightness value is 99% or less 40%.
  • the non-aqueous lithium electricity storage device includes a positive electrode containing a lithium compound other than the active material, a negative electrode, and a separator, and the positive electrode and the negative electrode are stacked or wound via the separator.
  • a non-aqueous lithium storage element comprising: In the element mapping obtained by SEM-EDX of the positive electrode surface, and 99% or less an area overlapping ratio U 1 fluorine mapping at least 40% for oxygen mapping binarized on the basis of the average value of the brightness values, At least one of the positive electrodes includes a non-porous positive electrode current collector, and the active material is applied to both surfaces of the non-porous positive electrode current collector, At least one of the negative electrodes includes a non-porous negative electrode current collector, and a negative electrode active material capable of occluding and releasing lithium ions is applied to both surfaces of the non-porous negative electrode current collector, In
  • the non-aqueous lithium storage element of the third embodiment is in a metal exterior body, An electrode laminate or an electrode winding body in which a positive electrode and a negative electrode containing a lithium compound other than the active material are laminated or wound via a separator; and a non-aqueous electrolyte solution containing lithium ions;
  • a non-aqueous lithium electricity storage device comprising: In the element mapping obtained by SEM-EDX of the positive electrode surface, and 99% or less an area overlapping ratio U 1 fluorine mapping at least 40% for oxygen mapping binarized on the basis of the average value of the brightness values,
  • the exterior body has at least one valve capable of controlling the pressure in the exterior body,
  • the positive electrode has a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer on one or both sides of the positive electrode current collector, and is 1% by mass or more and 50% by mass based on the total mass of the positive electrode active material layer.
  • the positive electrode active material layer contains a positive electrode active material containing activated carbon
  • the negative electrode has a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer on one or both sides of the negative electrode current collector,
  • the negative electrode active material layer contains a negative electrode active material capable of inserting and extracting lithium ions
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the thickness direction of a non-aqueous lithium electricity storage device according to a second embodiment.
  • an electrode laminate (7) or an electrode winding body in which a positive electrode and a negative electrode are laminated or wound via a separator (6) (Not shown) is accommodated.
  • the electrode laminate (7) or the electrode winding body (not shown), one positive electrode is opposed to one surface of one negative electrode, and another positive electrode is opposed to the other surface of the same negative electrode. It is comprised so that it may oppose.
  • At least one positive electrode includes a non-porous positive electrode current collector (3), and an active material is applied to both surfaces of the non-porous positive electrode current collector (3).
  • At least one outermost layer of the electrode laminate (7) is a positive electrode, and the positive electrode that is the outermost layer has a positive electrode active material layer Cx surface (1) that does not face the negative electrode.
  • the positive electrode active material layer C x plane (1) is an exposed surface of the wound body, and a surface which is not negative electrode and the counter.
  • the opposite surface with C x surface of the positive electrode is a positive electrode active material layer C y plane (2).
  • At least one negative electrode includes a non-porous negative electrode current collector (5), and a negative electrode active material capable of inserting and extracting lithium ions is applied to both surfaces of the non-porous negative electrode current collector (5). ing.
  • the negative electrode active material layer Ay surface (4) of the negative electrode faces the positive electrode active material layer Cy surface (2) through a separator (6) as required.
  • the positive electrode has a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer present on one or both sides thereof. At least one of the positive electrodes in the second embodiment has a non-porous positive electrode current collector and a positive electrode active material layer including a positive electrode active material provided on both surfaces thereof.
  • non-porous positive electrode current collector means that lithium ions pass through the positive electrode current collector at least in the coated region of the positive electrode active material layer, and the lithium ions are uniform on the front and back surfaces of the positive electrode. It means a positive electrode current collector that does not have pores to the extent that it can be converted.
  • the positive electrode current collector having a very small diameter or a small amount of holes, and the positive electrode current collector having holes in a region where the positive electrode active material layer is not coated are also excluded. is not.
  • at least a region where the positive electrode active material layer is applied in the positive electrode current collector is non-porous, and an excess portion of the positive electrode current collector where the positive electrode active material is not applied is formed. There may or may not be holes.
  • the positive electrode in this embodiment contains lithium compounds other than an active material as a positive electrode precursor before an electrical storage element assembly.
  • a pre-doping method in the present embodiment a positive electrode precursor containing a lithium compound, a negative electrode, a separator, an outer package, and a non-aqueous electrolyte are used to assemble a storage element, and then a voltage is applied between the positive electrode precursor and the negative electrode. It is preferable to apply.
  • the positive electrode active material layer formed on the positive electrode current collector of the positive electrode precursor preferably contains a lithium compound.
  • the positive electrode state before lithium doping is defined as “positive electrode precursor”
  • the positive electrode state after lithium doping is defined as “positive electrode”.
  • the positive electrode active material layer preferably contains a positive electrode active material containing a carbon material, and may contain other optional components such as a conductive filler, a binder, and a dispersion stabilizer in addition to this. .
  • the positive electrode active material layer of the positive electrode precursor preferably contains a lithium compound.
  • the positive electrode active material preferably contains a carbon material.
  • a carbon material it is more preferable to use a carbon nanotube, a conductive polymer, or a porous carbon material, and more preferably activated carbon.
  • One or more kinds of materials may be mixed and used for the positive electrode active material, and materials other than the carbon material (for example, a composite oxide of lithium and a transition metal) may be included.
  • the content of the carbon material with respect to the total amount of the positive electrode active material is 50% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.
  • the content of the carbon material can be 100% by mass, it is preferably 90% by mass or less, for example, from the viewpoint of obtaining the effect of the combined use of other materials, even if it is 80% by mass or less. Good.
  • activated carbon as a positive electrode active material, there is no restriction
  • the amount of mesopores derived from pores having a diameter of 20 to 500 mm calculated by the BJH method is V 1 (cc / g), and the amount of micropores derived from pores having a diameter of less than 20 mm calculated by the MP method.
  • Is V 2 (cc / g) (1) For high input / output characteristics, 0.3 ⁇ V 1 ⁇ 0.8 and 0.5 ⁇ V 2 ⁇ 1.0 are satisfied, and the specific surface area measured by the BET method is 1, Activated carbon (hereinafter also referred to as activated carbon 1) having a mass of 500 m 2 / g to 3,000 m 2 / g is preferred, (2) In order to obtain a high energy density, 0.8 ⁇ V 1 ⁇ 2.5 and 0.8 ⁇ V 2 ⁇ 3.0 are satisfied, and the specific surface area measured by the BET method is 2, Activated carbon (hereinafter also referred to as activated carbon 2) of 300 m 2 / g to 4,000 m 2 / g is preferable.
  • activated carbon 2 Activated carbon
  • the mesopore amount V 1 of the activated carbon 1 is preferably a value larger than 0.3 cc / g from the viewpoint of increasing the input / output characteristics when the positive electrode material is incorporated in the storage element. From the viewpoint of suppressing a decrease in the bulk density of the positive electrode, it is preferably 0.8 cc / g or less. V 1 is more preferably 0.35 cc / g or more and 0.7 cc / g or less, and further preferably 0.4 cc / g or more and 0.6 cc / g or less.
  • the micropore amount V 2 of the activated carbon 1 is preferably 0.5 cc / g or more in order to increase the specific surface area of the activated carbon and increase the capacity. From the viewpoint of suppressing the bulk of the activated carbon, increasing the density as an electrode, and increasing the capacity per unit volume, it is preferably 1.0 cc / g or less. V 2 is more preferably 0.6 cc / g or more and 1.0 cc / g or less, and further preferably 0.8 cc / g or more and 1.0 cc / g or less.
  • the ratio of meso Anaryou V 1 relative to the micropore volume V 2 of the activated carbon 1 is preferably in the range of 0.3 ⁇ V 1 / V 2 ⁇ 0.9. That is, V 1 / V 2 is 0.3 or more from the viewpoint of increasing the ratio of the mesopore amount to the micropore amount to such an extent that the decrease in output characteristics can be suppressed while maintaining a high capacity. It is preferable. From the viewpoint of increasing the ratio of the micropore amount to the mesopore amount to such an extent that the decrease in capacity can be suppressed while maintaining high output characteristics, V 1 / V 2 is preferably 0.9 or less.
  • further preferred V 1 / V 2 range is 0.55 ⁇ V 1 / V 2 ⁇ 0.7.
  • the upper limit value and lower limit value of V 1 and the upper limit value and lower limit value of V 2 can be arbitrarily combined. In the present specification, the same applies to the combination of the upper limit value and the lower limit value of other constituent elements.
  • the average pore diameter of the activated carbon 1 is preferably 17 mm or more, more preferably 18 mm or more, and most preferably 20 mm or more from the viewpoint of maximizing the output of the obtained electricity storage device. From the viewpoint of maximizing the capacity, the activated carbon 1 preferably has an average pore diameter of 25 mm or less.
  • BET specific surface area of the activated carbon 1 is preferably from 1,500 m 2 / g or more 3,000 m 2 / g, more preferably not more than 1,500 m 2 / g or more 2,500 m 2 / g. When the BET specific surface area is 1,500 m 2 / g or more, good energy density is easily obtained.
  • the activated carbon 1 having the above-described features can be obtained using, for example, the raw materials and processing methods described below.
  • the carbon source used as a raw material of the activated carbon 1 is not particularly limited.
  • plant materials such as wood, wood flour, coconut husk, pulp by-products, bagasse, and molasses; peat, lignite, lignite, bituminous coal, anthracite, petroleum distillation residue components, petroleum pitch, coke, coal tar, etc.
  • Fossil-based raw materials various synthetic resins such as phenol resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, melamine resin, urea resin, resorcinol resin, celluloid, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, polyamide resin; polybutylene, polybutadiene, polychloroprene, etc.
  • Synthetic rubber, other synthetic wood, synthetic pulp and the like, and carbides thereof are synththetic rubber, other synthetic wood, synthetic pulp and the like, and carbides thereof.
  • plant raw materials such as coconut shells and wood flour, and their carbides are preferable, and coconut shell carbides are particularly preferable.
  • a method of carbonization and activation for making these raw materials into activated carbon known methods such as a fixed bed method, a moving bed method, a fluidized bed method, a slurry method, and a rotary kiln method can be employed.
  • a carbonization method of these raw materials nitrogen, carbon dioxide, helium, argon, xenon, neon, carbon monoxide, an exhaust gas such as combustion exhaust gas, or other gases mainly composed of these inert gases.
  • the method include baking using a mixed gas at about 400 to 700 ° C. (preferably 450 to 600 ° C.) for about 30 minutes to 10 hours.
  • a gas activation method in which firing is performed using an activation gas such as water vapor, carbon dioxide, and oxygen is preferably used.
  • an activation gas such as water vapor, carbon dioxide, and oxygen is preferably used.
  • a method using water vapor or carbon dioxide as the activation gas is preferable.
  • the carbide is supplied for 3 to 12 hours (preferably 5 to 11 hours) while supplying the activation gas at a rate of 0.5 to 3.0 kg / h (preferably 0.7 to 2.0 kg / h). Further preferably, the temperature is increased to 800 to 1,000 ° C. over 6 to 10 hours) for activation.
  • the carbide may be activated in advance.
  • a method of gas activation by firing a carbon material at a temperature of less than 900 ° C. using an activation gas such as water vapor, carbon dioxide, oxygen or the like can be preferably employed.
  • the average particle diameter of the activated carbon 1 is preferably 2 to 20 ⁇ m.
  • the average particle diameter is 2 ⁇ m or more, the density per volume of the electrode tends to increase because the density of the active material layer is high.
  • the average particle size is small, there may be a drawback that the durability is low.
  • the average particle size is 2 ⁇ m or more, such a defect hardly occurs.
  • the average particle diameter is more preferably 2 to 15 ⁇ m, still more preferably 3 to 10 ⁇ m.
  • the mesopore amount V 1 of the activated carbon 2 is preferably a value larger than 0.8 cc / g from the viewpoint of increasing the output characteristics when the positive electrode material is incorporated in the power storage element, and suppresses a decrease in the capacity of the power storage element. From the viewpoint, it is preferably 2.5 cc / g or less. V 1 is more preferably from 1.00 cc / g to 2.0 cc / g, still more preferably from 1.2 cc / g to 1.8 cc / g.
  • the micropore volume V 2 of the activated carbon 2 is preferably larger than 0.8 cc / g in order to increase the specific surface area of the activated carbon and increase the capacity, and increase the density of the activated carbon as an electrode. From the viewpoint of increasing the capacity per unit volume, it is preferably 3.0 cc / g or less.
  • V 2 is more preferably more than 1.0 cc / g and not more than 2.5 cc / g, and still more preferably not less than 1.5 cc / g and not more than 2.5 cc / g.
  • the activated carbon 2 having the above-described mesopore size and micropore size has a higher BET specific surface area than activated carbon used for conventional electric double layer capacitors or lithium ion capacitors.
  • the specific value of the BET specific surface area of the activated carbon 2 is preferably 2,300 m 2 / g or more and 4,000 m 2 / g or less, and is 3,200 m 2 / g or more and 3,800 m 2 / g or less. It is more preferable.
  • the BET specific surface area is 2,300 m 2 / g or more, a good energy density is easily obtained.
  • the BET specific surface area is 4,000 m 2 / g or less, a binder is used to maintain the strength of the electrode. Since it is not necessary to add a large amount, the performance per electrode volume is increased.
  • the activated carbon 2 having the characteristics as described above can be obtained by using, for example, raw materials and processing methods as described below.
  • the carbonaceous material used as a raw material for the activated carbon 2 is not particularly limited as long as it is a carbon source that is usually used as a raw material for activated carbon.
  • plant-based raw materials such as wood, wood flour, and coconut shell
  • fossil raw materials such as coke
  • various synthetic resins such as phenol resin, furan resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, melamine resin, urea resin, and resorcinol resin.
  • a phenol resin and a furan resin are particularly preferable because they are suitable for producing activated carbon having a high specific surface area.
  • Examples of the method for carbonizing these raw materials or the heating method during the activation treatment include known methods such as a fixed bed method, a moving bed method, a fluidized bed method, a slurry method, and a rotary kiln method.
  • the atmosphere at the time of heating is an inert gas such as nitrogen, carbon dioxide, helium, or argon, or a gas mixed with other gases containing these inert gases as a main component.
  • the carbonization temperature is about 400 to 700 ° C.
  • the firing is performed for about 0.5 to 10 hours.
  • Examples of the activation method of the carbide include a gas activation method in which firing is performed using an activation gas such as water vapor, carbon dioxide, and oxygen, and an alkali metal activation method in which heat treatment is performed after mixing with an alkali metal compound.
  • An alkali metal activation method is preferable for producing activated carbon.
  • the average particle diameter of the activated carbon 2 is preferably 2 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and more preferably 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • Each of the activated carbons 1 and 2 may be one type of activated carbon or a mixture of two or more types of activated carbon, and may exhibit the above characteristic values as a whole mixture. Said activated carbon 1 and 2 may select and use any one of these, and may mix and use both.
  • the positive electrode active material is a material other than activated carbon 1 and 2 (for example, activated carbon not having the specific V 1 and / or V 2 or a material other than activated carbon (for example, a composite oxide of lithium and a transition metal) )).
  • the content of the activated carbon 1, or the content of the activated carbon 2, or the total content of the activated carbons 1 and 2 is preferably more than 50% by mass of the total positive electrode active material, and 70% by mass or more. More preferably, it is more preferably 90% by mass or more, and most preferably 100% by mass.
  • the content ratio of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 35% by mass or more and 95% by mass or less based on the total mass of the positive electrode active material layer in the positive electrode precursor.
  • As an upper limit of the content rate of a positive electrode active material it is more preferable that it is 45 mass% or more, and it is further more preferable that it is 55 mass% or more.
  • the content rate of a positive electrode active material it is more preferable that it is 90 mass% or less, and it is still more preferable that it is 85 mass% or less. By setting the content ratio in this range, suitable charge / discharge characteristics are exhibited.
  • a lithium compound means a substance containing lithium, but excludes an active material involved in a Faraday reaction or a non-Faraday reaction in an electrode during charge / discharge of a storage element.
  • the lithium compound in the present embodiment one type selected from lithium carbonate, lithium oxide, lithium hydroxide, lithium fluoride, lithium chloride, lithium oxalate, lithium iodide, lithium nitride, lithium oxalate, and lithium acetate.
  • the above is preferably used.
  • lithium carbonate, lithium oxide, and lithium hydroxide are more preferable, and lithium carbonate is more preferably used from the viewpoint that it can be handled in the air and has low hygroscopicity.
  • Such a lithium compound is decomposed by the application of a voltage, functions as a lithium-doped dopant source for the negative electrode, and forms vacancies in the positive electrode active material layer, so that it has excellent electrolyte retention and ion conductivity. Can be formed.
  • one or more alkali metal carbonates selected from sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, and cesium carbonate can also be used.
  • an alkali metal carbonate can be used alone.
  • the lithium compound contained in the positive electrode precursor may be one kind, may contain two or more kinds of lithium compounds, and may be used by mixing a lithium compound and another alkali metal carbonate.
  • the positive electrode precursor only needs to contain at least one lithium compound, and in addition to the lithium compound, the following formula: Oxides such as M 2 O, Hydroxides such as MOH, Halides such as MF and MCl; Succinates such as M 2 (CO 2 ) 2 and carboxylates such as RCOOM (wherein R is H, an alkyl group, or an aryl group, and M is 1 selected from Na, K, Rb, and Cs) One or more species selected from the group consisting of species).
  • a chemical compound, an alkaline earth metal oxalate, and an alkaline earth metal carboxylate may be included.
  • Fine particles of the lithium compound can be obtained by various methods. For example, a pulverizer such as a ball mill, a bead mill, a ring mill, a jet mill, or a rod mill can be used.
  • the positive electrode contains a lithium compound other than the positive electrode active material.
  • the positive electrode contains, when the average particle diameter of the lithium compound other than the positive electrode active material and G 1, a 0.1 ⁇ m ⁇ G 1 ⁇ 10 ⁇ m, preferably, 0.5 ⁇ m ⁇ G 1 ⁇ 5 ⁇ m. If G 1 is greater than 0.1 [mu] m, high-load charge-discharge cycle characteristics are improved by adsorbing the fluorine ions generated by the high-load charging and discharging cycles. If G 1 is a 10 ⁇ m or less, since the reaction area with the fluorine ions generated by the high-load charging and discharging cycles increases, it is possible to efficiently adsorb the fluorine ions.
  • the amount of the lithium compound contained in the positive electrode is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or more and 20% by mass or less, based on the total mass of the positive electrode active material layer. It is. If the amount of the lithium compound is 1% by mass or more, a sufficient amount of lithium carbonate that adsorbs the fluorine ions generated in the high load charge / discharge cycle is present, so that the high load charge / discharge cycle characteristics are improved. If the quantity of a lithium compound is 50 mass% or less, the energy density of a non-aqueous lithium electrical storage element can be raised.
  • the content ratio of the lithium compound in the positive electrode active material layer is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less, and preferably 20% by mass or more and 50% by mass or less, based on the total mass of the positive electrode active material layer in the positive electrode precursor. More preferably. By setting the content ratio in this range, while exhibiting a suitable function as a dopant source for the negative electrode, it is possible to impart an appropriate degree of porosity to the positive electrode, and in combination with both, high load charge / discharge efficiency is achieved. An excellent power storage element can be provided, which is preferable.
  • the lithium compound contained in the positive electrode is gradually decomposed and gasified when exposed to a high potential of about 4.0 V or more, and the generated gas inhibits diffusion of ions in the electrolyte. Causes the rise. Therefore, it is preferable to form a film composed of a fluorine-containing compound on the surface of the lithium compound to suppress the reaction of the lithium compound.
  • the method for forming a film composed of a fluorine-containing compound is not particularly limited: a fluorine-containing compound that decomposes at a high potential is contained in the electrolyte, and a high voltage equal to or higher than the decomposition potential of the fluorine-containing compound is applied to the non-aqueous lithium storage element. And a method of applying a temperature higher than the decomposition temperature.
  • the coverage of the fluorine compound on the lithium compound surface is preferably 40% or more and 99% or less. If U 1 is 40%, it is possible to suppress the decomposition of the lithium compound.
  • the vicinity of the positive electrode can be kept basic, and therefore, it is excellent in high duty cycle characteristics.
  • the element mapping obtained by SEM-EDX on the positive electrode surface is obtained by calculating the area overlapping rate of fluorine mapping for the oxygen mapping binarized based on the average value of luminance values. It is done.
  • the measurement conditions for elemental mapping of SEM-EDX are not particularly limited, but the number of pixels is preferably in the range of 128 ⁇ 128 pixels to 512 ⁇ 512 pixels, and there is no pixel that reaches the maximum luminance value in the mapping image, and the luminance value It is preferable to adjust the luminance and contrast so that the average value falls within the range of 40% to 60% of the maximum luminance value.
  • the average value fluorine mapping area overlap ratio U 2 of for binarization oxygen mapped on the basis of the luminance values is 60% or less than 10%. If U 2 10% or more, it is possible to suppress the decomposition of the lithium compound. If U 2 is 60% or less, since a state of non-fluorinated to the inside of the lithium compound, it is possible to keep the positive electrode vicinity basic, excellent high-load cycle characteristics.
  • the positive electrode preferably has an area ratio of carbonate ion mapping in the cross-sectional area of 1% or more and 50% or less in an imaging image obtained by microscopic Raman spectroscopy measurement of the positive electrode cross section.
  • the area ratio of the carbonate ion mapping is 1% or more, high durability during a high rate cycle is realized. If the area ratio of carbonate ion mapping is 50% or less, the energy density of the non-aqueous lithium electricity storage device can be increased and high durability during high-temperature storage is realized.
  • the positive electrode active material layer does not contain a lithium compound
  • the non-aqueous lithium storage element when the non-aqueous lithium storage element is exposed to an overvoltage environment, the oxidative decomposition of the non-aqueous electrolyte proceeds rapidly, and a large reaction heat is generated along with rapid gas generation. In some cases, the non-aqueous lithium electricity storage device is thermally runaway.
  • the positive electrode active material layer contains a lithium compound, the lithium compound gradually decomposes at a potential lower than the decomposition potential of the nonaqueous electrolytic solution to generate gas.
  • the gas provided on the exterior body or the exterior body which will be described later, due to the effect of suppressing the potential increase of the positive electrode due to the decomposition reaction of the lithium compound and the effect of gradually increasing the internal pressure of the non-aqueous lithium electricity storage element due to gentle gas generation Since the extraction valve can be opened under mild conditions, thermal runaway of the non-aqueous lithium storage element can be suppressed. However, since the lithium compound has almost no electronic conductivity, an excess of the lithium compound in the positive electrode active material causes an increase in resistance.
  • C x1 When the amount of carbonate per area contained in the C x plane is C x1 (g / m 2 ), C x1 is 5.0 or more and 25.0 or less, and the positive electrode active material layer on the back surface of the C x plane is When it is assumed that the Cy plane and the amount of carbonate per area contained in the Cy plane is C y1 (g / m 2 ), C y1 is not less than 0.1 and not more than 15.0, and C x1 > C y1 It is preferable that If C x1 is 5.0 or more, thermal runaway due to overcharging can be suppressed. If C x1 is 25.0 or less, an excess lithium compound is not included, so that the energy density can be increased.
  • C y1 is 0.1 or more, since the fluorine ions generated in the high-load charge / discharge cycle can be captured, cycle durability is improved.
  • C y1 is 15.0 or less, and if C x1> C y1, be higher power in order to be able to increase the electron conductivity between the positive electrode active material C y plane.
  • the effect of suppressing thermal runaway during overcharging is that the outermost layer of the electrode stack only needs to have a positive electrode active material layer Cx surface that does not face the negative electrode. It suffices if a positive electrode having a Cx plane is present, and a part of the outermost layer may be a negative electrode, or the electrode laminate may be covered with a separator or the like.
  • a positive electrode precursor comprising a lithium compound on the front and back surfaces of the positive electrode current collector on the outermost layer of the electrode stack, and the negative electrode at the time of doping with lithium
  • the method of reacting the lithium compound on the opposing positive electrode active material layer Cy surface, and when preparing the positive electrode precursor, the surface on which one side of the positive electrode current collector is coated with a coating liquid containing a large amount of lithium compound is defined as C x
  • the method etc. which are made into a surface are mentioned.
  • C x2 / Cy2 is preferably 0.86 or more and 1.14 or less.
  • C x2 / C y2 is opposite to C x1 / C y1 . Therefore, if C x2 / C y2 is 0.86 or more, the electron conduction between the lithium compound contained in the C x plane and the active material can be increased, and the lithium compound can be efficiently decomposed during overcharge. Runaway can be suppressed. If C x2 / C y2 is 1.14 or less, the energy density can be increased.
  • the dispersion state of the lithium compound contained in the positive electrode active material layer can be evaluated by microscopic Raman spectroscopy.
  • S x may be 10 or more and 50 or less when the area ratio of carbonate ion mapping is S x % in an imaging image obtained by micro Raman spectroscopy measurement on the C x plane. preferable.
  • S x is 10 or more, the lithium compound contained in the C x plane is uniformly dispersed, so that the lithium compound during overcharge can be efficiently decomposed.
  • Sx is 50 or less, since the electron conduction between the lithium compound and the positive electrode active material can be ensured, the lithium compound can be efficiently decomposed.
  • the lithium compound is a carbonate
  • S y is 1 or more and 40 or less, and It is preferable that S y ⁇ S x . If Sy is 1 or more, since the fluorine ions generated in the high-load charge / discharge cycle can be captured, cycle durability is improved. S y is 40 or less, and if S y ⁇ S x, can be high output in order to be able to increase the electron conductivity between the positive electrode active material C y plane.
  • LiX 1 -OR 1 O-X 2 Li formula (1) ⁇ Wherein R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a halogenated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and X 1 and X 2 are each independently — (COO) n (where And n is 0 or 1.).
  • R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a halogenated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 2 is hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, 10 mono- or polyhydroxyalkyl group, an alkenyl group, a mono- or polyhydroxy alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 2 to 10 carbon atoms
  • X 1 And X 2 are each independently — (COO) n (where n is 0 or 1).
  • R 1 is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a halogenated alkylene group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 2 and R 3 are each independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, Group, mono- or polyhydroxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, mono- or polyhydroxyalkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms, or aryl group
  • X 1 and X 2 are each independently — (COO) n (where n is 0 or 1). ⁇ It is preferable that 1 or more types of compounds represented by these are included.
  • C y3 is 1.60 ⁇ 10 ⁇ 4 It is preferably 300 ⁇ 10 ⁇ 4 or less, more preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / g or more and 150 ⁇ 10 ⁇ 4 or less. Inclusion of a lithium compound on the Cy surface can suppress an increase in resistance in a high-load charge / discharge cycle. However, the lithium compound gradually decomposes to generate gas when exposed to a high temperature and high voltage environment. To do.
  • Particularly preferred compounds of the formula (1) are compounds represented by LiOC 2 H 4 OLi, LiOC 3 H 6 OLi, LiOC 2 H 4 OCOOLi, LiOCOOC 3 H 6 OLi, LiOCOOC 2 H 4 OCOOLi and LiOCOOC 3 H 6 OCOOLi It is.
  • Particularly preferred compounds of formula (2) are LiOC 2 H 4 OH, LiOC 3 H 6 OH, LiOC 2 H 4 OCOOH, LiOC 3 H 6 OCOOH, LiOCOOC 2 H 4 OCOOH, LiOCOOC 3 H 6 OCOOH, LiOC 2 H 4 OCH 3, LiOC 3 H 6 OCH 3, LiOC 2 H 4 OCOOCH 3, LiOC 3 H 6 OCOOCH 3, LiOCOOC 2 H 4 OCOOCH 3, LiOCOOC 3 H 6 OCOOCH 3, LiOC 2 H 4 OC 2 H 5, LiOC 3 H 6 OC 2 H 5, a LiOC 2 H 4 OCOOC 2 H 5 , LiOC 3 H 6 OCOOC 2 H 5, LiOCOOC 2 H 4 OCOOC 2 H 5, the compound represented by LiOCOOC 3 H 6 OCOOC 2 H 5 .
  • Particularly preferred compounds of formula (3) are HOC 2 H 4 OH, HOC 3 H 6 OH, HOC 2 H 4 OCOOH, HOC 3 H 6 OCOOH, HOCOOC 2 H 4 OCOOH, HOCOOC 3 H 6 OCOOH, HOC 2 H 4 OCH 3, HOC 3 H 6 OCH 3, HOC 2 H 4 OCOOCH 3, HOC 3 H 6 OCOOCH 3, HOCOOC 2 H 4 OCOOCH 3, HOCOOC 3 H 6 OCOOCH 3, HOC 2 H 4 OC 2 H 5, HOC 3 H 6 OC 2 H 5 , HOC 2 H 4 OCOOC 2 H 5 , HOC 3 H 6 OCOOC 2 H 5 , HOCOOC 2 H 4 OCOOC 2 H 5 , HOCOOC 3 H 6 OCOOC 2 H 5 , CH 3 OC 2 H 4 OCH 3 , CH 3 OC 3 H 6 OCH 3, CH 3 C 2 H 4 OCOOCH 3, CH 3 OC 3 H 6 OCOOCH 3, CH 3 OCOOC 2 H
  • Examples of a method for incorporating the compounds represented by the formulas (1) to (3) into the positive electrode active material layer include a method of mixing the above compound with the positive electrode active material layer, and a method of mixing the above compound with the positive electrode active material layer. Examples thereof include a method of adsorbing and a method of electrochemically depositing the above compound on the positive electrode active material layer.
  • a precursor that can be decomposed to produce the above-mentioned compounds is contained in the non-aqueous electrolyte solution, and the positive electrode active material layer is utilized by utilizing the decomposition reaction of the above-mentioned precursor when producing the electricity storage device.
  • a method of depositing the above compound therein is preferred.
  • the precursor for forming the compounds represented by formulas (1) to (3) is at least one organic solvent selected from the group consisting of ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, and fluoroethylene carbonate. Is preferably used, and ethylene carbonate and propylene carbonate are more preferably used. Further comprising a compound represented by formula (1) to (3) in the negative electrode active material layer A y plane facing the C y plane, the total content per unit mass of the negative electrode active material layer A y plane of the compounds When the amount is A y3 (mol / g), C y3 / A y3 is preferably 0.2 or more and 20 or less. If Cy3 / Ay3 is 0.2 or more, decomposition of the lithium compound on the Cy surface can be suppressed, and high temperature durability is excellent. When C y3 / A y3 is 20 or less, the output characteristics are excellent.
  • the positive electrode active material layer may contain optional components such as a conductive filler, a binder, and a dispersion stabilizer in addition to the positive electrode active material and the lithium compound as necessary.
  • a conductive filler include a conductive carbonaceous material having higher conductivity than the positive electrode active material.
  • a conductive filler for example, ketjen black, acetylene black, vapor-grown carbon fiber, graphite, carbon nanotube, and a mixture thereof are preferable.
  • the mixing amount of the conductive filler in the positive electrode active material layer is preferably 0 to 20 parts by mass, and more preferably 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material.
  • the positive electrode active material layer preferably contains a conductive filler.
  • a conductive filler When the mixing amount of the conductive filler in the positive electrode active material layer is 20 parts by mass or less, the content ratio of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer increases, and the energy density per volume of the positive electrode active material layer can be secured.
  • the binder is not particularly limited.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • polyimide latex
  • styrene-butadiene copolymer fluororubber
  • acrylic copolymer etc.
  • the amount of the binder used is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 3 parts by mass or more and 27 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or more and 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material. Or less.
  • the amount of the binder is 1% by mass or more, sufficient electrode strength is exhibited.
  • the amount of the binder is 30 parts by mass or less, high input / output characteristics are exhibited without hindering the entry / exit and diffusion of ions to / from the positive electrode active material.
  • a dispersion stabilizer PVP (polyvinyl pyrrolidone), PVA (polyvinyl alcohol), a cellulose derivative etc.
  • the amount of the binder used is preferably 0 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the positive electrode active material.
  • the amount of the dispersion stabilizer is 10 parts by mass or less, high input / output characteristics are exhibited without hindering the entry / exit and diffusion of ions to / from the positive electrode active material.
  • the material constituting the positive electrode current collector is not particularly limited as long as it is a material that has high electron conductivity and is unlikely to deteriorate due to elution into the electrolytic solution and reaction with the electrolyte or ions, but a metal foil is preferable.
  • a metal foil is preferable as the positive electrode current collector in the non-aqueous lithium storage element of this embodiment.
  • an aluminum foil is particularly preferable.
  • the metal foil may be a normal metal foil having no irregularities or through holes, or a metal foil having irregularities subjected to embossing, chemical etching, electrolytic deposition, blasting, or the like.
  • a metal foil having a through hole such as an expanded metal, a punching metal, an etching foil, or the like may be used.
  • the metal foil is an ordinary metal foil having no irregularities or through-holes, or embossing as long as it is used as the “non-porous positive electrode current collector” defined above.
  • a metal foil having unevenness subjected to chemical etching, electrolytic deposition, blasting, or the like, or a metal foil having a through hole such as an expanded metal, a punching metal, or an etching foil may be used.
  • the thickness of the positive electrode current collector is not particularly limited as long as the shape and strength of the positive electrode can be sufficiently maintained, but for example, 1 to 100 ⁇ m is preferable.
  • the thickness of a positive electrode electrical power collector shall be measured based on the part in which a hole or an unevenness
  • the positive electrode precursor serving as the positive electrode of the non-aqueous lithium storage element of the present embodiment can be manufactured by an electrode manufacturing technique in a known lithium ion battery, electric double layer capacitor, or the like.
  • a positive electrode active material, a lithium compound, and other optional components used as necessary are dispersed or dissolved in water or an organic solvent to prepare a slurry coating solution.
  • a positive electrode precursor can be obtained by coating on one side or both sides of an electric conductor to form a coating film and drying it. You may press the obtained positive electrode precursor, and may adjust the film thickness and bulk density of a positive electrode active material layer.
  • the positive electrode active material, the lithium compound, and other optional components to be used as needed are mixed in a dry method, and the resulting mixture is press-molded and then a conductive adhesive is used.
  • a method of attaching to the positive electrode current collector is also possible.
  • the coating liquid for the positive electrode precursor is obtained by dry blending part or all of various material powders including the positive electrode active material, and then water or an organic solvent and / or a binder or a dispersion stabilizer is dissolved or dispersed therein. You may adjust by adding a liquid or slurry-like substance. Alternatively, various material powders containing a positive electrode active material may be added to a liquid or slurry substance in which a binder or a dispersion stabilizer is dissolved or dispersed in water or an organic solvent.
  • a positive mixing is performed by preliminarily mixing a positive electrode active material and a lithium compound and, if necessary, a conductive filler using a ball mill or the like, and coating a conductive material on a lithium compound having low conductivity.
  • the lithium compound is easily decomposed by the positive electrode precursor during lithium doping described later.
  • water is used as the solvent of the coating solution, the addition of a lithium compound may make the coating solution alkaline, so a pH adjuster may be added as necessary.
  • the method for adjusting the coating solution of the positive electrode precursor is not particularly limited, but preferably a disperser such as a homodisper, a multi-axis disperser, a planetary mixer, a thin film swirl type high speed mixer or the like is used. it can.
  • a disperser such as a homodisper, a multi-axis disperser, a planetary mixer, a thin film swirl type high speed mixer or the like is used. it can.
  • a disperser such as a homodisper, a multi-axis disperser, a planetary mixer, a thin film swirl type high speed mixer or the like is used. it can.
  • a disperser such as a homodisper, a multi-axis disperser, a planetary mixer, a thin film swirl type high speed mixer or the like is used. it can.
  • a peripheral speed of 1 m / s to 50 m / s In order to obtain a coating liquid in a good dispersion state,
  • the particle size measured with a particle gauge is preferably 0.1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the particle size is more preferably 80 ⁇ m or less, and further preferably the particle size is 50 ⁇ m or less. If the particle size is 0.1 ⁇ m or more, it is preferable that the material is not crushed at the time of preparing the coating liquid.
  • the coating can be stably performed with less clogging during coating liquid discharge and generation of streaks in the coating film.
  • the viscosity ( ⁇ b) of the coating solution for the positive electrode precursor is preferably 1,000 mPa ⁇ s to 20,000 mPa ⁇ s, more preferably 1,500 mPa ⁇ s to 10,000 mPa ⁇ s, and still more preferably 1, 700 mPa ⁇ s or more and 5,000 mPa ⁇ s or less.
  • the viscosity ( ⁇ b) is 1,000 mPa ⁇ s or more, dripping at the time of coating film formation is suppressed, and the coating film width and thickness can be controlled well.
  • the viscosity ( ⁇ b) is 20,000 mPa ⁇ s or less
  • pressure loss in the flow path of the coating liquid when using a coating machine is small, and coating can be performed stably, and control can be performed to a desired coating thickness or less.
  • the TI value (thixotropic index value) of the coating solution is preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, and further preferably 1.5 or more.
  • the coating film width and thickness can be favorably controlled.
  • the method for forming the coating film of the positive electrode precursor is not particularly limited, but preferably a coating machine such as a die coater, a comma coater, a knife coater, or a gravure coating machine can be used.
  • the coating film may be formed by single layer coating or may be formed by multilayer coating.
  • the coating solution composition may be adjusted so that the lithium compound content in each layer of the coating film is different.
  • the coating speed is preferably from 0.1 m / min to 100 m / min, more preferably from 0.5 m / min to 70 m / min, still more preferably from 1 m / min to 50 m / min. If the coating speed is 0.1 m / min or more, stable coating can be achieved. If the coating speed is 100 m / min or less, sufficient coating accuracy can be secured.
  • the method for drying the coating film of the positive electrode precursor is not particularly limited, but a drying method such as hot air drying or infrared (IR) drying can be preferably used.
  • the coating film may be dried at a single temperature or may be dried by changing the temperature in multiple stages. A plurality of drying methods may be combined and dried.
  • the drying temperature is preferably 25 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, and further preferably 50 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.
  • the drying temperature is 25 ° C. or higher, the solvent in the coating film can be sufficiently volatilized.
  • the drying temperature is 200 ° C. or less, cracking of the coating film due to rapid volatilization of the solvent, uneven distribution of the binder due to migration, and oxidation of the positive electrode current collector and the positive electrode active material layer can be suppressed.
  • the method for pressing the positive electrode precursor is not particularly limited, but a press such as a hydraulic press or a vacuum press can be preferably used.
  • the film thickness, bulk density, and electrode strength of the positive electrode active material layer can be adjusted by the press pressure, gap, and surface temperature of the press part described later.
  • the pressing pressure is preferably 0.5 kN / cm or more and 20 kN / cm or less, more preferably 1 kN / cm or more and 10 kN / cm or less, and further preferably 2 kN / cm or more and 7 kN / cm or less. If the pressing pressure is 0.5 kN / cm or more, the electrode strength can be sufficiently increased.
  • the positive electrode precursor When the pressing pressure is 20 kN / cm or less, the positive electrode precursor is less likely to bend or wrinkle, and can be adjusted to a desired positive electrode active material layer thickness or bulk density.
  • the gap between the press rolls can be set to an arbitrary value according to the thickness of the positive electrode precursor after drying so as to have a desired thickness and bulk density of the positive electrode active material layer.
  • the press speed can be set to an arbitrary speed at which the positive electrode precursor is not easily bent or wrinkled.
  • the surface temperature of the press part may be room temperature or may be heated if necessary.
  • the lower limit of the surface temperature of the press part in the case of heating is preferably the melting point minus 60 ° C. or more of the binder used, more preferably 45 ° C. or more, and further preferably 30 ° C.
  • the upper limit of the surface temperature of the press part in the case of heating is preferably the melting point of the binder used plus 50 ° C. or less, more preferably 30 ° C. or less, and still more preferably 20 ° C. or less.
  • PVdF polyvinylidene fluoride: melting point 150 ° C.
  • it is preferably 90 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 105 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, and further preferably 120 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. To do.
  • a styrene-butadiene copolymer (melting point 100 ° C.) is used as the binder, it is preferably added at 40 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 55 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, and further preferably 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. Warm up.
  • the melting point of the binder can be determined at the endothermic peak position of DSC (Differential Scanning Calorimetry). For example, using a differential scanning calorimeter “DSC7” manufactured by PerkinElmer Co., Ltd., 10 mg of sample resin is set in a measurement cell, and the temperature is increased from 30 ° C. to 250 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min in a nitrogen gas atmosphere. The temperature is raised, and the endothermic peak temperature in the temperature raising process becomes the melting point. You may press several times, changing conditions of press pressure, a crevice, speed, and surface temperature of a press part.
  • DSC7 Different Scanning Calorimetry
  • the thickness of the positive electrode active material layer is preferably 20 ⁇ m to 200 ⁇ m, more preferably 25 ⁇ m to 100 ⁇ m, and still more preferably 30 ⁇ m to 80 ⁇ m per side of the positive electrode current collector. If the thickness of the positive electrode active material layer is 20 ⁇ m or more, sufficient charge / discharge capacity can be exhibited. If the thickness of the positive electrode active material layer is 200 ⁇ m or less, the ion diffusion resistance in the electrode can be kept low. As a result, sufficient output characteristics can be obtained, the cell volume can be reduced, and therefore the energy density can be increased.
  • the thickness of the positive electrode active material layer in the case where the current collector has through-holes and irregularities refers to the average value of the thickness per side of the portion of the current collector that does not have through-holes and irregularities.
  • the bulk density of the positive electrode active material layer in the positive electrode after lithium doping described below is preferably 0.50 g / cm 3 or more, more preferably 0.55 g / cm 3 or more and 1.3 g / cm 3 or less. is there.
  • the bulk density of the positive electrode active material layer is 0.50 g / cm 3 or more, a high energy density can be expressed, and the power storage device can be reduced in size.
  • the bulk density is 1.3 g / cm 3 or less, the electrolyte solution is sufficiently diffused in the pores in the positive electrode active material layer, and high output characteristics are obtained.
  • the negative electrode has a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer present on one or both sides thereof.
  • the “non-porous negative electrode current collector” means that lithium ions pass through the negative electrode current collector at least in the region where the negative electrode active material layer is applied, Means a negative electrode current collector that does not have pores that are uniform. Therefore, within the range where the effect of the present invention is exerted, the negative electrode current collector having a very small diameter or a small amount of holes, or the negative electrode current collector having holes in a region where the negative electrode active material layer is not coated is also excluded. is not. In the present embodiment, at least the region where the negative electrode active material layer is coated in the negative electrode current collector is non-porous, and the excess portion of the negative electrode current collector where the negative electrode active material is not coated has holes. It may or may not exist.
  • the negative electrode active material layer includes a negative electrode active material that can occlude and release lithium ions.
  • optional components such as a conductive filler, a binder, and a dispersion stabilizer may be included as necessary.
  • the negative electrode active material a material capable of inserting and extracting lithium ions can be used. Specific examples include carbon materials, titanium oxide, silicon, silicon oxide, silicon alloys, silicon compounds, tin and tin compounds.
  • the content of the carbon material with respect to the total amount of the negative electrode active material is 50% by mass or more, and more preferably 70% by mass or more.
  • the content rate of a carbon material can be 100 mass%, it is preferable that it is 90 mass% or less from a viewpoint of obtaining the effect by the combined use of another material favorably, for example, even if it is 80 mass% or less. Good.
  • the negative electrode active material is preferably doped with lithium ions.
  • the lithium ion doped in the negative electrode active material mainly includes three forms.
  • the first form is lithium ions that are previously occluded as a design value in the negative electrode active material before producing a non-aqueous lithium electricity storage device.
  • the second form is lithium ions occluded in the negative electrode active material when a non-aqueous lithium electricity storage device is manufactured and shipped.
  • a third form is lithium ions occluded in the negative electrode active material after using the non-aqueous lithium electricity storage device as a device.
  • carbon materials include non-graphitizable carbon materials; graphitizable carbon materials; carbon blacks; carbon nanoparticles; activated carbon; artificial graphite; natural graphite; graphitized mesophase carbon microspheres; graphite whiskers; Amorphous carbonaceous materials; carbonaceous materials obtained by heat treatment of carbon precursors such as petroleum pitch, coal pitch, mesocarbon microbeads, coke, synthetic resin (eg phenol resin); furfuryl alcohol resin Or, a pyrolysis product of novolak resin; fullerene; carbon nanophone; and a composite carbon material thereof.
  • carbon precursors such as petroleum pitch, coal pitch, mesocarbon microbeads, coke, synthetic resin (eg phenol resin); furfuryl alcohol resin Or, a pyrolysis product of novolak resin; fullerene; carbon nanophone; and a composite carbon material thereof.
  • Activated carbon, carbon black, template porous carbon, high specific surface area graphite, a carbon nanoparticle, etc. can be used suitably.
  • a pitch composite carbon material that can be obtained by heat treatment in the state where at least one carbon material and a petroleum-based pitch or a coal-based pitch coexist is preferable.
  • the carbon material and pitch Prior to the heat treatment, the carbon material and pitch may be mixed at a temperature higher than the melting point of the pitch.
  • the heat treatment temperature may be a temperature at which a component generated by volatilization or thermal decomposition of the pitch used becomes a carbonaceous material.
  • a non-oxidizing atmosphere is preferable.
  • the pitch composite carbon material are pitch composite carbon materials 1a and 2a described later. Either of these may be selected and used, or both of them may be used in combination.
  • the pitch composite carbon material 1a is obtained by heat treatment in a state where at least one carbon material having a BET specific surface area of 100 m 2 / g or more and 3000 m 2 / g or less and a petroleum-based pitch or a coal-based pitch coexist. Can do.
  • the carbon material is not particularly limited, and activated carbon, carbon black, template porous carbon, high specific surface area graphite, carbon nanoparticles, and the like can be suitably used.
  • the composite carbon material 1a is a composite carbon material using, as a base material, one or more carbon materials having a BET specific surface area of 100 m 2 / g or more and 3000 m 2 / g or less.
  • the substrate is not particularly limited, and activated carbon, carbon black, template porous carbon, high specific surface area graphite, carbon nanoparticles, and the like can be suitably used.
  • the mass ratio of the carbonaceous material to the base material in the composite carbon material 1a is preferably 10% to 200%, more preferably 12% to 180%, still more preferably 15% to 160%, and particularly preferably 18% or more. 150% or less. If the mass ratio of the carbonaceous material is 10% or more, the micropores of the base material can be appropriately filled with the carbonaceous material, and the charge / discharge efficiency of lithium ions is improved. Can show gender. When the mass ratio of the carbonaceous material is 200% or less, the pores can be appropriately maintained and the lithium ion diffusion becomes good, so that high input / output characteristics can be exhibited.
  • the doping amount of lithium ions per unit mass of the composite carbon material 1a is preferably 530 mAh / g or more and 2,500 mAh / g or less, more preferably 620 mAh / g or more and 2,100 mAh / g or less, and further preferably 760 mAh / g or more. It is 1,700 mAh / g or less, particularly preferably 840 mAh / g or more and 1,500 mAh / g or less. Doping lithium ions lowers the negative electrode potential. Therefore, when the negative electrode including the composite carbon material 1a doped with lithium ions is combined with the positive electrode, the voltage of the non-aqueous lithium storage element is increased and the utilization capacity of the positive electrode is increased.
  • the capacity and energy density of the obtained non-aqueous lithium storage element are increased.
  • the doping amount is 530 mAh / g or more, lithium ions are well doped into irreversible sites that cannot be desorbed once the lithium ions in the composite carbon material 1a are inserted, and the composite carbon material 1a for a desired amount of lithium is further added. Can be reduced. Therefore, the negative electrode film thickness can be reduced, and a high energy density can be obtained. The larger the doping amount, the lower the negative electrode potential, and the input / output characteristics, energy density, and durability are improved. If the doping amount is 2,500 mAh / g or less, there is little risk of side effects such as precipitation of lithium metal.
  • the composite carbon material 1a has a mesopore amount derived from pores having a diameter of 20 to 500 mm calculated by the BJH method as V m1 (cc / g), and a micropore derived from pores having a diameter of less than 20 mm calculated by the MP method.
  • V m2 (cc / g) it is preferable that 0.010 ⁇ V m1 ⁇ 0.300 and 0.001 ⁇ V m2 ⁇ 0.650.
  • the mesopore amount V m1 is more preferably 0.010 ⁇ V m1 ⁇ 0.225, and further preferably 0.010 ⁇ V m1 ⁇ 0.200.
  • the micropore amount V m2 is more preferably 0.001 ⁇ V m2 ⁇ 0.200, further preferably 0.001 ⁇ V m2 ⁇ 0.150, and particularly preferably 0.001 ⁇ V m2 ⁇ 0.100. .
  • the mesopore amount V m1 is 0.300 cc / g or less, the BET specific surface area can be increased, the lithium ion doping amount can be increased, and the bulk density of the negative electrode can be increased. As a result, the negative electrode can be thinned.
  • the micropore amount V m2 is 0.650 cc / g or less, high charge / discharge efficiency for lithium ions can be maintained.
  • the mesopore volume V m1 and the micropore volume V m2 are equal to or higher than the lower limit (0.010 ⁇ V m1 , 0.001 ⁇ V m2 ), high input / output characteristics can be obtained.
  • the BET specific surface area of the composite carbon material 1a is preferably 100 m 2 / g or more and 1,500 m 2 / g or less, more preferably 150 m 2 / g or more and 1,100 m 2 / g or less, and further preferably 180 m 2 / g or more and 550 m. 2 / g or less. If this BET specific surface area is 100 m 2 / g or more, the pores can be appropriately retained, and the lithium ion diffusion becomes good, so that high input / output characteristics can be exhibited. Since the doping amount of lithium ions can be increased, the negative electrode can be thinned. When the BET specific surface area is 1,500 m 2 / g or less, the charge / discharge efficiency of lithium ions is improved, so that the cycle durability is rarely impaired.
  • the average pore diameter of the composite carbon material 1a is preferably 20 mm or more, more preferably 25 mm or more, and further preferably 30 mm or more from the viewpoint of high input / output characteristics. From the viewpoint of high energy density, the average pore diameter is preferably 65 mm or less, and more preferably 60 mm or less.
  • the average particle size of the composite carbon material 1a is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less. About a lower limit, More preferably, it is 2 micrometers or more, More preferably, it is 2.5 micrometers or more. About an upper limit, More preferably, it is 6 micrometers or less, More preferably, it is 4 micrometers or less. If the average particle diameter is 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, good durability is maintained.
  • the hydrogen atom / carbon atom number ratio (H / C) of the composite carbon material 1a is preferably 0.05 or more and 0.35 or less, and more preferably 0.05 or more and 0.15 or less. .
  • H / C is 0.35 or less, the structure (typically polycyclic aromatic conjugated structure) of the carbonaceous material deposited on the activated carbon surface is well developed and the capacity (energy Density) and charge / discharge efficiency are increased.
  • H / C is 0.05 or more, since excessive carbonization is suppressed, a favorable energy density is obtained.
  • H / C is measured by an elemental analyzer.
  • the composite carbon material 1a has an amorphous structure derived from the activated carbon of the base material, but at the same time has a crystal structure mainly derived from the deposited carbonaceous material.
  • the composite carbon material A has a (002) plane spacing d002 of 3.60 mm to 4.00 mm, and the crystallite size in the c-axis direction obtained from the half width of this peak Lc is preferably 8.0 to 20.0 ⁇ , d002 is 3.60 to 3.75 ⁇ , and the crystallite size Lc in the c-axis direction obtained from the half width of this peak is 11.0 ⁇ . More preferably, it is 16.0 mm or less.
  • the activated carbon used as the base material of the composite carbon material 1a is not particularly limited as long as the obtained composite carbon material 1a exhibits desired characteristics.
  • commercially available products obtained from various raw materials such as petroleum-based, coal-based, plant-based, and polymer-based materials can be used.
  • the average particle diameter is more preferably 2 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the pore distribution of the activated carbon used for the base material is important.
