WO2019039130A1 - リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール - Google Patents

リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2019039130A1
WO2019039130A1 PCT/JP2018/026382 JP2018026382W WO2019039130A1 WO 2019039130 A1 WO2019039130 A1 WO 2019039130A1 JP 2018026382 W JP2018026382 W JP 2018026382W WO 2019039130 A1 WO2019039130 A1 WO 2019039130A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carbonate
group
anhydride
methyl
preferable
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/026382
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚子 仲村
穣輝 山崎
謙三 高橋
悠希 鈴木
昭佳 山内
航太郎 林
Original Assignee
ダイキン工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダイキン工業株式会社 filed Critical ダイキン工業株式会社
Priority to US16/641,396 priority Critical patent/US11626618B2/en
Priority to PL18848321.8T priority patent/PL3651255T3/pl
Priority to EP18848321.8A priority patent/EP3651255B1/en
Priority to JP2019537983A priority patent/JP6787496B2/ja
Priority to CN201880024500.5A priority patent/CN110495042B/zh
Priority to KR1020207004504A priority patent/KR102422502B1/ko
Publication of WO2019039130A1 publication Critical patent/WO2019039130A1/ja

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/56—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms
    • C07D233/58—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring nitrogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02—Boron compounds
    • C07F5/04—Esters of boric acids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0566—Liquid materials
    • H01M10/0567—Liquid materials characterised by the additives
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
    • H01M2300/0037—Mixture of solvents
    • H01M2300/004—Three solvents
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electrolyte for lithium ion secondary batteries, a lithium ion secondary battery, and a module.
  • Patent Document 1 is characterized by using a quaternary ammonium salt or quaternary phosphonium salt of a specific boron-containing anion as a solute. An electrolyte for electrolytic capacitors is described.
  • Patent Document 2 describes an electrolytic solution for an electrochemical capacitor containing an amidinium