  • the amount of mesopores derived from pores having a diameter of 20 to 500 mm calculated by the BJH method is V 1 (cc / g)
  • the amount of micropores derived from pores having a diameter of less than 20 mm calculated by the MP method is used.
  • V 2 (cc / g) 0.050 ⁇ V 1 ⁇ 0.500, 0.005 ⁇ V 2 ⁇ 1.000 and 0.2 ⁇ V1 / V 2 ⁇ 20.0 Is preferred.
  • the meso Anaryou V 1 more preferably 0.050 ⁇ V 1 ⁇ 0.350, 0.100 ⁇ V 1 ⁇ 0.300 is more preferable.
  • the micropore amount V 2 is more preferably 0.005 ⁇ V 2 ⁇ 0.850, and further preferably 0.100 ⁇ V 2 ⁇ 0.800.
  • the ratio of mesopore amount / micropore amount is more preferably 0.22 ⁇ V 1 / V 2 ⁇ 15.0, and further preferably 0.25 ⁇ V 1 / V 2 ⁇ 10.0.
  • the pore structure can be easily controlled.
  • the mesopore volume V 1 of the activated carbon is 0.050 or more
  • the micropore volume V 2 is 0.005 or more
  • V 1 / V 2 is 0.2 or more
  • V 1 / V 2 The structure can be easily obtained even when is 20.0 or less.
  • the carbonaceous material precursor used as a raw material of the composite carbon material 1a is an organic material that can be dissolved in a solid, liquid, or solvent, which can deposit the carbonaceous material on activated carbon by heat treatment.
  • the carbonaceous material precursor include pitch, mesocarbon microbeads, coke, and synthetic resin (for example, phenol resin).
  • Pitch is roughly divided into petroleum pitch and coal pitch. Examples of petroleum pitches include crude oil distillation residue, fluid catalytic cracking residue (decant oil, etc.), bottom oil derived from thermal crackers, ethylene tar obtained during naphtha cracking, and the like.
  • the composite carbon material 1a is heat-treated in the presence of activated carbon, and a carbonaceous material is deposited on the activated carbon by thermally reacting the volatile component or pyrolyzed component of the pitch on the surface of the activated carbon. can get.
  • a temperature of about 200 to 500 ° C. the deposition of pitch volatile components or pyrolysis components into the activated carbon pores proceeds, and at 400 ° C. or higher, the reaction that the deposited components become carbonaceous materials proceeds.
  • the peak temperature (maximum temperature reached) during the heat treatment is appropriately determined depending on the characteristics of the composite carbon material 1a to be obtained, the thermal reaction pattern, the thermal reaction atmosphere, etc., but is preferably 400 ° C. or higher.
  • the time for maintaining the peak temperature during the heat treatment is preferably 30 minutes to 10 hours, more preferably 1 hour to 7 hours, still more preferably 2 hours to 5 hours.
  • the carbonaceous material deposited on the activated carbon surface is considered to be a polycyclic aromatic hydrocarbon. .
  • the softening point of the pitch used is preferably 30 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or higher and 130 ° C. or lower.
  • a pitch having a softening point of 30 ° C. or higher can be handled with high accuracy without any problem in handling properties.
  • the pitch having a softening point of 250 ° C. or less contains a large amount of relatively low molecular weight compounds. Therefore, when the pitch is used, fine pores in the activated carbon can be deposited.
  • activated carbon is heat-treated in an inert atmosphere containing a hydrocarbon gas volatilized from a carbonaceous material precursor, and the carbonaceous material is deposited in a gas phase.
  • a method is mentioned.
  • a method in which activated carbon and a carbonaceous material precursor are mixed in advance and heat-treated, or a method in which a carbonaceous material precursor dissolved in a solvent is applied to activated carbon and dried and then heat-treated is also possible.
  • the mass ratio of the carbonaceous material to the activated carbon in the composite carbon material 1a is preferably 10% to 100%, more preferably 15% to 80%. If the mass ratio of the carbonaceous material is 10% or more, the micropores of the activated carbon can be appropriately filled with the carbonaceous material, and the charge / discharge efficiency of lithium ions is improved, so the cycle durability is impaired. It's hard to get it. When the mass ratio of the carbonaceous material is 100% or less, the pores of the composite carbon material 1a are appropriately maintained and maintained with a large specific surface area. Therefore, from the result that the doping amount of lithium ions can be increased, high output density and high durability can be maintained even if the negative electrode is thinned.
  • the composite carbon material 2a is a composite carbon material in which one or more carbon materials having a BET specific surface area of 0.5 m 2 / g or more and 80 m 2 / g or less are used as a base material.
  • the base material is not particularly limited, and natural graphite, artificial graphite, low crystal graphite, hard carbon, soft carbon, carbon black and the like can be suitably used.
  • BET specific surface area of the composite carbon material 2a is, 1 m 2 / g or more 50 m 2 / g or less, more preferably 1.5 m 2 / g or more 40 m 2 / g or less, more preferably 2m 2 / g or more 25 m 2 / g or less. If this BET specific surface area is 1 m 2 / g or more, a sufficient reaction field with lithium ions can be secured, and thus high input / output characteristics can be exhibited.
  • the BET specific surface area is 50 m 2 / g or less, the charge / discharge efficiency of lithium ions is improved, and the decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte during charge / discharge is suppressed, so that high cycle durability can be exhibited. .
  • the average particle diameter of the composite carbon material 2a is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, and further preferably 3 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less. If the average particle diameter is 1 ⁇ m or more, the charge / discharge efficiency of lithium ions can be improved, and thus high cycle durability can be exhibited. If the average particle diameter is 10 ⁇ m or less, the reaction area between the composite carbon material 2a and the non-aqueous electrolyte increases, and therefore high input / output characteristics can be exhibited.
  • the mass ratio of the carbonaceous material to the base material in the composite carbon material 2a is preferably 1% to 30%, more preferably 1.2% to 25%, and still more preferably 1.5% to 20%. . If the mass ratio of the carbonaceous material is 1% or more, the carbonaceous material can sufficiently increase the reaction sites with lithium ions, and the lithium ion can be easily desolvated. Can do. If the mass ratio of the carbonaceous material is 20% or less, lithium ion diffusion between the carbonaceous material and the base material can be satisfactorily maintained, and thus high input / output characteristics can be exhibited. Moreover, since the charge / discharge efficiency of lithium ions can be improved, high cycle durability can be exhibited.
  • the doping amount of lithium ions per unit mass of the composite carbon material 2a is preferably 50 mAh / g or more and 700 mAh / g or less, more preferably 70 mAh / g or more and 650 mAh / g or less, and further preferably 90 mAh / g or more and 600 mAh / g or less. Especially preferably, it is 100 mAh / g or more and 550 mAh / g or less. Doping lithium ions lowers the negative electrode potential. Therefore, when the negative electrode including the composite carbon material 2a doped with lithium ions is combined with the positive electrode, the voltage of the non-aqueous lithium storage element is increased and the utilization capacity of the positive electrode is increased.
  • the capacity and energy density of the obtained non-aqueous lithium storage element are increased.
  • the doping amount is 50 mAh / g or more, lithium ions are favorably doped into irreversible sites that cannot be desorbed once lithium ions in the composite carbon material 2a are inserted, so that a high energy density is obtained.
  • the larger the doping amount the lower the negative electrode potential, and the input / output characteristics, energy density, and durability are improved.
  • the doping amount is 700 mAh / g or less, there is little risk of side effects such as precipitation of lithium metal.
  • the dope amount (mAh / g) of the lithium ion of the negative electrode active material in the non-aqueous lithium energy storage device at the time of shipment and after use in the present embodiment can be known, for example, as follows. First, the negative electrode active material layer is washed with ethyl methyl carbonate or dimethyl carbonate and air-dried, and then an extract extracted with a mixed solvent composed of methanol and isopropanol and the extracted negative electrode active material layer are obtained. This extraction is typically performed at an ambient temperature of 23 ° C. in an Ar box.
  • the amount of lithium contained in the extract obtained as described above and the negative electrode active material layer after extraction is quantified using, for example, ICP-MS (inductively coupled plasma mass spectrometer), and the total amount
  • the lithium ion doping amount in the negative electrode active material can be known.
  • the obtained value may be divided by the amount of the negative electrode active material used for extraction to calculate the lithium ion doping amount (mAh / g).
  • the composite carbon material 2a using a graphite material as a base material will be described.
  • the average particle diameter of the composite carbon material 2a is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less, and further preferably 3 ⁇ m or more and 6 ⁇ m or less. If the average particle diameter is 1 ⁇ m or more, the charge / discharge efficiency of lithium ions can be improved, and thus high cycle durability can be exhibited. If the average particle diameter is 10 ⁇ m or less, the reaction area between the composite carbon material 2a and the non-aqueous electrolyte increases, and therefore high input / output characteristics can be exhibited.
  • the BET specific surface area of the composite carbon material 2a is preferably 1 m 2 / g or more and 20 m 2 / g or less, more preferably 1 m 2 / g or more and 15 m 2 / g or less. If this BET specific surface area is 1 m 2 / g or more, a sufficient reaction field with lithium ions can be secured, and thus high input / output characteristics can be exhibited. When the BET specific surface area is 20 m 2 / g or less, the charge / discharge efficiency of lithium ions is improved and the decomposition reaction of the non-aqueous electrolyte during charge / discharge is suppressed, so that high cycle durability can be exhibited. .
  • the graphite material used as the substrate is not particularly limited as long as the obtained composite carbon material 2a exhibits desired characteristics.
  • artificial graphite, natural graphite, graphitized mesophase carbon spherules, graphite whiskers and the like can be used.
  • the average particle diameter of the graphite material is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less.
  • the carbonaceous material precursor used as the raw material of the composite carbon material 2a is an organic material that can be dissolved in a solid, liquid, or solvent that can be combined with the graphite material by heat treatment.
  • the carbonaceous material precursor include pitch, mesocarbon microbeads, coke, and synthetic resin (for example, phenol resin).
  • Pitch is roughly divided into petroleum pitch and coal pitch.
  • petroleum pitches include crude oil distillation residue, fluid catalytic cracking residue (decant oil, etc.), bottom oil derived from thermal crackers, ethylene tar obtained during naphtha cracking, and the like.
  • the mass ratio of the carbonaceous material to the graphite material in the composite carbon material 2a is preferably 1% or more and 10% or less, more preferably 1.2% or more and 8% or less, still more preferably 1.5% or more and 6% or less, particularly Preferably they are 2% or more and 5% or less. If the mass ratio of the carbonaceous material is 1% or more, the carbonaceous material can sufficiently increase the reaction sites with lithium ions, and the lithium ion can be easily desolvated. Can do. If the mass ratio of the carbonaceous material is 20% or less, the diffusion of lithium ions between the carbonaceous material and the graphite material in the solid can be satisfactorily maintained, so that high input / output characteristics can be exhibited. Moreover, since the charge / discharge efficiency of lithium ions can be improved, high cycle durability can be exhibited.
  • the negative electrode active material layer may contain optional components such as a conductive filler, a binder, and a dispersion stabilizer in addition to the negative electrode active material as necessary.
  • the type of the conductive filler is not particularly limited, and examples thereof include acetylene black, ketjen black, and vapor grown carbon fiber.
  • the amount of the conductive filler used is preferably 0 to 30 parts by mass, more preferably 0 to 20 parts by mass, and even more preferably 0 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the negative electrode active material. Or less.
  • the binder is not particularly limited.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • polyimide latex
  • styrene-butadiene copolymer fluororubber
  • acrylic copolymer etc.
  • the amount of the binder used is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 27 parts by mass or less, and still more preferably 3 parts by mass or more and 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the negative electrode active material. Or less.
  • the amount of the binder is 1% by mass or more, sufficient electrode strength is exhibited.
  • the amount of the binder is 30 parts by mass or less, high input / output characteristics are exhibited without inhibiting lithium ions from entering and leaving the negative electrode active material.
  • limit especially as a dispersion stabilizer For example, PVP (polyvinyl pyrrolidone), PVA (polyvinyl alcohol), a cellulose derivative etc. can be used.
  • the amount of the binder used is preferably 0 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the negative electrode active material. When the amount of the dispersion stabilizer is 10 parts by mass or less, high input / output characteristics are exhibited without inhibiting lithium ions from entering and leaving the negative electrode active material.
  • the material constituting the negative electrode current collector is preferably a metal foil that has high electron conductivity and is unlikely to deteriorate due to elution into the electrolytic solution and reaction with the electrolyte or ions.
  • metal foil For example, aluminum foil, copper foil, nickel foil, stainless steel foil, etc. are mentioned.
  • a copper foil is preferable.
  • the metal foil in the first embodiment may be a normal metal foil having no irregularities or through holes, or may be a metal foil having irregularities subjected to embossing, chemical etching, electrolytic deposition, blasting, etc.
  • a metal foil having a through hole such as an expanded metal, a punching metal, or an etching foil may be used.
  • the metal foil in the second embodiment is a normal metal foil having no irregularities or through holes, or is used as the “non-porous negative electrode current collector” defined above, embossing, Metal foil having unevenness subjected to chemical etching, electrolytic deposition, blasting, or the like, or metal foil having through holes such as expanded metal, punching metal, and etching foil may be used.
  • the thickness of the negative electrode current collector is not particularly limited as long as the shape and strength of the negative electrode can be sufficiently maintained, but for example, 1 to 100 ⁇ m is preferable.
  • the negative electrode can be produced by forming a negative electrode active material layer on one side or both sides of the negative electrode current collector.
  • the negative electrode active material layer is fixed to the negative electrode current collector.
  • the negative electrode can be manufactured by an electrode manufacturing technique in a known lithium ion battery, electric double layer capacitor or the like. For example, various materials including a negative electrode active material are dispersed or dissolved in water or an organic solvent to prepare a slurry-like coating liquid, and this coating liquid is applied to one or both surfaces on a negative electrode current collector.
  • a negative electrode can be obtained by forming a coating film and drying it. You may press the obtained negative electrode and adjust the film thickness and bulk density of a negative electrode active material layer.
  • various materials including a negative electrode active material can be mixed in a dry process, and the resulting mixture can be press-molded and then attached to the negative electrode current collector using a conductive adhesive. is there.
  • the coating liquid is prepared by dry blending a part or all of various material powders including the negative electrode active material, and then water or an organic solvent, and / or a liquid in which a binder or a dispersion stabilizer is dissolved or dispersed therein. You may adjust by adding a slurry-like substance.
  • Various material powders containing a negative electrode active material may be added to a liquid or slurry substance in which a binder or a dispersion stabilizer is dissolved or dispersed in water or an organic solvent.
  • Dispersers such as a homodisper, a multi-axis disperser, a planetary mixer, a thin film swirl
  • a peripheral speed of 1 m / s to 50 m / s it is preferable to disperse at a peripheral speed of 1 m / s to 50 m / s.
  • a peripheral speed of 1 m / s or more is preferable because various materials can be dissolved or dispersed satisfactorily.
  • a peripheral speed of 50 m / s or less is preferable because various materials are not easily broken by heat and shearing force due to dispersion and reaggregation is less likely to occur.
  • the viscosity ( ⁇ b) of the coating solution is preferably 1,000 mPa ⁇ s or more and 20,000 mPa ⁇ s or less, more preferably 1,500 mPa ⁇ s or more and 10,000 mPa ⁇ s or less, and further preferably 1,700 mPa ⁇ s or more. 5,000 mPa ⁇ s or less.
  • the viscosity ( ⁇ b) is 1,000 mPa ⁇ s or more, dripping at the time of coating film formation is suppressed, and the coating film width and thickness can be controlled well.
  • the viscosity ( ⁇ b) is 20,000 mPa ⁇ s or less
  • pressure loss in the flow path of the coating liquid when using a coating machine is small, and coating can be performed stably, and control can be performed to a desired coating thickness or less.
  • the TI value (thixotropic index value) of the coating solution is preferably 1.1 or more, more preferably 1.2 or more, and still more preferably 1.5 or more.
  • the coating film width and thickness can be favorably controlled.
  • the method for forming the coating film is not particularly limited, but preferably a coating machine such as a die coater, a comma coater, a knife coater, or a gravure coating machine can be used.
  • the coating film may be formed by single layer coating or may be formed by multilayer coating.
  • the coating speed is preferably 0.1 m / min to 100 m / min, more preferably 0.5 m / min to 70 m / min, and further preferably 1 m / min to 50 m / min. If the coating speed is 0.1 m / min or more, stable coating can be achieved. If the coating speed is 100 m / min or less, sufficient coating accuracy can be secured.
  • the drying method of the coating film is not particularly limited, but a drying method such as hot air drying or infrared (IR) drying can be preferably used.
  • the coating film may be dried at a single temperature or may be dried by changing the temperature in multiple stages. A plurality of drying methods may be combined and dried.
  • the drying temperature is preferably 25 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, and further preferably 50 ° C. or higher and 160 ° C. or lower.
  • the drying temperature is 25 ° C. or higher, the solvent in the coating film can be sufficiently volatilized.
  • the drying temperature is 200 ° C. or lower, it is possible to suppress cracking of the coating film due to rapid volatilization of the solvent, uneven distribution of the binder due to migration, and oxidation of the negative electrode current collector and the negative electrode active material layer.
  • the method for pressing the negative electrode is not particularly limited, but a press such as a hydraulic press or a vacuum press can be preferably used.
  • the film thickness, bulk density, and electrode strength of the negative electrode active material layer can be adjusted by the press pressure, gap, and surface temperature of the press part described later.
  • the pressing pressure is preferably 0.5 kN / cm or more and 20 kN / cm or less, more preferably 1 kN / cm or more and 10 kN / cm or less, and further preferably 2 kN / cm or more and 7 kN / cm or less. If the pressing pressure is 0.5 kN / cm or more, the electrode strength can be sufficiently increased.
  • the negative electrode When the pressing pressure is 20 kN / cm or less, the negative electrode is less likely to bend or wrinkle, and can be adjusted to the desired negative electrode active material layer thickness and bulk density.
  • the gap between the press rolls can be set to an arbitrary value according to the negative electrode film thickness after drying so as to have a desired film thickness and bulk density of the negative electrode active material layer.
  • the press speed can be set to an arbitrary speed at which the negative electrode is less likely to be bent or wrinkled.
  • the surface temperature of the press part may be room temperature or may be heated if necessary.
  • the lower limit of the surface temperature of the press part in the case of heating is preferably the melting point minus 60 ° C. or more of the binder used, more preferably 45 ° C. or more, and further preferably 30 ° C. or more.
  • the upper limit of the surface temperature of the press part in the case of heating is preferably the melting point of the binder used plus 50 ° C. or less, more preferably 30 ° C. or less, and still more preferably 20 ° C. or less.
  • PVdF polyvinylidene fluoride: melting point 150 ° C.
  • it is preferably 90 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 105 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, and still more preferably 120 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. To do.
  • a styrene-butadiene copolymer (melting point 100 ° C.) is used as the binder, it is preferably added at 40 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 55 ° C. or higher and 130 ° C. or lower, and further preferably 70 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. Warm up.
  • the melting point of the binder can be determined at the endothermic peak position of DSC (Differential Scanning Calorimetry). For example, using a differential scanning calorimeter “DSC7” manufactured by PerkinElmer Co., Ltd., 10 mg of sample resin is set in a measurement cell, and the temperature is increased from 30 ° C. to 250 ° C. at a temperature increase rate of 10 ° C./min in a nitrogen gas atmosphere. The temperature is raised, and the endothermic peak temperature in the temperature raising process becomes the melting point. You may press several times, changing conditions of press pressure, a crevice, speed, and surface temperature of a press part.
  • the thickness of the negative electrode active material layer is preferably 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less per side.
  • the lower limit of the thickness of the negative electrode active material layer is more preferably 7 ⁇ m or more, and even more preferably 10 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness of the negative electrode active material layer is more preferably 80 ⁇ m or less, and even more preferably 60 ⁇ m or less.
  • the thickness of the negative electrode active material layer is 5 ⁇ m or more, no streaks are generated when the negative electrode active material layer is applied, and the coating property is excellent.
  • the thickness of the negative electrode active material layer is 100 ⁇ m or less, a high energy density can be expressed by reducing the cell volume. Note that the thickness of the negative electrode active material layer in the case where the current collector has through-holes or irregularities refers to the average value of the thickness of one side of the current collector that does not have through-holes or irregularities.
  • the bulk density of the negative electrode active material layer is preferably 0.30 g / cm 3 or more and 1.8 g / cm 3 or less, more preferably 0.40 g / cm 3 or more and 1.5 g / cm 3 or less, and still more preferably 0. .45g / cm 3 or more 1.3g / cm 3 or less.
  • the bulk density is 0.30 g / cm 3 or more, sufficient strength can be maintained and sufficient conductivity between the negative electrode active materials can be exhibited. If the bulk density is 1.8 g / cm 3 or less, vacancies capable of sufficiently diffusing ions in the negative electrode active material layer can be secured.
  • the BET specific surface area, the amount of mesopores, and the amount of micropores are values determined by the following methods, respectively.
  • the sample is vacuum-dried at 200 ° C. all day and night, and adsorption and desorption isotherms are measured using nitrogen as an adsorbate.
  • the BET specific surface area is calculated by the BET multipoint method or the BET single point method
  • the mesopore amount is calculated by the BJH method
  • the micropore amount is calculated by the MP method.
  • the BJH method is a calculation method generally used for analysis of mesopores, and was proposed by Barrett, Joyner, Halenda et al. (Non-patent Document 1).
  • the MP method means a method of obtaining the micropore volume, micropore area, and micropore distribution using the “t-plot method” (Non-patent Document 2). This is a method devised by Mikhale, Brunauer, and Bodor (Non-patent Document 3).
  • the positive electrode precursor and the negative electrode are laminated or wound via a separator to form an electrode laminate or an electrode winding body having the positive electrode precursor, the negative electrode and the separator.
  • a separator a polyethylene microporous film or a polypropylene microporous film used in a lithium ion secondary battery, a cellulose nonwoven paper used in an electric double layer capacitor, or the like can be used.
  • a film containing organic or inorganic fine particles may be laminated on one side or both sides of these separators.
  • Organic or inorganic fine particles may be contained inside the separator.
  • the thickness of the separator is preferably 5 ⁇ m or more and 35 ⁇ m or less.
  • a thickness of 5 ⁇ m or more is preferable because self-discharge due to internal micro-shorts tends to be small.
  • a thickness of 35 ⁇ m or less is preferable because the output characteristics of the electricity storage element tend to be high.
  • the film containing organic or inorganic fine particles is preferably 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • a thickness of 1 ⁇ m or more is preferable because self-discharge due to internal micro-shorts tends to be small.
  • a thickness of 10 ⁇ m or less is preferable because the output characteristics of the electricity storage element tend to be high.
  • a metal can, a laminate film, etc. can be used as an exterior body.
  • the laminate film a film obtained by laminating a metal foil and a resin film is preferable, and an example of a three-layer structure including an outer layer resin film / metal foil / interior resin film is exemplified.
  • the outer layer resin film is for preventing the metal foil from being damaged by contact or the like, and a resin such as nylon or polyester can be suitably used.
  • the metal foil is for preventing the permeation of moisture and gas, and foils of copper, aluminum, stainless steel and the like can be suitably used.
  • the interior resin film protects the metal foil from the electrolyte contained in the interior and is used for melting and sealing at the time of heat sealing the exterior body. Polyolefin, acid-modified polyolefin, and the like can be suitably used.
  • the exterior body in the third embodiment has at least one valve capable of controlling the pressure in the exterior body to a low pressure.
  • a metal exterior body is used as an exterior body used for the non-aqueous lithium storage element of the third embodiment.
  • the use of a metal outer package is advantageous in that it has high impact resistance, vibration resistance, and heat dissipation.
  • the metal constituting the outer package is not particularly limited.
  • a metal material such as iron or aluminum can be used, and aluminum is preferable from the viewpoint of reducing the weight of the resulting nonaqueous lithium storage element.
  • As the shape of the outer package a rectangular shape is preferable when the electrode body is a laminated body or a flat wound body, and a cylindrical shape is preferable when the electrode body is a cylindrical wound body from the viewpoint of minimizing excess volume. .
  • the valve that can be used for the non-aqueous lithium storage element of the third embodiment and capable of controlling the pressure in the exterior body to a low pressure, that is, a gas vent valve is not particularly limited, and the valve is closed by a spring force.
  • the metal lid with a gas vent valve may be attached to the non-aqueous lithium storage element when vacuum sealing is performed after the nonaqueous electrolyte is injected and impregnated, or may be attached after lithium doping.
  • the operating pressure of the gas vent valve the internal pressure of the outer package is preferably 0.01 MPa or more and 0.15 MPa or less, more preferably 0.05 MPa or more and 0.1 MPa or less. If it is 0.01 MPa or more, it does not operate due to external force such as vibration, but operates due to an increase in internal pressure due to gas generated in the exterior body, so that only a gas component can be selectively released to the outside. If it is 0.15 MPa or less, the exterior body is not deformed by the internal pressure, and the physical impact given to the surroundings when opened can be reduced.
  • the electrolytic solution in the present embodiment is a non-aqueous electrolytic solution. That is, this electrolytic solution contains a nonaqueous solvent described later.
  • the non-aqueous electrolyte contains 0.5 mol / L or more of a lithium salt based on the total amount of the non-aqueous electrolyte. That is, the non-aqueous electrolyte contains lithium ions as an electrolyte.
  • the nonaqueous electrolytic solution in the present embodiment is, for example, (LiN (SO 2 F) 2 ), LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , LiN (SO 2 C 2 F 5 ) 2 , LiN (SO 2 ) as a lithium salt.
  • LiPF 6 , LiBF 4 and the like can be used alone, or two or more kinds may be mixed and used.
  • LiPF 6 and / or LiN (SO 2 F) 2 are preferably included because high conductivity can be exhibited.
  • the non-aqueous electrolyte in the present embodiment only needs to contain at least one lithium salt, and in addition to the lithium salt, an alkali metal selected from the group consisting of sodium salt, potassium salt, rubidium salt, and cesium salt And / or an alkaline earth metal salt selected from the group consisting of beryllium salt, magnesium salt, calcium salt, strontium salt, and barium salt.
  • an alkali metal selected from the group consisting of sodium salt, potassium salt, rubidium salt, and cesium salt
  • an alkaline earth metal salt selected from the group consisting of beryllium salt, magnesium salt, calcium salt, strontium salt, and barium salt.
  • the non-aqueous electrolyte contains the above alkaline earth metal salt other than lithium
  • the beryllium ion, magnesium ion, calcium ion, strontium ion, and barium ion are divalent cations, so that the high-capacity non-aqueous electrolyte A lithium storage element can be obtained.
  • the method for containing the above alkali metal salt and / or alkaline earth metal salt other than the lithium salt in the nonaqueous electrolytic solution is not particularly limited, but for example: lithium salt and alkali metal salt other than lithium salt and / or Or a method of previously dissolving an alkaline earth metal salt in a non-aqueous electrolyte; Oxides such as M 2 O, Hydroxides such as MOH, Halides such as MF and MCl; Succinates such as M 2 (CO 2 ) 2 and carboxylates such as RCOOM (wherein R is H, an alkyl group, or an aryl group, and M is 1 selected from Na, K, Rb, and Cs)
  • a method in which at least one selected from the group consisting of a group consisting of the above is included in the positive electrode precursor and decomposed by lithium doping described later; BeCO 3, MgCO 3, CaCO 3 , SrCO 3, or an alkaline earth metal carbonate selected from BaCO 3, as well as al
  • the lithium salt concentration in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.5 mol / L or more, more preferably 0.5 to 2.0 mol / L. If the lithium salt concentration is 0.5 mol / L or more, anions are sufficiently present, so that the capacity of the energy storage device can be sufficiently increased. When the lithium salt concentration is 2.0 mol / L or less, it is possible to prevent undissolved lithium salt from precipitating in the non-aqueous electrolyte solution and the viscosity of the electrolyte solution from becoming too high. It is preferable because it does not easily decrease.
  • the total concentration of these salts is preferably 0.5 mol / L or more, more preferably 0.8. 5 to 2.0 mol / L.
  • the nonaqueous electrolytic solution in the present embodiment preferably contains a cyclic carbonate and a chain carbonate as a nonaqueous solvent.
  • the nonaqueous electrolytic solution containing a cyclic carbonate and a chain carbonate is advantageous in that a lithium salt having a desired concentration is dissolved and a high lithium ion conductivity is exhibited.
  • the cyclic carbonate include alkylene carbonate compounds represented by ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, and the like. The alkylene carbonate compound is typically unsubstituted.
  • chain carbonate examples include dialkyl carbonate compounds represented by dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate and the like.
  • the dialkyl carbonate compound is typically unsubstituted.
  • the total content of the cyclic carbonate and the chain carbonate is preferably 50% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, preferably 95% by mass or less, more preferably 90% by mass, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. % Or less.
  • a lithium salt having a desired concentration can be dissolved, and high lithium ion conductivity can be expressed.
  • the electrolytic solution can further contain an additive described later.
  • the non-aqueous electrolyte solution in the present embodiment may further contain an additive.
  • the additive is preferably a saturated cyclic sultone compound from the viewpoint of less adverse effects on resistance and the suppression of gas generation by suppressing decomposition of the non-aqueous electrolyte at a high temperature.
  • saturated cyclic sultone compound 1,3-propane sultone, 2,4-butane sultone, 1,4-butane sultone, 1,3-butane sultone or 2,4-pentane sultone is preferable, and as the unsaturated cyclic sultone compound, 1 , 3-propene sultone or 1,4-butene sultone is preferred, and other sultone compounds include methylene bis (benzenesulfonic acid), methylene bis (phenylmethanesulfonic acid), methylene bis (ethanesulfonic acid), methylene bis (2,4,6 , Trimethylbenzenesulfonic acid), and methylenebis (2-trifluoromethylbenzenesulfonic acid).
  • the saturated cyclic sultone compound is preferably selected from at least one selected from these.
  • the total content of sultone compounds in the non-aqueous electrolyte solution of the non-aqueous lithium storage element is preferably 0.1% by mass to 15% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. If the total content of sultone compounds in the non-aqueous electrolyte solution is 0.1% by mass or more, it is possible to suppress gas generation by suppressing decomposition of the electrolyte solution at a high temperature. If total content is 15 mass% or less, the fall of the ionic conductivity of electrolyte solution can be suppressed and a high input / output characteristic can be hold
  • the content of the sultone compound present in the non-aqueous electrolyte solution of the non-aqueous lithium storage element is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably from the viewpoint of achieving both high input / output characteristics and durability. Is 1 mass% or more and 5 mass% or less.
  • Examples of the cyclic phosphazene include ethoxypentafluorocyclotriphosphazene, diethoxytetrafluorocyclotriphosphazene, phenoxypentafluorocyclotriphosphazene, and the like, and one or more selected from these are preferable.
  • the content of cyclic phosphazene in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.5% by mass to 20% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte. If the content rate of cyclic phosphazene is 0.5 mass% or more, it will become possible to suppress gas generation
  • the content rate of cyclic phosphazene is 20 mass% or less, the fall of the ionic conductivity of electrolyte solution can be suppressed and a high input / output characteristic can be hold
  • the content of cyclic phosphazene is preferably 2% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 4% by mass or more and 12% by mass or less. These cyclic phosphazenes may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the acyclic fluorine-containing ether include HCF 2 CF 2 OCH 2 CF 2 CF 2 H, CF 3 CFHCF 2 OCH 2 CF 2 CF 2 H, HCF 2 CF 2 CH 2 OCH 2 CF 2 CF 2 H, and CF 3 CFHCF.
  • 2 OCH 2 CF 2 CFHCF 3 and the like are mentioned, and among them, HCF 2 CF 2 OCH 2 CF 2 CF 2 H is preferable from the viewpoint of electrochemical stability.
  • the content of the non-cyclic fluorine-containing ether is preferably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution.
  • the content of the non-cyclic fluorine-containing ether is 0.5% by mass or more, the stability of the non-aqueous electrolyte solution against oxidative decomposition is improved, and an electricity storage device having high durability at high temperatures can be obtained.
  • the content of the non-cyclic fluorine-containing ether is 15% by mass or less, the solubility of the electrolyte salt can be kept good, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte can be kept high. It becomes possible to express characteristics.
  • These acyclic fluorine-containing ethers may be used alone or in combination of two or more.
  • the fluorine-containing cyclic carbonate is preferably selected from fluoroethylene carbonate (FEC) and difluoroethylene carbonate (dFEC) from the viewpoint of compatibility with other nonaqueous solvents.
  • the content of the cyclic carbonate containing a fluorine atom is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount of the nonaqueous electrolytic solution.
  • the content of the cyclic carbonate containing a fluorine atom is 0.5% by mass or more, a good-quality film can be formed on the negative electrode, and by suppressing the reductive decomposition of the electrolytic solution on the negative electrode, A highly durable power storage element can be obtained. If the content of the cyclic carbonate containing a fluorine atom is 10% by mass or less, the solubility of the electrolyte salt can be kept good, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte can be kept high. It is possible to develop input / output characteristics. In addition, the cyclic carbonate containing a fluorine atom may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the cyclic carbonate is preferably 0.5% by mass or more and 10% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount of the nonaqueous electrolytic solution. If the content of the cyclic carbonate is 0.5% by mass or more, a good-quality film on the negative electrode can be formed, and by suppressing the reductive decomposition of the electrolyte solution on the negative electrode, durability at high temperatures can be achieved. A high power storage element can be obtained.
  • the content of the cyclic carbonate is 10% by mass or less, the solubility of the electrolyte salt can be maintained well, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte can be maintained high, and thus high input / output characteristics are exhibited. It becomes possible to do.
  • Examples of the cyclic carboxylic acid ester include gamma butyrolactone, gamma valerolactone, gamma caprolactone, epsilon caprolactone, and the like, and it is preferable to use one or more selected from these.
  • gamma butyrolactone is particularly preferable from the viewpoint of improving battery characteristics resulting from an improvement in the degree of lithium ion dissociation.
  • the content of the cyclic carboxylic acid ester is preferably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 5% by mass or less, based on the total amount of the nonaqueous electrolytic solution.
  • the content of the cyclic acid anhydride is 0.5% by mass or more, a high-quality film on the negative electrode can be formed, and by suppressing reductive decomposition of the electrolytic solution on the negative electrode, durability at high temperatures Can be obtained.
  • the content of the cyclic carboxylic acid ester is 5% by mass or less, the solubility of the electrolyte salt can be kept good, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte can be kept high. It becomes possible to express.
  • said cyclic carboxylic acid ester may be used individually, or 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the cyclic acid anhydride is preferably at least one selected from succinic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, and itaconic anhydride. Among them, it is preferable to select from succinic anhydride and maleic anhydride from the viewpoint that the production cost of the electrolytic solution can be suppressed due to industrial availability and that the electrolytic solution can be easily dissolved in the non-aqueous electrolytic solution.
  • the content of the cyclic acid anhydride is preferably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, based on the total amount of the nonaqueous electrolytic solution.
  • the content of the cyclic acid anhydride is 0.5% by mass or more, a high-quality film can be formed on the negative electrode, and by suppressing the reductive decomposition of the electrolyte solution on the negative electrode, durability at high temperatures can be achieved. A high power storage element can be obtained. If the content of the cyclic acid anhydride is 10% by mass or less, the solubility of the electrolyte salt can be kept good, and the ionic conductivity of the non-aqueous electrolyte can be kept high. It becomes possible to express. In addition, said cyclic acid anhydride may be used individually, or 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the electrode laminate obtained by assembling is obtained by laminating a positive electrode precursor and a negative electrode cut into a sheet shape through a separator to obtain a laminate, and the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are connected to the obtained laminated pair.
  • the electrode winding body can be manufactured by laminating and winding a positive electrode precursor and a negative electrode through a separator to obtain a winding body, and connecting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal to the obtained winding body. it can.
  • the shape of the electrode winding body may be a cylindrical shape or a flat shape.
  • a method for connecting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal is not particularly limited, but a method such as resistance welding or ultrasonic welding can be used. It is preferable to remove the residual solvent by drying the electrode laminate or the electrode winding body to which the terminals are connected. Although there is no limitation in the drying method, it can dry by vacuum drying etc.
  • the residual solvent is preferably 1.5% or less per weight of the positive electrode active material layer or the negative electrode active material layer. When the residual solvent is 1.5% or less, the amount of the solvent remaining in the system is small and the self-discharge characteristics are improved, which is preferable.
  • the dried electrode laminate or electrode wound body is preferably housed in an exterior body typified by a metal can or laminate film in a dry environment with a dew point of ⁇ 40 ° C.
  • sealing method of an exterior body is not specifically limited, Methods, such as heat sealing and impulse sealing, can be used.
  • a non-aqueous electrolyte is injected into the electrode laminate housed in the exterior body. After the injection, it is desirable to further impregnate and sufficiently immerse the positive electrode, the negative electrode, and the separator with a nonaqueous electrolytic solution. In a state where the electrolyte is not immersed in at least a part of the positive electrode, the negative electrode, and the separator, the doping of the non-aqueous lithium electricity storage element to be obtained increases because the dope progresses unevenly in the lithium doping operation described later. Durability may decrease.
  • the impregnation method is not particularly limited, but, for example, the nonaqueous lithium storage element after injection is placed in a decompression chamber with the exterior body opened, and the inside of the chamber is decompressed using a vacuum pump, A method of returning to atmospheric pressure again can be used. After the impregnation, the nonaqueous lithium electricity storage element with the outer package opened is sealed while being decompressed.
  • Lithium dope In lithium doping, as a preferred operation, a voltage is applied between the positive electrode precursor and the negative electrode to decompose the lithium compound, thereby decomposing the lithium compound in the positive electrode precursor to release lithium ions, Lithium ions are pre-doped in the negative electrode active material layer by reducing lithium ions. In this lithium doping, a gas such as CO 2 is generated with the oxidative decomposition of the lithium compound in the positive electrode precursor. Therefore, when applying a voltage, it is preferable to provide a means for releasing the generated gas to the outside of the exterior body.
  • a method in which a voltage is applied in a state where a part of the exterior body is opened and a state in which appropriate gas discharge means such as a gas vent valve and a gas permeable film are previously installed in a part of the exterior body
  • a method of applying a voltage for example, a method in which a voltage is applied in a state where a part of the exterior body is opened; and a state in which appropriate gas discharge means such as a gas vent valve and a gas permeable film are previously installed in a part of the exterior body
  • a method of applying a voltage for example, a method in which a voltage is applied in a state where a part of the exterior body is opened; and a state in which appropriate gas discharge means such as a gas vent valve and a gas permeable film are previously installed in a part of the exterior body
  • aging It is preferable to perform aging on the non-aqueous lithium electricity storage element after completion of lithium doping.
  • the solvent in the electrolytic solution is decomposed at the negative electrode, and a lithium ion permeable solid polymer film is formed on the negative electrode surface.
  • the aging method is not particularly limited. For example, a method of reacting a solvent in the electrolytic solution under a high temperature environment can be used.
  • the degassing method is not particularly limited. For example, a method in which a nonaqueous lithium electricity storage element is installed in a decompression chamber with an exterior body opened, and the inside of the chamber is decompressed using a vacuum pump, or the like is used. Can do.
  • the current discharge rate (also referred to as “C rate”) is the relative ratio of the current during discharge to the discharge capacity.
  • C rate the current value at which discharge is completed.
  • 1C the current value at which discharge is completed in 1 hour.
  • the internal resistance Ra ( ⁇ ) is a value obtained by the following method, respectively: First, constant-current charging is performed until a non-aqueous lithium battery element reaches 3.8 V at a current value of 20 C in a thermostat set to 25 ° C., and then a constant voltage of 3.8 V is applied. Perform a total of 30 minutes. Subsequently, the sampling interval is set to 0.1 second, and a constant current discharge is performed up to 2.2 V at a current value of 20 C to obtain a discharge curve (time-voltage).
  • the resistance change rate and the capacity maintenance rate after the high-load charge / discharge cycle test are measured by the following methods.
  • This high-load charge / discharge cycle is repeated 60000 times, and the internal resistance Rb after the high-load charge / discharge cycle is measured according to the internal resistance measurement method.
  • Rb / Ra be the rate of change in resistance after a high load charge / discharge cycle.
  • the resistance change rate Rb / Ra after the high-load charge / discharge cycle test is preferably 2.0 or less, more preferably 1.5 or less, and still more preferably 1.2 or less. If the rate of change in resistance after the high-load charge / discharge cycle test is not more than the above upper limit value, the device characteristics are maintained even if charge / discharge is repeated. Therefore, excellent output characteristics can be obtained stably for a long period of time, leading to a longer life of the device.
  • Fb Capacity maintenance rate after high-load charge / discharge cycle
  • Fb / Fa is 1.01 or more because, for example, a sufficient amount of energy can be taken out even in a power storage element that has been charged and discharged for a long period of time, so that the replacement cycle of the power storage element can be extended.
  • the amount of gas generated during the high temperature storage test is measured by the following method: First, constant-current charging is performed until a voltage corresponding to a non-aqueous lithium storage element and a cell corresponding to a non-aqueous lithium storage element set at 25 ° C. reaches 4.0 V at a current value of 100 C, and then a constant voltage of 4.0 V is applied. Perform constant voltage charging for 10 minutes. Thereafter, the cell is stored in a 60 ° C. environment, taken out from the 60 ° C. environment every two weeks, charged to the cell voltage of 4.0 V by the above-described charging operation, and then stored again in the 60 ° C. environment. .
  • a solvent used for volume measurement by the Archimedes method is not particularly limited, but it is preferable to use a solvent that has an electric conductivity of 10 ⁇ S / cm or less and hardly electrolyzes when a nonaqueous lithium storage element is immersed.
  • pure water or a fluorine-based inert liquid is preferably used.
  • fluorine-based inert liquids such as Fluorinert (trademark registered, 3M Japan Co., Ltd.) FC-40, FC-43, etc. are preferably used.
  • Vb-Va be the amount of gas generated when stored at a cell voltage of 4.0 V and an environmental temperature of 60 ° C. for 2 months.
  • the value B (Vb ⁇ Va) / Fa normalized by the capacitance Fa is defined as the normalized generated gas amount in the high temperature storage test.
  • the resistance value obtained using the same measurement method as that for the normal temperature internal resistance is defined as the internal resistance Rc after the high temperature storage test.
  • Rc / Ra is 3.0 or less from the viewpoint of developing sufficient charge capacity and discharge capacity for a large current when exposed to a high temperature environment for a long time. Preferably, it is 1.5 or less, more preferably 1.2 or less. If Rc / Ra is equal to or less than the above upper limit value, excellent output characteristics can be obtained stably for a long period of time, leading to a longer life of the device.
  • condition (b) the amount of gas generated when stored for 2 months at a cell voltage of 4.0 V and an environmental temperature of 60 ° C.
  • the value is preferably 30 ⁇ 10 ⁇ 3 cc / F or less, more preferably 15 ⁇ 10 ⁇ 3 cc / F or less, and further preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 3 cc / F or less. If the amount of gas generated under the above conditions is not more than the above upper limit value, the cell is less likely to expand due to gas generation even when the device is exposed to high temperatures for a long period of time. Therefore, a power storage element having sufficient safety and durability can be obtained.
  • the overcharge test is measured by the following method: First, a thermocouple is attached to the center part of the negative electrode terminal, positive electrode terminal, and outer casing of the cell corresponding to the non-aqueous lithium storage element, and the current value of 20C is 4 in an explosion-proof thermostat set to 25 ° C. The battery is charged with a constant current until reaching 0.0 V, and then is charged with a constant voltage of 4.0 V for 10 minutes. Thereafter, the cell voltage reaches 8.0 V at a current value of 20 C, or the charge capacity is double the discharge capacity from 4.0 V to 2.0 V (2 ⁇ Fa / 3600 (Ah)). Continue charging until it reaches.
  • the voltage and temperature sampling time during the overcharge test is preferably 1 second or less.
  • the identification method of the lithium compound contained in a positive electrode is not specifically limited, For example, it can identify by the following method. It is preferable to identify a lithium compound by combining a plurality of analysis methods described below. When measuring SEM-EDX, Raman, and XPS described below, measurement may be performed after disassembling the non-aqueous lithium storage element in an argon box, taking out the positive electrode, and washing the electrolyte adhering to the positive electrode surface. preferable. As the solvent for cleaning the positive electrode, it is sufficient to wash away the electrolyte attached to the surface of the positive electrode.
  • carbonate solvents such as dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, and diethyl carbonate can be suitably used.
  • a cleaning method for example, after immersing the positive electrode in a diethyl carbonate solvent 50 to 100 times the weight of the positive electrode for 10 minutes or more, then replacing the solvent and immersing the positive electrode again, taking out the positive electrode from diethyl carbonate and vacuum drying.
  • SEM-EDX, Raman, and XPS As conditions for vacuum drying, there can be used conditions in which the residual amount of diethyl carbonate in the positive electrode is 1% by mass or less in the range of temperature: 0 to 200 ° C., pressure: 0 to 20 kPa, time: 1 to 40 hours. .
  • cleaning mentioned later and liquid volume adjustment can be measured, and it can quantify based on the analytical curve created beforehand.
  • anions can be identified by analyzing the water after washing the positive electrode with distilled water.
  • a lithium compound could not be identified by the above analysis method, other analysis methods include 7 Li-solid NMR, XRD (X-ray diffraction), TOF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry), AES (The lithium compound can also be identified by using Auger electron spectroscopy, TPD / MS (heat generation gas mass spectrometry), DSC (differential scanning calorimetry), or the like.
  • the lithium compound containing oxygen and the positive electrode active material can be discriminated by oxygen mapping using a SEM-EDX image of the positive electrode surface measured at an observation magnification of 1000 to 4000 times.
  • the acceleration voltage is 10 kV
  • the emission current is 1 ⁇ A
  • the number of measurement pixels is 256 ⁇ 256 pixels
  • the number of integration can be measured 50 times.
  • gold, platinum, osmium, or the like can be surface-treated by a method such as vacuum deposition or sputtering.
  • the brightness and contrast are adjusted so that there is no pixel that reaches the maximum luminance value in the mapping image, and the average value of the luminance values is in the range of 40% to 60% of the maximum luminance value. Is preferred.
  • particles containing 50% or more area of bright portions binarized based on the average value of luminance are defined as lithium compounds.
  • the lithium compound comprising a carbonate ion and the positive electrode active material can be discriminated by Raman imaging of the positive electrode surface measured at an observation magnification of 1000 to 4000 times.
  • the excitation light is 532 nm
  • the excitation light intensity is 1%
  • the long operation of the objective lens is 50 times
  • the diffraction grating is 1800 gr / mm
  • the mapping method is point scanning (slit 65 mm, binning 5 pix), 1 mm step
  • the exposure time per point can be measured for 3 seconds
  • the number of integrations is 1, and measurement can be performed with a noise filter.
  • a linear baseline is set in the range of 1071 to 1104 cm ⁇ 1 , and the area is calculated with a positive value from the baseline as the peak of carbonate ions, and the frequency is integrated.
  • the frequency with respect to the carbonate ion peak area approximated by a Gaussian function is subtracted from the frequency distribution of carbonate ions.
  • the bonding state of lithium can be determined.
  • the X-ray source is monochromatic AlK ⁇
  • the X-ray beam diameter is 100 ⁇ m ⁇ (25 W, 15 kV)
  • the pass energy is narrow scan: 58.70 eV
  • there is charge neutralization and the number of sweeps is narrow scan: 10 times (Carbon, oxygen) 20 times (fluorine) 30 times (phosphorus) 40 times (lithium) 50 times (silicon)
  • the energy step can be measured under the condition of narrow scan: 0.25 eV. It is preferable to clean the surface of the positive electrode by sputtering before the XPS measurement.
  • the surface of the positive electrode can be cleaned under the condition of an acceleration voltage of 1.0 kV and a range of 2 mm ⁇ 2 mm for 1 minute (1.25 nm / min in terms of SiO 2 ).
  • the peak of Li1s binding energy of 50 to 54 eV is LiO 2 or Li—C bond
  • the peak of 55 to 60 eV is LiF, Li 2 CO 3 , Li x PO y F z (x, y, z Is an integer of 1 to 6)
  • C1s has a bond energy of 285 eV, a C—C bond
  • 286 eV has a peak of CO bond
  • 288 eV has a peak of COO
  • 290 to 292 eV has a peak of CO 3 2 ⁇
  • the peak of the bond, O1s binding energy of 527 to 530 eV is O 2 ⁇ (Li 2 O)
  • the peak of 531 to 532 eV is CO, CO 3 , OH, PO x (x is an integer of 1 to 4)
  • SiO x (x is an integer of 1-4)
  • An existing lithium compound can be identified from the measurement result of the electronic state obtained above and the result of the ratio of existing elements.
  • Anion species eluted in water can be identified by analyzing the positive electrode distilled water washing solution by ion chromatography.
  • a column to be used an ion exchange type, an ion exclusion type, or a reverse phase ion pair type can be used.
  • the detector an electrical conductivity detector, an ultraviolet-visible absorption detector, an electrochemical detector, or the like can be used.
  • a suppressor system in which a suppressor is installed in front of the detector, A non-suppressor method using a solution with low conductivity as the eluent can be used.
  • mass spectrometers and charged particle detection can be combined with detectors, appropriate columns and detectors can be combined based on lithium compounds identified from SEM-EDX, Raman, and XPS analysis results. preferable.
  • the sample retention time is constant for each ionic species component if conditions such as the column to be used and the eluent are determined, and the magnitude of the peak response differs for each ionic species but is proportional to the concentration. It is possible to qualitatively and quantitatively determine the ionic species component by measuring in advance a standard solution having a known concentration in which traceability is ensured.
  • the positive electrode is acid-decomposed using a strong acid such as concentrated nitric acid, concentrated hydrochloric acid, aqua regia, etc., and the resulting solution is diluted with pure water to an acid concentration of 2% to 3%. About acid decomposition, it can also decompose by heating and pressurizing suitably.
  • the obtained diluted solution is analyzed by ICP-MS. At this time, it is preferable to add a known amount of element as an internal standard. When the alkali metal element to be measured is equal to or higher than the measurement upper limit concentration, it is preferable to further dilute while maintaining the acid concentration of the diluted solution. With respect to the obtained measurement results, each element can be quantified based on a calibration curve prepared in advance using a standard solution for chemical analysis.
  • ⁇ Quantitative method of lithium compound> A method for quantifying the lithium compound contained in the positive electrode in the present embodiment will be described below.
  • the positive electrode is washed with an organic solvent, then washed with distilled water, and the lithium compound can be quantified from the change in the weight of the positive electrode before and after washing with distilled water.
  • area measurement is positive is not particularly limited, it is preferably, more preferably 25 cm 2 or more 150 cm 2 or less from the viewpoint of reducing the variation in measurement is 5 cm 2 or more 200 cm 2 or less. If the area is 5 cm 2 or more, the reproducibility of measurement is ensured. If the area is 200 cm 2 or less, the sample is easy to handle.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as the electrolyte solution deposited on the surface of the positive electrode can be removed for cleaning with an organic solvent, but the elution of the lithium compound can be achieved by using an organic solvent having a lithium compound solubility of 2% or less. Since it is suppressed, it is preferable.
  • polar solvents such as methanol and acetone are preferably used.
  • the positive electrode As a method for cleaning the positive electrode, the positive electrode is sufficiently immersed in a methanol solution 50 to 100 times the weight of the positive electrode for 3 days or more. At this time, it is preferable to take measures such as covering the container so that methanol does not volatilize. Thereafter, the positive electrode is taken out of the methanol and dried in a vacuum (temperature: 100 to 200 ° C., pressure: 0 to 10 kPa, time: 5 to 20 hours under the condition that the remaining amount of methanol in the positive electrode is 1% by mass or less.
  • a vacuum temperature: 100 to 200 ° C., pressure: 0 to 10 kPa, time: 5 to 20 hours under the condition that the remaining amount of methanol in the positive electrode is 1% by mass or less.
  • the residual amount of can be determined by measuring the GC / MS of water after washing with distilled water, which will be described later, and quantifying it based on a calibration curve prepared in advance.)
  • the weight of the positive electrode at that time is M 0 (g).
  • the positive electrode is sufficiently immersed in distilled water 100 times the weight of the positive electrode (100 M 0 (g)) for 3 days or more. At this time, it is preferable to take measures such as covering the container so that distilled water does not volatilize.
  • the positive electrode After soaking for 3 days or more, the positive electrode is taken out from the distilled water (when measuring ion chromatography, the amount of liquid is adjusted so that the amount of distilled water is 100 M 0 (g)), and the above methanol washing Dry in vacuum as above.
  • the positive electrode active material layer on the current collector was measured using a spatula, brush, brush, etc. in order to measure the weight of the current collector of the obtained positive electrode, and the weight of the positive electrode at this time was M 1 (g) Remove.
  • the weight of the obtained positive electrode current collector is M 2 (g)
  • the mass% Z of the lithium compound contained in the positive electrode can be calculated by the equation (4).
  • the organic solvent is not particularly limited as long as the electrolytic solution deposited on the surface of the positive electrode can be removed, and the elution of the lithium compound is suppressed by using an organic solvent having a lithium compound solubility of 2% or less.
  • an organic solvent for example, polar solvents such as methanol, ethanol, acetone, and methyl acetate are preferably used.
  • area measurement is positive is not particularly limited, it is preferably, more preferably 25 cm 2 or more 150 cm 2 or less from the viewpoint of reducing the variation in measurement is 5 cm 2 or more 200 cm 2 or less. If the area is 5 cm 2 or more, the reproducibility of measurement is ensured. If the area is 200 cm 2 or less, the sample is easy to handle.
  • the positive electrode is sufficiently immersed in an ethanol solution 50 to 100 times the weight of the positive electrode for 3 days or more.
  • the container is preferably covered so that ethanol does not volatilize during the immersion.
  • the positive electrode is taken out of ethanol and vacuum dried.
  • the conditions for vacuum drying are such that the residual amount of ethanol in the positive electrode is 1% by mass or less in the range of temperature: 100 to 200 ° C., pressure: 0 to 10 kPa, and time: 5 to 20 hours.
  • cleaning mentioned later can be measured, and it can quantify based on the analytical curve created beforehand.
  • the positive electrode obtained after drying is cut in half, and one is positive electrode Cx0 , the other is positive electrode Cy0 , and the areas are X (m 2 ) and Y (m 2 ), respectively.
  • the weight of the positive electrode C x0 is set to M 0x (g )
  • the weight of the positive electrode C y0 is M 0y (g).
  • the positive electrode C x0 and the positive electrode C y0 are sufficiently immersed in distilled water 100 to 150 times their weight for 3 days or more.
  • the positive electrode C x0 and the positive electrode C y0 are taken out from distilled water and vacuum-dried in the same manner as the above ethanol cleaning.
  • the weights of the positive electrode C x0 and the positive electrode C y0 after the vacuum drying are defined as M 1x (g) and M 1y (g), respectively.
  • the amount of lithium compound C x1 (g / m 2 ) of the positive electrode C x0 and the lithium compound amount C y1 (g / m 2 ) of the positive electrode C y0 can be calculated by the following equation (5).
  • Active material amount C x2 (g / m 2 ) per area contained in the C x plane of the positive electrode active material layer and active material amount C y2 (g / m 2) per area contained in the Cy surface of the positive electrode active material layer ) Can be calculated by the following equation (6).
  • lithium compounds When a plurality of lithium compounds are included in the positive electrode active material layer;
  • oxides such as M 2 O, hydroxides such as MOH, halides such as MF and MCl, oxalates such as M 2 (CO 2 ) 2 , and carboxylates such as RCOOM (Wherein, R is H, an alkyl group, or an aryl group, and M is one or more selected from Na, K, Rb, and Cs); and the positive electrode active material layer is BeCO 3 , MgCO 3 , alkaline earth metal carbonate selected from CaCO 3 , SrCO 3 and BaCO 3 , or alkaline earth metal oxide, alkaline earth metal hydroxide, alkaline earth metal halide, alkaline earth metal oxalic acid Including salt, alkaline earth metal carboxylate; The total amount of these is calculated as the amount of lithium compound.
  • Example 1 ⁇ Preparation of positive electrode active material> [Preparation example of activated carbon 1a 1 ]
  • the crushed coconut shell carbide was carbonized in a small carbonization furnace in nitrogen at 500 ° C. for 3 hours to obtain a carbide.
  • the obtained carbide was put into an activation furnace, 1 kg / h of water vapor was introduced into the activation furnace while being heated in a preheating furnace, and the temperature was raised to 900 ° C. over 8 hours for activation.
  • the activated carbide was taken out and cooled in a nitrogen atmosphere to obtain activated activated carbon.
  • the obtained activated carbon was washed with water for 12 hours and then drained.
  • the BET specific surface area was 2330 m 2 / g
  • the mesopore volume (V 1 ) was 0.52 cc / g
  • the micropore volume (V 2 ) was 0.88 cc / g
  • V 1 / V 2 0.59. there were.
  • the activated carbon 2a 1 was measured to have an average particle diameter of 7.0 ⁇ m using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2000J) manufactured by Shimadzu Corporation.
  • SALD-2000J laser diffraction particle size distribution analyzer
  • pore distribution was measured using a pore distribution measuring device (AUTOSORB-1 AS-1-MP) manufactured by Yuasa Ionics.
  • the BET specific surface area was 3627 m 2 / g
  • the mesopore volume (V 1 ) was 1.50 cc / g
  • the micropore volume (V 2 ) was 2.28 cc / g
  • V 1 / V 2 0.66. there were.
  • a positive electrode precursor was manufactured using activated carbon 2a 1 as a positive electrode active material and lithium carbonate 1 as a lithium compound. 55.5 parts by mass of activated carbon 2a 1 , 32.0 parts by mass of lithium carbonate 1, 3.0 parts by mass of ketjen black, 1.5 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF (polyvinylidene fluoride) 8.0 parts by mass and NMP (N-methylpyrrolidone) were mixed and dispersed using a thin film swirl type high-speed mixer film mix manufactured by PRIMIX under the condition of a peripheral speed of 17 m / s. Obtained.
  • the viscosity ( ⁇ b) and TI value of the obtained coating solution were measured using an E-type viscometer TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. As a result, the viscosity ( ⁇ b) was 2,300 mPa ⁇ s, and the TI value was 3.2. Moreover, the dispersion degree of the obtained coating liquid was measured using the grain gauge made from Yoshimitsu Seiki. As a result, the particle size was 32 ⁇ m.
  • the coating solution was applied to one or both sides of a 15 ⁇ m thick aluminum foil using a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. under a coating speed of 1 m / s, and dried at a drying temperature of 120 ° C.
  • the obtained positive electrode precursor 1 (one side) and positive electrode precursor 1 (both sides) were pressed using a roll press machine under conditions of a pressure of 6 kN / cm and a surface temperature of the press part of 25 ° C.
  • the thickness of the positive electrode active material layer of the obtained positive electrode precursor 1 (single side) and positive electrode precursor 1 (both sides) was measured using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd.
  • the thickness of the aluminum foil was subtracted from the average thickness measured at 10 locations. As a result, the thickness per one side of the positive electrode active material layer was 62 ⁇ m.
  • the composite carbon material 2a was taken out from the furnace.
  • the BET specific surface area and the pore distribution were measured by the same method as described above.
  • the BET specific surface area was 6.1 m 2 / g
  • the average particle size was 4.9 ⁇ m.
  • the mass ratio of the carbonaceous material derived from coal-based pitch to the activated carbon was 2.0%.
  • a negative electrode was manufactured using the composite carbon material 2a as a negative electrode active material. 84 parts by mass of composite carbon material 2a, 10 parts by mass of acetylene black, 6 parts by mass of PVdF (polyvinylidene fluoride), and NMP (N-methylpyrrolidone) are mixed, and this is mixed with a thin film swirl type high speed made by PRIMIX Using a mixer fill mix, dispersion was performed under the condition of a peripheral speed of 17 m / s to obtain a coating solution. The viscosity ( ⁇ b) and TI value of the obtained coating solution were measured using an E-type viscometer TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the viscosity ( ⁇ b) was 2,326 mPa ⁇ s, and the TI value was 2.7.
  • the coating liquid was applied to both surfaces of an electrolytic copper foil having a thickness of 10 ⁇ m using a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. at a coating speed of 2 m / s, and dried at a drying temperature of 120 ° C. to obtain negative electrode 1. .
  • the obtained negative electrode 1 was pressed using a roll press machine under conditions of a pressure of 5 kN / cm and a surface temperature of the press part of 25 ° C.
  • the thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode 1 obtained above was determined from the average value of the thicknesses measured at any 10 locations on the negative electrode 1 using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd. It was determined by subtracting the thickness of the copper foil. As a result, the thickness per side of the negative electrode active material layer was 30 ⁇ m.
  • the initial charge capacity was measured by the following procedure using a charge / discharge device (TOSCAT-3100U) manufactured by Toyo System.
  • TOSCAT-3100U charge / discharge device manufactured by Toyo System.
  • the voltage value at a current value 0.5 mA / cm 2 was subjected to constant current charging until 0.01 V, further the current value reached 0.01 mA / cm 2 Until constant voltage charging.
  • the charging capacity at the time of constant current charging and constant voltage charging was evaluated as the initial charging capacity, it was 0.74 mAh, and the capacity per unit mass of the negative electrode 1 (lithium ion doping amount) was 545 mAh / g. .
  • the non-aqueous electrolyte solution 1 is obtained by dissolving each electrolyte salt so that the sum of the concentrations of 75:25 (molar ratio) and LiN (SO 2 F) 2 and LiPF 6 is 1.2 mol / L. It was.
  • the concentrations of LiN (SO 2 F) 2 and LiPF 6 in the electrolytic solution 1 were 0.9 mol / L and 0.3 mol / L, respectively.
  • the positive electrode active material layer was cut into a size of 10.0 cm ⁇ 10.0 cm (100 cm 2 ), two positive electrode precursors 1 (one side) and 19 positive electrode precursors 1 (both sides) were cut out. It was. Subsequently, the negative electrode 1 was cut into 20 pieces having a negative electrode active material layer size of 10.1 cm ⁇ 10.1 cm (102 cm 2 ), and a 10.3 cm ⁇ 10.3 cm (106 cm 2 ) polyethylene separator (manufactured by Asahi Kasei, 40 sheets (thickness 10 ⁇ m) were prepared.
  • the positive electrode precursor 1 (single side) becomes the positive electrode precursor 1 (single side), the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer are opposed to each other with the separator interposed in this order.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal were ultrasonically welded to the obtained electrode laminate, put into a container formed of an aluminum laminate packaging material, and three sides including the electrode terminal portion were sealed by heat sealing.
  • About 80 g of non-aqueous electrolyte is injected into the electrode laminate housed in the aluminum laminate packaging material at a temperature of 25 ° C. and a dew point of ⁇ 40 ° C. or less in a dry air environment, and the non-aqueous lithium battery is stored. A total of two elements were produced.
  • the nonaqueous lithium storage element was placed in a vacuum chamber, and the pressure was reduced from atmospheric pressure to -87 kPa, and then returned to atmospheric pressure and allowed to stand for 5 minutes. Then, after reducing the pressure from atmospheric pressure to -87 kPa, the operation of returning to atmospheric pressure was repeated 4 times, and then allowed to stand for 15 minutes. Further, the pressure was reduced from atmospheric pressure to -91 kPa, and then returned to atmospheric pressure. Similarly, the operation of reducing the pressure and returning to atmospheric pressure was repeated a total of 7 times.
  • the pressure was reduced from atmospheric pressure to -95 kPa, -96 kPa, -97 kPa, -81 kPa, -97 kPa, -97 kPa, and -97 kPa, respectively).
  • the electrode laminate was impregnated with the non-aqueous electrolyte by the above procedure. Thereafter, the non-aqueous lithium electricity storage device was placed in a vacuum sealing machine and sealed at 180 ° C. for 10 seconds at a pressure of 0.1 MPa in a state where the pressure was reduced to ⁇ 95 kPa, thereby sealing the aluminum laminate packaging material.
  • the obtained nonaqueous lithium storage element was placed in an argon box having a temperature of 25 ° C., a dew point of ⁇ 60 ° C., and an oxygen concentration of 1 ppm. Cutting and opening the surplus portion of the aluminum laminate packaging material of the non-aqueous lithium storage element, using a power source (P4LT18-0.2) manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd., until reaching a voltage of 4.5 V at a current value of 50 mA After carrying out constant current charge, initial charge was performed by the method of continuing 4.5V constant voltage charge for 72 hours, and lithium dope was performed to the negative electrode.
  • P4LT18-0.2 power source manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd.
  • the aluminum laminate was sealed using a heat sealing machine (FA-300) manufactured by Fuji Impulse.
  • FA-300 heat sealing machine manufactured by Fuji Impulse.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was placed in the decompression chamber, and the pressure was reduced from atmospheric pressure to ⁇ 80 kPa over 3 minutes using a diaphragm pump (manufactured by KNF, N816.3KT.45.18). The operation of returning to atmospheric pressure was repeated 3 times in total. Thereafter, the non-aqueous lithium storage element was placed in a vacuum sealing machine, and the pressure was reduced to ⁇ 90 kPa, and then sealed at 200 ° C. for 10 seconds at a pressure of 0.1 MPa to seal the aluminum laminate packaging material.
  • the non-aqueous lithium storage element is fixed in a thermostatic chamber set at 25 ° C. using a charge / discharge device (5V, 360A) manufactured by Fujitsu Telecom Networks Co., Ltd. until reaching 100V at a current value of 100C.
  • Current charging was performed, followed by constant voltage charging in which a constant voltage of 4.0 V was applied for a total of 10 minutes.
  • the cell was stored in a 60 ° C. environment, taken out from the 60 ° C. environment every two weeks, charged with the same charging operation to a cell voltage of 4.0 V, and then stored again in the 60 ° C. environment. .
  • the positive electrode was taken out from the argon box and dried for 20 hours under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1 kPa using a vacuum dryer (manufactured by Yamato Kagaku, DP33) to obtain a positive electrode sample 1.
  • a spectrum was obtained. About the peak due to carbonate ion observed at 1086 cm ⁇ 1 of the obtained Raman spectrum, a straight baseline is drawn from 1071 cm ⁇ 1 to 1104 cm ⁇ 1, and the area appearing in the positive region from the baseline and appearing negative from the baseline Each area was calculated as a peak area. The sign of the area appearing negative from the baseline was set to a negative value. This carbonate ion peak area was drawn as a spatial distribution, and an imaging image of carbonate ions was obtained.
  • the area ratio of carbonate ion mapping was calculated as follows. In the 2700 points Raman spectrum obtained at each measurement position, a straight baseline is set at positions 1071, 1104 cm ⁇ 1 , the area higher than the baseline is set as positive, and the area of the lower part is set as negative. (A). Mapping data of this area (a) was created. Further, the histogram 1 is created by dividing the minimum value from the maximum value of the area (a) into 100 sections. Next, in the histogram 1, the noise component was approximated by a Gaussian function by fitting the portion on the negative side of the area value giving the maximum frequency using the Gaussian function by the least square method.
  • the difference obtained by subtracting the fitted Gaussian function from the original histogram 1 is the histogram 2 of the peak area of CO3 2- .
  • the cumulative frequency over the area (b) giving the maximum frequency was found to be 272 when the CO3 2- ion mapping frequency was determined.
  • the area ratio S of carbonate ion mapping was calculated and found to be 10.1%.
  • the positive electrode sample 1 obtained above was cut into a size of 5 cm ⁇ 5 cm (weight: 0.259 g), dipped in 20 g of methanol, covered with a container, and allowed to stand in a 25 ° C. environment for 3 days. Thereafter, the positive electrode was taken out and vacuum-dried at 120 ° C. and 5 kPa for 10 hours.
  • the positive electrode weight M 0 at this time is 0.252 g, and GC / MS is measured under the conditions in which a calibration curve has been prepared in advance for the washed methanol solution, and the presence of diethyl carbonate is less than 1%. confirmed.
  • the positive electrode was impregnated with 25.20 g of distilled water, and the container was covered and allowed to stand in a 45 ° C. environment for 3 days. Since the weight of distilled water after standing for 3 days was 24.87 g, 0.33 g of distilled water was added. Thereafter, the positive electrode was taken out and vacuum-dried at 150 ° C. and 3 kPa for 12 hours.
  • the positive electrode weight M 1 at this time is 0.237 g, and GC / MS is measured under the conditions in which a calibration curve has been prepared in advance for the distilled water after washing, and it is confirmed that the amount of methanol present is less than 1%. did.
  • the active material layer on the positive electrode current collector was removed using a spatula, a brush, and a brush, and the weight M 2 of the positive electrode current collector was measured to be 0.099 g.
  • the amount of lithium carbonate Z in the positive electrode was determined according to the formula (4), it was 9.8% by mass.
  • Example 2> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 1 except that lithium doping was performed on.
  • Example 3> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 1 except that lithium doping was performed on.
  • Example 4> The same method as in Example 1 except that the lithium carbonate was pulverized with liquid nitrogen to -196 ° C and then pulverized for 10 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using zirconia beads having a diameter of 1.0 mm. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 5> The same method as in Example 1, except that lithium carbonate was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen and then pulverized at a peripheral speed of 10.0 m / s for 5 minutes using zirconia beads of ⁇ 1.0 mm. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 6 The same method as in Example 1 except that the lithium carbonate was pulverized with liquid nitrogen to -196 ° C and then pulverized for 3 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using zirconia beads having a diameter of 1.0 mm. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 7 Lithium carbonate pulverization was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen, and then pulverized at a peripheral speed of 10.0 m / s for 20 minutes using ⁇ 1.0 mm zirconia beads to charge the non-aqueous lithium storage element.
  • initial charging is performed by a method of continuing 4.5 V constant voltage charging for 20 hours, and lithium doping is applied to the negative electrode.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 1 except that it was performed.
  • Example 8> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 7 except that lithium doping was performed on.
  • Example 9> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.5 V constant voltage charging is continued for 5 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 7 except that lithium doping was performed on.
  • Example 10> The same method as in Example 7, except that lithium carbonate was pulverized with liquid nitrogen to -196 ° C. and then pulverized with a zirconia bead of ⁇ 1.0 mm for 5 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 11> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 2 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 10 except that lithium doping was performed on.
  • Example 12> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.5 V, the initial charge is performed by a method of continuing 4.5 V constant voltage charging for 6 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 10 except that lithium doping was performed on.
  • Example 13> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.5 V, the initial charge is performed by a method in which the 4.5 V constant voltage charging is continued for 1 hour.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 10 except that lithium doping was performed on.
  • Example 14 After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.2 V, the initial charge is performed by a method in which 4.2 V constant voltage charging is continued for 1 hour.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 10 except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 1> A non-aqueous lithium storage element was obtained in the same manner as in Example 1 except that lithium carbonate was pulverized in a 25 ° C. environment using ⁇ 1.0 mm zirconia beads at a peripheral speed of 10.0 m / s for 5 minutes. Produced.
  • ⁇ Comparative Example 2> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that lithium doping was performed on the substrate.
  • ⁇ Comparative Example 3> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that lithium doping was performed on the substrate.
  • ⁇ Comparative Example 4> A non-aqueous lithium storage element was obtained in the same manner as in Example 1 except that lithium carbonate was pulverized for 2 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using ⁇ 1.0 mm zirconia beads in a 25 ° C. environment. Produced.
  • ⁇ Comparative Example 6> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours. A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Comparative Example 4 except that lithium doping was performed.
  • ⁇ Comparative Example 7> The non-aqueous lithium storage element is initially charged in a 45 ° C environment by constant current charging until reaching a voltage of 4.5 V at a current value of 200 mA, followed by 4.5 V constant voltage charging for 20 hours. A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the battery was charged and lithium was doped into the negative electrode.
  • ⁇ Comparative Example 8> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours. A non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 7, except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 9> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours. A non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 7, except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 10> The nonaqueous lithium storage element is initially charged by constant current charging until reaching a voltage of 4.5 V at a current value of 200 mA in a 0 ° C. environment, followed by a method of continuing 4.5 V constant voltage charging for 20 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the battery was charged and lithium was doped into the negative electrode.
  • ⁇ Comparative Example 11> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 10 except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 12> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 10 except that lithium doping was performed on.
  • Table 1 shows the evaluation results of the nonaqueous lithium storage elements of Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 12.
  • a positive electrode precursor was produced using activated carbon 1a 1 as a positive electrode active material and lithium carbonate 2 as a lithium compound. 50.5 parts by mass of activated carbon 1a 1 , 40.0 parts by mass of lithium carbonate 2, 3.0 parts by mass of ketjen black, 1.5 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF (polyvinylidene fluoride) 5.0 parts by mass and NMP (N-methylpyrrolidone) were mixed and dispersed using a thin film swirl type high-speed mixer film mix manufactured by PRIMIX under the condition of a peripheral speed of 17 m / s to obtain a coating solution. Obtained.
  • the viscosity ( ⁇ b) and TI value of the obtained coating solution were measured using an E-type viscometer TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. As a result, the viscosity ( ⁇ b) was 2,230 mPa ⁇ s, and the TI value was 3.8. Moreover, the dispersion degree of the obtained coating liquid was measured using the grain gauge made from Yoshimitsu Seiki. As a result, the particle size was 42 ⁇ m.
  • the coating solution was applied to one or both sides of a 15 ⁇ m thick aluminum foil using a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.
  • the obtained positive electrode precursor 2 (single side) and positive electrode precursor 2 (both sides) were pressed under the conditions of a pressure of 6 kN / cm and a surface temperature of the press part of 25 ° C. using a roll press.
  • the thickness of the positive electrode precursor 2 (single side) and the positive electrode active material layer of the positive electrode precursor 2 (both sides) obtained above was measured using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd.
  • the thickness of the aluminum foil was subtracted from the average value of the thicknesses measured at any 10 points. As a result, the thickness per one side of the positive electrode active material layer was 62 ⁇ m.
  • 300 g of this coconut shell activated carbon is put in a stainless steel mesh cage and placed on a stainless steel bat containing 540 g of a coal-based pitch (softening point: 50 ° C.).
  • the composite porous carbon material 1a was obtained by installing in 300mm) and performing a thermal reaction. This heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere, and the temperature was raised to 600 ° C. in 8 hours and kept at the same temperature for 4 hours. Then, after cooling to 60 degreeC by natural cooling, the composite carbon material 1a was taken out from the furnace. About the obtained composite carbon material 1a, the BET specific surface area and pore distribution were measured by the method similar to the above.
  • the BET specific surface area was 262 m 2 / g
  • the mesopore volume (V m1 ) was 0.186 cc / g
  • the micropore volume (V m2 ) was 0.082 cc / g
  • V m1 / V m2 2.27. there were.
  • the mass ratio of the carbonaceous material derived from the coal-based pitch to the activated carbon was 78%.
  • a negative electrode was manufactured using the composite carbon material 1a as a negative electrode active material. 84 parts by mass of composite carbon material 1a, 10 parts by mass of acetylene black, 6 parts by mass of PVdF (polyvinylidene fluoride), and NMP (N-methylpyrrolidone) are mixed, and this is mixed with a thin film swirl type high speed made by PRIMIX Using a mixer fill mix, dispersion was performed under the condition of a peripheral speed of 17 m / s to obtain a coating solution. The viscosity ( ⁇ b) and TI value of the obtained coating solution were measured using an E-type viscometer TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the viscosity ( ⁇ b) was 2,789 mPa ⁇ s, and the TI value was 4.3.
  • the coating liquid was applied to both sides of an electrolytic copper foil having a thickness of 10 ⁇ m using a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. at a coating speed of 2 m / s, and dried at a drying temperature of 120 ° C. to obtain a negative electrode 2. .
  • the obtained negative electrode 2 was pressed using a roll press machine under conditions of a pressure of 5 kN / cm and a surface temperature of the pressing part of 25 ° C.
  • the thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode 2 obtained above was determined from the average value of the thicknesses measured at any 10 locations on the negative electrode 2 using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd. It was determined by subtracting the thickness of the copper foil. As a result, the thickness per one side of the negative electrode active material layer was 40 ⁇ m.
  • the initial charge capacity was measured by the following procedure using a charge / discharge device (TOSCAT-3100U) manufactured by Toyo System.
  • TOSCAT-3100U charge / discharge device manufactured by Toyo System.
  • the voltage value at a current value 0.5 mA / cm 2 was subjected to constant current charging until 0.01 V, further the current value reached 0.01 mA / cm 2 Until constant voltage charging.
  • the charge capacity at the time of constant current charge and constant voltage charge was evaluated as the initial charge capacity, it was 1.6 mAh, and the capacity per unit mass of the negative electrode 2 (lithium ion dope amount) was 1460 mAh / g. .
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 1 except that the positive electrode precursor 2 (single side), the positive electrode precursor 2 (both sides), and the negative electrode 2 were used.
  • Example 16> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours. A non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 15 except that lithium doping was performed on.
  • Example 17> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours. A non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 15 except that lithium doping was performed on.
  • Example 18 The same method as in Example 15 except that lithium carbonate was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen and then pulverized for 10 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using ⁇ 1.0 mm zirconia beads. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 19 The same method as in Example 15 except that the lithium carbonate was pulverized with liquid nitrogen to -196 ° C, and then pulverized at a peripheral speed of 10.0 m / s for 5 minutes using ⁇ 1.0 mm zirconia beads. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 20> The same method as in Example 15 except that lithium carbonate was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen and then pulverized for 3 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using zirconia beads of ⁇ 1.0 mm. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 21 Lithium carbonate pulverization was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen, and then pulverized at a peripheral speed of 10.0 m / s for 20 minutes using ⁇ 1.0 mm zirconia beads to charge the non-aqueous lithium storage element.
  • initial charging is performed by a method of continuing 4.5 V constant voltage charging for 20 hours, and lithium doping is applied to the negative electrode.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 15 except for the above.
  • Example 22> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 21 except that lithium doping was performed on.
  • Example 23> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.5 V constant voltage charging is continued for 5 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 21 except that lithium doping was performed on.
  • Example 24 The same method as in Example 21, except that lithium carbonate was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen and then pulverized at a peripheral speed of 10.0 m / s for 5 minutes using zirconia beads of ⁇ 1.0 mm. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Example 25 After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 2 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 24 except that lithium doping was performed on.
  • Example 26> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.5 V, the initial charge is performed by a method of continuing 4.5 V constant voltage charging for 6 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 24 except that lithium doping was performed on.
  • Example 27> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.5 V, the initial charge is performed by a method in which the 4.5 V constant voltage charging is continued for 1 hour.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 24 except that lithium doping was performed on.
  • Example 28> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.2 V, the initial charge is performed by a method in which 4.2 V constant voltage charging is continued for 1 hour.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 24 except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 13> A non-aqueous lithium storage element was fabricated in the same manner as in Example 15 except that pulverization of lithium carbonate was performed for 5 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using ⁇ 1.0 mm zirconia beads in a 25 ° C. environment. Produced. ⁇ Comparative example 14> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours. A non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 13 except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 15> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 13 except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 16> A non-aqueous lithium storage element was manufactured in the same manner as in Example 13 except that lithium carbonate was pulverized in a 25 ° C. environment using ⁇ 1.0 mm zirconia beads at a peripheral speed of 10.0 m / s for 2 minutes. Produced.
  • ⁇ Comparative Example 17> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours. A non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 16, except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 18> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours. A non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 16, except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 19> The non-aqueous lithium storage element is initially charged in a 45 ° C environment by constant current charging until reaching a voltage of 4.5 V at a current value of 200 mA, followed by 4.5 V constant voltage charging for 20 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Comparative Example 13 except that the battery was charged and lithium was doped into the negative electrode.
  • ⁇ Comparative Example 20> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 19 except that lithium doping was performed on.
  • ⁇ Comparative Example 21> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 200 mA until the voltage reaches 4.3 V, the initial charging is performed by a method in which 4.3 V constant voltage charging is continued for 10 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Comparative Example 19 except that lithium doping was performed on.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Comparative Example 13 except that the battery was charged and lithium was doped into the negative electrode.
  • Comparative Example 23> After charging the non-aqueous lithium storage element at a current value of 100 mA until the voltage reaches 4.6V, the initial charge is performed by a method in which 4.6V constant voltage charging is continued for 40 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage element was produced in the same manner as in Comparative Example 22 except that lithium doping was performed on.
  • Example 29 200 g of lithium hydroxide having an average particle size of 73 ⁇ m was allowed to stand for 30 minutes in a high-temperature and high-humidity tank (manufactured by Espec Corp., SML-2) having a humidity of 50% and a temperature of 45 ° C. Thereafter, the mixture was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen using a crusher (liquid nitrogen bead mill LNM) manufactured by Imex Co., and then pulverized for 60 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using dry ice beads.
  • the average particle diameter of lithium hydroxide 1 obtained by preventing thermal denaturation at -196 ° C. and brittle fracture was 3.5 ⁇ m.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained lithium hydroxide 1 was used.
  • the obtained non-aqueous lithium electricity storage device was evaluated in the same manner as in Example 1. Was 1.10, Z was 10.8%, U 1 was 88.7%, U 2 was 34.8%, and E was 12.1%.
  • Example 25 The same method as in Example 29, except that lithium hydroxide was pulverized in a 25 ° C. environment using ⁇ 1.0 mm zirconia beads at a peripheral speed of 10.0 m / s for 5 minutes and used as a lithium compound. Thus, a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • Fa 824F
  • Ra was 2.43 m ⁇
  • Fb was 747F
  • Rb was 3.37 m ⁇
  • Fb / Fa 0.91
  • Z was 23.4%
  • U 1 was 32.7%
  • U 2 was 6.2%
  • E was 25.2%.
  • Example 30 200 g of lithium oxide having an average particle size of 83 ⁇ m was allowed to stand for 30 minutes in a high-temperature and high-humidity tank (manufactured by Espec Corp., SML-2) having a humidity of 50% and a temperature of 45 ° C. Thereafter, the mixture was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen using a crusher (liquid nitrogen bead mill LNM) manufactured by IMEX, and then pulverized for 120 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s using dry ice beads. The average particle diameter of lithium oxide 1 obtained by preventing thermal denaturation at ⁇ 196 ° C. and brittle fracture was measured to be 5.2 ⁇ m.
  • a crusher liquid nitrogen bead mill LNM
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 1 except that the obtained lithium oxide 1 was used.
  • Fa was 1721F
  • Ra was 0.59 m ⁇
  • Fb was 1772F
  • Rb was 0.66 m ⁇
  • Fb / Fa was 1.03
  • Rb / Ra was 1.12
  • Z was 11.3%
  • U 1 was 90.7%
  • U 2 was 39.8%
  • E was 12.5%.
  • Lithium oxide was pulverized in the same manner as in Example 30 except that zirconia beads having a diameter of 1.0 mm were used at 25 ° C. for 5 minutes at a peripheral speed of 10.0 m / s and used as a lithium compound.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced.
  • the obtained non-aqueous lithium storage element was evaluated in the same manner as in Example 1.
  • Fa was 872F
  • Ra was 2.78 m ⁇
  • Fb was 787F
  • Rb was 4.11 m ⁇
  • Fb / Fa was 0.90
  • Rb / Ra was 1.48
  • Z was 24.1%
  • U 1 was 28.7%
  • U 2 was 4.5%
  • E was 30.5%.
  • Example 31> Preparation of positive electrode active material> [Example of preparation of activated carbon 1a 2 ]
  • the crushed coconut shell carbide was put into a small carbonization furnace and carbonized at 500 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a carbide.
  • the obtained carbide was put in an activation furnace, steam heated in a preheating furnace was introduced into the activation furnace at 1 kg / h, and the temperature was increased to 900 ° C. over 8 hours for activation.
  • the activated carbide was taken out and cooled in a nitrogen atmosphere to obtain activated activated carbon.
  • the activated carbon thus obtained was washed with water for 10 hours, drained, dried for 10 hours in an electric dryer maintained at 115 ° C., and then pulverized for 1 hour with a ball mill to obtain activated carbon 1a 2 . .
  • the average particle diameter of the activated carbon 1a 2 was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2000J) manufactured by Shimadzu Corporation. The result was 4.2 ⁇ m.
  • SALD-2000J laser diffraction particle size distribution analyzer
  • the result was 4.2 ⁇ m.
  • the pore distribution of the activated carbon 1 was measured using a pore distribution measuring device (AUTOSORB-1 AS-1-MP) manufactured by Yuasa Ionics.
  • the BET specific surface area was 2360 m 2 / g
  • the mesopore volume (V 1 ) was 0.52 cc / g
  • the micropore volume (V 2 ) was 0.88 cc / g
  • V 1 / V 2 0.59. there were.
  • a positive electrode precursor was manufactured using activated carbon 2a 2 as a positive electrode active material. 55.5 parts by mass of activated carbon 2a 2 , 32.0 parts by mass of lithium carbonate having an average particle diameter of 2.5 ⁇ m, 3.0 parts by mass of Ketjen black, 1.5 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF 8.0 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) and NMP (N-methylpyrrolidone) are mixed, and the mixture is used under a condition of a peripheral speed of 17 m / s using a thin film swirl type high-speed mixer film mix manufactured by PRIMIX. Dispersed to obtain coating solution 1.
  • activated carbon 2a 2 55.5 parts by mass of activated carbon 2a 2 , 32.0 parts by mass of lithium carbonate having an average particle diameter of 2.5 ⁇ m, 3.0 parts by mass of Ketjen black, 1.5 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF 8.0 parts
  • a coating solution 2 was obtained in the same manner as above except that 7.4 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) was used.
  • the viscosity ( ⁇ b) and TI value of coating liquid 1 and coating liquid 2 were measured using an E-type viscometer TVE-35H from Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the viscosity ( ⁇ b) of coating liquid 1 was 2,820 mPa ⁇
  • the s and TI values were 4.3
  • the viscosity ( ⁇ b) of the coating liquid 2 was 2,690 mPa ⁇ s
  • the TI values were 3.9.
  • the particle size of the coating liquid 1 was 30 micrometers
  • the particle size of the coating liquid 2 was 31 micrometers.
  • a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd., apply coating liquid 1 on one side of a 15 ⁇ m thick aluminum foil and coating liquid 2 on the other side at a coating speed of 1 m / s, and drying temperature.
  • the positive electrode precursor 3 was obtained by drying at 120 ° C.
  • the coating liquid 1 was applied to both surfaces of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m by the same method as described above, whereby a positive electrode precursor 4 was obtained.
  • the obtained positive electrode precursor 3 and positive electrode precursor 4 were pressed using a roll press machine under conditions of a pressure of 6 kN / cm and a surface temperature of the pressing part of 25 ° C.
  • the total thickness of the pressed positive electrode precursor 3 and positive electrode precursor 4 was measured at any 10 positions of the positive electrode precursor 3 and the positive electrode precursor 4 using a thickness gauge Liner Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd. It was measured.
  • the thickness of the positive electrode active material layer of the positive electrode precursor 4 was determined by subtracting the thickness of the aluminum foil from the average value of the measured total thickness. As a result, the film thickness of the positive electrode active material layer (the coating liquid 1 was applied)
  • the film thickness of the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 2 of the positive electrode precursor 3 was 55 ⁇ m per side.
  • a negative electrode was produced using the composite porous carbon material 2a produced in Example 1 as a negative electrode active material. 84 parts by mass of composite porous carbon material 2a, 10 parts by mass of acetylene black, 6 parts by mass of PVdF (polyvinylidene fluoride), and NMP (N-methylpyrrolidone) are mixed, and this is rotated by a thin film made by PRIMIX Using a mold high speed mixer fill mix, dispersion was performed under the condition of a peripheral speed of 17 m / s to obtain a coating solution.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the viscosity ( ⁇ b) and TI value of the obtained coating solution were measured using an E-type viscometer TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. As a result, the viscosity ( ⁇ b) was 2,310 mPa ⁇ s, and the TI value was 2.9.
  • the coating liquid was applied on both surfaces of a 10 ⁇ m thick electrolytic copper foil using a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. at a coating speed of 2 m / s, and dried at a drying temperature of 120 ° C. to obtain negative electrode 3. .
  • the obtained negative electrode 3 was pressed using a roll press machine under conditions of a pressure of 5 kN / cm and a surface temperature of the press part of 25 ° C.
  • the total thickness of the pressed negative electrode 3 was measured at any 10 locations on the negative electrode 3 using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd.
  • the thickness of the copper foil was subtracted from the average value of the measured total thickness, and the film thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode 3 was determined. As a result, the film thickness of the negative electrode active material layer was 31 ⁇ m per side.
  • the initial charge capacity was measured by the following procedure using a charge / discharge device (TOSCAT-3100U) manufactured by Toyo System.
  • TOSCAT-3100U charge / discharge device manufactured by Toyo System.
  • the voltage value at a current value 0.5 mA / cm 2 was subjected to constant current charging until 0.01 V, further the current value reached 0.01 mA / cm 2 Until constant voltage charging.
  • the charge capacity at the time of constant current charge and constant voltage charge was evaluated as the initial charge capacity, it was 0.74 mAh, and the capacity per unit mass of the negative electrode 3 (lithium ion doping amount) was 545 mAh / g. .
  • the obtained positive electrode precursor 3 and positive electrode precursor 4 were prepared by using two positive electrode precursors 3 and positive electrode precursor 4 so that the positive electrode active material layer had a size of 10.0 cm ⁇ 10.0 cm (100 cm 2 ). 19 sheets were cut out. Subsequently, 20 negative electrodes 3 were cut out so that the negative electrode active material layer had a size of 10.1 cm ⁇ 10.1 cm (102 cm 2 ). In addition, 40 separators made of polyethylene of 10.3 cm ⁇ 10.3 cm (106 cm 2 ) (manufactured by Asahi Kasei Corporation, thickness 10 ⁇ m) were prepared.
  • the outermost layer is the positive electrode precursor 3 and the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 2 does not face the negative electrode, and the positive electrode precursor 3, separator, negative electrode 3, separator, positive electrode
  • the precursor 4 was laminated in order of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer with the separator interposed therebetween, to obtain an electrode laminate.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal were ultrasonically welded to the obtained electrode laminate, put into a container formed of an aluminum laminate packaging material, and three sides including the electrode terminal portion were sealed by heat sealing.
  • the non-aqueous electrolyte solution 1 was injected into the electrode laminate housed in the aluminum laminate packaging material in a dry air environment at a temperature of 25 ° C. and a dew point of ⁇ 40 ° C. or less under atmospheric pressure.
  • the aluminum laminate packaging material containing the electrode laminate and the non-aqueous electrolyte was placed in a vacuum chamber, depressurized from atmospheric pressure to -87 kPa, then returned to atmospheric pressure and allowed to stand for 5 minutes. Then, after reducing the pressure of the packaging material in the chamber from atmospheric pressure to ⁇ 87 kPa, the operation of returning to atmospheric pressure was repeated 4 times, and then allowed to stand for 15 minutes.
  • the pressure in the chamber was reduced from atmospheric pressure to ⁇ 91 kPa, and then returned to atmospheric pressure.
  • the operation of reducing the pressure and returning to the atmospheric pressure was repeated a total of 7 times (from the atmospheric pressure, the pressure was reduced to -95 kPa, -96 kPa, -97 kPa, -81 kPa, -97 kPa, -97 kPa, and -97 kPa, respectively).
  • the electrode laminate was impregnated with the nonaqueous electrolytic solution 1 by the above procedure. After that, the electrode laminate impregnated with the non-aqueous electrolyte solution 1 is put into a vacuum sealing machine and sealed at 180 ° C. for 10 seconds at a pressure of 0.1 MPa in a state where the pressure is reduced to ⁇ 95 kPa, whereby an aluminum laminate packaging material is obtained. Sealed.
  • the electrode laminate obtained after sealing was placed in an argon box having a temperature of 25 ° C., a dew point of ⁇ 60 ° C., and an oxygen concentration of 1 ppm.
  • the surplus portion of the aluminum laminate packaging material was cut and opened, and constant current charging was performed using a power source (P4LT18-0.2) manufactured by Matsusada Precision Co., Ltd. until the voltage reached 4.5 V at a current value of 100 mA. Thereafter, initial charging was performed by a method of continuing 4.5 V constant voltage charging for 72 hours, and lithium doping was performed on the negative electrode. After completion of lithium doping, the aluminum laminate was sealed using a heat sealing machine (FA-300) manufactured by Fuji Impulse.
  • FA-300 heat sealing machine manufactured by Fuji Impulse.
  • thermocouple was attached to the negative electrode terminal, the positive electrode terminal, and the central part of the exterior body, and the product was made by Takasago Seisakusho in an explosion-proof thermostat set to 25 ° C.
  • a power source ELZ-175
  • constant current charging was performed until reaching 4.0V at a current value of 20C (16A)
  • constant voltage charging for applying a constant voltage of 4.0V was performed for 10 minutes.
  • the set voltage was set to 8.0 V, and charging was continued for 3 minutes at a current value of 20 C (16 A).
  • the sampling time of the voltage and temperature during the overcharge test at this time was 1 second interval.
  • the maximum temperature reached at the negative electrode terminal portion during the overcharge test was 42 ° C., and the state of the non-aqueous lithium storage element after the overcharge test was cleavage.
  • the positive electrode was taken out, air-dried in an argon box for 5 minutes, immersed in 30 g of diethyl carbonate solvent newly prepared, and washed for 10 minutes in the same manner as described above.
  • the washed positive electrode was taken out from the argon box and dried for 20 hours under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a pressure of 1 kPa using a vacuum dryer (manufactured by Yamato Kagaku, DP33), and two positive electrode samples 2 were obtained.
  • One of the obtained positive electrode samples 2 was immersed in 100 g of ethanol, and the container was covered and left to stand in a 25 ° C. environment for 3 days.
  • the positive electrode sample was taken out and vacuum-dried at 120 ° C. and 5 kPa for 10 hours.
  • Carbonate ion mapping was performed using a Renishaw micro-Raman spectrometer inVia Reflex.
  • the laser wavelength of the excitation light was 532 nm, and the light was condensed to a power of about 0.7 mW at the sample position using a 50 ⁇ objective lens with a long working distance.
  • a range of 90 ⁇ m in the thickness direction of the positive electrode cross section and 30 ⁇ m in the direction perpendicular to the thickness direction was point-scanned at 1 ⁇ m intervals to obtain Raman spectra at each measurement point.
  • the area S x and S y of the carbonate ion mapping were calculated as follows. In the Raman spectrum of 2700 points obtained in each measurement position of the surface of the sample S x Set linear baseline at the position of 1071,1104Cm -1, the area of the portion higher than the baseline positively, the lower portion Mapping data of area (a) was created with the area as negative. Subsequently, the histogram 1 is created by dividing the minimum value from the maximum value of the area (a) into the number of 100 sections, and a minimum 2 is obtained using a Gaussian function for a portion on the negative side of the area value giving the maximum frequency.
  • the noise component was approximated by a Gaussian function.
  • the difference obtained by subtracting the fitted Gaussian function from the original histogram 1 was defined as the histogram 2 of the peak area of CO 3 2 ⁇ .
  • the CO 3 2- ion mapping frequency was found to be 921 with the cumulative frequency equal to or greater than the area (b) giving the maximum frequency.
  • S y 6.9%.
  • the remaining positive electrode sample 2 was cut into a size of 10 cm ⁇ 5 cm while keeping the atmosphere unexposed in the Ar box, and the positive electrode active material layer on the C x surface was removed using a spatula, brush, or brush. .
  • the obtained positive electrode sample 2 was washed with 30 g of diethyl carbonate solvent for 10 minutes, and was vacuum-dried in a side box while keeping the atmosphere unexposed.
  • the dried positive electrode body was transferred from the side box to the Ar box while being kept unexposed to the atmosphere, and immersed and extracted with heavy water to obtain a positive electrode body extract.
  • the analysis of the extract was performed by ion chromatography (IC) and 1 H-NMR.
  • C y3 C ⁇ D / E (7)
  • the mass of the positive electrode active material layer used for extraction was determined by the following method. The positive electrode active material layer was peeled off from the current collector of the positive electrode body remaining after the heavy water extraction using a spatula, brush, or brush, and the peeled positive electrode active material layer was washed with water and then vacuum dried.
  • the positive electrode active material layer obtained by vacuum drying was washed with NMP. Subsequently, the obtained positive electrode active material layer was vacuum-dried again and weighed to examine the mass of the positive electrode active material layer used for extraction.
  • the positive electrode body extract is put into a 3 mm ⁇ NMR tube (PN-002 manufactured by Shigemi Co., Ltd.), and a 5 mm ⁇ NMR tube containing deuterated chloroform containing 1,2,4,5-tetrafluorobenzene (N, manufactured by Japan Precision Science Co., Ltd.). -5), and 1 H NMR measurement was performed by a double tube method.
  • the signal was normalized with 7.1 ppm (m, 2H) of 1,2,4,5-tetrafluorobenzene, and the integral value of 2.6 ppm (s, 6H) of dimethyl sulfoxide was obtained. From the relationship between the concentration of dimethyl sulfoxide used and the integral value, the concentration C of each compound in the positive electrode body extract was determined. Assignment of 1 H NMR spectrum is as follows.
  • the concentration of extract of each compound was determined by the analysis, and the volume of heavy water used in the extraction, from the active material mass of the positive electrode used for the extraction, LiOCH 2 CH 2 OLi concentration C y3 is included in C y plane It was 89.9 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / g. LiOCH 2 CH 2 OLi concentration A y3 contained in the negative electrode active material layer opposed to the C y plane in the same manner as described above was 48.3 ⁇ 10 -4 mol / g.
  • Example 32 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element of lithium doping operation, by performing constant current charging until reaching a voltage of 4.5 V at a current value of 100 mA, then continuing 4.5 V constant voltage charging for 36 hours, A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 33 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 12 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 34 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element operated by lithium doping, constant current charging is performed until the voltage reaches 4.6 V at a current value of 100 mA, and then 4.6 V constant voltage charging is continued for 72 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 35 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element operated by lithium doping, constant current charging is performed until the voltage reaches 4.6 V at a current value of 100 mA, and then 4.6 V constant voltage charging is continued for 36 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 34 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 36 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, by performing constant current charging until reaching a voltage of 4.6 V at a current value of 100 mA, and subsequently continuing 4.6 V constant voltage charging for 12 hours, A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 34 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 37 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element of lithium doping operation, by performing constant current charging until reaching a voltage of 4.3 V at a current value of 100 mA, and subsequently continuing 4.3 V constant voltage charging for 72 hours, A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 38 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, by performing constant current charging until the voltage reaches 4.3 V at a current value of 100 mA, and subsequently continuing 4.3 V constant voltage charging for 36 hours, A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 37 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 39 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element of the lithium doping operation, after performing constant current charging until reaching a voltage of 4.3 V at a current value of 100 mA, subsequently continuing 4.3 V constant voltage charging for 12 hours, A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 37 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 40 47.2 parts by mass of activated carbon 2a 2 , 42.0 parts by mass of lithium carbonate having an average particle size of 2.5 ⁇ m, 2.5 parts by mass of Ketjen black, 1.3 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF
  • a coating solution 3 was obtained in the same manner as in Example 31 except that 7.0 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) was used.
  • a coating liquid 1 was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m, and a coating liquid 3 was applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 5, and the positive electrode precursor 5 was used instead of the positive electrode precursor 3.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that.
  • Example 41 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 36 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 40 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 42 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 12 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 40 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 43 68.0 parts by mass of activated carbon 2a 2 , 15.0 parts by mass of lithium carbonate having an average particle size of 2.5 ⁇ m, 5.2 parts by mass of Ketjen black, 2.8 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF
  • a coating solution 4 was obtained in the same manner as in Example 31 except that 9.0 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) was used.
  • a coating liquid 1 was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m and a coating liquid 4 was applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 6, and the positive electrode precursor 6 was used instead of the positive electrode precursor 3.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that.
  • Example 44 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 36 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 43 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 45 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element of the lithium doping operation, by performing constant current charging until reaching a voltage of 4.5 V at a current value of 100 mA, and subsequently continuing 4.5 V constant voltage charging for 12 hours, A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 43 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 46 73.0 parts by mass of activated carbon 2a 2 , 10.0 parts by mass of lithium carbonate having an average particle size of 2.5 ⁇ m, 5.2 parts by mass of Ketjen black, 2.8 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF
  • a coating solution 5 was obtained in the same manner as in Example 31, except that 9.0 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) was used.
  • the coating liquid 1 was applied to one side of a 15 ⁇ m thick aluminum foil, and the coating liquid 5 was applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 7.
  • the positive electrode precursor 7 was used instead of the positive electrode precursor 3.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that.
  • Example 47 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 36 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 46 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 48 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 24 hours.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 46 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • a coating solution 6 was obtained in the same manner as in Example 31 except that 9.0 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) was used.
  • the coating liquid 1 was applied to one side of a 15 ⁇ m thick aluminum foil, and the coating liquid 6 was applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 8, and the positive electrode precursor 8 was used instead of the positive electrode precursor 3.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that.
  • Example 30 Except for using 81.0 parts by mass of activated carbon 2a 2 , 7.0 parts by mass of ketjen black, 3.0 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and 9.0 parts by mass of PVdF (polyvinylidene fluoride).
  • a coating solution 7 was obtained in the same manner as in Example 31.
  • a coating liquid 1 was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m, and a coating liquid 7 was applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 9, and the positive electrode precursor 9 was used instead of the positive electrode precursor 3.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that.
  • a coating solution 8 was obtained in the same manner as in Example 31 except that 8.5 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) was used.
  • a coating liquid 1 was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m, and a coating liquid 8 was applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 10, and the positive electrode precursor 10 was used instead of the positive electrode precursor 3.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 31 except that.
  • Table 3 shows the evaluation results of the non-aqueous lithium storage elements of Examples 31 to 48 and Comparative Examples 27 to 44.
  • Example 49 ⁇ Production of positive electrode precursor> 50.5 parts by mass of activated carbon 1a 2 , 38.0 parts by mass of lithium carbonate having an average particle size of 2.5 ⁇ m, 2.7 parts by mass of Ketjen black, 1.4 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and PVdF A coating solution 9 was obtained in the same manner as in Example 1 except that 7.4 parts by mass of (polyvinylidene fluoride) was used.
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • the viscosity ( ⁇ b) of coating liquid 9 was 2,350 mPa -S and TI value were 3.9
  • the viscosity ((eta) b) of the coating liquid 10 was 2,120 mPa * s
  • TI value was 3.7.
  • the particle size of the coating liquid 9 was 34 ⁇ m
  • the particle size of the coating liquid 10 was 32 ⁇ m.
  • the total thickness of the pressed positive electrode precursor 11 and the positive electrode precursor 12 is measured at any 10 positions of the positive electrode precursor 11 and the positive electrode precursor 12 using a thickness gauge Liner Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd. It was measured.
  • the thickness of the positive electrode active material layer of the positive electrode precursor 12 was determined by subtracting the thickness of the aluminum foil from the measured average value of the total thickness. As a result, the film thickness of the positive electrode active material layer (the coating liquid 9 was applied)
  • the film thickness of the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 10 of the positive electrode precursor 11 was 53 ⁇ m per side.
  • a negative electrode was produced using the composite porous carbon material 1a produced in Example 15 as a negative electrode active material. 84 parts by mass of composite porous carbon material 1a, 10 parts by mass of acetylene black, 6 parts by mass of PVdF (polyvinylidene fluoride), and NMP (N-methylpyrrolidone) are mixed, and this is rotated by a thin film made by PRIMIX Using a mold high speed mixer fill mix, dispersion was performed under the condition of a peripheral speed of 17 m / s to obtain a coating solution.
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the viscosity ( ⁇ b) was 2,789 mPa ⁇ s, and the TI value was 4. 3.
  • the coating liquid was applied to both surfaces of an electrolytic copper foil having a thickness of 10 ⁇ m at a coating speed of 2 m / s, and dried at a drying temperature of 120 ° C. to obtain negative electrode 4. It was.
  • the obtained negative electrode 4 was pressed using a roll press machine under conditions of a pressure of 5 kN / cm and a surface temperature of the pressing part of 25 ° C.
  • the total thickness of the pressed negative electrode 4 was measured at any 10 locations on the negative electrode 4 using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd.
  • the film thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode 4 was determined by subtracting the thickness of the copper foil from the average value of the measured total thickness. As a result, the film thickness of the negative electrode active material layer was 40 ⁇ m per side.
  • the initial charge capacity was measured by the following procedure using a charge / discharge device (TOSCAT-3100U) manufactured by Toyo System.
  • TOSCAT-3100U charge / discharge device manufactured by Toyo System.
  • the initial charging capacity it was 1.6 mAh, and the capacity per unit mass of the negative electrode 4 (lithium ion doping amount) was 1460 mAh / g. .
  • the obtained positive electrode precursor 11 and positive electrode precursor 12 were prepared by using two positive electrode precursors 11 and positive electrode precursor 12 so that the positive electrode active material layer had a size of 10.0 cm ⁇ 10.0 cm (100 cm 2 ). 19 sheets were cut out. Subsequently, 20 negative electrodes 4 were cut out so that the negative electrode active material layer had a size of 10.1 cm ⁇ 10.1 cm (102 cm 2 ). Further, 40 sheets of 10.3 cm ⁇ 10.3 cm (106 cm 2 ) polyethylene separators (manufactured by Asahi Kasei, thickness 10 ⁇ m) were prepared.
  • the outermost layer is the positive electrode precursor 11 and the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 10 does not face the negative electrode, and the positive electrode precursor 11, separator, negative electrode 4, separator, positive electrode
  • the precursor 12 was laminated in order of the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer with the separator interposed therebetween, to obtain an electrode laminate. Thereafter, a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 31.
  • Example 50 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 36 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 49 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 51 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element of the lithium doping operation, by performing constant current charging until reaching a voltage of 4.5 V at a current value of 100 mA, and subsequently continuing 4.5 V constant voltage charging for 12 hours, A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 49 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 52 A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 49 except that lithium oxide was used instead of lithium carbonate.
  • Example 53 A non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 49 except that lithium hydroxide was used instead of lithium carbonate.
  • Example 48 Except for using 81.0 parts by mass of activated carbon 1a 2 , 7.0 parts by mass of ketjen black, 3.0 parts by mass of PVP (polyvinylpyrrolidone), and 9.0 parts by mass of PVdF (polyvinylidene fluoride).
  • a coating solution 11 was obtained in the same manner as in Example 49.
  • a coating liquid 9 was applied to one side of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m, and a coating liquid 11 was applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 13, and the positive electrode precursor 13 was used instead of the positive electrode precursor 11.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 49 except that.
  • the coating liquid 12 was produced using 9.0 mass parts of (polyvinylidene fluoride).
  • a coating liquid 9 is applied to one side of a 15 ⁇ m thick aluminum foil and a coating liquid 12 is applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 14, and a positive electrode active material layer film is formed in the same manner as in Example 31.
  • the film thickness of the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 9 was 53 ⁇ m, and the film thickness of the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 12 was 30 ⁇ m.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 49 except that the positive electrode precursor 14 was used instead of the positive electrode precursor 11.
  • the coating liquid 13 was produced using 9.0 mass parts of (polyvinylidene fluoride).
  • a coating liquid 9 is applied to one side of a 15 ⁇ m thick aluminum foil, and a coating liquid 13 is applied to the other side to prepare a positive electrode precursor 15, and a positive electrode active material layer film is formed in the same manner as in Example 31.
  • the film thickness of the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 9 was 53 ⁇ m, and the film thickness of the positive electrode active material layer coated with the coating liquid 13 was 72 ⁇ m.
  • a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 49 except that the positive electrode precursor 15 was used instead of the positive electrode precursor 11.
  • the positive electrode precursor 4 was cut into a size of 12.0 cm ⁇ 220.0 cm (the size of the positive electrode active material layer was 10.0 cm ⁇ 220.0 cm, and the positive electrode active material layer was coated on the positive electrode current collector)
  • the positive electrode uncoated portion is 2.0 cm ⁇ 220.0 cm
  • the negative electrode 3 is cut into a size of 12.1 ⁇ 210.0 cm (the size of the negative electrode active material layer is 10.1 cm ⁇ 210.cm).
  • the negative electrode uncoated portion where the negative electrode active material layer is not coated on the negative electrode current collector is 2.0 cm ⁇ 210.0 cm.)
  • a polyethylene separator Asahi Kasei, thickness 10 ⁇ m. Winding to produce an electrode laminate.
  • the positive electrode active material layer and the negative electrode active material layer face each other via the separator, the positive electrode uncoated portion and the negative electrode uncoated portion protrude from opposite directions of the electrode laminate, and the positive electrode is disposed on the outermost layer of the electrode laminate.
  • the precursor 4 was wound into an elliptical shape so as to be arranged.
  • the positive electrode terminal and the negative electrode terminal were ultrasonically welded to the obtained electrode laminate, put into a container formed of an aluminum laminate packaging material, and three sides including the electrode terminal portion were sealed by heat sealing. Thereafter, a non-aqueous lithium electricity storage device was produced in the same manner as in Example 31.
  • Example 55 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 36 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 54 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 56 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 12 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 54 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 57 A non-aqueous lithium battery was prepared in the same manner as in Example 54 except that the positive electrode precursor 3 was used and the electrode laminate was prepared so that the surface coated with the coating liquid 2 was disposed in the outermost layer of the electrode laminate. An element was produced.
  • Example 58 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 36 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 57 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 59 In the initial charging of the non-aqueous lithium storage element in the lithium doping operation, the constant current charging is performed until the voltage reaches 4.5 V at a current value of 100 mA, and then the 4.5 V constant voltage charging is continued for 12 hours.
  • a non-aqueous lithium storage element was produced in the same manner as in Example 57 except that the negative electrode was doped with lithium.
  • Example 59 A non-aqueous lithium battery was prepared in the same manner as in Example 54 except that the positive electrode precursor 8 was used and the electrode laminate was prepared so that the surface coated with the coating liquid 6 was disposed in the outermost layer of the electrode laminate. An element was produced.
  • Example 62 A nonaqueous lithium battery was prepared in the same manner as in Example 54, except that the positive electrode precursor 10 was used and the electrode laminate was prepared so that the surface coated with the coating liquid 8 was disposed in the outermost layer of the electrode laminate. An element was produced.
  • Table 4 shows the evaluation results of the non-aqueous lithium storage elements of Examples 49 to 59 and Comparative Examples 45 to 64.
  • the amount of carbonate C x1 per area contained in the positive electrode active material layer C x surface disposed in the outermost layer of the electrode stack is 5.0. or 25.0 or less
  • the positive electrode active material layer per area carbonate content in the C y plane of the rear surface of the C x plane C y1 is 0.1 to 8.0, with C x1> C y1 in some cases, the lithium compound contained in the C x surface upon overcharge decomposed by gas generated gradually, it was possible to suppress the temperature rise in order to be able to cleave the exterior body under mild conditions Conceivable.
  • the presence of the compounds represented by the formulas (1) to (3) on the surface of the positive electrode can suppress the reaction between the lithium compound in the positive electrode and the non-aqueous electrolyte, and can prevent gas generation in a high-temperature storage test. It is thought that it was able to be suppressed.
  • Example 60 [Crushing lithium carbonate] 200 g of lithium carbonate having an average particle size of 51 ⁇ m was cooled to ⁇ 196 ° C. with liquid nitrogen using a crusher (liquid nitrogen bead mill LNM) manufactured by Imex Co., Ltd., and then peripheral speed was 10.0 m / s using dry ice beads. For 9 minutes. The lithium carbonate particle diameter obtained by measuring the average particle diameter of lithium carbonate obtained by preventing thermal denaturation at ⁇ 196 ° C. and brittle fracture was 2.5 ⁇ m.
  • [Preparation of positive electrode active material] [Preparation of activated carbon 1a 3 ]
  • the crushed coconut shell carbide was carbonized in a small carbonization furnace in nitrogen at 500 ° C. for 3 hours to obtain a carbide.
  • the obtained carbide was put into an activation furnace, 1 kg / h of water vapor was introduced into the activation furnace while being heated in a preheating furnace, and the temperature was raised to 900 ° C. over 8 hours for activation.
  • the activated carbide was taken out and cooled in a nitrogen atmosphere to obtain activated activated carbon.
  • the obtained activated carbon was washed with water for 10 hours and then drained. Then, after drying in an electric dryer maintained at 115 ° C.
  • the activated carbon 1a 3 was measured to have an average particle diameter of 4.1 ⁇ m using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-2000J) manufactured by Shimadzu Corporation.
  • SALD-2000J laser diffraction particle size distribution analyzer
  • pore distribution was measured using a pore distribution measuring device (AUTOSORB-1 AS-1-MP) manufactured by Yuasa Ionics.
  • the BET specific surface area was 2360 m 2 / g
  • the mesopore volume (V1) was 0.52 cc / g
  • the micropore volume (V2) was 0.88 cc / g
  • V1 / V2 0.59.
  • Activated carbon 1a 3 or 2a 3 is 59.5 parts by mass
  • lithium carbonate is 28.0 parts by mass
  • ketjen black is 3.0 parts by mass
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • PVdF polyvinylidene fluoride
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • a thin film swirl type high-speed mixer film mix manufactured by PRIMIX under the condition of a peripheral speed of 17.0 m / s.
  • a coating solution was obtained.
  • the viscosity ( ⁇ b) and TI value of the obtained coating solution were measured using an E-type viscometer TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. As a result, the viscosity ( ⁇ b) was 2,700 mPa ⁇ s, and the TI value was 3.5.
  • the dispersion degree of the obtained coating liquid was measured using the grain gauge made from Yoshimitsu Seiki. As a result, the particle size was 35 ⁇ m.
  • the above coating solution is applied on one or both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 ⁇ m using a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. at a coating speed of 1 m / s, and dried at a drying temperature of 100 ° C. to obtain a positive electrode precursor. Obtained.
  • the obtained positive electrode precursor was pressed using a roll press machine under the conditions of a pressure of 4 kN / cm and a surface temperature of the press part of 25 ° C.
  • the average thickness of the positive electrode active material layer of the positive electrode precursor obtained above was measured at any 10 points of the positive electrode precursor using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd. The value was obtained by subtracting the thickness of the aluminum foil from the value. As a result, the film thickness of the positive electrode active material layer was 61 ⁇ m per side.
  • the composite carbon material 1a 3 was taken out from the furnace.
  • the resulting composite carbon material 1a 3 was measured average particle size and BET surface area in the same manner as described above. As a result, the average particle size was 3.2 ⁇ m, and the BET specific surface area was 262 m 2 / g.
  • the mass ratio of carbonaceous material derived from coal-based pitch to activated carbon was 78%.
  • a negative electrode was manufactured using the composite carbon material 1a 3 as a negative electrode active material.
  • 85 parts by mass of composite carbon material 1a 3 , 10 parts by mass of acetylene black, 5 parts by mass of PVdF (polyvinylidene fluoride), and NMP (N-methylpyrrolidone) are mixed, and this is a thin film swirl type manufactured by PRIMIX
  • a coating liquid was obtained by dispersing under conditions of a peripheral speed of 15 m / s.
  • the viscosity ( ⁇ b) and TI value of the obtained coating solution were measured using an E-type viscometer TVE-35H manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the viscosity ( ⁇ b) was 2,789 mPa ⁇ s, and the TI value was 4.3.
  • the above coating solution was applied to both sides of an electrolytic copper foil having a thickness of 10 ⁇ m using a die coater manufactured by Toray Engineering Co., Ltd. at a coating speed of 1 m / s, and dried at a drying temperature of 85 ° C. to obtain a negative electrode. .
  • the obtained negative electrode was pressed using a roll press machine under conditions of a pressure of 4 kN / cm and a surface temperature of the press part of 25 ° C.
  • the film thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode obtained above was measured from the average value of the thickness measured at any 10 locations of the negative electrode using a thickness gauge Linear Gauge Sensor GS-551 manufactured by Ono Keiki Co., Ltd. Obtained by subtracting the thickness of the foil. As a result, the film thickness of the negative electrode active material layer of the negative electrode was 40 ⁇ m per side.
  • a solution obtained by dissolving each electrolyte salt so that the sum of the concentrations of 75:25 (molar ratio) and LiN (SO 2 F) 2 and LiPF 6 is 1.2 mol / L is non-aqueous electrolysis. Used as a liquid.
  • the concentrations of LiN (SO 2 F) 2 and LiPF 6 in the electrolytic solution prepared here were 0.9 mol / L and 0.3 mol / L, respectively.
  • the pressure was reduced from atmospheric pressure to -91 kPa, and then returned to atmospheric pressure.
  • the operation of depressurizing and returning to atmospheric pressure was repeated a total of 7 times (reduced from atmospheric pressure to ⁇ 95 kPa, ⁇ 96 kPa, ⁇ 97 kPa, ⁇ 81 kPa, ⁇ 97 kPa, ⁇ 97 kPa, ⁇ 97 kPa, respectively).
  • the electrode laminate was impregnated with the non-aqueous electrolyte by the above procedure.
  • Lithium dope With respect to the obtained non-aqueous lithium storage element, a current value of 50 mA was obtained using a charge / discharge device (TOSCAT-3100U) manufactured by Toyo System Co., Ltd. in a dry air environment at a temperature of 25 ° C. and a dew point of ⁇ 40 ° C. or less. After carrying out constant current charge until it reached voltage 4.5V, initial charge was performed by the method of continuing 4.5V constant voltage charge for 72 hours, and lithium dope was performed to the negative electrode.
  • TOSCAT-3100U charge / discharge device manufactured by Toyo System Co., Ltd.
  • a non-aqueous lithium electricity storage element is put in a vacuum sealer and the pressure is reduced to -90 kPa, and then a metal lid with a gas vent valve with an operating pressure of 0.10 MPa is put on the opening in the aluminum square exterior body, It was sealed by bonding with.
  • the non-aqueous lithium electricity storage device was completed by the above procedure.
  • Examples 61 to 79 and Comparative Examples 65 to 72 The positive electrode activated carbon 1a 3 and 2a 3 were pulverized by a ball mill and the mixing ratio of the positive electrode coating liquid was changed to produce a positive electrode, and the type of the gas vent valve was changed as shown in Table 5 below.
  • non-aqueous lithium electricity storage devices of Examples 61 to 79 and Comparative Examples 65 to 72 were respectively produced and subjected to various evaluations. The evaluation results of the obtained non-aqueous lithium storage element are shown in Table 5 below.
  • Examples 80 to 83 and Comparative Examples 73 to 78> The positive electrode activated carbon 1a 3 and 2a 3 were pulverized by a ball mill and the mixing ratio of the positive electrode coating liquid was changed to produce a positive electrode, and the type of the gas vent valve was changed.
  • the obtained double-sided negative electrode and double-sided positive electrode precursor were cut into 10 cm ⁇ 10 cm (100 cm 2 ).
  • the uppermost and lowermost surfaces use a single-sided positive electrode precursor, 21 double-sided negative electrodes and 20 double-sided positive electrode precursors, and a microporous membrane separator having a thickness of 15 ⁇ m is sandwiched between the negative electrode and the positive electrode precursor.
  • the nonaqueous lithium electricity storage devices of Examples 80 to 83 and Comparative Examples 73 to 78 were respectively prepared in the same manner as in Example 60 except that the layers were stacked, and various evaluations were performed.
  • the evaluation results of the obtained non-aqueous lithium storage element are shown in Table 5 below.
  • Example 60 is the same as Example 60 except that metal lithium having a thickness of 30 ⁇ m and 9 cm ⁇ 220 cm (1980 cm 2 ) was pressed on one side of the active material region of the double-sided negative electrode with a roll press so as to have a surface pressure of 0.3 kgf / cm 2.
  • non-aqueous lithium storage elements were respectively produced and various evaluations were performed. The evaluation results of the obtained non-aqueous lithium storage element are shown in Table 5 below.
  • ⁇ Comparative Example 80> The positive electrode activated carbon 1a 3 and 2a 3 were pulverized by a ball mill and the mixing ratio of the positive electrode coating liquid was changed to produce a positive electrode, and the type of the gas vent valve was changed.
  • the obtained double-sided negative electrode and double-sided positive electrode precursor were cut into 10 cm ⁇ 10 cm (100 cm 2 ). Same as Example 60, except that metal lithium of 30 ⁇ m thickness and 9 cm ⁇ 9 cm (81 cm 2 ) was pressed on one side of the active material region of the double-sided negative electrode with a roll press so as to have a surface pressure of 0.3 kgf / cm 2. In this way, non-aqueous lithium storage elements were produced and evaluated in various ways. The evaluation results of the obtained non-aqueous lithium storage element are shown in Table 5 below.
  • the nonaqueous lithium storage element of the third embodiment can accommodate the electrode body in a metal exterior body and control the pressure in the exterior body to a low pressure in a part of the exterior body. It has been verified that it has at least one valve and has high input / output characteristics, and at the same time has high safety and high load charge / discharge cycle characteristics that have not been obtained in the past.
  • the non-aqueous lithium storage element of the present invention can be made by connecting a plurality of non-aqueous lithium storage elements in series or in parallel.
  • the non-aqueous lithium power storage device and the power storage module of the present invention are various power storage systems, for example: a power regeneration system of a hybrid drive system of an automobile that requires high load charge / discharge cycle characteristics; natural power generation such as solar power generation and wind power generation Power load leveling system in microgrids, etc .; Uninterruptible power supply system in factory production facilities, etc .; Non-contact power supply system for leveling voltage fluctuations and energy storage such as microwave transmission and electrolytic resonance; Vibration power generation, etc.
  • the non-aqueous lithium electricity storage device of the present invention is preferable because the effects of the present invention are exhibited to the maximum when applied as a lithium ion capacitor or a lithium ion secondary battery.

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Abstract

正極中に残存するリチウム化合物の過剰な分解を抑制し、高電圧下でのガス発生を抑制し、高負荷充放電サイクルにおける容量低下を抑制することができる非水系リチウム蓄電素子を提供する。本実施形態の非水系リチウム蓄電素子は、活物質以外のリチウム化合物を含む正極と、負極と、セパレータと、リチウムイオンを含む非水系電解液とを有する非水系リチウム蓄電素子であって、上記正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ１が４０％以上９９％以下である。

Description

非水系リチウム蓄電素子
　本発明は非水系リチウム蓄電素子に関する。
　近年、地球環境の保全及び省資源を目指すエネルギーの有効利用の観点から、風力発電の電力平滑化システム又は深夜電力貯蔵システム、太陽光発電技術に基づく家庭用分散型蓄電システム、電気自動車用の蓄電システム等が注目を集めている。
　これらの蓄電システムに用いられる電池の第一の要求事項は、エネルギー密度が高いことである。このような要求に対応可能な高エネルギー密度電池の有力候補として、リチウムイオン電池の開発が精力的に進められている。
　第二の要求事項は、出力特性が高いことである。例えば、高効率エンジンと蓄電システムとの組み合わせ（例えば、ハイブリッド電気自動車）又は燃料電池と蓄電システムとの組み合わせ（例えば、燃料電池電気自動車）において、加速時には蓄電システムにおける高出力放電特性が要求されている。
　現在、高出力蓄電デバイスとしては、電気二重層キャパシタ、ニッケル水素電池等が開発されている。
　電気二重層キャパシタのうち、電極に活性炭を用いたものは、０．５～１ｋＷ／Ｌ程度の出力特性を有する。この電気二重層キャパシタは、耐久性（サイクル特性及び高温保存特性）も高く、高出力が要求される分野で最適のデバイスと考えられてきた。しかし、そのエネルギー密度は１～５Ｗｈ／Ｌ程度に過ぎない。そのため、更なるエネルギー密度の向上が必要である。
　一方、現在ハイブリッド電気自動車で採用されているニッケル水素電池は、電気二重層キャパシタと同等の高出力を有し、かつ１６０Ｗｈ／Ｌ程度のエネルギー密度を有している。しかしながら、そのエネルギー密度及び出力をより一層高めるとともに、耐久性（特に、高温における安定性）を高めるための研究が精力的に進められている。
　また、リチウムイオン電池においても、高出力化に向けての研究が進められている。例えば、放電深度（蓄電素子の放電容量の何％を放電した状態かを示す値）５０％において３ｋＷ／Ｌを超える高出力が得られるリチウムイオン電池が開発されている。しかし、そのエネルギー密度は１００Ｗｈ／Ｌ以下であり、リチウムイオン電池の最大の特徴である高エネルギー密度を敢えて抑制した設計となっている。また、その耐久性（サイクル特性及び高温保存特性）については、電気二重層キャパシタに比べ劣る。そのため、実用的な耐久性を持たせるためには、放電深度が０～１００％の範囲よりも狭い範囲での使用となる。実際に使用できる容量は更に小さくなるから、耐久性をより一層向上させるための研究が精力的に進められている。
　上記のように、高エネルギー密度、高出力特性、及び耐久性を兼ね備えた蓄電素子の実用化が強く求められている。しかし、上述した既存の蓄電素子には、それぞれ一長一短がある。そのため、これらの技術的要求を充足する新たな蓄電素子が求められている。その有力な候補として、リチウムイオンキャパシタと呼ばれる蓄電素子が注目され、開発が盛んに行われている。
　リチウムイオンキャパシタは、リチウム塩を含む非水系電解液を使用する蓄電素子（非水系リチウム蓄電素子）の一種であって、正極においては約３Ｖ以上で電気二重層キャパシタと同様の陰イオンの吸着・脱着による非ファラデー反応、負極においてはリチウムイオン電池と同様のリチウムイオンの吸蔵及び放出によるファラデー反応によって、充放電を行う蓄電素子である。
　上述の電極材料とその特徴をまとめると、電極に活性炭等の材料を用い、活性炭表面のイオンの吸着及び脱離（非ファラデー反応）により充放電を行う場合は、高出力かつ高耐久性を実現するが、エネルギー密度が低くなる（例えば１倍とする。）。一方、電極に酸化物や炭素材料を用い、ファラデー反応により充放電を行う場合は、エネルギー密度が高くなる（例えば活性炭を用いた非ファラデー反応の１０倍とする。）が、耐久性及び出力特性に課題がある。
　これらの電極材料の組合せとして、電気二重層キャパシタは、正極及び負極に活性炭（エネルギー密度１倍）を用い、正負極共に非ファラデー反応により充放電を行うことを特徴とし、高出力かつ高耐久性を有するがエネルギー密度が低い（正極１倍×負極１倍＝１）という特徴がある。
　リチウムイオン二次電池は、正極にリチウム遷移金属酸化物（エネルギー密度１０倍）、負極に炭素材料（エネルギー密度１０倍）を用い、正負極共にファラデー反応により充放電を行うことを特徴とし、高エネルギー密度（正極１０倍×負極１０倍＝１００）だが、出力特性及び耐久性に課題がある。更に、ハイブリッド電気自動車等で要求される高耐久性を満足させるためには放電深度を制限しなければならず、リチウムイオン二次電池では、そのエネルギーの１０～５０％しか使用できない。
　リチウムイオンキャパシタは、正極に活性炭（エネルギー密度１倍）、負極に炭素材料（エネルギー密度１０倍）を用い、正極では非ファラデー反応、負極ではファラデー反応により充放電を行うことを特徴とし、電気二重層キャパシタ及びリチウムイオン二次電池の特徴を兼ね備えた新規の非対称キャパシタである。そして、高出力かつ高耐久性でありながら、高エネルギー密度（正極１倍×負極１０倍＝１０）を有し、リチウムイオン二次電池の様に放電深度を制限する必要がないことが特徴である。
　リチウムイオンキャパシタを用いる用途としては、例えば、鉄道、建機、自動車用蓄電等が挙げられる。これらの用途では、作動環境が過酷なため、使用されるキャパシタは優れた入出力特性とともに、高度の安全性と高負荷充放電サイクル特性とが同時に要求される。
　上記で説明された蓄電素子（特にリチウムイオン二次電池）の正極については、様々な検討が行われている。
　特許文献１には、正極中に炭酸リチウムを含有させた正極を用い、電池内圧の上昇に応じて作動する電流遮断機構を有するリチウムイオン二次電池が提案されている。特許文献２には、リチウムマンガン酸等のリチウム複合酸化物を正極に用い、正極に炭酸リチウムを含有させることでマンガンの溶出を抑制したリチウムイオン二次電池が提案されている。特許文献３には、正極で被酸化物としての各種リチウム化合物を酸化し、劣化した蓄電素子の容量を回復させる方法が提案されている。
　しかしながら、これらの方法において、正極中に残存するリチウム化合物の分解による抵抗上昇、及びエネルギー密度の低下という問題があり、高負荷充放電特性について更なる改善の余地があった。
　特許文献４には、電極体を金属製の外装体に収納したリチウムイオンキャパシタが提案されている。また、特許文献５には、金属製の外装体に容器内圧を制御することが可能なガス抜き弁を取付けた二次電池が提案されている。
　しかしながら一般的な電池には非水系電解液が使用され、負極の表面には還元反応に由来するＬｉＦ等の無機堆積物が被膜を形成する。ＬｉＦ等の無機堆積物は、正極が高電位に曝されることにより負極活物質層内のリチウムイオンと反応してフッ素イオン等の活性生成物（例えば、ＨＦ等）が生成される。そのため、金属製の外装体の内面や、ガス抜き弁が発生したＨＦ等と反応し、場合によっては漏液するため、蓄電素子の安全性に懸念がある。
特開平４－３２８２７８号公報 特開２００１－１６７７６７号公報 特開２０１２－１７４４３７号公報 国際公開第２０１２／１４３９９５号 国際公開第２０１１／０８０９８８号
Ｅ．　Ｐ．　Ｂａｒｒｅｔｔ，　Ｌ．　Ｇ．　Ｊｏｙｎｅｒ　ａｎｄ　Ｐ．　Ｈａｌｅｎｄａ，　Ｊ．　Ａｍ．　Ｃｈｅｍ．　Ｓｏｃ．，　７３，　３７３（１９５１） Ｂ．Ｃ．Ｌｉｐｐｅｎｓ，Ｊ．Ｈ．ｄｅ　Ｂｏｅｒ，Ｊ．Ｃａｔａｌｙｓｉｓ，４３１９（１９６５） Ｒ．Ｓ．Ｍｉｋｈａｉｌ，Ｓ．Ｂｒｕｎａｕｅｒ，Ｅ．Ｅ．Ｂｏｄｏｒ，Ｊ．Ｃｏｌｌｏｉｄ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｓｃｉ．，２６，４５　（１９６８）
　本発明は、以上の現状に鑑みてなされたものである。
　本発明が解決しようとする課題の一つは、正極中に残存するリチウム化合物の過剰な分解を抑制し、高電圧下でのガス発生を抑制し、高負荷充放電サイクルにおける容量低下を抑制することである。第二の実施形態において、本発明が解決しようとする課題の一つは、高出力であり、過充電時の熱暴走を抑制し、高負荷充放電サイクルにおける抵抗上昇を抑制し、かつ高電圧下でのガス発生を抑制することである。電極体が金属製の外装体内に収納され、外装体内の圧力を低圧に制御することが可能な弁を少なくとも一つ有する第三の実施形態において、本発明が解決しようとする課題の一つは、高い入出力特性を有しながら、高い安全性と高負荷充放電サイクル特性とを同時に提供することである。
　上記課題は以下の技術的手段により解決される。
　すなわち、本発明は、以下のとおりのものである。
［１］
　活物質以外のリチウム化合物を含む正極と、負極と、セパレータと、リチウムイオンを含む非水系電解液とを有する非水系リチウム蓄電素子であって、上記正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ１が４０％以上９９％以下である、非水系リチウム蓄電素子。
［２］
　ＢＩＢ加工した正極断面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ２が１０％以上６０％以下である、項目１に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［３］
　正極集電体及び負極集電体が貫通孔を持たない金属箔である、項目１又は２に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［４］
　上記リチウム化合物が炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウムから選ばれる１種以上である、項目１～３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［５］
　上記正極に含まれるリチウム化合物の量が１質量％以上５０質量％以下である、項目１～４のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［６］
　上記正極の断面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、断面積に占める炭酸イオンマッピングの面積比率Ｓが、１％以上５０％以下である、項目１～５のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［７］
　上記リチウム化合物が炭酸リチウムである、項目１～６のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［８］
　活物質以外のリチウム化合物を含む正極と、負極と、セパレータとを含み、かつ上記正極と上記負極とが上記セパレータを介して積層又は捲回された電極積層体又は電極捲回体；及び
　リチウムイオンを含む非水系電解液；
を含む非水系リチウム蓄電素子であって、
　上記正極の少なくとも１つは、無孔状の正極集電体を含み、かつ上記無孔状の正極集電体の両面に上記活物質が塗布されており、
　上記負極の少なくとも１つは、無孔状の負極集電体を含み、かつ上記無孔状の負極集電体の両面に、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質が塗布されており、
　上記電極積層体又は電極捲回体において、１つの上記負極が、少なくとも２つの上記正極と対向しており、
　上記電極積層体又は電極捲回体は、少なくとも１つの最外層として、上記正極を含み、かつ上記最外層の上記正極は、上記負極と対向しない正極活物質層Ｃｘ面を有し、
　上記Ｃｘ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｘ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｘ１は５．０以上２５．０以下であり、かつ
　上記Ｃｘ面の裏面の正極活物質層をＣｙ面とし、かつ上記Ｃｙ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｙ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｙ１は０．１以上１５．０以下であり、かつＣｘ１＞Ｃｙ１である、
　項目１～７のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［９］
　上記Ｃｘ面に含まれる面積当たりの活物質量をＣｘ２（ｇ／ｍ２）とし、上記Ｃｙ面に含まれる面積当たりの活物質量をＣｙ２（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｘ２／Ｃｙ２が０．８６以上１．１４以下である、項目８に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１０］
　上記リチウム化合物が炭酸リチウムであり、かつ
　上記Ｃｘ面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、炭酸イオンマッピングの面積比率をＳｘ％とするとき、Ｓｘは１０以上５０以下である、
　項目８又は９に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１１］
　上記リチウム化合物が炭酸リチウムであり、かつ
　上記Ｃｙ面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、炭酸イオンマッピングの面積比率をＳｙ％とするとき、Ｓｙは１以上４０以下であり、かつＳｙ＜Ｓｘである、
　項目１０に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１２］
　上記Ｃｙ面に、下記式（１）～（３）：
　　　ＬｉＸ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｌｉ　　　式（１）
｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝、
　　　ＬｉＸ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｒ２　　　式（２）
｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、Ｒ２は、水素、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルキル基、炭素数２～１０のアルケニル基、炭素数２～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルケニル基、炭素数３～６のシクロアルキル基、又はアリール基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝、及び
　　　Ｒ２Ｘ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｒ３　　　式（３）
｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルキル基、炭素数２～１０のアルケニル基、炭素数２～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルケニル基、炭素数３～６のシクロアルキル基、又はアリール基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝
で表される１種以上の化合物を含み、かつ
　上記Ｃｙ面の単位質量当たりの上記式（１）～（３）で表される化合物の合計含有量をＣｙ３（ｍｏｌ／ｇ）とするとき、Ｃｙ３が１．６０×１０－４以上３００×１０－４以下である、
　項目８～１１のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１３］
　上記Ｃｙ面と対向する負極活物質層Ａｙ面に含有される上記式（１）～（３）で表される化合物の合計含有量をＡｙ３（ｍｏｌ／ｇ）とするとき、Ｃｙ３／Ａｙ３が０．２以上２０以下である、項目１２に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１４］
　金属製の外装体内に、正極及び負極がセパレータを介して積層又は捲回された電極積層体又は電極捲回体と、リチウムイオンを含む非水系電解液とを含む、非水系リチウム蓄電素子であって、
　上記外装体は、上記外装体内の圧力を制御することが可能な弁を少なくとも一つ有し、
　上記正極は、正極集電体と、上記正極集電体の片面又は両面に正極活物質層とを有し、かつ、上記正極活物質層の全質量を基準として、１質量％以上５０質量％以下の量のリチウム化合物を含み、
　上記正極活物質層は、活性炭を含む正極活物質を含有し、
　上記負極は、負極集電体と、上記負極集電体の片面又は両面に負極活物質層とを有し、
　上記負極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる負極活物質を含有し、
　上記リチウム化合物の平均粒子径をＧ１とするとき、０．１μｍ≦Ｇ１≦１０μｍであり、上記正極活物質の平均粒子径をＨ１とするとき、２μｍ≦Ｈ１≦２０μｍであり、Ｇ１＜Ｈ１である、項目１～１３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１５］
　上記金属製の外装体は角型である、項目１４に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１６］
　上記金属製の外装体は円筒型である、項目１４に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１７］
　上記非水電解液が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも１種の有機溶媒を含有する、項目１４～１６のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１８］
　上記非水系電解液が、ＬｉＰＦ６及びＬｉＢＦ４のうちの少なくとも１種を含有する、項目１４～１７のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［１９］
　上記非水系電解液中のＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２の濃度が、上記非水電解液の総量を基準として０．３ｍｏｌ／Ｌ以上１．５ｍｏｌ／Ｌ以下である、項目１４～１８のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２０］
　上記セパレータ表面の、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）測定で得られる原子の相対元素濃度から計算される、フッ素原子（atomic％）を炭素原子（atomic％）で除した値が、１．０×１０－２以上１０×１０－２以下である、項目１４～１９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２１］
　上記セパレータの表面のＳＥＭ観察において、セパレータ表面５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の粒子状の物質が１．５個／μｍ２以上１５個／μｍ２以下である、項目１４～２０のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２２］
　上記正極が、正極集電体と、上記正極集電体の片面上又は両面上に設けられた、正極活物質を含む正極活物質層とを有し、かつ、上記正極活物質層に含まれる上記正極活物質が、ＢＪＨ法により算出した直径２０Å以上５００Å以下の細孔に由来するメソ孔量をＶ１（ｃｃ／ｇ）、ＭＰ法により算出した直径２０Å未満の細孔に由来するマイクロ孔量をＶ２（ｃｃ／ｇ）とするとき、０．３＜Ｖ１≦０．８、及び０．５≦Ｖ２≦１．０を満たし、さらに、ＢＥＴ法により測定される比表面積が１，５００ｍ２／ｇ以上３，０００ｍ２／ｇ以下を示す活性炭である、項目１～２１のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２３］
　上記正極活物質層に含まれる上記正極活物質が、ＢＪＨ法により算出した直径２０Å以上５００Å以下の細孔に由来するメソ孔量Ｖ１（ｃｃ／ｇ）が０．８＜Ｖ１≦２．５を満たし、かつ、ＭＰ法により算出した直径２０Å未満の細孔に由来するマイクロ孔量Ｖ２（ｃｃ／ｇ）が０．８＜Ｖ２≦３．０を満たし、さらに、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２，３００ｍ２／ｇ以上４，０００ｍ２／ｇ以下を示す活性炭である、項目１～２１のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２４］
　上記負極が負極活物質を含み、上記負極活物質のリチウムイオンのドープ量が、単位質量当たり５３０ｍＡｈ／ｇ以上２，５００ｍＡｈ／ｇ以下である、項目１～２３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２５］
　上記負極活物質のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上１，５００ｍ２／ｇ以下である、項目１～２４のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２６］
　上記負極が負極活物質を含み、上記負極活物質のリチウムイオンのドープ量が、単位質量当たり５０ｍＡｈ／ｇ以上７００ｍＡｈ／ｇ以下である、項目１～２３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２７］
　上記負極活物質のＢＥＴ比表面積が１ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下である、項目１～２３、及び２６のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２８］
　上記負極活物質の平均粒子径が１μｍ以上１０μｍ以下である、項目１～２３、及び２６～２７のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
［２９］
　項目１～２８のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた蓄電モジュール。
［３０］
　項目１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた電力回生システム。
［３１］
　項目１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた電力負荷平準化システム。
［３２］
　項目１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた無停電電源システム。
［３３］
　項目１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた非接触給電システム。
［３４］
　項目１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いたエナジーハーベストシステム。
［３５］
　項目１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた蓄電システム。
　本発明によれば、第一の実施形態において、正極中に残存するリチウム化合物の過剰な分解が抑制され、高電圧下でのガス発生が抑制され、高負荷充放電サイクルにおける容量低下抑制された、非水系リチウム蓄電素子が提供される。第二の実施形態において、高出力であり、過充電時の熱暴走が抑制され、高負荷充放電サイクルにおける抵抗上昇が抑制され、かつ高電圧下でのガス発生が抑制された、非水系リチウム蓄電素子を提供される。第三の実施形態において、電極体が金属製の外装体内に収納され、外装体内の圧力を低圧に制御することが可能な弁を少なくとも一つ有し、高い入出力特性を有しながら、高い安全性と高負荷充放電サイクル特性とを同時に提供することができる、非水系リチウム蓄電素子が提供される。
図１は、本発明の第二の実施形態に係る非水系リチウム蓄電素子の厚み方向の断面模式図である。
　以下、本発明の実施形態（「第一の実施形態」、「第二の実施形態」、及び「第三の実施形態」等。以下、これらを総称して「本実施形態」という。）を詳細に説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。本実施形態の各数値範囲における上限値及び下限値は任意に組み合わせて任意の数値範囲を構成することができる。
　非水系リチウム蓄電素子は一般に、正極と、負極と、セパレータと、電解液とを主な構成要素とする。電解液としては、リチウムイオンを含む有機溶媒（以下、「非水系電解液」ともいう。）を用いる。
　第一の実施形態の非水系リチウム蓄電素子は、活物質以外のリチウム化合物を含む正極と、負極と、セパレータと、リチウムイオンを含む非水系電解液とを有する非水系リチウム蓄電素子であって、上記正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ１が４０％以上９９％以下である。
　第二の実施形態の非水系リチウム蓄電素子は、活物質以外のリチウム化合物を含む正極と、負極と、セパレータとを含み、かつ上記正極と上記負極とが上記セパレータを介して積層又は捲回された電極積層体又は電極捲回体；及び
　リチウムイオンを含む非水系電解液；
を含む非水系リチウム蓄電素子であって、
　上記正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ１が４０％以上９９％以下であり、
　上記正極の少なくとも１つは、無孔状の正極集電体を含み、かつ上記無孔状の正極集電体の両面に上記活物質が塗布されており、
　上記負極の少なくとも１つは、無孔状の負極集電体を含み、かつ上記無孔状の負極集電体の両面に、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質が塗布されており、
　上記電極積層体又は電極捲回体において、１つの上記負極が、少なくとも２つの上記正極と対向しており、
　上記電極積層体又は電極捲回体は、少なくとも１つの最外層として、上記正極を含み、かつ上記最外層の上記正極は、上記負極と対向しない正極活物質層Ｃｘ面を有し、
　上記Ｃｘ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｘ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｘ１は５．０以上２５．０以下であり、かつ
　上記Ｃｘ面の裏面の正極活物質層をＣｙ面とし、かつ上記Ｃｙ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｙ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｙ１は０．１以上１５．０以下であり、かつＣｘ１＞Ｃｙ１である。
　第三の実施形態の非水系リチウム蓄電素子は、金属製の外装体内に、
活物質以外のリチウム化合物を含む正極と負極とがセパレータを介して積層又は捲回された電極積層体又は電極捲回体；及び
リチウムイオンを含む非水系電解液；
を含む、非水系リチウム蓄電素子であって、
　上記正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ１が４０％以上９９％以下であり、
　上記外装体は、上記外装体内の圧力を制御することが可能な弁を少なくとも一つ有し、
　上記正極は、正極集電体と、上記正極集電体の片面又は両面に正極活物質層とを有し、かつ、上記正極活物質層の全質量を基準として、１質量％以上５０質量％以下の量のリチウム化合物を含み、
　上記正極活物質層は、活性炭を含む正極活物質を含有し、
　上記負極は、負極集電体と、上記負極集電体の片面又は両面に負極活物質層とを有し、
　上記負極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる負極活物質を含有し、
　上記リチウム化合物の平均粒子径をＧ１とするとき、０．１μｍ≦Ｇ１≦１０μｍであり、上記正極活物質の平均粒子径をＨ１とするとき、２μｍ≦Ｈ１≦２０μｍであり、Ｇ１＜Ｈ１である。
　図１は、第二の実施形態に係る非水系リチウム蓄電素子の厚み方向の断面模式図である。第二の実施形態に係る非水系リチウム蓄電素子の外装体（８）には、正極と負極とがセパレータ（６）を介して積層又は捲回された電極積層体（７）又は電極捲回体（図示せず）が収納されている。
　電極積層体（７）又は電極捲回体（図示せず）は、１つの負極の一方の面に対して１つの正極が対抗し、かつ同一の負極の他方の面に対して別の正極が対向するように構成されている。
　少なくとも１つの正極は、無孔状の正極集電体（３）を含み、かつ無孔状の正極集電体（３）の両面には活物質が塗布されている。電極積層体（７）の少なくとも１つの最外層は正極であり、かつ最外層である正極は、負極と対向しない正極活物質層Ｃｘ面（１）を有する。電極捲回体（図示せず）の場合には、正極活物質層Ｃｘ面（１）は、捲回体の露出面であり、かつ負極と対向しない面である。また、正極のＣｘ面と反対側の面（いわゆる正極の裏面）が、正極活物質層Ｃｙ面（２）である。
　少なくとも１つの負極は、無孔状の負極集電体（５）を含み、かつ無孔状の負極集電体（５）の両面に、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質が塗布されている。負極の負極活物質層Ａｙ面（４）は、正極活物質層Ｃｙ面（２）と、所望によりセパレータ（６）を介して、向かいあう。
＜正極＞
　本実施形態において、正極は、正極集電体と、その片面又は両面に存在する正極活物質層とを有する。第二の実施形態における正極の少なくとも１つは、無孔状の正極集電体と、その両面上に設けられた、正極活物質を含む正極活物質層とを有する。
　本願明細書において、「無孔状の正極集電体」とは、少なくとも正極活物質層の塗工された領域において、リチウムイオンが正極集電体を通過して正極の表裏でリチウムイオンが均一化する程度の孔を有しない正極集電体を意味する。したがって、本願発明の効果を奏する範囲内において、極めて小径又は微量の孔を有する正極集電体、及び正極活物質層の塗工されていない領域に孔を有する正極集電体をも排除するものではない。第二の実施形態において、正極集電体のうち少なくとも正極活物質層が塗工された領域は無孔状であり、正極集電体のうち正極活物質が塗工されていない余剰部分には孔があってもよいし、無くてもよい。
　本実施形態における正極は、蓄電素子組み立て前の正極前駆体として、活物質以外のリチウム化合物を含むことが好ましい。後述のように、本実施形態では蓄電素子を組み立てる際に、負極にリチウムイオンをプレドープすることが好ましい。本実施形態におけるプレドープ方法としては、リチウム化合物を含む正極前駆体、負極、セパレータ、外装体、及び非水系電解液を用いて蓄電素子を組み立てた後に、正極前駆体と負極との間に電圧を印加することが好ましい。正極前駆体の正極集電体上に形成された正極活物質層が、リチウム化合物を含有することが好ましい。
　本願明細書では、リチウムドープ前における正極状態のことを「正極前駆体」、リチウムドープ後における正極状態のことを「正極」と定義する。
［正極活物質層］
　正極活物質層は、炭素材料を含む正極活物質を含有することが好ましく、これ以外に、必要に応じて、導電性フィラー、結着剤、分散安定剤等の任意成分を含んでいてもよい。
　正極前駆体の正極活物質層が、リチウム化合物を含有することが好ましい。
［正極活物質］
　正極活物質としては、炭素材料を含むことが好ましい。この炭素材料としては、カーボンナノチューブ、導電性高分子、又は多孔性の炭素材料を使用することがより好ましく、さらに好ましくは活性炭である。正極活物質には１種類以上の材料を混合して使用してもよく、炭素材料以外の材料（例えばリチウムと遷移金属との複合酸化物等）を含んでもよい。
　好ましくは正極活物質の総量に対する炭素材料の含有率が５０質量％以上であり、より好ましくは７０質量％以上である。炭素材料の含有率が１００質量％であることができるが、他の材料の併用による効果を良好に得る観点から、例えば、９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であってもよい。
　活性炭を正極活物質として用いる場合、活性炭の種類及びその原料には特に制限はない。しかし、高い入出力特性と、高いエネルギー密度とを両立させるために、活性炭の細孔を最適に制御することが好ましい。具体的には、ＢＪＨ法により算出した直径２０Å以上５００Å以下の細孔に由来するメソ孔量をＶ１（ｃｃ／ｇ）、ＭＰ法により算出した直径２０Å未満の細孔に由来するマイクロ孔量をＶ２（ｃｃ／ｇ）とするとき、
（１）高い入出力特性のためには、０．３＜Ｖ１≦０．８、及び０．５≦Ｖ２≦１．０を満たし、かつ、ＢＥＴ法により測定される比表面積が１，５００ｍ２／ｇ以上３，０００ｍ２／ｇ以下である活性炭（以下、活性炭１ともいう。）が好ましく、
（２）高いエネルギー密度を得るためには、０．８＜Ｖ１≦２．５、及び０．８＜Ｖ２≦３．０を満たし、かつ、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２，３００ｍ２／ｇ以上４，０００ｍ２／ｇ以下である活性炭（以下、活性炭２ともいう。）が好ましい。
　以下、（１）活性炭１及び（２）活性炭２について、個別に順次説明していく。
（活性炭１）
　活性炭１のメソ孔量Ｖ１は、正極材料を蓄電素子に組み込んだときの入出力特性を大きくする点で、０．３ｃｃ／ｇより大きい値であることが好ましい。正極の嵩密度の低下を抑える点から、０．８ｃｃ／ｇ以下であることが好ましい。Ｖ１は、より好ましくは０．３５ｃｃ／ｇ以上０．７ｃｃ／ｇ以下、更に好ましくは０．４ｃｃ／ｇ以上０．６ｃｃ／ｇ以下である。
　活性炭１のマイクロ孔量Ｖ２は、活性炭の比表面積を大きくし、容量を増加させるために、０．５ｃｃ／ｇ以上であることが好ましい。活性炭の嵩を抑え、電極としての密度を増加させ、単位体積当たりの容量を増加させるという点から、１．０ｃｃ／ｇ以下であることが好ましい。Ｖ２は、より好ましくは０．６ｃｃ／ｇ以上１．０ｃｃ／ｇ以下、更に好ましくは０．８ｃｃ／ｇ以上１．０ｃｃ／ｇ以下である。
　活性炭１のマイクロ孔量Ｖ２に対するメソ孔量Ｖ１の比（Ｖ１／Ｖ２）は、０．３≦Ｖ１／Ｖ２≦０．９の範囲であることが好ましい。すなわち、高容量を維持しながら出力特性の低下を抑えることができる程度に、マイクロ孔量に対するメソ孔量の割合を大きくするという点から、Ｖ１／Ｖ２が０．３以上であることが好ましくい。高出力特性を維持しながら容量の低下を抑えることができる程度に、メソ孔量に対するマイクロ孔量の割合を大きくするという点から、Ｖ１／Ｖ２は０．９以下であることが好ましい。より好ましいＶ１／Ｖ２の範囲は０．４≦Ｖ１／Ｖ２≦０．７、更に好ましいＶ１／Ｖ２の範囲は０．５５≦Ｖ１／Ｖ２≦０．７である。
　尚、上記のＶ１の上限値と下限値、及びＶ２の上限値と下限値については、それぞれ任意の組み合わせをすることができる。本明細書中、そのほかの構成要件同士の上限値と下限値の組み合わせについても同様である。
　活性炭１の平均細孔径は、得られる蓄電素子の出力を最大にする点から、１７Å以上であることが好ましく、１８Å以上であることがより好ましく、２０Å以上であることが最も好ましい。容量を最大にする点から、活性炭１の平均細孔径は２５Å以下であることが好ましい。
　活性炭１のＢＥＴ比表面積は、１，５００ｍ２／ｇ以上３，０００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、１，５００ｍ２／ｇ以上２，５００ｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。ＢＥＴ比表面積が１，５００ｍ２／ｇ以上の場合には、良好なエネルギー密度が得られ易く、他方、ＢＥＴ比表面積が３，０００ｍ２／ｇ以下の場合には、電極の強度を保つためにバインダーを多量に入れる必要がないので、電極体積当たりの性能が高くなる。
　上記のような特徴を有する活性炭１は、例えば、以下に説明する原料及び処理方法を用いて得ることができる。
　本実施形態では、活性炭１の原料として用いられる炭素源は、特に限定されるものではない。例えば、木材、木粉、ヤシ殻、パルプ製造時の副産物、バガス、廃糖蜜等の植物系原料；泥炭、亜炭、褐炭、瀝青炭、無煙炭、石油蒸留残渣成分、石油ピッチ、コークス、コールタール等の化石系原料；フェノール樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、レゾルシノール樹脂、セルロイド、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂等の各種合成樹脂；ポリブチレン、ポリブタジエン、ポリクロロプレン等の合成ゴム；その他の合成木材、合成パルプ等、及びこれらの炭化物が挙げられる。これらの原料の中でも、量産対応及びコストの観点から、ヤシ殻、木粉等の植物系原料、及びそれらの炭化物が好ましく、ヤシ殻炭化物が特に好ましい。
　これらの原料を活性炭１とするための炭化及び賦活の方式としては、例えば、固定床方式、移動床方式、流動床方式、スラリー方式、ロータリーキルン方式等の既知の方式を採用できる。
　これらの原料の炭化方法としては、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、キセノン、ネオン、一酸化炭素、燃焼排ガス等の不活性ガス、又はこれらの不活性ガスを主成分とした他のガスとの混合ガスを使用して、４００～７００℃（好ましくは４５０～６００℃）程度において、３０分～１０時間程度に亘って焼成する方法が挙げられる。
　炭化方法により得られた炭化物の賦活方法としては、水蒸気、二酸化炭素、酸素等の賦活ガスを用いて焼成するガス賦活法が好ましく用いられる。このうち、賦活ガスとして、水蒸気又は二酸化炭素を使用する方法が好ましい。
　この賦活方法では、賦活ガスを０．５～３．０ｋｇ／ｈ（好ましくは０．７～２．０ｋｇ／ｈ）の割合で供給しながら、炭化物を３～１２時間（好ましくは５～１１時間、更に好ましくは６～１０時間）かけて８００～１，０００℃まで昇温して賦活するのが好ましい。
　更に、炭化物の賦活処理に先立ち、予め炭化物を１次賦活してもよい。この１次賦活では、通常、炭素材料を水蒸気、二酸化炭素、酸素等の賦活ガスを用いて、９００℃未満の温度で焼成してガス賦活する方法が、好ましく採用できる。
　炭化方法における焼成温度及び焼成時間と、賦活方法における賦活ガス供給量、昇温速度及び最高賦活温度とを適宜組み合わせることにより、本実施形態において使用できる、上記の特徴を有する活性炭１を製造することができる。
　活性炭１の平均粒子径は、２～２０μｍであることが好ましい。
　平均粒子径が２μｍ以上であると、活物質層の密度が高いために電極体積当たりの容量が高くなる傾向がある。ここで、平均粒子径が小さいと耐久性が低いという欠点を招来する場合があるが、平均粒子径が２μｍ以上であればそのような欠点が生じ難い。平均粒子径が２０μｍ以下であると、高速充放電には適合し易くなる傾向がある。平均粒子径は、より好ましくは２～１５μｍであり、更に好ましくは３～１０μｍである。
（活性炭２）
　活性炭２のメソ孔量Ｖ１は、正極材料を蓄電素子に組み込んだときの出力特性を大きくする観点から、０．８ｃｃ／ｇより大きい値であることが好ましく、蓄電素子の容量の低下を抑える観点から、２．５ｃｃ／ｇ以下であることが好ましい。Ｖ１は、より好ましくは１．００ｃｃ／ｇ以上２．０ｃｃ／ｇ以下、さらに好ましくは、１．２ｃｃ／ｇ以上１．８ｃｃ／ｇ以下である。
　他方、活性炭２のマイクロ孔量Ｖ２は、活性炭の比表面積を大きくし、容量を増加させるために、０．８ｃｃ／ｇより大きい値であることが好ましく、活性炭の電極としての密度を増加させ、単位体積当たりの容量を増加させるという観点から、３．０ｃｃ／ｇ以下であることが好ましい。Ｖ２は、より好ましくは１．０ｃｃ／ｇより大きく２．５ｃｃ／ｇ以下、更に好ましくは１．５ｃｃ／ｇ以上２．５ｃｃ／ｇ以下である。
　上述したメソ孔量及びマイクロ孔量を有する活性炭２は、従来の電気二重層キャパシタ又はリチウムイオンキャパシタ用として使用されていた活性炭よりもＢＥＴ比表面積が高いものである。活性炭２のＢＥＴ比表面積の具体的な値としては、２，３００ｍ２／ｇ以上４，０００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、３，２００ｍ２／ｇ以上３，８００ｍ２／ｇ以下であることがより好ましい。ＢＥＴ比表面積が２，３００ｍ２／ｇ以上の場合には、良好なエネルギー密度が得られ易く、ＢＥＴ比表面積が４，０００ｍ２／ｇ以下の場合には、電極の強度を保つためにバインダーを多量に入れる必要がないので、電極体積当たりの性能が高くなる。
　上記のような特徴を有する活性炭２は、例えば以下に説明するような原料及び処理方法を用いて得ることができる。
　活性炭２の原料として用いられる炭素質材料としては、通常活性炭原料として用いられる炭素源であれば特に限定されるものではなく、例えば、木材、木粉、ヤシ殻等の植物系原料；石油ピッチ、コークス等の化石系原料；フェノール樹脂、フラン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、レゾルシノール樹脂等の各種合成樹脂等が挙げられる。これらの原料の中でも、フェノール樹脂、及びフラン樹脂は、高比表面積の活性炭を作製するのに適しており特に好ましい。
　これらの原料を炭化する方式、或いは賦活処理時の加熱方法としては、例えば、固定床方式、移動床方式、流動床方式、スラリー方式、ロータリーキルン方式等の公知の方式が挙げられる。加熱時の雰囲気は窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガス、又はこれらの不活性ガスを主成分として他のガスとの混合したガスが用いられる。炭化温度は４００～７００℃程度で０．５～１０時間程度焼成する方法が一般的である。
　炭化物の賦活方法としては、水蒸気、二酸化炭素、酸素等の賦活ガスを用いて焼成するガス賦活法、及びアルカリ金属化合物と混合した後に加熱処理を行うアルカリ金属賦活方があるが、高比表面積の活性炭を作製するにはアルカリ金属賦活法が好ましい。
　この賦活方法では、炭化物とＫＯＨ、ＮａＯＨ等のアルカリ金属化合物との質量比が１：１以上（アルカリ金属化合物の量が、炭化物の量と同じかこれよりも多い量）となるように混合した後に、不活性ガス雰囲気下で６００～９００℃の範囲において、０．５～５時間加熱を行い、その後アルカリ金属化合物を酸及び水により洗浄除去し、更に乾燥を行う。
　マイクロ孔量を大きくし、メソ孔量を大きくしないためには、賦活する際に炭化物の量を多めにしてＫＯＨと混合するとよい。マイクロ孔量及びメソ孔量の双方を大きくするためには、ＫＯＨの量を多めに使用するとよい。主としてメソ孔量を大きくするためには、アルカリ賦活処理を行った後に水蒸気賦活を行うことが好ましい。
　活性炭２の平均粒子径は、２μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３μｍ以上１０μｍ以下である。
（活性炭の使用態様）
　活性炭１及び２は、それぞれ、１種の活性炭であってもよいし、２種以上の活性炭の混合物であって、混合物全体として上記特性値を示すものであってもよい。
　上記の活性炭１及び２は、これらのうちのいずれか一方を選択して使用してもよいし、両者を混合して使用してもよい。
　正極活物質は、活性炭１及び２以外の材料（例えば、上記の特定のＶ１及び／若しくはＶ２を有さない活性炭、又は活性炭以外の材料（例えば、リチウムと遷移金属との複合酸化物等））を含んでもよい。例示の態様において、活性炭１の含有量、又は活性炭２の含有量、又は活性炭１及び２の合計含有量が、それぞれ、全正極活物質の５０質量％より多いことが好ましく、７０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が更に好ましく、１００質量％であることが最も好ましい。
　正極活物質層における正極活物質の含有割合は、正極前駆体における正極活物質層の全質量を基準として、３５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。正極活物質の含有割合の上限としては、４５質量％以上であることがより好ましく、５５質量％以上であることがさらに好ましい。正極活物質の含有割合の下限としては、９０質量％以下であることがより好ましく、８５質量％以下であることが更に好ましい。この範囲の含有割合とすることにより、好適な充放電特性を発揮する。
（リチウム化合物）
　本明細書では、リチウム化合物は、リチウムを含有する物質を意味するが、蓄電素子の充放電時に電極中でファラデー反応又は非ファラデー反応に関与する活物質を除くものとする。
　本実施形態におけるリチウム化合物としては、炭酸リチウム、酸化リチウム、水酸化リチウム、フッ化リチウム、塩化リチウム、シュウ化リチウム、ヨウ化リチウム、窒化リチウム、シュウ酸リチウム、及び酢酸リチウムから選択される１種以上が好適に用いられる。中でも、炭酸リチウム、酸化リチウム、及び水酸化リチウムがより好適であり、空気中での取り扱いが可能であり、かつ吸湿性が低いという観点から炭酸リチウムがさらに好適に用いられる。このようなリチウム化合物は、電圧の印加によって分解し、負極へのリチウムドープのドーパント源として機能するとともに、正極活物質層において空孔を形成するから、電解液の保持性に優れ、イオン伝導性に優れる正極を形成することができる。リチウム化合物の他に、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ルビジウム、及び炭酸セシウムから選択されるアルカリ金属炭酸塩を１種以上用いることもできる。非水系電解液として、後述するＬｉＰＦ６等のリチウム塩を予め溶解させた電解液を用いる場合には、アルカリ金属炭酸塩を単独で用いることもできる。正極前駆体中に含まれるリチウム化合物は１種でもよく、２種以上のリチウム化合物を含んでいてもよく、リチウム化合物と他のアルカリ金属炭酸塩を混合して用いてもよい。
　本実施形態において、正極前駆体は少なくとも１種のリチウム化合物を含んでいればよく、リチウム化合物の他に、下記式：
　　Ｍ２Ｏ等の酸化物、
　　ＭＯＨ等の水酸化物、
　　ＭＦ、及びＭＣｌ等のハロゲン化物、
　　Ｍ２（ＣＯ２）２等の蓚酸塩、並びに
　　ＲＣＯＯＭ等のカルボン酸塩
（式中、ＲはＨ、アルキル基、又はアリール基であり、ＭはＮａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓから選ばれる１種以上である。）からなる群から選択される１種以上を含んでいてもよい。
　正極前駆体は、ＢｅＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３から選ばれるアルカリ土類金属炭酸塩、並びにアルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属シュウ酸塩、及びアルカリ土類金属カルボン酸塩を１種以上含んでいてもよい。
　リチウム化合物の微粒子化は、様々な方法で行うことができる。例えば、ボールミル、ビーズミル、リングミル、ジェットミル、ロッドミル等の粉砕機を使用することができる。
　正極は、正極活物質以外のリチウム化合物を含有する。正極が含有する、正極活物質以外のリチウム化合物の平均粒子径をＧ１とするとき、０．１μｍ≦Ｇ１≦１０μｍであり、好ましくは、０．５μｍ≦Ｇ１≦５μｍである。Ｇ１が０．１μｍ以上の場合、高負荷充放電サイクルで生成するフッ素イオンを吸着することにより高負荷充放電サイクル特性が向上する。Ｇ１が１０μｍ以下の場合、高負荷充放電サイクルで生成するフッ素イオンとの反応面積が増加するため、フッ素イオンの吸着を効率良く行うことができる。
　正極中に含まれるリチウム化合物の量は、正極活物質層の全質量を基準として、１質量％以上５０質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは、１．５質量％以上２０質量％以下である。リチウム化合物の量が１質量％以上であれば、高負荷充放電サイクルで生成するフッ素イオンを吸着する十分な量の炭酸リチウムが存在するため高負荷充放電サイクル特性が向上する。リチウム化合物の量が５０質量％以下であれば、非水系リチウム蓄電素子のエネルギー密度を高めることができる。
　正極活物質層におけるリチウム化合物の含有割合は、正極前駆体における正極活物質層の全質量を基準として、１０質量％以上６０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上５０質量％以下であることがより好ましい。この範囲の含有割合とすることにより、負極へのドーパント源として好適な機能を発揮するとともに、正極に適当な程度の多孔性を付与することができ、両者相俟って高負荷充放電効率に優れる蓄電素子を与えることができ、好ましい。
　正極中に含有されたリチウム化合物は、約４．０Ｖ以上の高い電位に曝されると徐々に分解してガス化してしまい、発生したガスが電解液中のイオンの拡散を阻害するために抵抗上昇の原因になる。そのため、リチウム化合物の表面にフッ素含有化合物から構成される被膜を形成し、リチウム化合物の反応を抑制することが好ましい。
　フッ素含有化合物から構成される被膜の形成方法は特に限定されないが：高電位で分解するフッ素含有化合物を電解液中に含有させ、非水系リチウム蓄電素子にフッ素含有化合物の分解電位以上の高電圧を印加する方法；及び分解温度以上の温度をかける方法等が挙げられる。
　リチウム化合物表面に被覆するフッ素化合物の被覆率（正極表面ＳＥＭ－ＥＤＸ画像における酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ１）は４０％以上９９％以下であることが好ましい。Ｕ１が４０％以上であれば、リチウム化合物の分解を抑制することができる。Ｕ１が９９％以下であれば正極近傍を塩基性に保つことができるため、高負荷サイクル特性に優れる。
　被覆率の測定方法としては、正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対してフッ素マッピングの面積重複率を算出することで求められる。
　ＳＥＭ－ＥＤＸの元素マッピングの測定条件は特に限定されないが、画素数は１２８×１２８ピクセル～５１２×５１２ピクセルの範囲であることが好ましく、マッピング像において最大輝度値に達する画素がなく、輝度値の平均値が最大輝度値の４０％～６０％の範囲に入るように輝度及びコントラストを調整することが好ましい。
　正極断面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られた元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ２が１０％以上６０％以下であることが好ましい。Ｕ２が１０％以上であれば、リチウム化合物の分解を抑制することができる。Ｕ２が６０％以下であれば、リチウム化合物の内部までフッ素化されていない状態であるため、正極近傍を塩基性に保つことができ、高負荷サイクル特性に優れる。
　正極は、上記正極断面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、断面積に占める炭酸イオンマッピングの面積比率が、１％以上５０％以下であることが好ましい。炭酸イオンマッピングの面積比率が、１％以上であれば、高レートサイクル時の高い耐久性が実現される。炭酸イオンマッピングの面積比率が、５０％以下であれば、非水系リチウム蓄電素子のエネルギー密度を高めることができるとともに、高温保存時の高い耐久性が実現される。
　正極活物質層がリチウム化合物を含まない場合、非水系リチウム蓄電素子が過電圧環境下に曝されると非水系電解液の酸化分解が急激に進行し、急激なガス発生と共に大きな反応熱が生じ、場合によっては非水系リチウム蓄電素子が熱暴走する。
　一方、正極活物質層がリチウム化合物を含有する場合、リチウム化合物は非水系電解液の分解電位よりも低い電位で徐々に分解してガスを発生する。つまり、リチウム化合物の分解反応による正極の電位上昇を抑制する効果、及び穏やかなガス発生による非水系リチウム蓄電素子の内圧を徐々に上昇させる効果により、後述する外装体や外装体上に設けたガス抜き弁を穏やかな条件で開封させることができるため、非水系リチウム蓄電素子の熱暴走を抑制することができる。
　しかしながら、リチウム化合物はほとんど電子伝導性がないため、正極活物質中にリチウム化合物が過剰に存在すると抵抗上昇の原因となる。そのため、第二の実施形態において、電極積層体の最外層に正極を設け、最外層正極の負極と対向しない正極活物質層Ｃｘ面に多くのリチウム化合物を含有させることで、非水系リチウム蓄電素子の高出力化と過充電での熱暴走を抑制する効果を両立することができる。
　Ｃｘ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｘ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｘ１は５．０以上２５．０以下であり、Ｃｘ面の裏面の正極活物質層をＣｙ面とし、Ｃｙ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｙ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｙ１は０．１以上１５．０以下であり、かつＣｘ１＞Ｃｙ１であることが好ましい。
　Ｃｘ１が５．０以上であれば過充電での熱暴走を抑制することができる。Ｃｘ１は２５．０以下であれば、余剰なリチウム化合物が含まれないためにエネルギー密度を高めることができる。Ｃｙ１が０．１以上であれば、高負荷充放電サイクルで生じるフッ素イオンを捕捉することができるためサイクル耐久性が向上する。Ｃｙ１が１５．０以下、及びＣｘ１＞Ｃｙ１であれば、Ｃｙ面の正極活物質間の電子伝導を高めることができるために高出力化できる。
　過充電時の熱暴走を抑制する効果は、電極積層体の最外層に負極と対向しない正極活物質層Ｃｘ面が存在すればよいため、電極積層体の最外層の全部、又は一部にＣｘ面を有する正極が存在すればよく、最外層の一部が負極であってもよいし、電極積層体がセパレータ等で覆われていてもよい。
　Ｃｘ面のリチウム化合物量を大きくする方法としては特に制限されないが、正極集電体の表裏面にリチウム化合物を含む正極前駆体を電極積層体の最外層に設け、リチウムドープの際に負極と対向する正極活物質層Ｃｙ面のリチウム化合物を反応させる方法、正極前駆体を作製する際に、正極集電体の一方の面にリチウム化合物を多く含む塗工液を塗布した面をＣｘ面とする方法等が挙げられる。
　Ｃｘ面に含まれる面積当たりの活物質量をＣｘ２（ｇ／ｍ２）とし、Ｃｙ面に含まれる面積当たりの活物質量をＣｙ２（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｘ２／Ｃｙ２が、０．８６以上１．１４以下であることが好ましい。第二の実施形態では、Ｃｘ２／Ｃｙ２は、Ｃｘ１／Ｃｙ１と相反するものである。したがって、Ｃｘ２／Ｃｙ２が０．８６以上であれば、Ｃｘ面に含まれるリチウム化合物と活物質との電子伝導を高めることができ、過充電時にリチウム化合物を効率よく分解することで熱暴走を抑制することができる。Ｃｘ２／Ｃｙ２が１．１４以下であれば、高エネルギー密度化できる。
　顕微ラマン分光測定により、正極活物質層に含まれるリチウム化合物の分散状態を評価することができる。リチウム化合物が炭酸塩であるならば、Ｃｘ面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、炭酸イオンマッピングの面積比率をＳｘ％とするとき、Ｓｘは１０以上５０以下であることが好ましい。Ｓｘが１０以上であれば、Ｃｘ面に含まれるリチウム化合物が万遍なく分散することで過充電時のリチウム化合物を効率よく分解反応させることができる。Ｓｘが５０以下であれば、リチウム化合物と正極活物質との電子伝導を確保できるためにリチウム化合物を効率よく分解反応させることができる。
　リチウム化合物が炭酸塩であるならば、Ｃｙ面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、炭酸イオンマッピングの面積比率をＳｙ％とするとき、Ｓｙは１以上４０以下であり、かつＳｙ＜Ｓｘであることが好ましい。Ｓｙが１以上であれば、高負荷充放電サイクルで生じるフッ素イオンを捕捉することができるためサイクル耐久性が向上する。Ｓｙが４０以下、及びＳｙ＜Ｓｘであれば、Ｃｙ面の正極活物質間の電子伝導を高めることができるために高出力化できる。
　第二の実施形態に係る正極活物質層Ｃｙ面に、下記式（１）～（３）：
　　　ＬｉＸ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｌｉ　　　式（１）
｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝、
　　　ＬｉＸ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｒ２　　　式（２）
｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、Ｒ２は、水素、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルキル基、炭素数２～１０のアルケニル基、炭素数２～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルケニル基、炭素数３～６のシクロアルキル基、又はアリール基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝、及び
　　　Ｒ２Ｘ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｒ３　　　式（３）
｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルキル基、炭素数２～１０のアルケニル基、炭素数２～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルケニル基、炭素数３～６のシクロアルキル基、又はアリール基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝
で表される１種以上の化合物を含むことが好ましい。
　正極物質層Ｃｙ面の単位質量当たりの式（１）～（３）で表される化合物の合計含有量をＣｙ３（ｍｏｌ／ｇ）とするとき、Ｃｙ３が１．６０×１０－４以上３００×１０－４以下であることが好ましく、より好ましくは５．０×１０－４ｍｏｌ／ｇ以上１５０×１０－４以下である。
　Ｃｙ面にリチウム化合物が含まれることで高負荷充放電サイクルにおける抵抗上昇を抑制することができるが、しかしながら、リチウム化合物は高温高電圧環境下に曝されると徐々に分解してガスを発生する。したがって、式（１）～（３）で表される化合物をＣｙ面に含むことで、高温高電圧環境下でのリチウム化合物の分解を抑制することができる。Ｃｙ３が１．６０×１０－４以上であれば高温耐久性に優れる。Ｃｙ３が３００×１０－４以下であれば、出力特性に優れる。
　式（１）の特に好ましい化合物は、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＬｉ、ＬｉＯＣ３Ｈ６ＯＬｉ、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＬｉ、ＬｉＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＬｉ、ＬｉＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＬｉ及びＬｉＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＬｉで表される化合物である。
　式（２）の特に好ましい化合物は、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＨ、ＬｉＯＣ３Ｈ６ＯＨ、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＨ、ＬｉＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＨ、ＬｉＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＨ、ＬｉＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＨ、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＣＨ３、ＬｉＯＣ３Ｈ６ＯＣＨ３、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣＨ３、ＬｉＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣＨ３、ＬｉＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣＨ３、ＬｉＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣＨ３、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＣ２Ｈ５、ＬｉＯＣ３Ｈ６ＯＣ２Ｈ５、ＬｉＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＬｉＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＬｉＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＬｉＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５で表される化合物である。
　式（３）の特に好ましい化合物は、ＨＯＣ２Ｈ４ＯＨ、ＨＯＣ３Ｈ６ＯＨ、ＨＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＨ、ＨＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＨ、ＨＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＨ、ＨＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＨ、ＨＯＣ２Ｈ４ＯＣＨ３、ＨＯＣ３Ｈ６ＯＣＨ３、ＨＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣＨ３、ＨＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣＨ３、ＨＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣＨ３、ＨＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣＨ３、ＨＯＣ２Ｈ４ＯＣ２Ｈ５、ＨＯＣ３Ｈ６ＯＣ２Ｈ５、ＨＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＨＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＨＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＨＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＯＣ２Ｈ４ＯＣＨ３、ＣＨ３ＯＣ３Ｈ６ＯＣＨ３、ＣＨ３ＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣＨ３、ＣＨ３ＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣＨ３、ＣＨ３ＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣＨ３、ＣＨ３ＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣＨ３、ＣＨ３ＯＣ２Ｈ４ＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＯＣ３Ｈ６ＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、ＣＨ３ＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＯＣ２Ｈ４ＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＯＣ３Ｈ６ＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＯＣＯＯＣ２Ｈ４ＯＣＯＯＣ２Ｈ５、Ｃ２Ｈ５ＯＣＯＯＣ３Ｈ６ＯＣＯＯＣ２Ｈ５で表される化合物である。
　式（１）～（３）で表される化合物を正極活物質層内に含有させるための方法としては、例えば、正極活物質層に上記化合物を混合する方法、正極活物質層に上記化合物を吸着させる方法、正極活物質層に上記化合物を電気化学的に析出させる方法等が挙げられる。中でも、非水系電解液中に、分解してこれらの上記化合物を生成し得る前駆体を含有させておき、蓄電素子を作製する際の上記前駆体の分解反応を利用して、正極活物質層内に上記化合物を堆積させる方法が好ましい。
　式（１）～（３）で表される化合物を形成する前駆体としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも１種の有機溶媒を使用することが好ましく、エチレンカーボネート、及びプロピレンカーボネートを使用することがさらに好ましい。
　さらに、Ｃｙ面と対向する負極活物質層Ａｙ面に式（１）～（３）で表される化合物を含み、それらの化合物の負極活物質層Ａｙ面の単位質量当たりの合計含有量をＡｙ３（ｍｏｌ／ｇ）とするとき、Ｃｙ３／Ａｙ３が０．２以上２０以下であることが好ましい。Ｃｙ３／Ａｙ３が０．２以上であればＣｙ面でのリチウム化合物の分解を抑制でき、高温耐久性に優れる。Ｃｙ３／Ａｙ３が２０以下であれば、出力特性に優れる。
（正極活物質層のその他の成分）
　正極活物質層は、必要に応じて、正極活物質及びリチウム化合物の他に、導電性フィラー、結着剤、分散安定剤等の任意成分を含んでいてもよい。
　導電性フィラーとしては、正極活物質よりも導電性の高い導電性炭素質材料を挙げることができる。このような導電性フィラーとしては、例えば、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、気相成長炭素繊維、黒鉛、カーボンナノチューブ、これらの混合物等が好ましい。
　正極活物質層における導電性フィラーの混合量は、正極活物質１００質量部に対して、０～２０質量部が好ましく、１～１５質量部の範囲が更に好ましい。高入力の観点から、正極活物質層は導電性フィラーを含むことが好ましい。正極活物質層における導電性フィラーの混合量が２０質量部以下であれば、正極活物質層における正極活物質の含有割合が多くなり、正極活物質層の体積当たりのエネルギー密度を確保できる。
　結着剤としては、特に制限されるものではないが、例えばＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ラテックス、スチレン－ブタジエン共重合体、フッ素ゴム、アクリル共重合体等を用いることができる。結着剤の使用量は、正極活物質１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上３０質量部以下、より好ましくは３質量部以上２７質量部以下、さらに好ましくは５質量部以上２５質量部以下である。結着剤の量が１質量％以上であれば、十分な電極強度が発現される。結着剤の量が３０質量部以下であれば、正極活物質へのイオンの出入り及び拡散を阻害せず、高い入出力特性が発現される。
　分散安定剤としては、特に制限されるものではないが、例えばＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、セルロース誘導体等を用いることができる。結着剤の使用量は、正極活物質１００質量部に対して、好ましくは０質量部以上１０質量部以下である。分散安定剤の量が１０質量部以下であれば、正極活物質へのイオンの出入り及び拡散を阻害せず、高い入出力特性が発現される。
［正極集電体］
　正極集電体を構成する材料としては、電子伝導性が高く、電解液への溶出及び電解質又はイオンとの反応等による劣化が起こりにくい材料であれば特に制限はないが、金属箔が好ましい。本実施形態の非水系リチウム蓄電素子における正極集電体としては、アルミニウム箔が特に好ましい。
　第一の実施形態において、金属箔は、凹凸や貫通孔を持たない通常の金属箔でもよいし、エンボス加工、ケミカルエッチング、電解析出法、ブラスト加工等を施した凹凸を有する金属箔でもよいし、エキスパンドメタル、パンチングメタル、エッチング箔等の貫通孔を有する金属箔でもよい。
　第二の実施形態において、金属箔は、凹凸又は貫通孔を持たない通常の金属箔であるか、又は上記で定義された「無孔状の正極集電体」として使用される限り、エンボス加工、ケミカルエッチング、電解析出法、ブラスト加工等を施した凹凸を有する金属箔、若しくはエキスパンドメタル、パンチングメタル、エッチング箔等の貫通孔を有する金属箔でもよい。
　正極集電体の厚みは、正極の形状及び強度を十分に保持できれば特に制限はないが、例えば、１～１００μｍが好ましい。なお、正極集電体が孔又は凹凸を有する場合には、孔又は凹凸の存在しない部分に基づいて正極集電体の厚みを測定するものとする。
［正極前駆体の製造］
　本実施形態の非水系リチウム蓄電素子の正極となる正極前駆体は、既知のリチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ等における電極の製造技術によって製造することが可能である。例えば、正極活物質及びリチウム化合物、並びに必要に応じて使用されるその他の任意成分を水又は有機溶剤中に分散又は溶解してスラリー状の塗工液を調製し、この塗工液を正極集電体上の片面又は両面に塗工して塗膜を形成し、これを乾燥することにより正極前駆体を得ることができる。得られた正極前駆体にプレスを施して、正極活物質層の膜厚や嵩密度を調整してもよい。或いは、溶剤を使用せずに、正極活物質及びリチウム化合物、並びに必要に応じて使用されるその他の任意成分を乾式で混合し、得られた混合物をプレス成型した後、導電性接着剤を用いて正極集電体に貼り付ける方法も可能である。
　正極前駆体の塗工液は、正極活物質を含む各種材料粉末の一部若しくは全部をドライブレンドし、次いで水又は有機溶媒、及び／又はそれらに結着剤や分散安定剤が溶解又は分散した液状又はスラリー状の物質を追加して調整してもよい。あるいは、水又は有機溶媒に、結着剤や分散安定剤が溶解又は分散した液状又はスラリー状の物質の中に、正極活物質を含む各種材料粉末を追加して調整してもよい。ドライブレンドする方法としては、例えば、ボールミル等を使用して正極活物質及びリチウム化合物、並びに必要に応じて導電性フィラーを予備混合して、導電性の低いリチウム化合物に導電材をコーティングする予備混合が挙げられる。これにより、後述のリチウムドープの際に正極前駆体でリチウム化合物が分解し易くなる。塗工液の溶媒に水を使用する場合には、リチウム化合物を加えることで塗工液がアルカリ性になることもあるため、必要に応じてｐＨ調整剤を添加してもよい。
　正極前駆体の塗工液の調整方法は、特に制限されるものではないが、好適にはホモディスパーや多軸分散機、プラネタリーミキサー、薄膜旋回型高速ミキサー等の分散機等を用いることができる。良好な分散状態の塗工液を得るためには、周速１ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下で分散することが好ましい。周速が１ｍ／ｓ以上であれば、各種材料が良好に溶解又は分散するため好ましい。周速が５０ｍ／ｓ以下であれば、分散による熱やせん断力により各種材料が破壊されにくく、再凝集が生じにくいため好ましい。
　塗工液の分散度は、粒ゲージで測定した粒度が０．１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。分散度の上限としては、より好ましくは粒度が８０μｍ以下、さらに好ましくは粒度が５０μｍ以下である。粒度が０．１μｍ以上であれば、塗工液作製時に材料があまり破砕されていないことを示し、好ましい。粒度が１００μｍ以下であれば、塗工液吐出時の詰まりや塗膜のスジ発生等が少なく安定して塗工ができる。
　正極前駆体の塗工液の粘度（ηｂ）は、１，０００ｍＰａ・ｓ以上２０，０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは１，５００ｍＰａ・ｓ以上１０，０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１，７００ｍＰａ・ｓ以上５，０００ｍＰａ・ｓ以下である。粘度（ηｂ）が１，０００ｍＰａ・ｓ以上であれば、塗膜形成時の液ダレが抑制され、塗膜幅及び厚みが良好に制御できる。粘度（ηｂ）が２０，０００ｍＰａ・ｓ以下であれば、塗工機を用いた際の塗工液の流路における圧力損失が少なく安定に塗工でき、所望の塗膜厚み以下に制御できる。
　塗工液のＴＩ値（チクソトロピーインデックス値）は、１．１以上が好ましく、より好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．５以上である。ＴＩ値が１．１以上であれば、塗膜幅及び厚みが良好に制御できる。
　正極前駆体の塗膜の形成方法は、特に制限されるものではないが、好適にはダイコーターやコンマコーター、ナイフコーター、グラビア塗工機等の塗工機を用いることができる。塗膜は単層塗工で形成してもよいし、多層塗工して形成してもよい。多層塗工の場合には、塗膜各層内のリチウム化合物の含有量が異なるように塗工液組成を調整してもよい。塗工速度は０．１ｍ／分以上１００ｍ／分以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｍ／分以上７０ｍ／分以下、さらに好ましくは１ｍ／分以上５０ｍ／分以下である。塗工速度が０．１ｍ／分以上であれば、安定に塗工できる。塗工速度が１００ｍ／分以下であれば、塗工精度を十分に確保できる。
　正極前駆体の塗膜の乾燥方法は、特に制限されるものではないが、好適には熱風乾燥や赤外線（ＩＲ）乾燥等の乾燥方法を用いることができる。塗膜の乾燥は、単一の温度で乾燥させてもよいし、多段的に温度を変えて乾燥させてもよい。複数の乾燥方法を組み合わせて乾燥させてもよい。乾燥温度は、２５℃以上２００℃以下であることが好ましく、より好ましくは４０℃以上１８０℃以下、さらに好ましくは５０℃以上１６０℃以下である。乾燥温度が２５℃以上であれば、塗膜中の溶媒を十分に揮発させることができる。乾燥温度が２００℃以下であれば、急激な溶媒の揮発による塗膜のヒビ割れやマイグレーションによる結着剤の偏在、正極集電体や正極活物質層の酸化を抑制できる。
　正極前駆体のプレス方法は、特に制限されるものではないが、好適には油圧プレス機、真空プレス機等のプレス機を用いることができる。正極活物質層の膜厚、嵩密度及び電極強度は後述するプレス圧力、隙間、プレス部の表面温度により調整できる。プレス圧力は０．５ｋＮ／ｃｍ以上２０ｋＮ／ｃｍ以下が好ましく、より好ましくは１ｋＮ／ｃｍ以上１０ｋＮ／ｃｍ以下、さらに好ましくは２ｋＮ／ｃｍ以上７ｋＮ／ｃｍ以下である。プレス圧力が０．５ｋＮ／ｃｍ以上であれば、電極強度を十分に高くできる。プレス圧力が２０ｋＮ／ｃｍ以下であれば、正極前駆体に撓みやシワが生じることが少なく、所望の正極活物質層膜厚や嵩密度に調整できる。プレスロール同士の隙間は所望の正極活物質層の膜厚や嵩密度となるように乾燥後の正極前駆体膜厚に応じて任意の値を設定できる。プレス速度は、正極前駆体に撓みやシワが生じにくい任意の速度に設定できる。プレス部の表面温度は室温でもよいし、必要により加熱してもよい。加熱する場合のプレス部の表面温度の下限は、使用する結着剤の融点マイナス６０℃以上が好ましく、より好ましくは４５℃以上、さらに好ましくは３０℃以上である。加熱する場合のプレス部の表面温度の上限は、使用する結着剤の融点プラス５０℃以下が好ましく、より好ましくは３０℃以下、さらに好ましくは２０℃以下である。例えば、結着剤にＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン：融点１５０℃）を用いた場合、好ましくは９０℃以上２００℃以下、より好ましく１０５℃以上１８０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以上１７０℃以下に加熱する。結着剤にスチレン－ブタジエン共重合体（融点１００℃）を用いた場合、好ましくは４０℃以上１５０℃以下、より好ましくは５５℃以上１３０℃以下、さらに好ましくは７０℃以上１２０℃以下に加温する。
　結着剤の融点は、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、示差走査熱量分析)の吸熱ピーク位置で求めることができる。例えば、パーキンエルマー社製の示差走査熱量計「ＤＳＣ７」を用いて、試料樹脂１０ｍｇを測定セルにセットし、窒素ガス雰囲気中で、温度３０℃から１０℃／分の昇温速度で２５０℃まで昇温し、昇温過程における吸熱ピーク温度が融点となる。
　プレス圧力、隙間、速度、プレス部の表面温度の条件を変えながら複数回プレスを実施してもよい。
　正極活物質層の厚みは、正極集電体の片面当たり、好ましくは２０μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以上１００μｍ以下、更に好ましくは３０μｍ以上８０μｍ以下である。正極活物質層の厚さが２０μｍ以上であれば、十分な充放電容量を発現することができる。正極活物質層の厚さが２００μｍ以下であれば、電極内のイオン拡散抵抗を低く維持することができる。そのため、十分な出力特性が得られるとともに、セル体積を縮小することができ、従ってエネルギー密度を高めることができる。なお、集電体が貫通孔や凹凸を有する場合における正極活物質層の厚さとは、集電体の貫通孔や凹凸を有していない部分の片面当たりの厚さの平均値をいう。
　後述のリチウムドープ後の正極における正極活物質層の嵩密度は、０．５０ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、より好ましくは０．５５ｇ／ｃｍ３以上１．３ｇ／ｃｍ３以下の範囲である。正極活物質層の嵩密度が０．５０ｇ／ｃｍ３以上であれば、高いエネルギー密度を発現でき、蓄電素子の小型化を達成できる。嵩密度が１．３ｇ／ｃｍ３以下であれば、正極活物質層内の空孔における電解液の拡散が十分となり、高い出力特性が得られる。
＜負極＞
　本実施形態において、負極は、負極集電体と、その片面又は両面に存在する負極活物質層と、を有する。
　第二の実施形態において、「無孔状の負極集電体」とは、少なくとも負極活物質層の塗工された領域において、リチウムイオンが負極集電体を通過して負極の表裏でリチウムイオンが均一化する程度の孔を有しない負極集電体を意味する。したがって、本願発明の効果を奏する範囲内において、極めて小径又は微量の孔を有する負極集電体や、負極活物質層の塗工されていない領域に孔を有する負極集電体をも排除するものではない。本実施形態において、負極集電体のうち少なくとも負極活物質層が塗工された領域は無孔状であり、負極集電体のうち負極活物質が塗工されていない余剰部分には孔があってもよいし、無くてもよい。
［負極活物質層］
　負極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる負極活物質を含む。これ以外に、必要に応じて、導電性フィラー、結着剤、分散安定剤等の任意成分を含んでいてもよい。
［負極活物質］
　負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な物質を用いることができる。具体的には、炭素材料、チタン酸化物、ケイ素、ケイ素酸化物、ケイ素合金、ケイ素化合物、錫及び錫化合物等が例示される。好ましくは負極活物質の総量に対する炭素材料の含有率が５０質量％以上であり、より好ましくは７０質量％以上である。炭素材料の含有率は１００質量％であることができるが、他の材料の併用による効果を良好に得る観点から、例えば、９０質量％以下であることが好ましく、８０質量％以下であってもよい。
　負極活物質には、リチウムイオンをドープすることが好ましい。本明細書において、負極活物質にドープされたリチウムイオンとしては、主に３つの形態が包含される。
　第一の形態としては、非水系リチウム蓄電素子を作製する前に、負極活物質に設計値として予め吸蔵させるリチウムイオンである。
　第二の形態としては、非水系リチウム蓄電素子を作製し、出荷する際の負極活物質に吸蔵されているリチウムイオンである。
　第三の形態としては、非水系リチウム蓄電素子をデバイスとして使用した後の負極活物質に吸蔵されているリチウムイオンである。
　負極活物質にリチウムイオンをドープしておくことにより、得られる非水系リチウム蓄電素子の容量及び作動電圧を良好に制御することが可能となる。
　炭素材料としては、例えば、難黒鉛化性炭素材料；易黒鉛化性炭素材料；カーボンブラック；カーボンナノ粒子；活性炭；人造黒鉛；天然黒鉛；黒鉛化メソフェーズカーボン小球体；黒鉛ウイスカ；ポリアセン系物質等のアモルファス炭素質材料；石油系のピッチ、石炭系のピッチ、メソカーボンマイクロビーズ、コークス、合成樹脂（例えばフェノール樹脂等）等の炭素前駆体を熱処理して得られる炭素質材料；フルフリルアルコール樹脂又はノボラック樹脂の熱分解物；フラーレン；カーボンナノフォーン；及びこれらの複合炭素材料を挙げることができる。
　炭素材料としては、特に制限されるものではないが、活性炭、カーボンブラック、鋳型多孔質炭素、高比表面積黒鉛、カーボンナノ粒子等を好適に用いることができる。
　これらの中でも負極の抵抗を下げる観点から、炭素材料１種以上と、石油系のピッチ又は石炭系のピッチとを共存させた状態で熱処理をして得ることができる、ピッチ複合炭素材料が好ましい。熱処理を行う前に、ピッチの融点より高い温度において、炭素材料とピッチとを混合してもよい。熱処理温度は、使用するピッチが揮発又は熱分解して発生する成分が炭素質材料となる温度であればよい。熱処理を行う雰囲気としては、非酸化性雰囲気が好ましい。
　ピッチ複合炭素材の好ましい例は、後述のピッチ複合炭素材料１ａ及び２ａである。これらの内どちらかを選択して使用しても良く、又はこれらの双方を併用してもよい。
　ピッチ複合炭素材料１ａは、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上３０００ｍ２／ｇ以下の炭素材料１種以上と石油系のピッチ又は石炭系のピッチとを共存させた状態で熱処理をして得ることができる。
　炭素材料は、特に制限されるものではないが、活性炭やカーボンブラック、鋳型多孔質炭素、高比表面積黒鉛、カーボンナノ粒子等を好適に用いることができる。
（複合炭素材料１ａ）
　複合炭素材料１ａは、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上３０００ｍ２／ｇ以下の炭素材料１種以上を基材として用いた複合炭素材料である。基材は、特に制限されるものではないが、活性炭やカーボンブラック、鋳型多孔質炭素、高比表面積黒鉛、カーボンナノ粒子等を好適に用いることができる。
　複合炭素材料１ａにおける炭素質材料の基材に対する質量比率は１０％以上２００％以下が好ましく、より好ましくは１２％以上１８０％以下、更に好ましくは１５％以上１６０％以下、特に好ましくは１８％以上１５０％以下である。炭素質材料の質量比率が１０％以上であれば、基材が有していたマイクロ孔を炭素質材料で適度に埋めることができ、リチウムイオンの充放電効率が向上するため、良好なサイクル耐久性を示すことができる。炭素質材料の質量比率が２００％以下であれば、細孔を適度に保持することができリチウムイオンの拡散が良好となるため、高い入出力特性を示すことができる。
　複合炭素材料１ａの単位質量当たりのリチウムイオンのドープ量は、好ましくは５３０ｍＡｈ／ｇ以上２，５００ｍＡｈ／ｇ以下、より好ましくは６２０ｍＡｈ／ｇ以上２，１００ｍＡｈ／ｇ以下、さらに好ましくは７６０ｍＡｈ／ｇ以上１，７００ｍＡｈ／ｇ以下、特に好ましくは８４０ｍＡｈ／ｇ以上１，５００ｍＡｈ／ｇ以下である。
　リチウムイオンをドープすることにより、負極電位が低くなる。従って、リチウムイオンがドープされた複合炭素材料１ａを含む負極を正極と組み合わせた場合には、非水系リチウム蓄電素子の電圧が高くなるとともに、正極の利用容量が大きくなる。そのため、得られる非水系リチウム蓄電素子の容量及びエネルギー密度が高くなる。
　ドープ量が５３０ｍＡｈ／ｇ以上であれば、複合炭素材料１ａにおけるリチウムイオンを一旦挿入したら脱離し得ない不可逆なサイトにもリチウムイオンが良好にドープされ、更に所望のリチウム量に対する複合炭素材料１ａを低減することができる。そのため、負極膜厚を薄くすることが可能となり、高いエネルギー密度が得られる。ドープ量が多いほど負極電位が下がり、入出力特性、エネルギー密度、及び耐久性は向上する。
　ドープ量が２，５００ｍＡｈ／ｇ以下であれば、リチウム金属の析出等の副作用が発生するおそれが少ない。
　以下、複合炭素材料１ａの好ましい例として、基材として活性炭を用いた複合炭素材料１ａについて説明していく。
　複合炭素材料１ａは、ＢＪＨ法により算出した直径２０Å以上５００Å以下の細孔に由来するメソ孔量をＶｍ１（ｃｃ／ｇ）、ＭＰ法により算出した直径２０Å未満の細孔に由来するマイクロ孔量をＶｍ２（ｃｃ／ｇ）とするとき、０．０１０≦Ｖｍ１≦０．３００、０．００１≦Ｖｍ２≦０．６５０であることが好ましい。
　メソ孔量Ｖｍ１は、より好ましくは０．０１０≦Ｖｍ１≦０．２２５、さらに好ましくは０．０１０≦Ｖｍ１≦０．２００である。マイクロ孔量Ｖｍ２は、より好ましくは０．００１≦Ｖｍ２≦０．２００、更に好ましくは０．００１≦Ｖｍ２≦０．１５０、特に好ましくは０．００１≦Ｖｍ２≦０．１００である。
　メソ孔量Ｖｍ１が０．３００ｃｃ／ｇ以下であれば、ＢＥＴ比表面積を大きくすることができ、リチウムイオンのドープ量を高めることができることに加え、負極の嵩密度を高めることができる。その結果、負極を薄膜化することができる。マイクロ孔量Ｖｍ２が０．６５０ｃｃ／ｇ以下であれば、リチウムイオンに対する高い充放電効率が維持できる。他方、メソ孔量Ｖｍ１及びマイクロ孔量Ｖｍ２が下限以上（０．０１０≦Ｖｍ１、０．００１≦Ｖｍ２）であれば、高い入出力特性が得られる。
　複合炭素材料１ａのＢＥＴ比表面積は、好ましくは１００ｍ２／ｇ以上１，５００ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ以上１，１００ｍ２／ｇ以下、さらに好ましくは１８０ｍ２／ｇ以上５５０ｍ２／ｇ以下である。このＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であれば、細孔を適度に保持することができるため、リチウムイオンの拡散が良好となるため、高い入出力特性を示すことができる。リチウムイオンのドープ量を高めることができるため、負極を薄膜化することができる。ＢＥＴ比表面積が１，５００ｍ２／ｇ以下であることにより、リチウムイオンの充放電効率が向上するので、サイクル耐久性が損なわれることが少ない。
　複合炭素材料１ａの平均細孔径は、高い入出力特性にする点から、２０Å以上であることが好ましく、２５Å以上であることがより好ましく、３０Å以上であることがさらに好ましい。高エネルギー密度にする点から、平均細孔径は、６５Å以下であることが好ましく、６０Å以下であることがより好ましい。
　複合炭素材料１ａの平均粒子径は１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。下限については、より好ましくは２μｍ以上であり、更に好ましくは２．５μｍ以上である。上限については、より好ましくは６μｍ以下であり、更に好ましくは４μｍ以下である。平均粒子径が１μｍ以上１０μｍ以下であれば良好な耐久性が保たれる。
　複合炭素材料１ａの水素原子／炭素原子の原子数比（Ｈ／Ｃ）は、０．０５以上０．３５以下であることが好ましく、０．０５以上０．１５以下であることが、より好ましい。Ｈ／Ｃが０．３５以下である場合には、活性炭表面に被着している炭素質材料の構造（典型的には、多環芳香族系共役構造）が良好に発達して容量（エネルギー密度）及び充放電効率が高くなる。Ｈ／Ｃが０．０５以上である場合には、過度な炭素化が抑制されるため良好なエネルギー密度が得られる。なお、Ｈ／Ｃは元素分析装置により測定される。
　複合炭素材料１ａは、基材の活性炭に由来するアモルファス構造を有するが、同時に、主に被着した炭素質材料に由来する結晶構造を有する。Ｘ線広角回折法によると、複合炭素材料Ａは、（００２）面の面間隔ｄ００２が３．６０Å以上４．００Å以下であり、このピークの半価幅から得られるｃ軸方向の結晶子サイズＬｃが８．０Å以上２０．０Å以下であるものが好ましく、ｄ００２が３．６０Å以上３．７５Å以下であり、このピークの半価幅から得られるｃ軸方向の結晶子サイズＬｃが１１．０Å以上１６．０Å以下であるものがより好ましい。
　複合炭素材料１ａの基材として用いる活性炭としては、得られる複合炭素材料１ａが所望の特性を発揮する限り、特に制限はない。例えば石油系、石炭系、植物系、高分子系等の各種の原材料から得られた市販品を使用することができる。特に、平均粒子径が１μｍ以上１５μｍ以下の活性炭粉末を用いることが好ましい。平均粒子径は、より好ましくは２μｍ以上１０μｍ以下である。
　本実施形態において規定する細孔分布範囲を有する複合炭素材料１ａを得るためには、基材に用いる活性炭の細孔分布が重要である。
　活性炭においては、ＢＪＨ法により算出した直径２０Å以上５００Å以下の細孔に由来するメソ孔量をＶ１（ｃｃ／ｇ）、ＭＰ法により算出した直径２０Å未満の細孔に由来するマイクロ孔量をＶ２（ｃｃ／ｇ）としたとき、０．０５０≦Ｖ１≦０．５００、０．００５≦Ｖ２≦１．０００、かつ、０．２≦Ｖ１／Ｖ２≦２０．０であることが好ましい。
　メソ孔量Ｖ１については、０．０５０≦Ｖ１≦０．３５０がより好ましく、０．１００≦Ｖ１≦０．３００が更に好ましい。マイクロ孔量Ｖ２については、０．００５≦Ｖ２≦０．８５０がより好ましく、０．１００≦Ｖ２≦０．８００が更に好ましい。メソ孔量／マイクロ孔量の比率については、０．２２≦Ｖ１／Ｖ２≦１５．０がより好ましく、０．２５≦Ｖ１／Ｖ２≦１０．０が更に好ましい。活性炭のメソ孔量Ｖ１が０．５００以下である場合及びマイクロ孔量Ｖ２が１．０００以下である場合、上記本実施形態における複合炭素材料１ａの細孔構造を得るためには適量の炭素質材料を被着させれば足りるので、細孔構造を制御し易くなる。活性炭のメソ孔量Ｖ１が０．０５０以上である場合及びマイクロ孔量Ｖ２が０．００５以上である場合、Ｖ１／Ｖ２が０．２以上である場合、及びＶ１／Ｖ２が２０．０以下である場合にも構造が容易に得られる。
　複合炭素材料１ａの原料として用いる炭素質材料前駆体とは、熱処理することにより、活性炭に炭素質材料を被着させることができる、固体、液体、又は溶剤に溶解可能な有機材料である。この炭素質材料前駆体としては、例えば、ピッチ、メソカーボンマイクロビーズ、コークス、合成樹脂（例えばフェノール樹脂等）等を挙げることができる。これらの炭素質材料前駆体の中でも、安価であるピッチを用いることが、製造コスト上好ましい。ピッチは、大別して石油系ピッチと石炭系ピッチとに分けられる。石油系ピッチとしては、例えば原油の蒸留残査、流動性接触分解残査（デカントオイル等）、サーマルクラッカーに由来するボトム油、ナフサクラッキングの際に得られるエチレンタール等が例示される。
　ピッチを用いる場合、ピッチを活性炭との共存下で熱処理し、活性炭の表面においてピッチの揮発成分又は熱分解成分を熱反応させて活性炭に炭素質材料を被着させることにより、複合炭素材料１ａが得られる。この場合、２００～５００℃程度の温度において、ピッチの揮発成分又は熱分解成分の活性炭細孔内への被着が進行し、４００℃以上で被着成分が炭素質材料となる反応が進行する。熱処理時のピーク温度（最高到達温度）は、得られる複合炭素材料１ａの特性、熱反応パターン、熱反応雰囲気等により適宜決定されるものであるが、４００℃以上であることが好ましく、より好ましくは４５０℃～１，０００℃であり、さらに好ましくは５００～８００℃程度である。熱処理時のピーク温度を維持する時間は、３０分間～１０時間であることが好ましく、より好ましくは１時間～７時間、更に好ましくは２時間～５時間である。例えば、５００～８００℃程度のピーク温度で２時間～５時間に亘って熱処理する場合、活性炭表面に被着している炭素質材料は多環芳香族系炭化水素になっているものと考えられる。
　用いるピッチの軟化点は、３０℃以上２５０℃以下が好ましく、６０℃以上１３０℃以下が更に好ましい。軟化点が３０℃以上であるピッチはハンドリング性に支障がなく、精度よく仕込むことが可能である。軟化点が２５０℃以下であるピッチには比較的低分子の化合物を多く含有し、従ってピッチを用いると、活性炭内の細かい細孔まで被着することが可能となる。
　複合炭素材料１ａを製造するための具体的方法としては、例えば、炭素質材料前駆体から揮発した炭化水素ガスを含む不活性雰囲気中で活性炭を熱処理し、気相で炭素質材料を被着させる方法が挙げられる。活性炭と炭素質材料前駆体とを予め混合し熱処理する方法、又は溶媒に溶解させた炭素質材料前駆体を活性炭に塗布して乾燥させた後に熱処理する方法も可能である。
　複合炭素材料１ａにおける炭素質材料の活性炭に対する質量比率は、好ましくは１０％以上１００％以下、より好ましくは１５％以上８０％以下である。炭素質材料の質量比率が１０％以上であれば、活性炭が有していたマイクロ孔を炭素質材料で適度に埋めることができ、リチウムイオンの充放電効率が向上するから、サイクル耐久性が損なわれにくい。炭素質材料の質量比率が１００％以下であれば、複合炭素材料１ａの細孔が適度に保持されて比表面積が大きいまま維持される。そのため、リチウムイオンのドープ量を高めることができる結果から、負極を薄膜化しても高出力密度かつ高耐久性を維持することができる。
（複合炭素材料２ａ）
　複合炭素材料２ａは、ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ２／ｇ以上８０ｍ２／ｇ以下の炭素材料１種以上を基材として用いた複合炭素材料である。基材は、特に制限されるものではないが、天然黒鉛、人造黒鉛、低結晶黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、カーボンブラック等を好適に用いることができる。
　複合炭素材料２ａのＢＥＴ比表面積は、１ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下が好ましく、より好ましくは１．５ｍ２／ｇ以上４０ｍ２／ｇ以下、さらに好ましくは２ｍ２／ｇ以上２５ｍ２／ｇ以下である。このＢＥＴ比表面積が１ｍ２／ｇ以上であれば、リチウムイオンとの反応場を十分に確保できるため、高い入出力特性を示すことができる。ＢＥＴ比表面積が５０ｍ２／ｇ以下であれば、リチウムイオンの充放電効率が向上し、かつ充放電中の非水系電解液の分解反応が抑制されるため、高いサイクル耐久性を示すことができる。
　複合炭素材料２ａの平均粒子径は、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは２μｍ以上８μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以上６μｍ以下である。平均粒子径が１μｍ以上であれば、リチウムイオンの充放電効率が向上できるため、高いサイクル耐久性を示すことができる。平均粒子径が１０μｍ以下であれば、複合炭素材料２ａと非水系電解液との反応面積が増加するため、高い入出力特性を示すことができる。
　複合炭素材料２ａにおける炭素質材料の基材に対する質量比率は、好ましくは１％以上３０％以下、より好ましくは１．２％以上２５％以下、さらに好ましくは１．５％以上２０％以下である。炭素質材料の質量比率が１％以上であれば、炭素質材料によりリチウムイオンとの反応サイトを十分に増加でき、かつリチウムイオンの脱溶媒和も容易となるため、高い入出力特性を示すことができる。炭素質材料の質量比率が２０％以下であれば、炭素質材料と基材との間のリチウムイオンの固体内拡散を良好に保持できるため、高い入出力特性を示すことができる。また、リチウムイオンの充放電効率が向上できるため、高いサイクル耐久性を示すことができる。
　複合炭素材料２ａの単位質量当たりのリチウムイオンのドープ量は、好ましくは５０ｍＡｈ／ｇ以上７００ｍＡｈ／ｇ以下、より好ましくは７０ｍＡｈ／ｇ以上６５０ｍＡｈ／ｇ以下、さらに好ましくは９０ｍＡｈ／ｇ以上６００ｍＡｈ／ｇ以下、特に好ましくは１００ｍＡｈ／ｇ以上５５０ｍＡｈ／ｇ以下である。
　リチウムイオンをドープすることにより、負極電位が低くなる。従って、リチウムイオンがドープされた複合炭素材料２ａを含む負極を正極と組み合わせた場合には、非水系リチウム蓄電素子の電圧が高くなるとともに、正極の利用容量が大きくなる。そのため、得られる非水系リチウム蓄電素子の容量及びエネルギー密度が高くなる。
　ドープ量が５０ｍＡｈ／ｇ以上であれば、複合炭素材料２ａにおけるリチウムイオンを一旦挿入したら脱離し得ない不可逆なサイトにもリチウムイオンが良好にドープされるため、高いエネルギー密度が得られる。ドープ量が多いほど負極電位が下がり、入出力特性、エネルギー密度、及び耐久性は向上する。
　ドープ量が７００ｍＡｈ／ｇ以下であれば、リチウム金属の析出等の副作用が発生するおそれが少ない。
　本実施形態における出荷時及び使用後の非水系リチウム蓄電素子における負極活物質のリチウムイオンのドープ量（ｍＡｈ／ｇ）は、例えば、以下のようにして知ることができる。
　先ず、負極活物質層をエチルメチルカーボネート又はジメチルカーボネートで洗浄し風乾した後、メタノール及びイソプロパノールから構成される混合溶媒により抽出した抽出液と、抽出後の負極活物質層とを得る。この抽出は、典型的にはＡｒボックス内にて、環境温度２３℃で行われる。
　上記のようにして得られた抽出液と、抽出後の負極活物質層とに含まれるリチウム量を、それぞれ、例えばＩＣＰ－ＭＳ（誘導結合プラズマ質量分析計）等を用いて定量し、その合計を求めることによって、負極活物質におけるリチウムイオンのドープ量を知ることができる。得られた値を抽出に使用した負極活物質量で除して、リチウムイオンのドープ量（ｍＡｈ／ｇ）を算出すればよい。
　以下、複合炭素材料２ａの好ましい例として、基材として黒鉛材料を用いた複合炭素材料２ａについて説明していく。
　複合炭素材料２ａの平均粒子径は、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは２μｍ以上８μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以上６μｍ以下である。平均粒子径が１μｍ以上であれば、リチウムイオンの充放電効率が向上できるため、高いサイクル耐久性を示すことができる。平均粒子径が１０μｍ以下であれば、複合炭素材料２ａと非水系電解液との反応面積が増加するため、高い入出力特性を示すことができる。
　複合炭素材料２ａのＢＥＴ比表面積は、好ましくは１ｍ２／ｇ以上２０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは１ｍ２／ｇ以上１５ｍ２／ｇ以下である。このＢＥＴ比表面積が１ｍ２／ｇ以上であれば、リチウムイオンとの反応場を十分に確保できるため、高い入出力特性を示すことができる。ＢＥＴ比表面積が２０ｍ２／ｇ以下であれば、リチウムイオンの充放電効率が向上し、かつ充放電中の非水系電解液の分解反応が抑制されるため、高いサイクル耐久性を示すことができる。
　基材として用いる黒鉛材料としては、得られる複合炭素材料２ａが所望の特性を発揮する限り、特に制限はない。例えば人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛化メソフェーズカーボン小球体、黒鉛ウイスカ等を使用することができる。黒鉛材料の平均粒子径は、好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは２μｍ以上８μｍ以下である。
　複合炭素材料２ａの原料として用いる炭素質材料前駆体は、熱処理することにより、黒鉛材料に炭素質材料を複合させることができる、固体、液体、又は溶剤に溶解可能な有機材料である。この炭素質材料前駆体としては、例えば、ピッチ、メソカーボンマイクロビーズ、コークス、合成樹脂（例えばフェノール樹脂等）等を挙げることができる。これらの炭素質材料前駆体の中でも、安価であるピッチを用いることが、製造コスト上好ましい。ピッチは、大別して石油系ピッチと石炭系ピッチとに分けられる。石油系ピッチとしては、例えば原油の蒸留残査、流動性接触分解残査（デカントオイル等）、サーマルクラッカーに由来するボトム油、ナフサクラッキングの際に得られるエチレンタール等が例示される。
　複合炭素材料２ａにおける炭素質材料の黒鉛材料に対する質量比率は、好ましくは１％以上１０％以下、より好ましくは１．２％以上８％以下、さらに好ましくは１．５％以上６％以下、特に好ましくは２％以上５％以下である。炭素質材料の質量比率が１％以上であれば、炭素質材料によりリチウムイオンとの反応サイトを十分に増加でき、かつリチウムイオンの脱溶媒和も容易となるため、高い入出力特性を示すことができる。炭素質材料の質量比率が２０％以下であれば、炭素質材料と黒鉛材料との間のリチウムイオンの固体内拡散を良好に保持できるため、高い入出力特性を示すことができる。また、リチウムイオンの充放電効率が向上できるため、高いサイクル耐久性を示すことができる。
（負極活物質層のその他の成分）
　負極活物質層は、必要に応じて、負極活物質の他に、導電性フィラー、結着剤、分散安定剤等の任意成分を含んでいてもよい。
　導電性フィラーの種類は特に制限されるものではないが、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、気相成長炭素繊維等が例示される。導電性フィラーの使用量は、負極活物質１００質量部に対して、好ましくは０質量部以上３０質量部以下、より好ましくは０質量部以上２０質量部以下、さらに好ましくは０質量部以上１５質量部以下である。
　結着剤としては、特に制限されるものではないが、例えばＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ラテックス、スチレン－ブタジエン共重合体、フッ素ゴム、アクリル共重合体等を用いることができる。結着剤の使用量は、負極活物質１００質量部に対して、好ましくは１質量部以上３０質量部以下、より好ましくは２質量部以上２７質量部以下、さらに好ましくは３質量部以上２５質量部以下である。結着剤の量が１質量％以上であれば、十分な電極強度が発現される。結着剤の量が３０質量部以下であれば、負極活物質へのリチウムイオンの出入りを阻害せず、高い入出力特性が発現される。
　分散安定剤としては、特に制限されるものではないが、例えばＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、セルロース誘導体等を用いることができる。結着剤の使用量は、負極活物質１００質量部に対して、好ましくは０質量部以上１０質量部以下である。分散安定剤の量が１０質量部以下であれば、負極活物質へのリチウムイオンの出入りを阻害せず、高い入出力特性が発現される。
［負極集電体］
　負極集電体を構成する材料としては、電子伝導性が高く、電解液への溶出及び電解質又はイオンとの反応等による劣化がおこりにくい金属箔であることが好ましい。このような金属箔としては、特に制限はなく、例えば、アルミニウム箔、銅箔、ニッケル箔、ステンレス鋼箔等が挙げられる。本実施の形態の非水系リチウム蓄電素子における負極集電体としては、銅箔が好ましい。
　第一の実施形態における金属箔は凹凸や貫通孔を持たない通常の金属箔でもよいし、エンボス加工、ケミカルエッチング、電解析出法、ブラスト加工等を施した凹凸を有する金属箔でもよいし、エキスパンドメタル、パンチングメタル、エッチング箔等の貫通孔を有する金属箔でもよい。
　第二の実施形態における金属箔は、凹凸又は貫通孔を持たない通常の金属箔であるか、又は上記で定義された「無孔状の負極集電体」として使用される限り、エンボス加工、ケミカルエッチング、電解析出法、ブラスト加工等を施した凹凸を有する金属箔、若しくはエキスパンドメタル、パンチングメタル、エッチング箔等の貫通孔を有する金属箔でよい。
　負極集電体の厚みは、負極の形状及び強度を十分に保持できれば特に制限はないが、例えば、１～１００μｍが好ましい。
［負極の製造］
　負極は、負極集電体の片面上又は両面上に負極活物質層を形成することにより製造することができる。典型的な態様において負極活物質層は負極集電体に固着している。
　負極は、既知のリチウムイオン電池、電気二重層キャパシタ等における電極の製造技術によって製造することが可能である。例えば、負極活物質を含む各種材料を水又は有機溶剤中に分散又は溶解してスラリー状の塗工液を調製し、この塗工液を負極集電体上の片面又は両面に塗工して塗膜を形成し、これを乾燥することにより負極を得ることができる。得られた負極にプレスを施して、負極活物質層の膜厚や嵩密度を調整してもよい。或いは、溶剤を使用せずに、負極活物質を含む各種材料を乾式で混合し、得られた混合物をプレス成型した後、導電性接着剤を用いて負極集電体に貼り付ける方法も可能である。
　塗工液の調整は、負極活物質を含む各種材料粉末の一部若しくは全部をドライブレンドし、次いで水又は有機溶媒、及び／又はそれらに結着剤や分散安定剤が溶解又は分散した液状又はスラリー状の物質を追加して調整してもよい。水又は有機溶媒に結着剤や分散安定剤が溶解又は分散した液状又はスラリー状の物質の中に、負極活物質を含む各種材料粉末を追加して調整してもよい。塗工液の調整に特に制限されるものではないが、好適にはホモディスパーや多軸分散機、プラネタリーミキサー、薄膜旋回型高速ミキサー等の分散機等を用いることができる。良好な分散状態の塗工液を得るためには、周速１ｍ／ｓ以上５０ｍ／ｓ以下で分散することが好ましい。周速が１ｍ／ｓ以上であれば、各種材料が良好に溶解又は分散するため好ましい。周速が５０ｍ／ｓ以下であれば、分散による熱やせん断力により各種材料が破壊されにくく、再凝集が生じることが少ないため好ましい。
　塗工液の粘度（ηｂ）は、１，０００ｍＰａ・ｓ以上２０，０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは１，５００ｍＰａ・ｓ以上１０，０００ｍＰａ・ｓ以下、さらに好ましくは１，７００ｍＰａ・ｓ以上５，０００ｍＰａ・ｓ以下である。粘度（ηｂ）が１，０００ｍＰａ・ｓ以上であれば、塗膜形成時の液ダレが抑制され、塗膜幅及び厚みが良好に制御できる。粘度（ηｂ）が２０，０００ｍＰａ・ｓ以下であれば、塗工機を用いた際の塗工液の流路における圧力損失が少なく安定に塗工でき、所望の塗膜厚み以下に制御できる。
　塗工液のＴＩ値（チクソトロピーインデックス値）は、好ましくは１．１以上、より好ましくは１．２以上、さらに好ましくは１．５以上である。ＴＩ値が１．１以上であれば、塗膜幅及び厚みが良好に制御できる。
　塗膜の形成方法は、特に制限されるものではないが、好適にはダイコーターやコンマコーター、ナイフコーター、グラビア塗工機等の塗工機を用いることができる。塗膜は単層塗工で形成してもよいし、多層塗工して形成してもよい。塗工速度は好ましくは０．１ｍ／分以上１００ｍ／分以下、より好ましくは０．５ｍ／分以上７０ｍ／分以下、さらに好ましくは１ｍ／分以上５０ｍ／分以下である。塗工速度が０．１ｍ／分以上であれば、安定に塗工できる。塗工速度が１００ｍ／分以下であれば、塗工精度を十分に確保できる。
　塗膜の乾燥方法は、特に制限されるものではないが、好適には熱風乾燥や赤外線（ＩＲ）乾燥等の乾燥方法を用いることができる。塗膜の乾燥は、単一の温度で乾燥させてもよいし、多段的に温度を変えて乾燥させてもよい。複数の乾燥方法を組み合わせて乾燥させてもよい。乾燥温度は、好ましくは２５℃以上２００℃以下、より好ましくは４０℃以上１８０℃以下、さらに好ましくは５０℃以上１６０℃以下である。乾燥温度が２５℃以上であれば、塗膜中の溶媒を十分に揮発させることができる。乾燥温度が２００℃以下であれば、急激な溶媒の揮発による塗膜のヒビ割れやマイグレーションによる結着剤の偏在、負極集電体や負極活物質層の酸化を抑制できる。
　負極のプレス方法は、特に制限されるものではないが、好適には油圧プレス機、真空プレス機等のプレス機を用いることができる。負極活物質層の膜厚、嵩密度及び電極強度は後述するプレス圧力、隙間、プレス部の表面温度により調整できる。プレス圧力は、好ましくは０．５ｋＮ／ｃｍ以上２０ｋＮ／ｃｍ以下、より好ましくは１ｋＮ／ｃｍ以上１０ｋＮ／ｃｍ以下、さらに好ましくは２ｋＮ／ｃｍ以上７ｋＮ／ｃｍ以下である。プレス圧力が０．５ｋＮ／ｃｍ以上であれば、電極強度を十分に高くできる。プレス圧力が２０ｋＮ／ｃｍ以下であれば、負極に撓みやシワが生じることが少なく、所望の負極活物質層膜厚や嵩密度に調整できる。プレスロール同士の隙間は所望の負極活物質層の膜厚や嵩密度となるように乾燥後の負極膜厚に応じて任意の値を設定できる。プレス速度は負極に撓みやシワが生じにくい任意の速度に設定できる。プレス部の表面温度は室温でもよいし、必要により加熱してもよい。加熱する場合のプレス部の表面温度の下限は、使用する結着剤の融点マイナス６０℃以上が好ましく、より好ましくは４５℃以上、さらに好ましくは３０℃以上である。加熱する場合のプレス部の表面温度の上限は、使用する結着剤の融点プラス５０℃以下が好ましく、より好ましくは３０℃以下、さらに好ましくは２０℃以下である。例えば、結着剤にＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン：融点１５０℃）を用いた場合、好ましくは９０℃以上２００℃以下、より好ましく１０５℃以上１８０℃以下、さらに好ましくは１２０℃以上１７０℃以下に加熱する。結着剤にスチレン－ブタジエン共重合体（融点１００℃）を用いた場合、好ましくは４０℃以上１５０℃以下、より好ましくは５５℃以上１３０℃以下、さらに好ましくは７０℃以上１２０℃以下に加温する。
　結着剤の融点は、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ、示差走査熱量分析)の吸熱ピーク位置で求めることができる。例えば、パーキンエルマー社製の示差走査熱量計「ＤＳＣ７」を用いて、試料樹脂１０ｍｇを測定セルにセットし、窒素ガス雰囲気中で、温度３０℃から１０℃／分の昇温速度で２５０℃まで昇温し、昇温過程における吸熱ピーク温度が融点となる。
　プレス圧力、隙間、速度、プレス部の表面温度の条件を変えながら複数回プレスを実施してもよい。
　負極活物質層の厚みは、片面当たり、５μｍ以上１００μｍ以下が好ましい。負極活物質層の厚みの下限は、より好ましくは７μｍ以上であり、更に好ましくは１０μｍ以上である。負極活物質層の厚みの上限は、より好ましくは８０μｍ以下であり、更に好ましくは６０μｍ以下である。負極活物質層の厚さが５μｍ以上であれば、負極活物質層を塗工した際にスジ等が発生せず塗工性に優れる。負極活物質層の厚さが１００μｍ以下であれば、セル体積を縮小することによって高いエネルギー密度を発現できる。なお、集電体が貫通孔や凹凸を有する場合における負極活物質層の厚さとは、集電体の貫通孔や凹凸を有していない部分の片面当たりの厚さの平均値をいう。
　負極活物質層の嵩密度は、好ましくは０．３０ｇ／ｃｍ３以上１．８ｇ／ｃｍ３以下であり、より好ましくは０．４０ｇ／ｃｍ３以上１．５ｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは０．４５ｇ／ｃｍ３以上１．３ｇ／ｃｍ３以下である。嵩密度が０．３０ｇ／ｃｍ３以上であれば、十分な強度を保つことができるとともに、負極活物質間の十分な導電性を発現することができる。嵩密度が１．８ｇ／ｃｍ３以下であれば、負極活物質層内でイオンが十分に拡散できる空孔が確保できる。
　ＢＥＴ比表面積及びメソ孔量、マイクロ孔量は、それぞれ以下の方法によって求められる値である。試料を２００℃で一昼夜真空乾燥し、窒素を吸着質として吸脱着の等温線の測定を行なう。ここで得られる吸着側の等温線を用いて、ＢＥＴ比表面積はＢＥＴ多点法又はＢＥＴ１点法により、メソ孔量はＢＪＨ法により、マイクロ孔量はＭＰ法により、それぞれ算出される。
　ＢＪＨ法は一般的にメソ孔の解析に用いられる計算方法で、Ｂａｒｒｅｔｔ，　Ｊｏｙｎｅｒ，　Ｈａｌｅｎｄａらにより提唱されたものである（非特許文献１）。
　ＭＰ法とは、「ｔ－プロット法」（非特許文献２）を利用して、マイクロ孔容積、マイクロ孔面積、及びマイクロ孔の分布を求める方法を意味し、Ｍ．Ｍｉｋｈａｉｌ，　Ｂｒｕｎａｕｅｒ，　Ｂｏｄｏｒにより考案された方法（非特許文献３）である。
＜セパレータ＞
　正極前駆体及び負極は、セパレータを介して積層又は捲回され、正極前駆体、負極及びセパレータを有する電極積層体又は電極捲回体が形成される。
　セパレータとしては、リチウムイオン二次電池に用いられるポリエチレン製の微多孔膜若しくはポリプロピレン製の微多孔膜、又は電気二重層キャパシタで用いられるセルロース製の不織紙等を用いることができる。これらのセパレータの片面または両面に、有機または無機の微粒子を含む膜が積層されていてもよい。セパレータの内部に有機または無機の微粒子が含まれていてもよい。
　セパレータの厚みは５μｍ以上３５μｍ以下が好ましい。５μｍ以上の厚みとすることにより、内部のマイクロショートによる自己放電が小さくなる傾向があるため好ましい。３５μｍ以下の厚みとすることにより、蓄電素子の出力特性が高くなる傾向があるため好ましい。
　有機または無機の微粒子を含む膜は、１μｍ以上１０μｍ以下が好ましい。１μｍ以上の厚みとすることにより、内部のマイクロショートによる自己放電が小さくなる傾向があるため好ましい。１０μｍ以下の厚みとすることにより、蓄電素子の出力特性が高くなる傾向があるため好ましい。
＜外装体＞
　本実施形態において、外装体としては、金属缶、ラミネートフィルム等を使用できる。
　ラミネートフィルムとしては、金属箔と樹脂フィルムとを積層したフィルムが好ましく、外層樹脂フィルム／金属箔／内装樹脂フィルムから構成される３層構成のものが例示される。外層樹脂フィルムは、接触等により金属箔が損傷を受けることを防止するためのものであり、ナイロン又はポリエステル等の樹脂が好適に使用できる。金属箔は水分及びガスの透過を防ぐためのものであり、銅、アルミニウム、ステンレス等の箔が好適に使用できる。内装樹脂フィルムは、内部に収納する電解液から金属箔を保護するとともに、外装体のヒートシール時に溶融封口させるためのものであり、ポリオレフィン、酸変成ポリオレフィン等が好適に使用できる。
　第三の実施形態における外装体は、外装体内の圧力を低圧に制御することが可能な弁を少なくとも一つ有する。第三の実施形態の非水系リチウム蓄電素子に使用する外装体としては、金属製の外装体を使用する。金属製の外装体を使用することは高い耐衝撃性、耐振動性および放熱性であるという点で有利である。外装体を構成する金属としては、特に限定されず、例えば、鉄、アルミニウム等の金属材料を用いることができ、得られる非水系リチウム蓄電素子の軽量化の観点から、アルミニウムが好ましい。外装体の形状としては、余剰体積を最小にするという観点で、電極体が積層体もしくは扁平形状の捲回体の場合は角型が好ましく、円筒形状の捲回体の場合は円筒型が好ましい。
＜ガス抜き弁＞
　第三の本実施形態の非水系リチウム蓄電素子に使用する、外装体内の圧力を低圧に制御することが可能な弁、すなわち、ガス抜き弁としては、特に限定されず、バネ力により弁を閉弁しておき、規定圧力で弁が開き始める仕組みの弁；弁膜をリング体で押えて、リング体を金属製の外装体の金属蓋にレーザー溶接した弁；及び耐溶剤性の弾性体を弁体とした安全弁等が挙げられる。非水系リチウム蓄電素子へのガス抜き弁付金属製蓋の取り付けは、非水系電解液の注液及び含侵後に真空封止する際に取り付けてもよいし、リチウムドープ後に取り付けてもよい。
　ガス抜き弁の作動圧としては、外装体の内圧が０．０１ＭＰａ以上０．１５ＭＰａ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０５ＭＰａ以上０．１ＭＰａ以下である。０．０１ＭＰａ以上であれば振動などの外力によっては作動せず、外装体内で発生したガスによる内圧上昇によって作動するため、気体成分のみを選択的に外部に放出することが可能となる。０．１５ＭＰａ以下であれば外装体が内圧によって変形せず、開封した際に周囲に与える物理的衝撃を低減することができる。
＜非水系電解液＞
　本実施形態における電解液は非水系電解液である。すなわちこの電解液は、後述する非水溶媒を含む。非水系電解液は、非水系電解液の総量を基準として、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上のリチウム塩を含有する。すなわち、非水系電解液は、リチウムイオンを電解質として含む。
　本実施形態における非水系電解液は、リチウム塩として、例えば、（ＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２）、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２、ＬｉＮ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）、ＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）（ＳＯ２Ｃ２Ｆ４Ｈ）、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｆ）３、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３、ＬｉＣ（ＳＯ２Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４等を単独で用いることができ、２種以上を混合して用いてもよい。高い伝導度を発現できることから、ＬｉＰＦ６及び／又はＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２を含むことが好ましい。
　本実施形態における非水系電解液は、少なくとも１種以上のリチウム塩を含有すればよく、上記リチウム塩の他に、ナトリウム塩、カリウム塩、ルビジウム塩、及びセシウム塩から成る群から選ばれるアルカリ金属塩；並びに／又は、ベリリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、及びバリウム塩から成る群から選ばれるアルカリ土類金属塩を含有していてもよい。
　非水系電解液がリチウム以外の上記アルカリ金属塩を含有する場合、リチウムイオンよりもストークス半径の小さなナトリウムイオン、カリウムイオン、ルビジウムイオン、及びセシウムイオンは高いイオン伝導度を有するために、低抵抗な非水系リチウム蓄電素子を得ることができる。非水系電解液がリチウム以外の上記アルカリ土類金属塩を含有する場合、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、ストロンチウムイオン、及びバリウムイオンは２価の陽イオンであるために、高容量な非水系リチウム蓄電素子を得ることができる。
　リチウム塩以外の上記アルカリ金属塩、及び／又はアルカリ土類金属塩を非水系電解液中に含有させる方法としては、特に限定されないが、例えば：リチウム塩と、リチウム塩以外のアルカリ金属塩及び／又はアルカリ土類金属塩とを非水系電解液中に予め溶解する方法；
　　Ｍ２Ｏ等の酸化物、
　　ＭＯＨ等の水酸化物、
　　ＭＦ、及びＭＣｌ等のハロゲン化物、
　　Ｍ２（ＣＯ２）２等の蓚酸塩、並びに
　　ＲＣＯＯＭ等のカルボン酸塩
（式中、ＲはＨ、アルキル基、又はアリール基であり、ＭはＮａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓから選ばれる１種以上である。）からなる群から選択される１種以上を、正極前駆体中に含有させ、後述のリチウムドープにて分解する方法；
　　ＢｅＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、又はＢａＣＯ３から選ばれるアルカリ土類金属炭酸塩、並びに
　　アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属シュウ酸塩、及びアルカリ土類金属カルボン酸塩
から成る群から選ばれる１種以上を正極前駆体中に含有させ、後述のリチウムドープにて分解する方法等が挙げられる。
　非水系電解液中のリチウム塩濃度は、好ましくは０．５ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．５～２．０ｍｏｌ／Ｌである。リチウム塩濃度が０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であれば、陰イオンが十分に存在するので蓄電素子の容量を十分高くできる。リチウム塩濃度が２．０ｍｏｌ／Ｌ以下である場合、未溶解のリチウム塩が非水系電解液中に析出すること、及び電解液の粘度が高くなり過ぎることを防止でき、伝導度及び出力特性が低下しにくいため好ましい。
　非水系電解液中にリチウム塩以外の上記アルカリ金属塩、及び／又はアルカリ土類金属塩を含有する場合、これらの塩の合計濃度は、好ましくは０．５ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．５～２．０ｍｏｌ／Ｌである。
　本実施形態における非水系電解液は、非水溶媒として、好ましくは、環状カーボネート及び鎖状カーボネートを含有する。非水系電解液が環状カーボネート及び鎖状カーボネートを含有することは、所望の濃度のリチウム塩を溶解させる点、及び高いリチウムイオン伝導度を発現する点で有利である。環状カーボネートとしては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等に代表されるアルキレンカーボネート化合物が挙げられる。アルキレンカーボネート化合物は、典型的には非置換である。鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート等に代表されるジアルキルカーボネート化合物が挙げられる。ジアルキルカーボネート化合物は典型的には非置換である。
　環状カーボネート及び鎖状カーボネートの合計含有量は、非水系電解液の総量基準で、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは６５質量％以上であり、好ましくは９５質量％以下、より好ましくは９０質量％以下である。環状カーボネート及び鎖状カーボネートの合計含有量が５０質量％以上であれば、所望の濃度のリチウム塩を溶解させることが可能であり、高いリチウムイオン伝導度を発現することができる。環状カーボネート及び鎖状カーボネートの合計含有量が９５質量％以下であれば、電解液が、後述する添加剤をさらに含有することができる。
　本実施形態における非水系電解液は、更に添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、特に制限されないが、例えば、スルトン化合物、環状ホスファゼン、非環状含フッ素エーテル、含フッ素環状カーボネート、環状炭酸エステル、環状カルボン酸エステル、及び環状酸無水物等を単独で用いることができ、又は２種以上を混合して用いてもよい。
　本実施形態では、抵抗への悪影響の少なさの観点、及び非水系電解液の高温における分解を抑制してガス発生を抑えるという観点から、添加剤は飽和環状スルトン化合物であることが好ましい。飽和環状スルトン化合物としては、１，３－プロパンスルトン、２，４－ブタンスルトン、１，４－ブタンスルトン、１，３－ブタンスルトン又は２，４－ペンタンスルトンが好ましく、不飽和環状スルトン化合物としては、１，３－プロペンスルトン又は１，４－ブテンスルトンが好ましく、その他のスルトン化合物としては、メチレンビス（ベンゼンスルホン酸）、メチレンビス（フェニルメタンスルホン酸）、メチレンビス（エタンスルホン酸）、メチレンビス（２，４，６，トリメチルベンゼンスルホン酸）、及びメチレンビス（２－トリフルオロメチルベンゼンスルホン酸）を挙げることができる。飽和環状スルトン化合物は、これらから選択される少なくとも１種以上を選択することが好ましい。
　本実施形態における非水系リチウム蓄電素子の非水系電解液中のスルトン化合物の総含有量は、非水系電解液の総量を基準として、０．１質量％～１５質量％であることが好ましい。非水系電解液中のスルトン化合物の総含有量が０．１質量％以上であれば、高温における電解液の分解を抑制してガス発生を抑えることが可能となる。総含有量が１５質量％以下であれば、電解液のイオン伝導度の低下を抑えることができ、高い入出力特性を保持することができる。非水系リチウム蓄電素子の非水系電解液に存在するスルトン化合物の含有量は、高い入出力特性と耐久性を両立する観点から、好ましくは０．５質量％以上１０質量％以下であり、更に好ましくは１質量％以上５質量％以下である。
　環状ホスファゼンとしては、例えばエトキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、ジエトキシテトラフルオロシクロトリホスファゼン、フェノキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン等を挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上が好ましい。
　非水系電解液における環状ホスファゼンの含有率は、非水系電解液の総量を基準として、０．５質量％～２０質量％であることが好ましい。環状ホスファゼンの含有率が０．５質量％以上であれば、高温における電解液の分解を抑制してガス発生を抑えることが可能となる。環状ホスファゼンの含有率が２０質量％以下であれば、電解液のイオン伝導度の低下を抑えることができ、高い入出力特性を保持することができる。以上の理由により、環状ホスファゼンの含有率は、好ましくは２質量％以上１５質量％以下であり、更に好ましくは４質量％以上１２質量％以下である。
　尚、これらの環状ホスファゼンは、単独で用いてもよく、又は２種以上を混合して用いてもよい。
　非環状含フッ素エーテルとしては、例えばＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦＨＣＦ３等が挙げられ、中でも、電気化学的安定性の観点から、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈが好ましい。
　非環状含フッ素エーテルの含有量は、非水系電解液の総量を基準として、０．５質量％以上１５質量％以下が好ましく、１質量％以上１０質量％以下であることが更に好ましい。非環状含フッ素エーテルの含有量が０．５質量％以上であれば、非水系電解液の酸化分解に対する安定性が高まり、高温時耐久性が高い蓄電素子が得られる。非環状含フッ素エーテルの含有量が１５質量％以下であれば、電解質塩の溶解度が良好に保たれ、かつ、非水系電解液のイオン伝導度を高く維持することができ、従って高度の入出力特性を発現することが可能となる。
　尚、の非環状含フッ素エーテルは、単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
　含フッ素環状カーボネートについては、他の非水溶媒との相溶性の観点から、フルオロエチレンカーボネート（ＦＥＣ）及びジフルオロエチレンカーボネート（ｄＦＥＣ）から選択して使用されることが好ましい。
　フッ素原子を含有する環状カーボネートの含有量は、非水系電解液の総量を基準として、０．５質量％以上１０質量％以下が好ましく、１質量％以上５質量％以下であることが更に好ましい。フッ素原子を含有する環状カーボネートの含有量が０．５質量％以上であれば、負極上に良質な被膜を形成することができ、負極上における電解液の還元分解を抑制することによって、高温における耐久性が高い蓄電素子が得られる。フッ素原子を含有する環状カーボネートの含有量が１０質量％以下であれば、電解質塩の溶解度が良好に保たれ、かつ、非水系電解液のイオン伝導度を高く維持することができ、従って高度の入出力特性を発現することが可能となる。
　尚、上記のフッ素原子を含有する環状カーボネートは、単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
　環状炭酸エステルについては、ビニレンカーボネートが好ましい。
　環状炭酸エステルの含有量は、非水系電解液の総量を基準として、０．５質量％以上１０質量％以下が好ましく、１質量％以上５質量％以下であることが更に好ましい。環状炭酸エステルの含有量が０．５質量％以上であれば、負極上の良質な被膜を形成することができ、負極上での電解液の還元分解を抑制することにより、高温における耐久性が高い蓄電素子が得られる。環状炭酸エステルの含有量が１０質量％以下であれば、電解質塩の溶解度が良好に保たれ、かつ非水系電解液のイオン伝導度を高く維持することができ、従って高度の入出力特性を発現することが可能となる。
　環状カルボン酸エステルとしては、例えばガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトン、ガンマカプロラクトン、イプシロンカプロラクトン等を挙げることができ、これらのうちから選択される１種以上を使用することが好ましい。中でも、ガンマブチロラクトンが、リチウムイオン解離度の向上に由来する電池特性向上の点から、特に好ましい。
　環状カルボン酸エステルの含有量は、非水系電解液の総量を基準として、０．５質量％以上１５質量％以下が好ましく、１質量％以上５質量％以下であることが更に好ましい。環状酸無水物の含有量が０．５質量％以上であれば、負極上の良質な被膜を形成することができ、負極上での電解液の還元分解を抑制することにより、高温時耐久性が高い蓄電素子が得られる。環状カルボン酸エステルの含有量が５質量％以下であれば、電解質塩の溶解度が良好に保たれ、かつ非水系電解液のイオン伝導度を高く維持することができ、従って高度の入出力特性を発現することが可能となる。
　尚、上記の環状カルボン酸エステルは、単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
　環状酸無水物については、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、及び無水イタコン酸から選択される１種以上が好ましい。中でも工業的な入手のし易さによって電解液の製造コストが抑えられる点、非水系電解液中に溶解し易い点等から、無水コハク酸及び無水マレイン酸から選択することが好ましい。
　環状酸無水物の含有量は、非水系電解液の総量を基準として、０．５質量％以上１５質量％以下が好ましく、１質量％以上１０質量％以下であることが更に好ましい。環状酸無水物の含有量が０．５質量％以上であれば、負極上に良質な被膜を形成することができ、負極上における電解液の還元分解を抑制することにより、高温時耐久性が高い蓄電素子が得られる。環状酸無水物の含有量が１０質量％以下であれば、電解質塩の溶解度が良好に保たれ、かつ非水系電解液のイオン伝導度を高く維持することができ、従って高度の入出力特性を発現することが可能となる。
　尚、上記の環状酸無水物は、単独で使用しても、２種以上を混合して使用してもよい。
＜非水系リチウム蓄電素子の製造方法＞
［組立］
　組立で得られる電極積層体は、枚葉の形状にカットした正極前駆体及び負極を、セパレータを介して積層して積層体を得て、得られた積層対に正極端子および負極端子を接続することにより製造することができる。電極捲回体は、正極前駆体及び負極を、セパレータを介して積層及び捲回して捲回体を得て、得られた捲回体に正極端子及び負極端子を接続することにより製造することができる。電極捲回体の形状は円筒型であっても、扁平型であってもよい。
　正極端子及び負極端子の接続の方法は特に限定はしないが、抵抗溶接や超音波溶接などの方法を用いることができる。
　端子を接続した電極積層体または電極捲回体は、乾燥することで残存溶媒を除去することが好ましい。乾燥方法に限定はないが、真空乾燥などにより乾燥することができる。残存溶媒は、正極活物質層または負極活物質層の重量あたり、１．５％以下が好ましい。残存溶媒が１．５％以下であると、系内に残存する溶媒が少なく、自己放電特性が向上し、好ましい。
　乾燥した電極積層体または電極捲回体は、好ましくは露点－４０℃以下のドライ環境下にて、金属缶やラミネートフィルムに代表される外装体の中に収納し、開口部を１方だけ残した状態で封止することが好ましい。露点が－４０℃以下であると、電極積層体または電極捲回体に水分が付着しにくく、系内に残存する水が少なく、自己放電特性が向上し、好ましい。外装体の封止方法は特に限定しないが、ヒートシールやインパルスシールなどの方法を用いることができる。
［注液、含浸、封止］
　組立後に、外装体の中に収納された電極積層体に、非水系電解液を注液する。注液後に、更に、含浸を行い、正極、負極、及びセパレータを非水系電解液で十分に浸すことが望ましい。正極、負極、及びセパレータのうちの少なくとも一部に電解液が浸っていない状態では、後述するリチウムドープ操作において、ドープが不均一に進むため、得られる非水系リチウム蓄電素子の抵抗が上昇したり、耐久性が低下したりする。含浸の方法としては、特に制限されないが、例えば、注液後の非水系リチウム蓄電素子を、外装体が開口した状態で、減圧チャンバーに設置し、真空ポンプを用いてチャンバー内を減圧状態にし、再度大気圧に戻す方法等を用いることができる。含浸後には、外装体が開口した状態の非水系リチウム蓄電素子を減圧しながら封止することで密閉する。
［リチウムドープ］
　リチウムドープにおいて、好ましい操作としては、正極前駆体と負極との間に電圧を印加してリチウム化合物を分解することにより、正極前駆体中のリチウム化合物を分解してリチウムイオンを放出し、負極でリチウムイオンを還元することにより負極活物質層にリオチウムイオンがプレドープされる。
　このリチウムドープにおいて、正極前駆体中のリチウム化合物の酸化分解に伴い、ＣＯ２等のガスが発生する。そのため、電圧を印加する際には、発生したガスを外装体の外部に放出する手段を講ずることが好ましい。この手段としては、例えば、外装体の一部を開口させた状態で電圧を印加する方法；及び外装体の一部に予めガス抜き弁、ガス透過フィルム等の適宜のガス放出手段を設置した状態で電圧を印加する方法等を挙げることができる。
［エージング］
　リチウムドープ終了後に、非水系リチウム蓄電素子にエージングを行うことが好ましい。エージングにより、電解液中の溶媒が負極で分解し、負極表面にリチウムイオン透過性の固体高分子被膜が形成される。
　エージングの方法としては、特に制限されないが、例えば高温環境下で電解液中の溶媒を反応させる方法等を用いることができる。
［ガス抜き］
　エージング終了後に、更にガス抜きを行い、電解液、正極、及び負極中に残存しているガスを確実に除去することが好ましい。電解液、正極、及び負極の少なくとも一部にガスが残存している状態では、イオン伝導が阻害されるため、得られる非水系リチウム蓄電素子の抵抗が上昇してしまう。
　ガス抜きの方法としては、特に制限されないが、例えば、外装体を開口した状態で非水系リチウム蓄電素子を減圧チャンバーに設置し、真空ポンプを用いてチャンバー内を減圧状態にする方法等を用いることができる。
［蓄電素子の特性評価］
（静電容量）
　本明細書では、静電容量Ｆａ（Ｆ）とは、以下の方法によって得られる値である：
　先ず、非水系リチウム蓄電素子と対応するセルを２５℃に設定した恒温槽内で、２Ｃの電流値で３．８Ｖに到達するまで定電流充電を行い、続いて３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分行う。その後、２．２Ｖまで２Ｃの電流値で定電流放電を施した際の容量をＱ（Ｃ）とする。ここで得られたＱ及び電圧変化ΔＥｘ（Ｖ）を用いて、静電容量Ｆａ＝Ｑ／ΔＥｘ＝Ｑ／（３．８－２．２）により算出される値をいう。
　ここで電流の放電レート（「Ｃレート」とも呼ばれる）とは、放電容量に対する放電時の電流の相対的な比率であり、一般に、上限電圧から下限電圧まで定電流放電を行う際、１時間で放電が完了する電流値のことを１Ｃという。本明細書では、上限電圧３．８Ｖから下限電圧２．２Ｖまで定電流放電を行う際に１時間で放電が完了する電流値のことを１Ｃとする。
（内部抵抗）
　本明細書では、内部抵抗Ｒａ（Ω）とは、それぞれ、以下の方法によって得られる値である：
　先ず、非水系リチウム蓄電素子を２５℃に設定した恒温槽内で、２０Ｃの電流値で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分間行う。続いて、サンプリング間隔を０．１秒とし、２０Ｃの電流値で２．２Ｖまで定電流放電を行って、放電カーブ（時間－電圧）を得る。この放電カーブにおいて、放電時間２秒及び４秒の時点における電圧値から、直線近似にて外挿して得られる放電時間＝０秒における電圧をＥｏとしたときに、降下電圧ΔＥ＝３．８－ＥｏからＲａ＝ΔＥ／（２０Ｃの電流値）として算出される値である。
［高負荷充放電サイクル試験］
　本明細書では、高負荷充放電サイクル試験後の抵抗変化率及び容量維持率は、以下の方法によって測定する。
（高負荷充放電サイクル後の抵抗変化率）
　先ず、非水系リチウム蓄電素子と対応するセルを２５℃に設定した恒温槽内で、２００Ｃ又は３００Ｃの電流値で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて２００Ｃ又は３００Ｃの電流値で２．２Ｖに到達するまで定電流放電を行う。この高負荷充放電サイクルを６００００回繰り返し、上記内部抵抗の測定方法に従い高負荷充放電サイクル後の内部抵抗Ｒｂを測定する。Ｒｂ／Ｒａを高負荷充放電サイクル後の抵抗変化率とする。高負荷充放電サイクル試験後の抵抗変化率Ｒｂ／Ｒａは、２．０以下であることが好ましく、より好ましくは１．５以下であり、更に好ましくは１．２以下である。高負荷充放電サイクル試験後の抵抗変化率が上記の上限値以下であれば、充放電を繰り返してもデバイスの特性が維持される。そのため、長期間安定して優れた出力特性を得ることができ、デバイスの長寿命化につながる。
（高負荷充放電サイクル後の容量維持率）
　高負荷充放電サイクルを６００００回繰り返した後、上述の方法にて静電容量測定を行うことでＦｂを求め、試験開始前の静電容量Ｆａと比較することで、試験開始前に対する高負荷充放電サイクル試験後の容量維持率が求められる。この時、Ｆｂ／Ｆａが１．０１以上であれば、例えば長期間充放電を行った蓄電素子でも十分な容量のエネルギーを取り出すことができるため、蓄電素子の交換サイクルを延ばすことができるため好ましい。
（高温保存試験後のガス発生量）
　本明細書では、高温保存試験時のガス発生量は、以下の方法によって測定する：
先ず、非水系リチウム蓄電素子と対応するセルを２５℃に設定した恒温槽内で、１００Ｃの電流値で４．０Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて４．０Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を１０分間行う。その後、セルを６０℃環境下に保存し、２週間毎に６０℃環境下から取り出し、前述の充電操作にてセル電圧を４．０Ｖに充電した後、再びセルを６０℃環境下で保存する。この操作を繰り返し行い、保存開始前のセル体積Ｖａ、保存試験２か月後のセル体積Ｖｂをアルキメデス法によって測定する。アルキメデス法による体積測定に用いる溶媒としては、特に限定されないが、電気伝導度が１０μＳ／ｃｍ以下であり、非水系リチウム蓄電素子を浸漬させた場合に電気分解が起こりにくい溶媒を用いることが好ましい。例えば、純水、フッ素系不活性液体が好適に用いられる。特に、高い比重を持ち、優れた電気絶縁性を持つという観点から、フッ素系不活性液体、例えばフロリナート（商標登録、スリーエムジャパン株式会社）ＦＣ－４０、ＦＣ－４３等が好適に用いられる。Ｖｂ－Ｖａをセル電圧４．０Ｖ及び環境温度６０℃において２か月間保存した際に発生するガス量とする。静電容量Ｆａで規格化した値Ｂ＝（Ｖｂ－Ｖａ）／Ｆａを高温保存試験での規格化発生ガス量とする。
　高温保存試験後のセルに対して、常温内部抵抗と同様の測定方法を用いて得られる抵抗値を高温保存試験後の内部抵抗Ｒｃとする。
　条件（ａ）について、Ｒｃ／Ｒａは、高温環境下に長時間曝された場合に、大電流に対して十分な充電容量と放電容量とを発現させる観点から、３．０以下であることが好ましく、より好ましくは１．５以下であり、更に好ましくは１．２以下である。Ｒｃ／Ｒａが上記の上限値以下であれば、長期間安定して優れた出力特性を得ることができるため、デバイスの長寿命化につながる。
　条件（ｂ）について、セル電圧４．０Ｖ及び環境温度６０℃において２か月間保存した際に発生するガス量は、発生したガスにより素子の特性の低下を抑制する観点から、２５℃において測定した値として、３０×１０－３ｃｃ／Ｆ以下であることが好ましく、より好ましくは１５×１０－３ｃｃ／Ｆ以下であり、更に好ましくは５×１０－３ｃｃ／Ｆ以下である。上記の条件下で発生するガス量が上記の上限値以下であれば、デバイスが長期間高温に曝された場合であっても、ガス発生によってセルが膨張するおそれが少ない。そのため、十分な安全性及び耐久性を有する蓄電素子を得ることができる。
［過充電試験］
　本明細書中、過充電試験は、以下の方法によって測定する：
　先ず、非水系リチウム蓄電素子と対応するセルの負極端子、正極端子、及び外装体の中央部に熱電対を貼り付け、２５℃に設定した防爆仕様の恒温槽内で、２０Ｃの電流値で４．０Ｖに到達するまで定電流充電し、次いで、４．０Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を１０分間行う。その後、２０Ｃの電流値でセル電圧が８．０Ｖに到達するか、若しくは充電容量が４．０Ｖから２．０Ｖまでの放電容量の２倍（２×Ｆａ／３６００（Ａｈ）とする。）に到達するまで充電を継続する。過充電試験中の電圧及び温度のサンプリング時間は１秒間隔以下であることが好ましい。充電終了後、負極端子の最高到達温度、及び非水系リチウム蓄電素子の状態を観察する。
　以下の評価基準を用いて評価した。
　　発火：非水系リチウム蓄電素子が燃えた状態
　　破裂：非水系リチウム蓄電素子の外装体の一部又は全部が破損し、電極積層体の一部又は全部が外装体から飛び出た状態
　　開裂：非水系リチウム蓄電素子の外装体の一部が破損し、電極積層体が外装体内部に留まった状態、又は外装体の破損箇所から非水系電解液が外部に流出した状態
　　変化なし：外装体に損傷がない状態、又はガス発生により外装体が膨張した状態
［漏液及び腐食確認］
　外装体又はガス抜き弁からの漏液確認は以下の方法によって確認した。
　先ず、非水系リチウム蓄電素子と対応するセルを８０℃に設定した恒温槽内で、１年間保管し、その後、外装体及びガス抜き弁を目視にて確認し、電解液の漏液の有無を確認する。外装体を解体して、外装体内面を観察し、目視にて腐食の有無を確認する。
＜電極中のリチウム化合物の同定方法＞
　正極中に含まれるリチウム化合物の同定方法は特に限定されないが、例えば下記の方法により同定することができる。リチウム化合物の同定には、以下に記載する複数の解析手法を組み合わせて同定することが好ましい。
　以下に記載するＳＥＭ－ＥＤＸ、ラマン、ＸＰＳを測定する際には、アルゴンボックス中で非水系リチウム蓄電素子を解体して正極を取り出し、正極表面に付着した電解質を洗浄した後に測定を行うことが好ましい。正極を洗浄する溶媒については、正極表面に付着した電解質を洗い流せればよいため、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート溶媒が好適に利用できる。洗浄方法としては、例えば、正極重量の５０～１００倍のジエチルカーボネート溶媒に正極を１０分間以上浸漬させ、その後溶媒を取り替えて再度正極を浸漬させ、正極をジエチルカーボネートから取り出し、真空乾燥させた後に、ＳＥＭ－ＥＤＸ、ラマン、ＸＰＳの解析を実施する方法が挙げられる。真空乾燥の条件としては、温度：０～２００℃、圧力：０～２０ｋＰａ、時間：１～４０時間の範囲で正極中のジエチルカーボネートの残存が１質量％以下になる条件を使用することができる。ジエチルカーボネートの残存量については、後述する蒸留水洗浄、液量調整後の水のＧＣ／ＭＳを測定し、予め作成した検量線を基に定量することができる。
　後述するイオンクロマトグラフィーについては、正極を蒸留水で洗浄した後の水を解析することにより陰イオンを同定することができる。
　上記の解析手法にてリチウム化合物を同定できなかった場合、その他の解析手法として、７Ｌｉ－固体ＮＭＲ、ＸＲＤ（Ｘ線回折）、ＴＯＦ－ＳＩＭＳ（飛行時間型二次イオン質量分析）、ＡＥＳ（オージェ電子分光）、ＴＰＤ／ＭＳ（加熱発生ガス質量分析）、ＤＳＣ（示差走査熱量分析）等を用いることにより、リチウム化合物を同定することもできる。
［走査型電子顕微鏡－エネルギー分散型Ｘ線分析（ＳＥＭ－ＥＤＸ）］
　酸素を含有するリチウム化合物及び正極活物質は、観察倍率を１０００倍～４０００倍にして測定した正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸ画像による酸素マッピングにより判別できる。ＳＥＭ－ＥＤＸ画像の測定例として、加速電圧を１０ｋＶ、エミッション電流を１μＡ、測定画素数を２５６×２５６ピクセル、積算回数を５０回として測定できる。試料の帯電を防止するために、金、白金、オスミウム等を真空蒸着やスパッタリング等の方法により表面処理することもできる。ＳＥＭ－ＥＤＸ画像の測定方法については、マッピング像において最大輝度値に達する画素がなく、輝度値の平均値が最大輝度値の４０％～６０％の範囲に入るように輝度及びコントラストを調整することが好ましい。得られた酸素マッピングに対し、輝度値の平均値を基準に二値化した明部を面積５０％以上含む粒子をリチウム化合物とする。
［顕微ラマン分光］
　炭酸イオンからなるリチウム化合物及び正極活物質は、観察倍率を１０００倍～４０００倍にして測定した正極表面のラマンイメージングにより判別できる。測定条件の例として、励起光を５３２ｎｍ、励起光強度を１％、対物レンズの長作動を５０倍、回折格子を１８００ｇｒ／ｍｍ、マッピング方式を点走査（スリット６５ｍｍ、ビニング５ｐｉｘ）、１ｍｍステップ、１点当たりの露光時間を３秒、積算回数を１回、ノイズフィルター有りの条件にて測定することができる。測定したラマンスペクトルについて、１０７１～１１０４ｃｍ－１の範囲で直線のベースラインを設定し、ベースラインより正の値を炭酸イオンのピークとして面積を算出し、頻度を積算するが、この時にノイズ成分をガウス型関数で近似した炭酸イオンピーク面積に対する頻度を炭酸イオンの頻度分布から差し引く。
［Ｘ線光電分光法（ＸＰＳ）］
　リチウムの電子状態をＸＰＳにより解析することによりリチウムの結合状態を判別することができる。測定条件の例として、Ｘ線源を単色化ＡｌＫα、Ｘ線ビーム径を１００μｍφ（２５Ｗ、１５ｋＶ）、パスエネルギーをナロースキャン：５８．７０ｅＶ、帯電中和を有り、スイープ数をナロースキャン：１０回（炭素、酸素）２０回（フッ素）３０回（リン）４０回（リチウム）５０回（ケイ素）、エネルギーステップをナロースキャン：０．２５ｅＶの条件にて測定できる。ＸＰＳの測定前に正極の表面をスパッタリングにてクリーニングすることが好ましい。スパッタリングの条件として例えば、加速電圧１．０ｋＶ、２ｍｍ×２ｍｍの範囲を１分間（ＳｉＯ２換算で１．２５ｎｍ／ｍｉｎ）の条件にて正極の表面をクリーニングすることができる。得られたＸＰＳスペクトルについて、Ｌｉ１ｓの結合エネルギー５０～５４ｅＶのピークをＬｉＯ２またはＬｉ－Ｃ結合、５５～６０ｅＶのピークをＬｉＦ、Ｌｉ２ＣＯ３、ＬｉｘＰＯｙＦｚ（ｘ、ｙ、ｚは１～６の整数）、Ｃ１ｓの結合エネルギー２８５ｅＶのピークをＣ－Ｃ結合、２８６ｅＶのピークをＣ－Ｏ結合、２８８ｅＶのピークをＣＯＯ、２９０～２９２ｅＶのピークをＣＯ３ ２－、Ｃ－Ｆ結合、Ｏ１ｓの結合エネルギー５２７～５３０ｅＶのピークをＯ２－（Ｌｉ２Ｏ）、５３１～５３２ｅＶのピークをＣＯ、ＣＯ３、ＯＨ、ＰＯｘ（ｘは１～４の整数）、ＳｉＯｘ（ｘは１～４の整数）、５３３ｅＶのピークをＣ－Ｏ、ＳｉＯｘ（ｘは１～４の整数）、Ｆ１ｓの結合エネルギー６８５ｅＶのピークをＬｉＦ、６８７ｅＶのピークをＣ－Ｆ結合、ＬｉｘＰＯｙＦｚ（ｘ、ｙ、ｚは１～６の整数）、ＰＦ６ －、Ｐ２ｐの結合エネルギーについて、１３３ｅＶのピークをＰＯｘ（ｘは１～４の整数）、１３４～１３６ｅＶのピークをＰＦｘ（ｘは１～６の整数）、Ｓｉ２ｐの結合エネルギー９９ｅＶのピークをＳｉ、シリサイド、１０１～１０７ｅＶのピークをＳｉｘＯｙ（ｘ、ｙは任意の整数）として帰属することができる。得られたスペクトルについて、ピークが重なる場合には、ガウス関数又はローレンツ関数を仮定してピーク分離し、スペクトルを帰属することが好ましい。上記で得られた電子状態の測定結果及び存在元素比の結果から、存在するリチウム化合物を同定することができる。
［イオンクロマトグラフィー］
　正極の蒸留水洗浄液をイオンクロマトグラフィーで解析することにより、水中に溶出したアニオン種を同定することができる。使用するカラムとしては、イオン交換型、イオン排除型、逆相イオン対型を使用することができる。検出器としては、電気伝導度検出器、紫外可視吸光光度検出器、電気化学検出器等を使用することができ、検出器の前にサプレッサーを設置するサプレッサー方式、またはサプレッサーを配置せずに電気伝導度の低い溶液を溶離液に用いるノンサプレッサー方式を用いることができる。質量分析計や荷電化粒子検出を検出器と組み合わせて測定することもできるため、ＳＥＭ－ＥＤＸ、ラマン、ＸＰＳの解析結果から同定されたリチウム化合物を基に適切なカラム、検出器を組み合わせることが好ましい。
　サンプルの保持時間は、使用するカラムや溶離液等の条件が決まれば、イオン種成分毎に一定であり、ピークのレスポンスの大きさはイオン種毎に異なるが濃度に比例する。トレーサビリティーが確保された既知濃度の標準液を予め測定しておくことでイオン種成分の定性と定量が可能となる。
＜アルカリ金属元素の定量方法　ＩＣＰ－ＭＳ＞
　正極について、濃硝酸、濃塩酸、王水等の強酸を用いて酸分解し、得られた溶液を２％～３％の酸濃度になるように純水で希釈する。酸分解については、適宜加熱、加圧し分解することもできる。得られた希釈液をＩＣＰ－ＭＳにより解析するがこの際に内部標準として既知量の元素を加えておくことが好ましい。測定対象のアルカリ金属元素が測定上限濃度以上になる場合には、希釈液の酸濃度を維持したまま更に希釈することが好ましい。得られた測定結果に対し、化学分析用の標準液を用いて予め作成した検量線を基に、各元素を定量することができる。
＜リチウム化合物の定量方法＞
　本実施形態における正極中に含まれるリチウム化合物の定量方法を以下に記載する。正極を有機溶媒で洗浄し、その後蒸留水で洗浄し、蒸留水での洗浄前後の正極重量変化からリチウム化合物を定量することができる。測定する正極の面積は特に制限されないが、測定のばらつきを軽減するという観点から５ｃｍ２以上２００ｃｍ２以下であることが好ましく、更に好ましくは２５ｃｍ２以上１５０ｃｍ２以下である。面積が５ｃｍ２以上あれば測定の再現性が確保される。面積が２００ｃｍ２以下であればサンプルの取扱い性に優れる。有機溶媒による洗浄については正極表面に堆積した電解液分解物を除去できればよいため、有機溶媒は特に限定されないが、リチウム化合物の溶解度が２％以下である有機溶媒を用いることでリチウム化合物の溶出が抑制されるため好ましい。例えばメタノール、アセトン等の極性溶媒が好適に用いられる。
　正極の洗浄方法は、正極の重量に対し５０～１００倍のメタノール溶液に正極を３日間以上十分に浸漬させる。この時、メタノールが揮発しないよう容器に蓋をするなどの対策を施すことが好ましい。その後正極をメタノールから取り出し、真空乾燥（温度：１００～２００℃、圧力：０～１０ｋＰａ、時間：５～２０時間の範囲で正極中のメタノールの残存が１質量％以下になる条件とする。メタノールの残存量については、後述する蒸留水洗浄後の水のＧＣ／ＭＳを測定し、予め作成した検量線を基に定量することができる。）し、その時の正極の重量をＭ０（ｇ）とする。続いて、正極の重量の１００倍（１００Ｍ０（ｇ））の蒸留水に正極を３日間以上十分に浸漬させる。この時、蒸留水が揮発しないよう容器に蓋をする等の対策を施すことが好ましい。３日間以上浸漬させた後、蒸留水から正極を取り出し（イオンクロマトグラフィーを測定する場合は、蒸留水の量が１００Ｍ０（ｇ）になるように液量を調整する。）、上記のメタノール洗浄と同様に真空乾燥する。この時の正極の重量をＭ１（ｇ）とし、続いて、得られた正極の集電体の重量を測定するため、スパチュラ、ブラシ、刷毛等を用いて集電体上の正極活物質層を取り除く。得られた正極集電体の重量をＭ２（ｇ）とすると、正極中に含まれるリチウム化合物の質量％Ｚは、（４）式にて算出できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
＜リチウム化合物及び活物質量の定量方法　Ｃｘ１、Ｃｙ１及びＣｘ２、Ｃｙ２の算出＞
　第二の実施形態における正極活物質層中に含まれるリチウム化合物及び活物質量の定量方法を以下に記載する。
　アルゴンボックス中で非水系リチウム蓄電素子を解体して電極積層体を取り出す。電極積層体の最外層に配置された正極を切り出し、正極を有機溶媒で洗浄する。この時、枚葉電極を積層した電極積層体の場合は、最外層の正極を切り出せばよく、電極積層体が捲回体の場合には、負極と対向しない正極活物質層を含む正極を切り出せばよい。有機溶媒としては、正極表面に堆積した電解液分解物を除去できればよく、特に限定されないが、リチウム化合物の溶解度が２％以下である有機溶媒を用いることでリチウム化合物の溶出が抑制される。そのような有機溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、アセトン、酢酸メチル等の極性溶媒が好適に用いられる。測定する正極の面積は特に制限されないが、測定のばらつきを軽減するという観点から５ｃｍ２以上２００ｃｍ２以下であることが好ましく、更に好ましくは２５ｃｍ２以上１５０ｃｍ２以下である。面積が５ｃｍ２以上あれば測定の再現性が確保される。面積が２００ｃｍ２以下であればサンプルの取扱い性に優れる。
　正極の洗浄方法は、正極の重量に対し５０～１００倍のエタノール溶液に正極を３日間以上十分に浸漬させる。浸漬の間、エタノールが揮発しないよう、例えば容器に蓋をすることが好ましい。３日間以上浸漬させた後、正極をエタノールから取り出し、真空乾燥する。真空乾燥の条件は、温度：１００～２００℃、圧力：０～１０ｋＰａ、時間：５～２０時間の範囲で正極中のエタノールの残存が１質量％以下になる条件とする。エタノールの残存量については、後述する蒸留水洗浄後の水のＧＣ／ＭＳを測定し、予め作成した検量線を基に定量することができる。
　乾燥後に得られた正極を半分に切断し、一方を正極Ｃｘ０とし、残りを正極Ｃｙ０とし、面積をそれぞれＸ（ｍ２）及びＹ（ｍ２）とする。スパチュラ、ブラシ、刷毛等を用いて正極Ｃｘ０のＣｙ面の正極活物質層、及び正極Ｃｙ０のＣｘ面の正極活物質層を取り除いた後に、正極Ｃｘ０の重量をＭ０ｘ（ｇ）、及び正極Ｃｙ０の重量をＭ０ｙ（ｇ）とする。続いて、正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０をそれぞれの重量の１００～１５０倍の蒸留水に３日間以上十分に浸漬させる。浸漬の間、蒸留水が揮発しないよう容器に蓋をすることが好ましい。３日間以上浸漬させた後、蒸留水から正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０を取り出し、上記のエタノール洗浄と同様に真空乾燥する。
　真空乾燥後の正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０の重量をそれぞれＭ１ｘ（ｇ）及びＭ１ｙ（ｇ）とする。続いて、得られた正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０の集電体の重量を測定するため、スパチュラ、ブラシ、刷毛等を用いて正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０に残った正極活物質層を取り除く。得られた正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０の正極集電体の重量を、それぞれＭ２ｘ（ｇ）及びＭ２ｙ（ｇ）とすると、正極Ｃｘ０のリチウム化合物量Ｃｘ１（ｇ／ｍ２）及び正極Ｃｙ０のリチウム化合物量Ｃｙ１（ｇ／ｍ２）は、下記（５）式にて算出できる。
　Ｃｘ１＝（Ｍ０ｘ－Ｍ１ｘ）／Ｘ、及び
　Ｃｙ１＝（Ｍ０ｙ－Ｍ１ｙ）／Ｙ　　　・・・（５）
　正極活物質層のＣｘ面に含まれる面積当たりの活物質量Ｃｘ２（ｇ／ｍ２）及び正極活物質層のＣｙ面に含まれる面積当たりの活物質量Ｃｙ２（ｇ／ｍ２）は、下式（６）にて算出できる。
　Ｃｘ２＝（Ｍ１ｘ－Ｍ２ｘ）／Ｘ、及び
　Ｃｙ２＝（Ｍ１ｙ－Ｍ２ｙ）／Ｙ　　　・・・（６）
　なお、複数のリチウム化合物が正極活物質層に含まれる場合；
リチウム化合物の他に、Ｍ２Ｏ等の酸化物、ＭＯＨ等の水酸化物、ＭＦやＭＣｌ等のハロゲン化物、Ｍ２（ＣＯ２）２等の蓚酸塩、ＲＣＯＯＭ等のカルボン酸塩を含む場合（式中、ＲはＨ、アルキル基、又はアリール基であり、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓから選ばれる１種以上である。）；並びに
正極活物質層が、ＢｅＣＯ３、ＭｇＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、及びＢａＣＯ３から選ばれるアルカリ土類金属炭酸塩、又はアルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属シュウ酸塩、アルカリ土類金属カルボン酸塩を含む場合；
には、これらの総量をリチウム化合物量として算出する。
　以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴とするところを更に明確にする。しかしながら本発明は、以下の実施例により何ら限定されるものではない。
　以下、第一の実施形態の実施例及び比較例について具体的に説明する。
＜実施例１＞
＜正極活物質の調製＞
［活性炭１ａ１の調製例］
　破砕されたヤシ殻炭化物を、小型炭化炉において窒素中、５００℃において３時間炭化処理して炭化物を得た。得られた炭化物を賦活炉内へ入れ、１ｋｇ／ｈの水蒸気を予熱炉で加温した状態で賦活炉内へ導入し、９００℃まで８時間かけて昇温して賦活した。賦活後の炭化物を取り出し、窒素雰囲気下で冷却して、賦活された活性炭を得た。得られた活性炭を１２時間通水洗浄した後に水切りした。その後、１２５℃に保持された電気乾燥機内で１０時間乾燥した後に、ボールミルで１時間粉砕を行うことにより、活性炭１ａ１を得た。
　この活性炭１ａ１について、島津製作所社製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２０００Ｊ）を用いて平均粒子径を測定した結果、１２．７μｍであった。また、ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積が２３３０ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖ１）が０．５２ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖ２）が０．８８ｃｃ／ｇ、Ｖ１／Ｖ２＝０．５９であった。
［活性炭２ａ１の調製例］
　フェノール樹脂について、窒素雰囲気下、焼成炉中６００℃において２時間の炭化処理を行った後、ボールミルにて粉砕し、分級を行って平均粒子径７μｍの炭化物を得た。この炭化物とＫＯＨとを、質量比１：５で混合し、窒素雰囲下、焼成炉中８００℃において１時間加熱して賦活化を行った。その後濃度２ｍｏｌ／Ｌに調整した希塩酸中で１時間撹拌洗浄を行った後、蒸留水でｐＨ５～６の間で安定するまで煮沸洗浄した後に乾燥を行うことにより、活性炭２ａ１を得た。
　この活性炭２ａ１について、島津製作所社製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２０００Ｊ）を用いて平均粒子径を測定した結果、７．０μｍであった。また、ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積が３６２７ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖ１）が１．５０ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖ２）が２．２８ｃｃ／ｇ、Ｖ１／Ｖ２＝０．６６であった。
＜炭酸リチウムの粉砕＞
　平均粒子径５３μｍの炭酸リチウム２００ｇを、湿度８０％、温度６０℃の高温高湿槽（エスペック社製、ＳＭＬ－２）で５時間静置した。その後、アイメックス社製の粉砕機（液体窒素ビーズミルＬＮＭ）を用い、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、ドライアイスビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて２０分間粉砕した。－１９６℃で熱変性を防止し、脆性破壊することにより得られた炭酸リチウム１について平均粒子径を測定したところ２．５μｍであった。
＜正極前駆体の製造＞
　活性炭２ａ１を正極活物質、炭酸リチウム１をリチウム化合物として用いて、正極前駆体を製造した。
　活性炭２ａ１を５５．５質量部、炭酸リチウム１を３２．０質量部、ケッチェンブラックを３．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．５質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を８．０質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した。その結果、粘度（ηｂ）は２，３００ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は３．２であった。また、得られた塗工液の分散度をヨシミツ精機社製の粒ゲージを用いて測定した。その結果、粒度は３２μｍであった。塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面又は両面に塗工速度１ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して正極前駆体１（片面）及び正極前駆体１（両面）を得た。得られた正極前駆体１（片面）及び正極前駆体１（両面）を、ロールプレス機を用いて圧力６ｋＮ／ｃｍ、プレス部の表面温度２５℃の条件でプレスした。得られた正極前駆体１（片面）及び正極前駆体１（両面）の正極活物質層の膜厚を小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、正極前駆体１の任意の１０か所で測定した厚さの平均値から、アルミニウム箔の厚さを引いて求めた。その結果、正極活物質層の片面あたりの厚さは６２μｍであった。
＜負極活物質の調製＞
　市販の人造黒鉛のＢＥＴ比表面積及び細孔分布を、ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて、上述した方法によって測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積は３．１ｍ２／ｇ、平均粒子径は４．８μｍであった。
　この人造黒鉛３００ｇをステンレススチールメッシュ製の籠に入れ、石炭系ピッチ（軟化点：５０℃）３０ｇを入れたステンレス製バットの上に置き、両者を電気炉（炉内有効寸法３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）内に設置して、熱反応を行うことにより、複合多孔質炭素材料２ａを得た。この熱処理は窒素雰囲気下で行い、１０００℃まで１２時間で昇温し、同温度で５時間保持する方法によった。続いて自然冷却により６０℃まで冷却した後、複合炭素材料２ａを炉から取り出した。
　得られた複合炭素材料２ａについて、と同様の方法でＢＥＴ比表面積及び細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積は６．１ｍ２／ｇ、平均粒子径は４．９μｍであった。また、複合炭素材料２ａにおいて、石炭系ピッチ由来の炭素質材料の活性炭に対する質量比率は２．０％であった。
＜負極の製造＞
　複合炭素材料２ａを負極活物質として用いて負極を製造した。
　複合炭素材料２ａを８４質量部、アセチレンブラックを１０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を６質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した。その結果、粘度（ηｂ）は２，３２６ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は２．７であった。塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて厚さ１０μｍの電解銅箔の両面に塗工速度２ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して負極１を得た。得られた負極１を、ロールプレス機を用いて圧力５ｋＮ／ｃｍ、プレス部の表面温度２５℃の条件でプレスした。上記で得られた負極１の負極活物質層の膜厚を小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、負極１の任意の１０か所で測定した厚さの平均値から、銅箔の厚さを引いて求めた。その結果、負極活物質層の片面あたりの厚さは３０μｍであった。
［負極単位重量当たり容量の測定］
　上記で得られた負極１を１．４ｃｍ×２．０ｃｍ（２．８ｃｍ２）の大きさに１枚切り出し、銅箔の両面に塗工された負極活物質層の片方の層をスパチュラ、ブラシ、刷毛を用いて除去して作用極とし、対極及び参照極としてそれぞれ金属リチウムを用い、電解液としてエチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比１：１混合溶媒にＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた非水系溶液を用いて、アルゴンボックス中で電気化学セルを作製した。
　得られた電気化学セルについて、東洋システム社製の充放電装置（ＴＯＳＣＡＴ－３１００Ｕ）を用いて、以下の手順で初期充電容量を測定した。
　電気化学セルに対して、温度２５℃において、電流値０．５ｍＡ／ｃｍ２で電圧値が０．０１Ｖになるまで定電流充電を行った後、更に電流値が０．０１ｍＡ／ｃｍ２になるまで定電圧充電を行った。この定電流充電及び定電圧充電の時の充電容量を初回充電容量として評価したところ、０．７４ｍＡｈであり、負極１の単位質量当たりの容量（リチウムイオンのドープ量）は５４５ｍＡｈ／ｇであった。
＜電解液の調製＞
　有機溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）：エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）＝３３：６７（体積比）の混合溶媒を用い、全電解液に対してＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２及びＬｉＰＦ６の濃度比が７５：２５（モル比）であり、かつＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２及びＬｉＰＦ６の濃度の和が１．２ｍｏｌ／Ｌとなるようにそれぞれの電解質塩を溶解して非水系電解液１を得た。電解液１におけるＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２及びＬｉＰＦ６の濃度は、それぞれ、０．９ｍｏｌ／Ｌ及び０．３ｍｏｌ／Ｌであった。
＜非水系リチウム蓄電素子の作製＞
　得られた正極前駆体を、正極活物質層が１０．０ｃｍ×１０．０ｃｍ（１００ｃｍ２）の大きさに正極前駆体１（片面）を２枚、正極前駆体１（両面）を１９枚切り出した。続いて負極１を、負極活物質層が１０．１ｃｍ×１０．１ｃｍ（１０２ｃｍ２）の大きさに２０枚切り出し、１０．３ｃｍ×１０．３ｃｍ（１０６ｃｍ２）のポリエチレン製のセパレータ（旭化成製、厚み１０μｍ）４０枚を用意した。これらを、最外層が正極前駆体１（片面）になるように、正極前駆体、セパレータ、負極の順にセパレータを挟んで正極活物質層と負極活物質層が対向するように積層し、電極積層体を得た。得られた電極積層体に正極端子及び負極端子を超音波溶接し、アルミラミネート包材で形成された容器に入れ、電極端子部を含む３辺をヒートシールによりシールした。アルミラミネート包材の中に収納された電極積層体に、温度２５℃、露点－４０℃以下のドライエアー環境下にて、非水系電解液約８０ｇを大気圧下で注入し、非水系リチウム蓄電素子を合計２個作製した。続いて、減圧チャンバーの中に非水系リチウム蓄電素子を入れ、大気圧から－８７ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻し、５分間静置した。その後、大気圧から－８７ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻す操作を４回繰り返したのち、１５分間静置した。さらに、大気圧から－９１ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻した。同様に減圧し、大気圧に戻す操作を合計７回繰り返した。（それぞれ大気圧から－９５ｋＰａ，－９６ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－８１ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－９７ｋＰａまで減圧した）。以上の手順により、非水系電解液を電極積層体に含浸させた。
　その後、非水系リチウム蓄電素子を減圧シール機に入れ、－９５ｋＰａに減圧した状態で、１８０℃で１０秒間、０．１ＭＰａの圧力でシールすることによりアルミラミネート包材を封止した。
［リチウムドープ］
　得られた非水系リチウム蓄電素子を、温度２５℃、露点－６０℃、酸素濃度１ｐｐｍのアルゴンボックス内に入れた。非水系リチウム蓄電素子のアルミラミネート包材の余剰部を切断して開封し、松定プレシジョン社製の電源（Ｐ４ＬＴ１８－０．２）を用いて、電流値５０ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を７２時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行った。リチウムドープ終了後、富士インパルス社製のヒートシール機（ＦＡ－３００）を用いてアルミラミネートを封止した。
［エージング］
　リチウムドープ後の非水系リチウム蓄電素子をアルゴンボックスから取り出し、２５℃環境下、５０ｍＡで電圧３．０Ｖに到達するまで定電流放電を行った後、３．０Ｖ定電流放電を１時間行うことにより電圧を３．０Ｖに調整した。続いて、非水系リチウム蓄電素子を６０℃の恒温槽に４８時間保管した。
［ガス抜き］
　エージング後の非水系リチウム蓄電素子を、温度２５℃、露点－４０℃のドライエアー環境下でアルミラミネート包材の一部を開封した。続いて、減圧チャンバーの中に非水系リチウム蓄電素子を入れ、ダイヤフラムポンプ（ＫＮＦ社製、Ｎ８１６．３ＫＴ．４５．１８）を用いて大気圧から－８０ｋＰａまで３分間かけて減圧した後、３分間かけて大気圧に戻す操作を合計３回繰り返した。その後、減圧シール機に非水系リチウム蓄電素子を入れ、－９０ｋＰａに減圧した後、２００℃で１０秒間、０．１ＭＰａの圧力でシールすることによりアルミラミネート包材を封止した。
＜非水系リチウム蓄電素子の評価＞
［静電容量Ｆａの測定］
　得られた非水系リチウム蓄電素子の内の１個について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス福島株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２Ｃの電流値（１．５Ａ）で３．８Ｖに到達するまで定電流充電を行い、続いて３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分行った。その後、２．２Ｖまで２Ｃの電流値（１．５Ａ）で定電流放電を施した際の容量をＱ［Ｃ］とし、Ｆ＝Ｑ／（３．８－２．２）により算出した静電容量Ｆａは、１７６７Ｆであった。
［内部抵抗Ｒａの算出］
　非水系リチウム蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス福島株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２０Ｃの電流値（１０Ａ）で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分間行った。その後サンプリング時間を０．１秒とし、２０Ｃの電流値（１０Ａ）で２．２Ｖまで定電流放電を行い、放電カーブ（時間－電圧）を得た。この放電カーブにおいて、放電時間２秒及び４秒の時点における電圧値から、直線近似にて外挿して得られる放電時間＝０秒における電圧をＥｏとし、降下電圧ΔＥ＝３．８－Ｅｏ、及びＲ＝ΔＥ／（電流値２０Ｃ）により内部抵抗Ｒａを算出したところ、０．５４ｍΩであった。
［高温保存試験］
　非水系リチウム蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、１００Ｃの電流値で４．０Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて４．０Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で１０分間行った。その後、セルを６０℃環境下に保存し、２週間毎に６０℃環境下から取り出し、同様の充電操作にてセル電圧を４．０Ｖに充電した後、再びセルを６０℃環境下で保存した。この操作を２か月間繰り返し実施し、保存試験開始前のセル体積Ｖａ、保存試験２か月後のセルの体積Ｖｂをフロリナート（商標登録、スリーエムジャパン株式会社）ＦＣ－４０を測定溶媒として２５℃環境下、アルキメデス法により測定した。Ｖｂ－Ｖａにより求めたガス発生量を静電容量Ｆａにより規格化した値Ｂは１．２２×１０－３ｃｃ／Ｆであった。
　高温保存試験後の非水系リチウム蓄電素子に対して内部抵抗Ｒｂを算出したところ０．５８ｍΩであり、Ｒｂ／Ｒａの値は１．０７であった。
［高負荷充放電サイクル試験］
　非水系リチウム蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス福島株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２００Ｃの電流値（１５０Ａ）で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて３００Ｃの電流値で２．２Ｖに到達するまで定電流放電を行う充放電操作を休止なしの条件で６００００回繰り返した。サイクル終了後に２０Ｃの電流値（１５Ａ）で４．５Ｖまで充電し、その後定電圧充電を１時間継続した。その後静電容量Ｆｂを測定したところ１８５１Ｆであり、Ｆｂ／Ｆａ＝１．０５であった。
＜Ｕ１、Ｕ２の算出＞
［正極試料の調製］
　上記で得られた残りの非水系リチウム蓄電素子を露点温度－７２℃のアルゴンボックス中で解体し、両面に正極活物質層が塗工された正極を１０ｃｍ×５ｃｍの大きさに切り出し、３０ｇのジエチルカーボネート溶媒に浸し、時折ピンセットで正極を動かし、１０分間洗浄した。続いて正極を取り出し、アルゴンボックス中で５分間風乾させ、新たに用意した３０ｇのジエチルカーボネート溶媒に正極を浸し、上記と同様の方法にて１０分間洗浄した。正極をアルゴンボックスから取り出し、真空乾燥機（ヤマト科学製、ＤＰ３３）を用いて、温度２５℃、圧力１ｋＰａの条件にて２０時間乾燥し、正極試料１を得た。
［正極表面ＳＥＭ及びＥＤＸ測定］
　正極試料１から１ｃｍ×１ｃｍの小片を切り出し、１０Ｐａの真空中にて金をスパッタリングにより表面にコーティングした。続いて以下に示す条件にて、大気暴露下で正極表面のＳＥＭ、及びＥＤＸを測定した。
（ＳＥＭ－ＥＤＸ測定条件）
・測定装置：日立ハイテクノロジー製、電解放出型走査型電子顕微鏡　ＦＥ－ＳＥＭ　Ｓ－４７００
・加速電圧：１０ｋＶ
・エミッション電流：１μＡ
・測定倍率：２０００倍
・電子線入射角度：９０°
・Ｘ線取出角度：３０°
・デッドタイム：１５％
・マッピング元素：Ｃ，Ｏ，Ｆ
・測定画素数：２５６×２５６ピクセル
・測定時間：６０ｓｅｃ．
・積算回数：５０回
・マッピング像において最大輝度に達する画素がなく、輝度値の平均値が最大輝度値の４０％～６０％の範囲に入るように輝度及びコントラストを調整した。
（ＳＥＭ－ＥＤＸの解析）
　得られた酸素マッピング及びフッ素マッピングに対し、画像解析ソフト（ＩｍａｇｅＪ）を用いて輝度値の平均値を基準に二値化した。この時の酸素マッピングの面積は全画像に対して１５．５％であり、フッ素マッピングの面積は３１．５％であった。二値化して得た酸素マッピングとフッ素マッピングの重複する面積は全画像に対して１４．０％であり、酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率をＵ１（％）とすると、
　Ｕ１＝１００×１４．０／１５．１より、Ｕ１は９０．３％であった。
［正極断面ＳＥＭ及びＥＤＸ測定］
　正極試料１から１ｃｍ×１ｃｍの小片を切り出し、日本電子製のＳＭ－０９０２０ＣＰを用い、アルゴンガスを使用し、加速電圧４ｋＶ、ビーム径５００μｍの条件にて正極試料１の面方向に垂直な断面を作製した。その後、上述の方法により正極断面ＳＥＭ及びＥＤＸを測定した。
　得られた正極断面のＳＥＭ－ＥＤＸについて、上記と同様に酸素マッピング及びフッ素マッピングを二値化し、酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ２を算出したところ４０．１％であった。
［正極断面の顕微ラマン測定］
　上記ＢＩＢ（ブロードイオンビーム）加工した正極試料１について、以下の条件にて顕微ラマンを測定した。
・測定装置：Ｒｅｎｉｓｈａｗ製　ｉｎＶｉａ　Ｒｅｆｌｅｘ
・観察倍率：２０００倍
・励起光：５３２ｎｍ
・パワー：資料位置で０．７ｍＷとなるよう集光
・励起光強度：１％
・対物レンズ：長作動距離５０倍
・回折格子：１８００ｇｒ／ｍｍ
・１点当たりの露光時間：３秒
・積算回数：１回
・ノイズフィルター有り
　正極断面の厚み方向に９０μｍ、厚み方向と垂直方向に３０μｍの範囲を１μｍ間隔で点走査し、各測定点のラマンスペクトルを得た。得られたラマンスペクトルの１０８６ｃｍ－１に観測される炭酸イオンによるピークについて、１０７１ｃｍ－１から１１０４ｃｍ－１に直線のベースラインを引き、ベースラインより正の領域に現れる面積とベースラインより負に現れる面積をそれぞれピーク面積として算出した。ベースラインより負に現れる面積の符号は負の値となるようにした。この炭酸イオンのピーク面積の空間分布として描き、炭酸イオンのイメージング画像を得た。
　炭酸イオンマッピングの面積比率は以下のように算出した。各測定位置で得られた２７００点のラマンスペクトルにおいて１０７１、１１０４ｃｍ－１の位置で直線のベースラインを設定し、ベースラインよりも高い部分の面積を正に、低い部分の面積を負とし、面積（ａ）とした。この面積（ａ）のマッピングデータを作成した。さらに、面積（ａ）の最大値から最小値を１００個の区間数に分割し、ヒストグラム１を作成する。次に、ヒストグラム１において、最大度数を与える面積値より負側の部分について、ガウス関数を用いて、最小二乗法でフィッティングすることで、ノイズ成分をガウス関数で近似した。元のヒストグラム１からこのフィッティングしたガウス関数を引いた差分が、ＣＯ３２－のピーク面積のヒストグラム２となる。このヒストグラム２において、最大頻度を与える面積（ｂ）以上の累積頻度をＣＯ３２－イオンのマッピング度数を求めたところ、２７２であった。これを全体の度数２７００で除することによって、炭酸イオンマッピングの面積比率Ｓを算出したところ、１０．１％と求められた。
＜リチウム化合物の定量＞
　上記で得られた正極試料１を５ｃｍ×５ｃｍの大きさ（重量０．２５９ｇ）に切り出し、２０ｇのメタノールに浸し、容器に蓋をして２５℃環境下、３日間静置した。その後正極を取り出し、１２０℃、５ｋＰａの条件にて１０時間真空乾燥した。この時の正極重量Ｍ０は０．２５２ｇであり、洗浄後のメタノール溶液について、予め検量線を作成した条件にてＧＣ／ＭＳを測定し、ジエチルカーボネートの存在量が１％未満であることを確認した。続いて、２５．２０ｇの蒸留水に正極を含浸させ、容器に蓋をして４５℃環境下、３日間静置した。３日間静置後の蒸留水の重量は２４．８７ｇであったため、蒸留水を０．３３ｇ追加した。その後正極を取り出し、１５０℃、３ｋＰａの条件にて１２時間真空乾燥した。この時の正極重量Ｍ１は０．２３７ｇであり、洗浄後の蒸留水について、予め検量線を作成した条件にてＧＣ／ＭＳを測定し、メタノールの存在量が１％未満であることを確認した。その後、スパチュラ、ブラシ、刷毛を用いて正極集電体上の活物質層を取り除き、正極集電体の重量Ｍ２を測定したところ０．０９９ｇであった。（４）式に従い正極中の炭酸リチウム量Ｚを定量したところ９．８質量％であった。
＜実施例２＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて１０分間粉砕したこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕したこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例６＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて３分間粉砕したこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例７＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて２０分間粉砕し、非水系リチウム蓄電素子の充電を、４５℃環境下、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を２０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例８＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例９＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を５時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１０＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕したこと以外は実施例７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１１＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を２時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１２＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を６時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１３＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１４＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．２Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．２Ｖ定電圧充電を１時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１＞
　炭酸リチウムの粉砕を、２５℃環境下、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕したこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４＞
　炭酸リチウムの粉砕を、２５℃環境下、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて２分間粉砕したこと以外は実施例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例６＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例７＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、４５℃環境下、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を２０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例８＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例９＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１０＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、０℃環境下、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を２０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１１＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１２＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
　実施例１～１４、比較例１～１２の非水系リチウム蓄電素子の評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
＜実施例１５＞
＜炭酸リチウムの粉砕＞
　平均粒子径５３μｍの炭酸リチウム２００ｇを、湿度７０％、温度４５℃の高温高湿槽（エスペック社製、ＳＭＬ－２）で５時間静置した。その後、アイメックス社製の粉砕機（液体窒素ビーズミルＬＮＭ）を用い、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて３０分間粉砕した。－１９６℃で熱変性を防止し、脆性破壊することにより得られた炭酸リチウム２について平均粒子径を測定したところ４．５μｍであった。
＜正極前駆体の製造＞
　活性炭１ａ１を正極活物質として用い、炭酸リチウム２をリチウム化合物として正極前駆体を製造した。
　活性炭１ａ１を５０．５質量部、炭酸リチウム２を４０．０質量部、ケッチェンブラックを３．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．５質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を５．０質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した。その結果、粘度（ηｂ）は２，２３０ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は３．８であった。また、得られた塗工液の分散度をヨシミツ精機社製の粒ゲージを用いて測定した。その結果、粒度は４２μｍであった。塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面又は両面に塗工速度１ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して正極前駆体２（片面）及び正極前駆体２（両面）を得た。得られた正極前駆体２（片面）及び正極前駆体２（両面）を、ロールプレス機を用いて圧力６ｋＮ／ｃｍ、プレス部の表面温度２５℃の条件でプレスした。上記で得られた正極前駆体２（片面）及び正極前駆体２（両面）の正極活物質層の膜厚を小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、正極前駆体２の任意の１０か所で測定した厚さの平均値から、アルミニウム箔の厚さを引いて求めた。その結果、正極活物質層の片面あたりの厚さは６２μｍであった。
＜負極活物質の調製＞
　市販のヤシ殻活性炭のＢＥＴ比表面積及び細孔分布を、ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて、上述した方法によって測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積は１，７９０ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖ１）は０．１９９ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖ２）は０．６９８ｃｃ／ｇ、Ｖ１／Ｖ２＝０．２９、そして平均細孔径は２０．１Åであった。
　このヤシ殻活性炭３００ｇをステンレススチールメッシュ製の籠に入れ、石炭系ピッチ（軟化点：５０℃）５４０ｇを入れたステンレス製バットの上に置き、両者を電気炉（炉内有効寸法３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）内に設置して、熱反応を行うことにより、複合多孔質炭素材料１ａを得た。この熱処理は窒素雰囲気下で行い、６００℃まで８時間で昇温し、同温度で４時間保持する方法によった。続いて自然冷却により６０℃まで冷却した後、複合炭素材料１ａを炉から取り出した。
　得られた複合炭素材料１ａについて、上記と同様の方法でＢＥＴ比表面積及び細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積は２６２ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖｍ１）は０．１８６ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖｍ２）は０．０８２ｃｃ／ｇ、Ｖｍ１／Ｖｍ２＝２．２７であった。また、複合炭素材料１ａにおいて、石炭系ピッチ由来の炭素質材料の活性炭に対する質量比率は７８％であった。
＜負極の製造＞
　複合炭素材料１ａを負極活物質として用いて負極を製造した。
　複合炭素材料１ａを８４質量部、アセチレンブラックを１０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を６質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した。その結果、粘度（ηｂ）は２，７８９ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は４．３であった。塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて厚さ１０μｍの電解銅箔の両面に塗工速度２ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して負極２を得た。得られた負極２を、ロールプレス機を用いて圧力５ｋＮ／ｃｍ、プレス部の表面温度２５℃の条件でプレスした。上記で得られた負極２の負極活物質層の膜厚を小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、負極２の任意の１０か所で測定した厚さの平均値から、銅箔の厚さを引いて求めた。その結果、負極活物質層の片面あたりの厚さは４０μｍであった。
［負極単位重量当たり容量の測定］
　上記で得られた負極２を１．４ｃｍ×２．０ｃｍ（２．８ｃｍ２）の大きさに１枚切り出し、銅箔の両面に塗工された負極活物質層の片方の層をスパチュラ、ブラシ、刷毛を用いて除去して作用極とし、対極及び参照極としてそれぞれ金属リチウムを用い、電解液としてエチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比１：１混合溶媒にＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた非水系溶液を用いて、アルゴンボックス中で電気化学セルを作製した。
　得られた電気化学セルについて、東洋システム社製の充放電装置（ＴＯＳＣＡＴ－３１００Ｕ）を用いて、以下の手順で初期充電容量を測定した。
　電気化学セルに対して、温度２５℃において、電流値０．５ｍＡ／ｃｍ２で電圧値が０．０１Ｖになるまで定電流充電を行った後、更に電流値が０．０１ｍＡ／ｃｍ２になるまで定電圧充電を行った。この定電流充電及び定電圧充電の時の充電容量を初回充電容量として評価したところ、１．６ｍＡｈであり、負極２の単位質量当たりの容量（リチウムイオンのドープ量）は１４６０ｍＡｈ／ｇであった。
＜非水系リチウム蓄電素子の作製＞
　正極前駆体２（片面）、正極前駆体２（両面）、及び負極２を用いたこと以外は実施例１と同様の手法にて非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１６＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１５と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１７＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１５と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１８＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて１０分間粉砕したこと以外は実施例１５と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例１９＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕したこと以外は実施例１５と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２０＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて３分間粉砕したこと以外は実施例１５と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２１＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて２０分間粉砕し、非水系リチウム蓄電素子の充電を、４５℃環境下、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を２０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例１５と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２２＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例２１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２３＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を５時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例２１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２４＞
　炭酸リチウムの粉砕を、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕したこと以外は実施例２１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２５＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を２時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例２４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２６＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を６時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例２４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２７＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例２４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例２８＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．２Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．２Ｖ定電圧充電を１時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例２４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１３＞
　炭酸リチウムの粉砕を、２５℃環境下、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕したこと以外は実施例１５と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１４＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１５＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１６＞
　炭酸リチウムの粉砕を、２５℃環境下、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて２分間粉砕したこと以外は実施例１３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１７＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１６と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１８＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１６と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例１９＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、４５℃環境下、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を２０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２０＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２１＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２２＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、０℃環境下、電流値２００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を２０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例１３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２３＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を４０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例２２と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２４＞
　非水系リチウム蓄電素子の充電を、電流値２００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１０時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例２２と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
　実施例１５～２８、比較例１３～２４の非水系リチウム蓄電素子の評価結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
＜実施例１～２８、比較例１～２４の評価＞
　炭酸リチウムの粉砕を－１９６℃という極低温の条件で粉砕したことにより、粉砕時の温度上昇の影響を受けず、炭酸リチウム粒子表面の欠陥生成を抑制することができたと考えられる。その結果、炭酸リチウム粒子の再凝集を抑制できたと考えられる。更に、予め高露点環境下で炭酸リチウムを処理することにより炭酸リチウムの表面を活性化し、炭酸リチウム粒子の表面で電解質であるＬｉＰＦ６が効率よく分解することができ、その結果生成するフッ素化合物が万遍なく堆積し、高温保存特性及び高負荷充放電特性が改善したと考えられる。
＜実施例２９＞
　平均粒子径７３μｍの水酸化リチウム２００ｇを、湿度５０％、温度４５℃の高温高湿槽（エスペック社製、ＳＭＬ－２）で３０分間静置した。その後、アイメックス社製の粉砕機（液体窒素ビーズミルＬＮＭ）を用い、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、ドライアイスビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて６０分間粉砕した。－１９６℃で熱変性を防止し、脆性破壊することにより得られた水酸化リチウム１について平均粒子径を測定したところ３．５μｍであった。
　得られた水酸化リチウム１を用いたこと以外は実施例１と同様の手法にて非水系リチウム蓄電素子を作製した。得られた非水系リチウム蓄電素子を実施例１と同様に評価したところ、Ｆａは１７０４Ｆ、Ｒａは０．６３ｍΩ、Ｆｂは１７６３Ｆ、Ｒｂは０．６９ｍΩ、Ｆｂ／Ｆａは１．０３、Ｒｂ／Ｒａは１．１０、Ｚは１０．８％、Ｕ１は８８．７％、Ｕ２は３４．８％、Ｅは１２．１％であった。
＜比較例２５＞
　水酸化リチウムの粉砕を、２５℃環境下、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕し、リチウム化合物として用いたこと以外は実施例２９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。得られた非水系リチウム蓄電素子を実施例１と同様に評価したところ、Ｆａは８２４Ｆ、Ｒａは２．４３ｍΩ、Ｆｂは７４７Ｆ、Ｒｂは３．３７ｍΩ、Ｆｂ／Ｆａは０．９１、Ｒｂ／Ｒａは１．３９、Ｚは２３．４％、Ｕ１は３２．７％、Ｕ２は６．２％、Ｅは２５．２％であった。
＜実施例３０＞
　平均粒子径８３μｍの酸化リチウム２００ｇを、湿度５０％、温度４５℃の高温高湿槽（エスペック社製、ＳＭＬ－２）で３０分間静置した。その後、アイメックス社製の粉砕機（液体窒素ビーズミルＬＮＭ）を用い、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、ドライアイスビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて１２０分間粉砕した。－１９６℃で熱変性を防止し、脆性破壊することにより得られた酸化リチウム１について平均粒子径を測定したところ５．２μｍであった。
　得られた酸化リチウム１を用いたこと以外は実施例１と同様の手法にて非水系リチウム蓄電素子を作製した。得られた非水系リチウム蓄電素子を実施例１と同様に評価したところ、Ｆａは１７２１Ｆ、Ｒａは０．５９ｍΩ、Ｆｂは１７７２Ｆ、Ｒｂは０．６６ｍΩ、Ｆｂ／Ｆａは１．０３、Ｒｂ／Ｒａは１．１２、Ｚは１１．３％、Ｕ１は９０．７％、Ｕ２は３９．８％、Ｅは１２．５％であった。
＜比較例２６＞
　酸化リチウムの粉砕を、２５℃環境下、φ１．０ｍｍのジルコニアビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて５分間粉砕し、リチウム化合物として用いたこと以外は実施例３０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。得られた非水系リチウム蓄電素子を実施例１と同様に評価したところ、Ｆａは８７２Ｆ、Ｒａは２．７８ｍΩ、Ｆｂは７８７Ｆ、Ｒｂは４．１１ｍΩ、Ｆｂ／Ｆａは０．９０、Ｒｂ／Ｒａは１．４８、Ｚは２４．１％、Ｕ１は２８．７％、Ｕ２は４．５％、Ｅは３０．５％であった。
　以下、第二の実施形態の実施例及び比較例について具体的に説明する。
＜実施例３１＞
＜正極活物質の調製＞
［活性炭１ａ２の調製例］
　破砕されたヤシ殻炭化物を小型炭化炉内へ入れ、窒素雰囲気下、５００℃で３時間炭化処理して炭化物を得た。得られた炭化物を賦活炉内へ入れ、予熱炉で加温した水蒸気を１ｋｇ／ｈで賦活炉内へ導入し、９００℃まで８時間かけて昇温して賦活した。賦活後の炭化物を取り出し、窒素雰囲気下で冷却して、賦活された活性炭を得た。得られた賦活された活性炭を１０時間通水洗浄した後に水切りし、１１５℃に保持された電気乾燥機内で１０時間乾燥した後に、ボールミルで１時間粉砕を行うことにより、活性炭１ａ２を得た。
　島津製作所社製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２０００Ｊ）を用いて、活性炭１ａ２の平均粒子径を測定した結果、４．２μｍであった。また、ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて、活性炭１の細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積が２３６０ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖ１）が０．５２ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖ２）が０．８８ｃｃ／ｇ、Ｖ１／Ｖ２＝０．５９であった。
［活性炭２ａ２の調製例］
　フェノール樹脂を、焼成炉内へ入れ、窒素雰囲気下、６００℃で２時間炭化処理を行った後、ボールミルで粉砕し、分級して平均粒子径７μｍの炭化物を得た。得られた炭化物とＫＯＨとを、質量比１：５で混合し、焼成炉内へ入れ、窒素雰囲下、８００℃で１時間加熱して賦活した。賦活後の炭化物を取り出し、濃度２ｍｏｌ／Ｌに調整した希塩酸中で１時間撹拌洗浄し、蒸留水でｐＨ５～６の間で安定するまで煮沸洗浄した後に乾燥することにより、活性炭２ａ２を得た。
　島津製作所社製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２０００Ｊ）を用いて、活性炭２ａ２の平均粒子径を測定した結果、７．０μｍであった。また、ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて、活性炭２ａ２の細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積が３６２７ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖ１）が１．５０ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖ２）が２．２８ｃｃ／ｇ、Ｖ１／Ｖ２＝０．６６であった。
＜正極前駆体の製造＞
　活性炭２ａ２を正極活物質として用い、正極前駆体を製造した。
　活性炭２ａ２を５５．５質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを３２．０質量部、ケッチェンブラックを３．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．５質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を８．０質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、その混合物をＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７ｍ／ｓの条件で分散して塗工液１を得た。
　活性炭２ａ２を５０．５質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを３８．０質量部、ケッチェンブラックを２．７質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．４質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を７．４質量部用いたこと以外は上記と同様の方法で塗工液２を得た。
　塗工液１及び塗工液２の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定結果、塗工液１の粘度（ηｂ）は２，８２０ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は４．３、塗工液２の粘度（ηｂ）は２，６９０ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は３．９であった。
　また、得られた塗工液の分散度をヨシミツ精機社製の粒ゲージを用いて測定した結果、塗工液１の粒度は３０μｍ、塗工液２の粒度は３１μｍであった。
　東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて、厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液１、もう一方の面に塗工液２を塗工速度１ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して正極前駆体３を得た。
　続いて、上記と同様の方法で厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に塗工液１を塗工し、正極前駆体４を得た。
　得られた正極前駆体３及び正極前駆体４を、ロールプレス機を用いて圧力６ｋＮ／ｃｍ及びプレス部の表面温度２５℃の条件下でプレスした。プレスされた正極前駆体３及び正極前駆体４の全厚を、小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、正極前駆体３及び正極前駆体４の任意の１０か所で測定した。測定された全厚の平均値からアルミニウム箔の厚さを引いて、正極前駆体４の正極活物質層の膜厚を求めた結果、正極活物質層の膜厚（塗工液１を塗工した膜厚）は、片面あたり５４μｍであり、正極前駆体３の塗工液２を塗工した正極活物質層の膜厚は、片面あたり５５μｍであった。
＜負極の製造＞
　実施例１で作製した複合多孔質炭素材料２ａを負極活物質として用いて負極を製造した。
　複合多孔質炭素材料２ａを８４質量部、アセチレンブラックを１０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を６質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した。その結果、粘度（ηｂ）は２，３１０ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は２．９であった。
　塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて厚さ１０μｍの電解銅箔の両面に塗工速度２ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して負極３を得た。得られた負極３を、ロールプレス機を用いて圧力５ｋＮ／ｃｍ、及びプレス部の表面温度２５℃の条件下でプレスした。
　プレスされた負極３の全厚を、小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、負極３の任意の１０か所で測定した。測定された全厚の平均値から銅箔の厚さを引いて、負極３の負極活物質層の膜厚を求めた。その結果、負極活物質層の膜厚は、片面あたり３１μｍであった。
［負極単位重量当たり容量の測定］
　得られた負極３を１．４ｃｍ×２．０ｃｍ（２．８ｃｍ２）の大きさに１枚切り出し、銅箔の両面に塗工された負極活物質層の片方の層をスパチュラ、ブラシ、又は刷毛を用いて除去して作用極とした。対極及び参照極としてそれぞれ金属リチウムを用い、電解液としてエチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比１：１混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた非水系溶液を用いて、アルゴンボックス中で電気化学セルを作製した。
　得られた電気化学セルについて、東洋システム社製の充放電装置（ＴＯＳＣＡＴ－３１００Ｕ）を用いて、以下の手順で初期充電容量を測定した。
　電気化学セルに対して、温度２５℃において、電流値０．５ｍＡ／ｃｍ２で電圧値が０．０１Ｖになるまで定電流充電を行った後、更に電流値が０．０１ｍＡ／ｃｍ２になるまで定電圧充電を行った。この定電流充電及び定電圧充電の時の充電容量を初回充電容量として評価したところ、０．７４ｍＡｈであり、負極３の単位質量当たりの容量（リチウムイオンのドープ量）は５４５ｍＡｈ／ｇであった。
＜非水系リチウム蓄電素子の作製＞
　得られた正極前駆体３及び正極前駆体４を、正極活物質層が１０．０ｃｍ×１０．０ｃｍ（１００ｃｍ２）の大きさになるよう、正極前駆体３を２枚、正極前駆体４を１９枚切り出した。続いて負極３を、負極活物質層が１０．１ｃｍ×１０．１ｃｍ（１０２ｃｍ２）の大きさになるよう２０枚切り出した。また、１０．３ｃｍ×１０．３ｃｍ（１０６ｃｍ２）のポリエチレン製のセパレータ（旭化成株式会社製、厚み１０μｍ）を４０枚用意した。これらを、最外層が正極前駆体３で、且つ塗工液２を塗工した正極活物質層が負極と対向しないよう最外層に配置し、正極前駆体３、セパレータ、負極３、セパレータ、正極前駆体４の順に、セパレータを挟んで正極活物質層と負極活物質層とが対向するよう積層し、電極積層体を得た。得られた電極積層体に正極端子及び負極端子を超音波溶接し、アルミラミネート包材で形成された容器に入れ、電極端子部を含む３辺をヒートシールによりシールした。
　アルミラミネート包材の中に収納された電極積層体に、大気圧下、温度２５℃、露点－４０℃以下のドライエアー環境下にて、非水系電解液１を約７０ｇ注入した。電極積層体及び非水系電解液を収納しているアルミラミネート包材を減圧チャンバーの中に入れ、大気圧から－８７ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻し、５分間静置した。その後、チャンバー内の包材を大気圧から－８７ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻す操作を４回繰り返したのち、１５分間静置した。さらに、チャンバー内の包材を大気圧から－９１ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻した。同様に減圧し、大気圧に戻す操作を合計７回繰り返した（大気圧から、それぞれ－９５ｋＰａ，－９６ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－８１ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－９７ｋＰａまで減圧した）。以上の手順により、非水系電解液１を電極積層体に含浸させた。
　その後、非水系電解液１を含浸させた電極積層体を減圧シール機に入れ、－９５ｋＰａに減圧した状態で、１８０℃で１０秒間、０．１ＭＰａの圧力でシールすることによりアルミラミネート包材を封止した。
［リチウムドープ］
　封止後に得られた電極積層体を、温度２５℃、露点－６０℃、酸素濃度１ｐｐｍのアルゴンボックス内に入れた。アルミラミネート包材の余剰部を切断して開封し、松定プレシジョン社製の電源（Ｐ４ＬＴ１８－０．２）を用いて、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を７２時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行った。リチウムドープ終了後、富士インパルス社製のヒートシール機（ＦＡ－３００）を用いてアルミラミネートを封止した。
［エージング］
　リチウムドープ後の電極積層体をアルゴンボックスから取り出し、２５℃環境下、１００ｍＡで電圧３．８Ｖに到達するまで定電流放電を行った後、３．８Ｖ定電流放電を１時間行うことにより、電圧を３．８Ｖに調整した。続いて、電極積層体を６０℃の恒温槽に４８時間保管した。
［ガス抜き］
　エージング後の電極積層体を、温度２５℃、露点－４０℃のドライエアー環境下でアルミラミネート包材の一部を開封した。続いて、減圧チャンバーの中に電極積層体を入れ、ダイヤフラムポンプ（ＫＮＦ社製、Ｎ８１６．３ＫＴ．４５．１８）を用いて大気圧から－８０ｋＰａまで３分間かけて減圧した後、３分間かけて大気圧に戻す操作を合計３回繰り返した。その後、減圧シール機に電極積層体を入れ、－９０ｋＰａに減圧した後、２００℃で１０秒間、０．１ＭＰａの圧力でシールすることによりアルミラミネート包材を封止し、非水系リチウム蓄電素子を作製した。以上の手順により、非水系リチウム蓄電素子を４個作製した。
＜非水系リチウム蓄電素子の評価＞
［静電容量Ｆａの測定］
　得られた非水系リチウム蓄電素子の内の１個について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス福島株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２Ｃの電流値（１．６Ａ）で３．８Ｖに到達するまで定電流充電を行い、続いて３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分行った。その後、２．２Ｖまで２Ｃの電流値（１．６Ａ）で定電流放電を施した際の容量をＱ［Ｃ］とし、Ｆ＝Ｑ／（３．８－２．２）により算出した静電容量Ｆａは、１７６３Ｆであった。
［内部抵抗Ｒａの測定］
　非水系リチウム蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス福島株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２０Ｃの電流値（１６Ａ）で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分間行った。その後サンプリング時間を０．１秒とし、２０Ｃの電流値（１６Ａ）で２．２Ｖまで定電流放電を行い、放電カーブ（時間－電圧）を得た。この放電カーブにおいて、放電時間２秒及び４秒の時点における電圧値から、直線近似にて外挿して得られる放電時間＝０秒における電圧をＥｏとし、降下電圧ΔＥ＝３．８－Ｅｏ、及びＲ＝ΔＥ／（電流値２０Ｃ）により内部抵抗Ｒａを算出したところ、０．５７ｍΩであった。
［高負荷充放電サイクル試験］
　非水系リチウム蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス福島株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２００Ｃの電流値（１６０Ａ）で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて２００Ｃの電流値で２．２Ｖに到達するまで定電流放電を行う充放電操作を休止なしの条件で６００００回繰り返した。サイクル終了後に内部抵抗Ｒｂを測定したところ０．６３ｍΩであり、Ｒｂ／Ｒａ＝１．１１であった。
［高温保存試験］
　得られた残りの非水系リチウム蓄電素子の１個について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、１００Ｃの電流値（８０Ａ）で４．０Ｖに到達するまで定電流充電し、次いで、４．０Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で１０分間行った。次いで、セルを６０℃環境下に保存し、２週間毎に６０℃環境下から取り出し、同様の充電操作にてセル電圧を４．０Ｖに充電した後、再びセルを６０℃環境下で保存した。この操作を２か月間繰り返し実施し、保存試験開始前のセル体積Ｖａ、保存試験２か月後のセルの体積Ｖｂをフロリナート（商標登録、スリーエムジャパン株式会社）ＦＣ－４０を測定溶媒として２５℃環境下、アルキメデス法により測定した。Ｖｂ－Ｖａにより求めたガス発生量を静電容量Ｆａにより規格化した値Ｂは１．５１×１０－３ｃｃ／Ｆであった。
［過充電試験］
　得られた残りの非水系リチウム蓄電素子の１個について、負極端子、正極端子、及び外装体の中央部に熱電対を貼り付け、２５℃に設定した防爆仕様の恒温槽内で、高砂製作所製の電源（ＥＬＺ－１７５）を用いて、２０Ｃ（１６Ａ）の電流値で４．０Ｖに到達するまで定電流充電し、次いで、４．０Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を１０分間行った。その後、設定電圧を８．０Ｖとし、２０Ｃ（１６Ａ）の電流値で３分間充電を継続した。この時の過充電試験中の電圧及び温度のサンプリング時間を１秒間隔とした。過充電試験時の負極端子部の最大到達温度は４２℃であり、過充電試験後の非水系リチウム蓄電素子の状態は開裂であった。
［Ｃｘ１、Ｃｙ１及びＣｘ２、Ｃｙ２の算出］
　得られた残りの非水系リチウム蓄電素子を電圧２．９Ｖに調整し、露点温度－７２℃のアルゴンボックス中で解体し、電極積層体の最外層に配置された２枚の正極（リチウムドープ前の正極前駆体３に対応する）をそれぞれ１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切り出した。得られた正極を３０ｇのジエチルカーボネート溶媒に浸し、時折ピンセットで正極を動かし、１０分間洗浄した。続いて正極を取り出し、アルゴンボックス中で５分間風乾させ、新たに用意した３０ｇのジエチルカーボネート溶媒に正極を浸し、上記と同様の方法にて１０分間洗浄した。洗浄された正極をアルゴンボックスから取り出し、真空乾燥機（ヤマト科学製、ＤＰ３３）を用いて、温度２５℃、圧力１ｋＰａの条件にて２０時間乾燥し、正極試料２を２枚得た。
　得られた正極試料２の内の１枚を１００ｇのエタノールに浸し、容器に蓋をして２５℃環境下、３日間静置した。その後正極試料を取り出し、１２０℃、５ｋＰａの条件にて１０時間真空乾燥した。洗浄後のエタノール溶液について、予め検量線を作成した条件にてＧＣ／ＭＳを測定し、ジエチルカーボネートの存在量が１％未満であることを確認した。続いて正極試料２を５ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切断し、一方を正極Ｃｘ０とし、残りを正極Ｃｙ０とし、スパチュラ、ブラシ、刷毛を用いて正極Ｃｘ０のＣｙ面の正極活物質層、及び正極Ｃｙ０のＣｘ面の正極活物質層を取り除いた。正極活物質層を取り除いた後の正極Ｃｘ０の重量Ｍ０ｘは０．４３１ｇ、正極Ｃｙ０の重量Ｍ０ｙは０．３５３ｇであった。続いて、正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０をそれぞれ１００ｇの蒸留水に十分に浸し、容器に蓋をして４５℃環境下、３日間静置した。その後正極を取り出し、１５０℃、３ｋＰａの条件にて１２時間真空乾燥した。真空乾燥後の重量Ｍ１ｘは０．３４３ｇであり、重量Ｍ１ｙは０．３４５ｇであった。洗浄後の蒸留水について、予め検量線を作成した条件にてＧＣ／ＭＳを測定し、エタノールの存在量が１％未満であることを確認した。その後、スパチュラ、ブラシ、刷毛を用いて正極Ｃｘ０及び正極Ｃｙ０の正極活物質層を全て取り除き、正極集電体の重量Ｍ２ｘ及びＭ２ｙを測定したところ、それぞれ０．２００ｇであった。（５）式及び（６）式より、Ｃｘ１＝１７．６ｇ／ｍ２、Ｃｙ１＝１．６ｇ／ｍ２、Ｃｘ２＝２８．６ｇ／ｍ２、Ｃｙ２＝２９．０ｇ／ｍ２であった。算出されたＣｘ２及びＣｙ２から、Ｃｘ２／Ｃｙ２＝０．９９であった。
［顕微ラマン分光測定］
　Ａｒボックス中で大気非暴露を維持した状態のまま、上記得られた残りの正極試料２から１ｃｍ×１ｃｍの小片を２枚切り出し、スパチュラ、ブラシ、刷毛を用いてＣｙ面の正極活物質層を取り除いたものを試料Ｓｘとし、Ｃｘ面の正極活物質層を取り除いたものを試料Ｓｙとし、顕微ラマン分光測定用のサンプルとした。
（測定）
　炭酸イオンマッピングは、レニショー社の顕微ラマン分光装置ｉｎＶｉａ　Ｒｅｆｌｅｘを用いて実施した。励起光のレーザーの波長は５３２ｎｍとし、長作動距離の５０倍対物レンズを用いて、試料位置で約０．７ｍＷのパワーとなるよう集光した。正極断面の厚み方向に９０μｍ、厚み方向と垂直方向に３０μｍの範囲を１μｍ間隔で点走査し、各測定点のラマンスペクトルを得た。ラマンスペクトルで１０８６ｃｍ－１に観測される炭酸イオンによるピークについて、１０７１ｃｍ－１から１１０４ｃｍ－１に直線のベースラインを引き、ベースラインより正の領域に現れる面積とベースラインより負に現れる面積をそれぞれピーク面積として算出した。ベースラインより負に現れる面積の符号は負の値となるようにした。この炭酸イオンのピーク面積の空間分布として描き、炭酸イオンのイメージング画像を得た。
（炭酸イオンマッピングの面積Ｓｘ及びＳｙの算出）
　炭酸イオンマッピングの面積Ｓｘ及びＳｙを以下のように算出した。試料Ｓｘの表面の各測定位置で得られた２７００点のラマンスペクトルにおいて１０７１、１１０４ｃｍ－１の位置で直線のベースラインを設定し、ベースラインよりも高い部分の面積を正に、低い部分の面積を負として面積（ａ）のマッピングデータを作成した。続いて、面積（ａ）の最大値から最小値を１００個の区間数に分割してヒストグラム１を作成し、最大度数を与える面積値より負側の部分について、ガウス関数を用いて、最小二乗法でフィッティングすることで、ノイズ成分をガウス関数で近似した。元のヒストグラム１からこのフィッティングしたガウス関数を引いた差分をＣＯ３ ２－のピーク面積のヒストグラム２とした。このヒストグラム２において、最大頻度を与える面積（ｂ）以上の累積頻度をＣＯ３ ２－イオンのマッピング度数を求めたところ、９２１であった。これを全体の度数２７００で除することによって、炭酸イオンマッピングの面積Ｓｘを算出したところ、Ｓｘ＝３４．１％であった。同様に試料Ｓｙの炭酸イオンマッピングの面積Ｓｙを算出したところ、Ｓｙ＝６．９％であった。
［Ｃｙ３及びＡｙ３の算出］
　Ａｒボックス中で大気非暴露を維持した状態のまま、残りの正極試料２を１０ｃｍ×５ｃｍの大きさに切断し、スパチュラ、ブラシ、又は刷毛を用いてＣｘ面の正極活物質層を取り除いた。得られた正極試料２を３０ｇのジエチルカーボネート溶媒で１０分間洗浄し、大気非暴露を維持した状態のまま、サイドボックス中で真空乾燥させた。乾燥後の正極電極体を、大気非暴露を維持した状態でサイドボックスからＡｒボックスに移し、重水で浸漬抽出して、正極電極体抽出液を得た。抽出液の解析は、イオンクロマトグラフィー（ＩＣ）及び１Ｈ－ＮＭＲにて行い、求めた正極電極体抽出液中の各化合物の濃度Ｃ（ｍｏｌ／ｍｌ）、抽出に用いた重水の体積Ｄ（ｍｌ）、及び抽出に用いた正極の活物質の質量Ｅ（ｇ）から、下記（７）式により、正極電極体に堆積する各化合物の、正極活物質単位質量当たりの存在量Ｃｙ３（ｍｏｌ／ｇ）を求めた。
　Ｃｙ３＝Ｃ×Ｄ／Ｅ　　　・・・（７）
　なお、抽出に用いた正極活物質層の質量は、以下の方法によって求めた。
　重水抽出後に残った正極電極体の集電体からスパチュラ、ブラシ、又は刷毛を用いて正極活物質層を剥がし取り、剥がし取った正極活物質層を、水洗した後、真空乾燥した。真空乾燥して得た正極活物質層を、ＮＭＰにより洗浄した。続いて、得られた正極活物質層を再度真空乾燥した後、秤量することにより、抽出に用いた正極活物質層の質量を調べた。
　（１Ｈ－ＮＭＲの測定）
　正極電極体抽出液を３ｍｍφＮＭＲチューブ（株式会社シゲミ製ＰＮ－００２）に入れ、１，２，４，５－テトラフルオロベンゼン入りの重水素化クロロホルムの入った５ｍｍφＮＭＲチューブ（日本精密科学株式会社製Ｎ－５）に挿し込み、二重管法にて、１Ｈ ＮＭＲ測定を行った。１，２，４，５－テトラフルオロベンゼンのシグナル７．１ｐｐｍ（ｍ，２Ｈ）で規格化して、観測された各化合物の積分値を求めた。
　また、濃度既知のジメチルスルホキシドの入った重水素化クロロホルムを３ｍｍφＮＭＲチューブ（株式会社シゲミ製ＰＮ－００２）に入れ、上記と同一の１，２，４，５－テトラフルオロベンゼン入りの重水素化クロロホルムの入った５ｍｍφＮＭＲチューブ（日本精密科学株式会社製Ｎ－５）に挿し込み、二重管法にて、１Ｈ ＮＭＲ測定を行った。上記と同様に、１，２，４，５－テトラフルオロベンゼンのシグナル７．１ｐｐｍ（ｍ，２Ｈ）で規格化して、ジメチルスルホキシドのシグナル２．６ｐｐｍ（ｓ，６Ｈ）の積分値を求めた。用いたジメチルスルホキシドの濃度と積分値の関係から、正極電極体抽出液中の各化合物の濃度Ｃを求めた。
　１Ｈ ＮＭＲスペクトルの帰属は、以下のとおりである。
　（ＬｉＯＣＨ２ＣＨ２ＯＬｉについて）
　　ＬｉＯＣＨ２ＣＨ２ＯＬｉのＣＨ２：３．７ｐｐｍ（ｓ，４Ｈ）
　　ＣＨ３ＯＬｉ：３．３ｐｐｍ（ｓ，３Ｈ）
　　ＣＨ３ＣＨ２ＯＬｉのＣＨ３：１．２ｐｐｍ（ｔ，３Ｈ）
　　ＣＨ３ＣＨ２ＯＬｉのＣＨ２Ｏ：３．７ｐｐｍ（ｑ，２Ｈ）上記のように、ＬｉＯＣＨ２ＣＨ２ＯＬｉのＣＨ２のシグナル（３．７ｐｐｍ）は、ＣＨ３ＣＨ２ＯＬｉのＣＨ２Ｏのシグナル（３．７ｐｐｍ）と重なるため、ＣＨ３ＣＨ２ＯＬｉのＣＨ３のシグナル（１．２ｐｐｍ）から算出されるＣＨ３ＣＨ２ＯＬｉのＣＨ２Ｏ相当分を除いて、ＬｉＯＣＨ２ＣＨ２ＯＬｉ量を算出する。
　上記解析により求めた各化合物の抽出液中の濃度、及び抽出に用いた重水の体積、抽出に用いた正極の活物質質量より、Ｃｙ面に含まれるＬｉＯＣＨ２ＣＨ２ＯＬｉの濃度Ｃｙ３が８９．９×１０－４ｍｏｌ／ｇであった。
　上記と同様の方法でＣｙ面と対向する負極活物質層中に含まれるＬｉＯＣＨ２ＣＨ２ＯＬｉの濃度Ａｙ３が４８．３×１０－４ｍｏｌ／ｇであった。
＜実施例３２＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３３＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３４＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３５＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３６＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．６Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．６Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３７＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３８＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例３９＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．３Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．３Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例３７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４０＞
　活性炭２ａ２を４７．２質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを４２．０質量部、ケッチェンブラックを２．５質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．３質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を７．０質量部用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で塗工液３を得た。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液１、もう一方の面に塗工液３を塗工して正極前駆体５を作製し、正極前駆体３の代わりに正極前駆体５を用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４１＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４２＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４３＞
　活性炭２ａ２を６８．０質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを１５．０質量部、ケッチェンブラックを５．２質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を２．８質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を９．０質量部用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で塗工液４を得た。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液１、もう一方の面に塗工液４を塗工して正極前駆体６を作製し、正極前駆体３の代わりに正極前駆体６を用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４４＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４５＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４６＞
　活性炭２ａ２を７３．０質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを１０．０質量部、ケッチェンブラックを５．２質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を２．８質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を９．０質量部用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で塗工液５を得た。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液１、もう一方の面に塗工液５を塗工して正極前駆体７を作製し、正極前駆体３の代わりに正極前駆体７を用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４７＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４６と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例４８＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を２４時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４６と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２７＞
　活性炭２ａ２を７８．０質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを３．０質量部、ケッチェンブラックを７．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を３．０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を９．０質量部用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で塗工液６を得た。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液１、もう一方の面に塗工液６を塗工して正極前駆体８を作製し、正極前駆体３の代わりに正極前駆体８を用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２８＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例２７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例２９＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例２７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３０＞
　活性炭２ａ２を８１．０質量部、ケッチェンブラックを７．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を３．０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を９．０質量部用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で塗工液７を得た。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液１、もう一方の面に塗工液７を塗工して正極前駆体９を作製し、正極前駆体３の代わりに正極前駆体９を用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３１＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３２＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３０と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３３＞
　活性炭２ａ２を３５．０質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを５３．０質量部、ケッチェンブラックを２．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．５質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を８．５質量部用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で塗工液８を得た。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液１、もう一方の面に塗工液８を塗工して正極前駆体１０を作製し、正極前駆体３の代わりに正極前駆体１０を用いたこと以外は実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３４＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３５＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３６＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例２７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３７＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例２７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３８＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例２７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例３９＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４０＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４１＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４２＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧５．０Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて５．０Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４３＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧５．０Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて５．０Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４４＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧５．０Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて５．０Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例３３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
　実施例３１～４８、比較例２７～４４の非水系リチウム蓄電素子の評価結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
＜実施例４９＞
＜正極前駆体の製造＞
　活性炭１ａ２を５０．５質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを３８．０質量部、ケッチェンブラックを２．７質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．４質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を７．４質量部用いたこと以外は実施例１と同様の方法で塗工液９を得た。
　活性炭１ａ２を４５．５質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを４５．０質量部、ケッチェンブラックを３．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．５質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を５．０質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合したこと以外は上記と同様の方法で塗工液１０を得た。
　塗工液９及び塗工液１０の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した結果、塗工液９の粘度（ηｂ）は２，３５０ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は３．９、塗工液１０の粘度（ηｂ）は２，１２０ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は３．７であった。
　また、得られた塗工液の分散度をヨシミツ精機社製の粒ゲージを用いて測定した結果、塗工液９の粒度は３４μｍ、塗工液１０の粒度は３２μｍであった。
　東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて、厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液９、もう一方の面に塗工液１０を塗工速度１ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して正極前駆体１１を得た。
　続いて、上記と同様の方法で厚さ１５μｍのアルミニウム箔の両面に塗工液９を塗工し、正極前駆体１２を得た。
　得られた正極前駆体１１及び正極前駆体１２を、ロールプレス機を用いて圧力６ｋＮ／ｃｍ、及びプレス部の表面温度２５℃の条件下でプレスした。プレスされた正極前駆体１１及び正極前駆体１２の全厚を、小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、正極前駆体１１及び正極前駆体１２の任意の１０か所で測定した。測定された全厚の平均値からアルミニウム箔の厚さを引いて、正極前駆体１２の正極活物質層の膜厚を求めた結果、正極活物質層の膜厚（塗工液９を塗工した膜厚）は、片面あたり５２μｍであり、正極前駆体１１の塗工液１０を塗工した正極活物質層の膜厚は、片面あたり５３μｍであった。
＜負極の製造＞
　実施例１５で作製した複合多孔質炭素材料１ａを負極活物質として用いて負極を製造した。
　複合多孔質炭素材料１ａを８４質量部、アセチレンブラックを１０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を６質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。
　得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した結果、粘度（ηｂ）は２，７８９ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は４．３であった。
　塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて、厚さ１０μｍの電解銅箔の両面に塗工速度２ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１２０℃で乾燥して負極４を得た。得られた負極４を、ロールプレス機を用いて圧力５ｋＮ／ｃｍ、及びプレス部の表面温度２５℃の条件下でプレスした。
　プレスされた負極４の全厚を、小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、負極４の任意の１０か所で測定した。測定された全厚の平均値から銅箔の厚さを引いて、負極４の負極活物質層の膜厚を求めた。その結果、負極活物質層の膜厚は、片面あたり４０μｍであった。
［負極単位重量当たり容量の測定］
　得られた負極４を１．４ｃｍ×２．０ｃｍ（２．８ｃｍ２）の大きさに１枚切り出し、銅箔の両面に塗工された負極活物質層の片方の層をスパチュラ、ブラシ、刷毛を用いて除去して作用極とした。対極及び参照極としてそれぞれ金属リチウムを用い、電解液としてエチレンカーボネート（ＥＣ）とエチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）の体積比１：１混合溶媒に、ＬｉＰＦ６を１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で溶解させた非水系溶液を用いて、アルゴンボックス中で電気化学セルを作製した。
　得られた電気化学セルについて、東洋システム社製の充放電装置（ＴＯＳＣＡＴ－３１００Ｕ）を用いて、以下の手順で初期充電容量を測定した。
　電気化学セルに対して、温度２５℃において、電流値０．５ｍＡ／ｃｍ２で電圧値が０．０１Ｖになるまで定電流充電を行った後、更に電流値が０．０１ｍＡ／ｃｍ２になるまで定電圧充電を行った。この定電流充電及び定電圧充電の時の充電容量を初回充電容量として評価したところ、１．６ｍＡｈであり、負極４の単位質量当たりの容量（リチウムイオンのドープ量）は１４６０ｍＡｈ／ｇであった。
＜非水系リチウム蓄電素子の作製＞
　得られた正極前駆体１１及び正極前駆体１２を、正極活物質層が１０．０ｃｍ×１０．０ｃｍ（１００ｃｍ２）の大きさになるよう、正極前駆体１１を２枚、正極前駆体１２を１９枚切り出した。続いて負極４を、負極活物質層が１０．１ｃｍ×１０．１ｃｍ（１０２ｃｍ２）の大きさになるよう２０枚切り出した。また、１０．３ｃｍ×１０．３ｃｍ（１０６ｃｍ２）のポリエチレン製のセパレータ（旭化成製、厚み１０μｍ）を４０枚用意した。これらを、最外層が正極前駆体１１で、且つ塗工液１０を塗工した正極活物質層が負極と対向しないよう最外層に配置し、正極前駆体１１、セパレータ、負極４、セパレータ、正極前駆体１２の順に、セパレータを挟んで正極活物質層と負極活物質層とが対向するよう積層し、電極積層体を得た。その後、実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５０＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５１＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５２＞
　炭酸リチウムの代わりに酸化リチウムを用いたこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５３＞
　炭酸リチウムの代わりに水酸化リチウムを用いたこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４５＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４６＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４７＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４８＞
　活性炭１ａ２を８１．０質量部、ケッチェンブラックを７．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を３．０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を９．０質量部用いたこと以外は実施例４９と同様の方法で塗工液１１を得た。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液９、もう一方の面に塗工液１１を塗工して正極前駆体１３を作製し、正極前駆体１１の代わりに正極前駆体１３を用いたこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例４９＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例４８と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５０＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例４８と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５１＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例５２と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５２＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．１Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．１Ｖ定電圧充電を７２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例５３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５３＞
　活性炭１ａ２を２３．０質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを５８．０質量部、ケッチェンブラックを７．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を３．０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を９．０質量部用いて塗工液１２を作製した。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液９、もう一方の面に塗工液１２を塗工して正極前駆体１４を作製し、実施例３１と同様の方法で正極活物質層の膜厚を測定したところ、塗工液９を塗工した正極活物質層の膜厚は５３μｍ、塗工液１２を塗工した正極活物質層の膜厚は３０μｍであった。正極前駆体１１の代わりに正極前駆体１４を用いたこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５４＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例５３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５５＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例５３と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５６＞
　活性炭１ａ２を７６．０質量部、平均粒子径２．５μｍの炭酸リチウムを５．０質量部、ケッチェンブラックを７．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を３．０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を９．０質量部用いて塗工液１３を作製した。厚さ１５μｍのアルミニウム箔の片面に塗工液９、もう一方の面に塗工液１３を塗工して正極前駆体１５を作製し、実施例３１と同様の方法で正極活物質層の膜厚を測定したところ、塗工液９を塗工した正極活物質層の膜厚は５３μｍ、塗工液１３を塗工した正極活物質層の膜厚は７２μｍであった。正極前駆体１１の代わりに正極前駆体１５を用いたこと以外は実施例４９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５７＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例５６と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５８＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例５６と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５４＞
　正極前駆体４を１２．０ｃｍ×２２０．０ｃｍの大きさに切断し（正極活物質層の大きさが１０．０ｃｍ×２２０．０ｃｍ、正極集電体上に正極活物質層が塗工されていない正極未塗工部が２．０ｃｍ×２２０．０ｃｍである。）、負極３を１２．１×２１０．０ｃｍの大きさに切断し（負極活物質層の大きさが１０．１ｃｍ×２１０．０ｃｍ、負極集電体上に負極活物質層が塗工されていない負極未塗工部が２．０ｃｍ×２１０．０ｃｍである。）、ポリエチレン製のセパレータ（旭化成製、厚み１０μｍ）を用いて捲回し、電極積層体を作製した。この際、正極活物質層と負極活物質層がセパレータを介して対向し、正極未塗工部と負極未塗工部がそれぞれ電極積層体の反対方向から突出し、電極積層体の最外層に正極前駆体４が配置されるようにして楕円形状に捲回した。得られた電極積層体に正極端子及び負極端子を超音波溶接し、アルミラミネート包材で形成された容器に入れ、電極端子部を含む３辺をヒートシールによりシールした。その後、実施例３１と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５５＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例５４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５６＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例５４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５７＞
　正極前駆体３を用い、塗工液２が塗布された面が電極積層体の最外層に配置されるように電極積層体を作製したこと以外は実施例５４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５８＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例５７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜実施例５９＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は実施例５７と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例５９＞
　正極前駆体８を用い、塗工液６が塗布された面が電極積層体の最外層に配置されるように電極積層体を作製したこと以外は実施例５４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例６０＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例５９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例６１＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例５９と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例６２＞
　正極前駆体１０を用い、塗工液８が塗布された面が電極積層体の最外層に配置されるように電極積層体を作製したこと以外は実施例５４と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例６３＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を３６時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例６２と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
＜比較例６４＞
　リチウムドープ操作の非水系リチウム蓄電素子の初期充電において、電流値１００ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を１２時間継続することにより、負極にリチウムドープを行ったこと以外は比較例６２と同様の方法で非水系リチウム蓄電素子を作製した。
　実施例４９～５９、比較例４５～６４の非水系リチウム蓄電素子の評価結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　理論に限定されないが、第二の実施形態の非水系リチウム蓄電素子は、電極積層体の最外層に配置された正極活物質層Ｃｘ面に含まれる面積当たり炭酸塩量Ｃｘ１が５．０以上２５．０以下であり、Ｃｘ面の裏面の正極活物質層Ｃｙ面に含まれる面積当たり炭酸塩量をＣｙ１が０．１以上８．０以下であり、Ｃｘ１＞Ｃｙ１である場合に、過充電の際にＣｘ面に含まれるリチウム化合物が徐々に分解してガス発生し、外装体を穏やかな条件で開裂させることができるために温度上昇を抑制することができたと考えられる。
　また、式（１）～（３）で表される化合物が正極表面に存在することで、正極中のリチウム化合物と非水系電解液の反応を抑制することができ、高温保存試験におけるガス発生を抑制できたと考えられる。
　以下、第三の実施形態の実施例及び比較例について具体的に説明する。
＜実施例６０＞
［炭酸リチウムの粉砕］
　平均粒子径５１μｍの炭酸リチウム２００ｇを、アイメックス社製の粉砕機（液体窒素ビーズミルＬＮＭ）を用い、液体窒素で－１９６℃に冷却化した後、ドライアイスビーズを用い、周速１０．０ｍ／ｓにて９分間粉砕した。－１９６℃で熱変性を防止し、脆性破壊することにより得られた炭酸リチウムについて平均粒子径を測定することで仕込みの炭酸リチウム粒子径を求めたところ、２．５μｍであった。
［正極活物質の調製］
［活性炭１ａ３の調製］
　破砕されたヤシ殻炭化物を、小型炭化炉において窒素中、５００℃において３時間炭化処理して炭化物を得た。得られた炭化物を賦活炉内へ入れ、１ｋｇ／ｈの水蒸気を予熱炉で加温した状態で賦活炉内へ導入し、９００℃まで８時間かけて昇温して賦活した。賦活後の炭化物を取り出し、窒素雰囲気下で冷却して、賦活された活性炭を得た。得られた活性炭を１０時間通水洗浄した後に水切りした。その後、１１５℃に保持された電気乾燥機内で１０時間乾燥した後に、ボールミルで１時間粉砕を行うことにより、活性炭１ａ３を得た。
　この活性炭１ａ３について、島津製作所社製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２０００Ｊ）を用いて平均粒子径を測定した結果、４．１μｍであった。また、ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積が２３６０ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖ１）が０．５２ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖ２）が０．８８ｃｃ／ｇ、Ｖ１／Ｖ２＝０．５９であった。
［活性炭２ａ３の調製］
　フェノール樹脂について、窒素雰囲気下、焼成炉中６００℃において２時間の炭化処理を行った後、ボールミルにて粉砕し、分級を行って平均粒子径７．０μｍの炭化物を得た。この炭化物とＫＯＨとを、質量比１：５で混合し、窒素雰囲下、焼成炉中８００℃において１時間加熱して賦活化を行った。その後濃度２ｍｏｌ／Ｌに調整した希塩酸中で１時間撹拌洗浄を行った後、蒸留水でｐＨ５～６の間で安定するまで煮沸洗浄した後に乾燥を行うことにより、活性炭２ａ３を得た。
　この活性炭２ａ３について、島津製作所社製レーザー回折式粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ－２０００Ｊ）を用いて平均粒子径を測定した結果、７．１μｍであった。ユアサアイオニクス社製細孔分布測定装置（ＡＵＴＯＳＯＲＢ－１　ＡＳ－１－ＭＰ）を用いて細孔分布を測定した。その結果、ＢＥＴ比表面積が３６２７ｍ２／ｇ、メソ孔量（Ｖ１）が１．５０ｃｃ／ｇ、マイクロ孔量（Ｖ２）が２．２８ｃｃ／ｇ、Ｖ１／Ｖ２＝０．６６であった。
［正極塗工液の調製］
　正極活物質として上記で得た活性炭１ａ３又は２ａ３を、仕込みのリチウム化合物として上記で得た炭酸リチウムを用いて下記方法で正極塗工液を製造した。
　活性炭１ａ３又は２ａ３を５９．５質量部、炭酸リチウムを２８．０質量部、ケッチェンブラックを３．０質量部、ＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）を１．５質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を８．０質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１７．０ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。
　得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した。その結果、粘度（ηｂ）は２，７００ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は３．５であった。また、得られた塗工液の分散度をヨシミツ精機社製の粒ゲージを用いて測定した。その結果、粒度は３５μｍであった。
［正極前駆体の調製］
　上記塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて厚み１５μｍのアルミニウム箔の片面又は両面に塗工速度１ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度１００℃で乾燥して正極前駆体を得た。得られた正極前駆体についてロールプレス機を用いて圧力４ｋＮ／ｃｍ、プレス部の表面温度２５℃の条件でプレスを実施した。上記で得られた正極前駆体の正極活物質層の膜厚を小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、正極前駆体の任意の１０か所で測定した厚さの平均値から、アルミニウム箔の厚さを引いて求めた。その結果、正極活物質層の膜厚は片面あたり６１μｍであった。
［負極の調製］
　平均粒子径３．０μｍ、ＢＥＴ比表面積が１，７８０ｍ２／ｇの市販のヤシ殻活性炭１５０ｇをステンレススチールメッシュ製の籠に入れ、石炭系ピッチ（軟化点：５０℃）２７０ｇを入れたステンレス製バットの上に置き、両者を電気炉（炉内有効寸法３００ｍｍ×３００ｍｍ×３００ｍｍ）内に設置して、熱反応を行うことにより、複合炭素材料１ａ３を得た。この熱処理は窒素雰囲気下で行い、６００℃まで８時間で昇温し、同温度で４時間保持する方法によった。続いて自然冷却により６０℃まで冷却した後、複合炭素材料１ａ３を炉から取り出した。
　得られた複合炭素材料１ａ３について、上記と同様の方法で平均粒子径及びＢＥＴ比表面積を測定した。その結果、平均粒子径は３．２μｍ、ＢＥＴ比表面積は２６２ｍ２／ｇであった。石炭系ピッチ由来の炭素質材料の活性炭に対する質量比率は７８％であった。
　次いで、複合炭素材料１ａ３を負極活物質として用いて負極を製造した。
　複合炭素材料１ａ３を８５質量部、アセチレンブラックを１０質量部、及びＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）を５質量部、並びにＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を混合し、それをＰＲＩＭＩＸ社製の薄膜旋回型高速ミキサーフィルミックスを用いて、周速１５ｍ／ｓの条件で分散して塗工液を得た。得られた塗工液の粘度（ηｂ）及びＴＩ値を東機産業社のＥ型粘度計ＴＶＥ－３５Ｈを用いて測定した。その結果、粘度（ηｂ）は２，７８９ｍＰａ・ｓ、ＴＩ値は４．３であった。上記塗工液を東レエンジニアリング社製のダイコーターを用いて厚さ１０μｍの電解銅箔の両面に塗工速度１ｍ／ｓの条件で塗工し、乾燥温度８５℃で乾燥して負極を得た。得られた負極を、ロールプレス機を用いて圧力４ｋＮ／ｃｍ、プレス部の表面温度２５℃の条件でプレスした。上記で得られた負極の負極活物質層の膜厚を小野計器社製膜厚計Ｌｉｎｅａｒ　Ｇａｕｇｅ　Ｓｅｎｓｏｒ　ＧＳ－５５１を用いて、負極の任意の１０か所で測定した厚さの平均値から、銅箔の厚さを引いて求めた。その結果、負極の負極活物質層の膜厚は片面あたり４０μｍであった。
［電解液の調製］
　有機溶媒として、エチレンカーボネート（ＥＣ）：メチルエチルカーボネート（ＭＥＣ）＝３３：６７（体積比）の混合溶媒を用い、全電解液に対してＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２及びＬｉＰＦ６の濃度比が７５：２５（モル比）であり、かつＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２及びＬｉＰＦ６の濃度の和が１．２ｍｏｌ／Ｌとなるようにそれぞれの電解質塩を溶解して得た溶液を非水系電解液として使用した。
　ここで調製した電解液におけるＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２及びＬｉＰＦ６の濃度は、それぞれ、０．９ｍｏｌ／Ｌ及び０．３ｍｏｌ／Ｌであった。
［非水系リチウム蓄電素子の調製］
［組立］
　得られた両面負極と両面正極前駆体を１２ｃｍ×２３０ｃｍ（２７６０ｃｍ２）にカットした。負極と正極前駆体はそれぞれ未塗工部を有する。この未塗工部は端部側から幅２ｃｍで形成されていた。未塗工部が互いに反対方向となるように、それぞれ厚み１５μｍの微多孔膜セパレータを挟み、かつセパレータから未塗工部が突出するようにして楕円形状に捲回し、捲回体をプレスして扁平形状に成型した。その後、負極と正極前駆体とにそれぞれ負極端子と正極端子を超音波溶接にて接合して捲回体とした。この捲回体を角型のアルミニウム製外装体内に収納した。これを、温度８０℃、圧力５０Ｐａで、乾燥時間６０ｈｒの条件で真空乾燥した。
［注液、含侵、封止］
　アルミニウム製角型外装体内の中に収納された捲回体に、温度２５℃、露点－４０℃以下のドライエアー環境下にて、上記非水系電解液約８０ｇを大気圧下で注入した。続いて、減圧チャンバーの中に非水系リチウム蓄電素子を入れ、常圧から－８７ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻し、５分間静置した。その後、常圧から－８７ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻す操作を４回繰り返した後、１５分間静置した。さらに、大気圧から－９１ｋＰａまで減圧した後、大気圧に戻した。同様に減圧し、大気圧に戻す操作を合計７回繰り返した（それぞれ、大気圧から、－９５ｋＰａ，－９６ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－８１ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－９７ｋＰａ，－９７ｋＰａまで減圧した）。以上の手順により、非水系電解液を電極積層体に含浸させた。
［リチウムドープ］
　得られた非水系リチウム蓄電素子に対して、温度２５℃、露点－４０℃以下のドライエアー環境下にて、東洋システム社製の充放電装置（ＴＯＳＣＡＴ－３１００Ｕ）を用いて、電流値５０ｍＡで電圧４．５Ｖに到達するまで定電流充電を行った後、続けて４．５Ｖ定電圧充電を７２時間継続する手法により初期充電を行い、負極にリチウムドープを行った。
［エージング］
　リチウムドープ後の非水系リチウム蓄電素子を、温度２５℃、露点－４０℃以下のドライエアー環境下にて、１．０Ａで電圧３．０Ｖに到達するまで定電流放電を行った後、３．０Ｖ定電流放電を１時間行うことにより電圧を３．０Ｖに調整した。その後、非水系リチウム蓄電素子を６０℃の恒温槽に６０時間保管した。
［ガス抜き］
　温度２５℃、露点－４０℃以下のドライエアー環境下にて、減圧チャンバーの中に非水系リチウム蓄電素子を入れ、ＫＮＦ社製のダイヤフラムポンプ（Ｎ８１６．３ＫＴ．４５．１８）を用いて大気圧から－８０ｋＰａまで３分間かけて減圧した後、３分間かけて大気圧に戻す操作を合計３回繰り返した。その後、減圧シール機に非水系リチウム蓄電素子を入れ、－９０ｋＰａに減圧した後、アルミニウム製角型外装体内の開口部に作動圧が０．１０ＭＰａであるガス抜き弁付金属製蓋を被せ、レーザーで接合することにより封止した。
　以上の手順により、非水系リチウム蓄電素子が完成した。
［蓄電素子の評価］
［静電容量の測定］
　得られた蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２０Ｃの電流値で３．８Ｖに到達するまで定電流充電を行い、次いで、３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分行った。２．２Ｖまで２Ｃの電流値で定電流放電を施した際の容量をＱとし、Ｆ＝Ｑ／（３．８－２．２）により算出した静電容量Ｆは、１００５Ｆであった。
［Ｒａの算出］
　得られた蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、２０Ｃの電流値で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、次いで、３．８Ｖの定電圧を印加する定電圧充電を合計で３０分間行い、次いで、２０Ｃの電流値で２．２Ｖまで定電流放電を行って、放電カーブ（時間－電圧）を得た。この放電カーブにおいて、放電時間２秒及び４秒の時点における電圧値から、直線近似にて外挿して得られる放電時間＝０秒における電圧をＥｏとし、降下電圧ΔＥ＝３．８－Ｅｏ、及びＲ＝ΔＥ／（２０Ｃ（電流値Ａ））により内部抵抗Ｒａを算出した常温放電内部抵抗Ｒａは１．９１ｍΩであった。
［高負荷充放電サイクル試験後の常温放電内部抵抗上昇率］
　得られた蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、３００Ｃの電流値で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて３００Ｃの電流値で２．２Ｖに到達するまで定電流放電を行う充放電操作を６００００回繰り返した。高負荷充放電サイクル試験後に上記［Ｒａ・Ｆの算出］と同様にして高負荷充放電サイクル試験後の内部抵抗Ｒｂを算出した。このＲｂ（Ω）を、上記［Ｒａ・Ｆの算出］で求めた高負荷充放電サイクル試験前の内部抵抗Ｒａ（Ω）で除して算出した比Ｒｂ／Ｒａは１．２１であった。
［高負荷充放電サイクル試験後の容量回復率］
　得られた蓄電素子について、２５℃に設定した恒温槽内で、富士通テレコムネットワークス株式会社製の充放電装置（５Ｖ，３６０Ａ）を用いて、３００Ｃの電流値で３．８Ｖに到達するまで定電流充電し、続いて３００Ｃの電流値で２．２Ｖに到達するまで定電流放電を行う充放電操作を６００００回繰り返した。サイクル終了後に２０Ｃの電流値で４．５Ｖまで充電し、その後定電圧充電を１時間継続した。その後の静電容量Ｆｂを測定したところ１０７５Ｆであり、Ｆｂ／Ｆ＝１．０７であった。
［漏液及び腐食確認］
　得られた蓄電素子について、８０℃に設定した恒温槽内で、１年間保管し、その後、外装体及びガス抜き弁を目視にて確認したところ、電解液の漏液は確認されなかった。外装体を解体して、外装体内面を観察したところ腐食は確認されなかった。
＜実施例６１～７９、並びに比較例６５～７２＞
　正極活性炭１ａ３及び２ａ３のボールミルによる粉砕時間と、正極塗工液の配合比率を変更して正極を作製し、ガス抜き弁の種類を変更して以下の表５に示すとおりとした他は、実施例６０と同様にして、実施例６１～７９と比較例６５～７２の非水系リチウム蓄電素子をそれぞれ作製し、各種の評価を行った。得られた非水系リチウム蓄電素子の評価結果を以下の表５に示す。
＜実施例８０～８３並びに比較例７３～７８＞
　正極活性炭１ａ３及び２ａ３のボールミルによる粉砕時間と、正極塗工液の配合比率を変更して正極を作製し、ガス抜き弁の種類を変更した。得られた両面負極と両面正極前駆体を１０ｃｍ×１０ｃｍ（１００ｃｍ２）にカットした。最上面と最下面は片面正極前駆体を用い、更に両面負極を２１枚と両面正極前駆体を２０枚とを用い、負極と正極前駆体との間に、厚み１５μｍの微多孔膜セパレータを挟んで積層した他は、実施例６０と同様にして実施例８０～８３と比較例７３～７８の非水系リチウム蓄電素子をそれぞれ作製し、各種の評価を行った。得られた非水系リチウム蓄電素子の評価結果を以下の表５に示す。
＜比較例７９＞
　正極活性炭１ａ３及び２ａ３のボールミルによる粉砕時間と、正極塗工液の配合比率を変更して正極を作製し、ガス抜き弁の種類を変更した。得られた両面負極と両面正極前駆体を１２ｃｍ×２３０ｃｍ（２７６０ｃｍ２）にカットした。両面負極の活物質領域の片面に厚さ３０μｍ、９ｃｍ×２２０ｃｍ（１９８０ｃｍ２）の金属リチウムを０．３ｋｇｆ／ｃｍ２の面圧となるようにロールプレスにて圧着した他は、実施例６０と同様にして非水系リチウム蓄電素子をそれぞれ作製し、各種の評価を行った。得られた非水系リチウム蓄電素子の評価結果を以下の表５に示す。
＜比較例８０＞
　正極活性炭１ａ３及び２ａ３のボールミルによる粉砕時間と、正極塗工液の配合比率を変更して正極を作製し、ガス抜き弁の種類を変更した。得られた両面負極と両面正極前駆体を１０ｃｍ×１０ｃｍ（１００ｃｍ２）にカットした。両面負極の活物質領域の片面に厚さ３０μｍ、９ｃｍ×９ｃｍ（８１ｃｍ２）の金属リチウムを０．３ｋｇｆ／ｃｍ２の面圧となるようにロールプレスにて圧着した他は、実施例６０と同様にして非水系リチウム蓄電素子をそれぞれ作製し、各種の評価を行った。得られた非水系リチウム蓄電素子の評価結果を以下の表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　以上の実施例により、第三の実施形態の非水系リチウム蓄電素子は、電極体を金属製の外装体内に収納し、外装体の一部に外装体内の圧力を低圧に制御することが可能な弁を少なくとも一つ有し、高い入出力特性を有しながら、従来得られていなかった、高い安全性と高負荷充放電サイクル特性を同時に有する同時に有することが検証された。
　本発明の非水系リチウム蓄電素子は、複数個の非水系リチウム蓄電素子を直列、又は並列に接続して蓄電モジュールを作ることができる。本発明の非水系リチウム蓄電素子及び蓄電モジュールは、さまざまな蓄電システム、例えば：高負荷充放電サイクル特性が求められる自動車のハイブリット駆動システムの電力回生システム；太陽光発電や風力発電等の自然発電やマイクログリッド等における電力負荷平準化システム；工場の生産設備等における無停電電源システム；マイクロ波送電や電解共鳴等の電圧変動の平準化及びエネルギーの蓄電を目的とした非接触給電システム；振動発電等で発電した電力の利用を目的としたエナジーハーベストシステムに好適に利用できる。
　本発明の非水系リチウム蓄電素子は、リチウムイオンキャパシタ又はリチウムイオン二次電池として適用したときに、本発明の効果が最大限に発揮されるため、好ましい。
　１　　正極活物質層Ｃｘ面
　２　　正極活物質層Ｃｙ面
　３　　正極集電体
　４　　負極活物質層Ａｙ面
　５　　負極集電体
　６　　セパレータ
　７　　電極積層体
　８　　外装体

Claims (35)

  1. 　活物質以外のリチウム化合物を含む正極と、負極と、セパレータと、リチウムイオンを含む非水系電解液とを有する非水系リチウム蓄電素子であって、前記正極表面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ１が４０％以上９９％以下である、非水系リチウム蓄電素子。
  2. 　ＢＩＢ加工した正極断面のＳＥＭ－ＥＤＸにより得られる元素マッピングにおいて、輝度値の平均値を基準に二値化した酸素マッピングに対するフッ素マッピングの面積重複率Ｕ２が１０％以上６０％以下である、請求項１に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  3. 　正極集電体及び負極集電体が貫通孔を持たない金属箔である、請求項１又は２に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  4. 　前記リチウム化合物が炭酸リチウム、水酸化リチウム、酸化リチウムから選ばれる１種以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  5. 　前記正極に含まれるリチウム化合物の量が１質量％以上５０質量％以下である、請求項１～４のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  6. 　前記正極の断面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、断面積に占める炭酸イオンマッピングの面積比率Ｓが、１％以上５０％以下である、請求項１～５のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  7. 　前記リチウム化合物が炭酸リチウムである、請求項１～６のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  8. 　活物質以外のリチウム化合物を含む正極と、負極と、セパレータとを含み、かつ前記正極と前記負極とが前記セパレータを介して積層又は捲回された電極積層体又は電極捲回体；及び
    　リチウムイオンを含む非水系電解液；
    を含む非水系リチウム蓄電素子であって、
    　前記正極の少なくとも１つは、無孔状の正極集電体を含み、かつ前記無孔状の正極集電体の両面に前記活物質が塗布されており、
    　前記負極の少なくとも１つは、無孔状の負極集電体を含み、かつ前記無孔状の負極集電体の両面に、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質が塗布されており、
    　前記電極積層体又は電極捲回体において、１つの前記負極が、少なくとも２つの前記正極と対向しており、
    　前記電極積層体又は電極捲回体は、少なくとも１つの最外層として、前記正極を含み、かつ前記最外層の前記正極は、前記負極と対向しない正極活物質層Ｃｘ面を有し、
    　前記Ｃｘ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｘ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｘ１は５．０以上２５．０以下であり、かつ
    　前記Ｃｘ面の裏面の正極活物質層をＣｙ面とし、かつ前記Ｃｙ面に含まれる面積当たりの炭酸塩量をＣｙ１（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｙ１は０．１以上１５．０以下であり、かつＣｘ１＞Ｃｙ１である、
    　請求項１～７のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  9. 　前記Ｃｘ面に含まれる面積当たりの活物質量をＣｘ２（ｇ／ｍ２）とし、前記Ｃｙ面に含まれる面積当たりの活物質量をＣｙ２（ｇ／ｍ２）とするとき、Ｃｘ２／Ｃｙ２が０．８６以上１．１４以下である、請求項８に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  10. 　前記リチウム化合物が炭酸リチウムであり、かつ
    　前記Ｃｘ面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、炭酸イオンマッピングの面積比率をＳｘ％とするとき、Ｓｘは１０以上５０以下である、
    　請求項８又は９に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  11. 　前記リチウム化合物が炭酸リチウムであり、かつ
    　前記Ｃｙ面の顕微ラマン分光測定により得られるイメージング画像において、炭酸イオンマッピングの面積比率をＳｙ％とするとき、Ｓｙは１以上４０以下であり、かつＳｙ＜Ｓｘである、
    　請求項１０に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  12. 　前記Ｃｙ面に、下記式（１）～（３）：
    　　　ＬｉＸ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｌｉ　　　式（１）
    ｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝、
    　　　ＬｉＸ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｒ２　　　式（２）
    ｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、Ｒ２は、水素、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルキル基、炭素数２～１０のアルケニル基、炭素数２～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルケニル基、炭素数３～６のシクロアルキル基、又はアリール基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝、及び
    　　　Ｒ２Ｘ１－ＯＲ１Ｏ－Ｘ２Ｒ３　　　式（３）
    ｛式中、Ｒ１は、炭素数１～４のアルキレン基、又は炭素数１～４のハロゲン化アルキレン基であり、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立に、水素、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルキル基、炭素数２～１０のアルケニル基、炭素数２～１０のモノ若しくはポリヒドロキシアルケニル基、炭素数３～６のシクロアルキル基、又はアリール基であり、かつＸ１及びＸ２は、それぞれ独立に、－（ＣＯＯ）ｎ（ここで、ｎは０又は１である。）である。｝
    で表される１種以上の化合物を含み、かつ
    　前記Ｃｙ面の単位質量当たりの前記式（１）～（３）で表される化合物の合計含有量をＣｙ３（ｍｏｌ／ｇ）とするとき、Ｃｙ３が１．６０×１０－４以上３００×１０－４以下である、
    　請求項８～１１のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  13. 　前記Ｃｙ面と対向する負極活物質層Ａｙ面に含有される前記式（１）～（３）で表される化合物の合計含有量をＡｙ３（ｍｏｌ／ｇ）とするとき、Ｃｙ３／Ａｙ３が０．２以上２０以下である、請求項１２に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  14. 　金属製の外装体内に、正極及び負極がセパレータを介して積層又は捲回された電極積層体又は電極捲回体と、リチウムイオンを含む非水系電解液とを含む、非水系リチウム蓄電素子であって、
    　前記外装体は、前記外装体内の圧力を制御することが可能な弁を少なくとも一つ有し、
    　前記正極は、正極集電体と、前記正極集電体の片面又は両面に正極活物質層とを有し、かつ、前記正極活物質層の全質量を基準として、１質量％以上５０質量％以下の量のリチウム化合物を含み、
    　前記正極活物質層は、活性炭を含む正極活物質を含有し、
    　前記負極は、負極集電体と、前記負極集電体の片面又は両面に負極活物質層とを有し、
    　前記負極活物質層は、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる負極活物質を含有し、
    　前記リチウム化合物の平均粒子径をＧ１とするとき、０．１μｍ≦Ｇ１≦１０μｍであり、前記正極活物質の平均粒子径をＨ１とするとき、２μｍ≦Ｈ１≦２０μｍであり、Ｇ１＜Ｈ１である、請求項１～１３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  15. 　前記金属製の外装体は角型である、請求項１４に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  16. 　前記金属製の外装体は円筒型である、請求項１４に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  17. 　前記非水電解液が、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ビニレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートからなる群から選択される少なくとも１種の有機溶媒を含有する、請求項１４～１６のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  18. 　前記非水系電解液が、ＬｉＰＦ６及びＬｉＢＦ４のうちの少なくとも１種を含有する、請求項１４～１７のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  19. 　前記非水系電解液中のＬｉＮ（ＳＯ２Ｆ）２の濃度が、前記非水電解液の総量を基準として０．３ｍｏｌ／Ｌ以上１．５ｍｏｌ／Ｌ以下である、請求項１４～１８のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  20. 　前記セパレータ表面の、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）測定で得られる原子の相対元素濃度から計算される、フッ素原子（atomic％）を炭素原子（atomic％）で除した値が、１．０×１０－２以上１０×１０－２以下である、請求項１４～１９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  21. 　前記セパレータの表面のＳＥＭ観察において、セパレータ表面５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の粒子状の物質が１．５個／μｍ２以上１５個／μｍ２以下である、請求項１４～２０のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  22. 　前記正極が、正極集電体と、前記正極集電体の片面上又は両面上に設けられた、正極活物質を含む正極活物質層とを有し、かつ、前記正極活物質層に含まれる前記正極活物質が、ＢＪＨ法により算出した直径２０Å以上５００Å以下の細孔に由来するメソ孔量をＶ１（ｃｃ／ｇ）、ＭＰ法により算出した直径２０Å未満の細孔に由来するマイクロ孔量をＶ２（ｃｃ／ｇ）とするとき、０．３＜Ｖ１≦０．８、及び０．５≦Ｖ２≦１．０を満たし、さらに、ＢＥＴ法により測定される比表面積が１，５００ｍ２／ｇ以上３，０００ｍ２／ｇ以下を示す活性炭である、請求項１～２１のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  23. 　前記正極活物質層に含まれる前記正極活物質が、ＢＪＨ法により算出した直径２０Å以上５００Å以下の細孔に由来するメソ孔量Ｖ１（ｃｃ／ｇ）が０．８＜Ｖ１≦２．５を満たし、かつ、ＭＰ法により算出した直径２０Å未満の細孔に由来するマイクロ孔量Ｖ２（ｃｃ／ｇ）が０．８＜Ｖ２≦３．０を満たし、さらに、ＢＥＴ法により測定される比表面積が２，３００ｍ２／ｇ以上４，０００ｍ２／ｇ以下を示す活性炭である、請求項１～２１のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  24. 　前記負極が負極活物質を含み、前記負極活物質のリチウムイオンのドープ量が、単位質量当たり５３０ｍＡｈ／ｇ以上２，５００ｍＡｈ／ｇ以下である、請求項１～２３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  25. 　前記負極活物質のＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上１，５００ｍ２／ｇ以下である、請求項１～２４のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  26. 　前記負極が負極活物質を含み、前記負極活物質のリチウムイオンのドープ量が、単位質量当たり５０ｍＡｈ／ｇ以上７００ｍＡｈ／ｇ以下である、請求項１～２３のいずれか一項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  27. 　前記負極活物質のＢＥＴ比表面積が１ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下である、請求項１～２３、及び２６のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  28. 　前記負極活物質の平均粒子径が１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１～２３、及び２６～２７のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子。
  29. 　請求項１～２８のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた蓄電モジュール。
  30. 　請求項１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた電力回生システム。
  31. 　請求項１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた電力負荷平準化システム。
  32. 　請求項１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた無停電電源システム。
  33. 　請求項１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた非接触給電システム。
  34. 　請求項１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いたエナジーハーベストシステム。
  35. 　請求項１～２９のいずれか１項に記載の非水系リチウム蓄電素子を用いた蓄電システム。
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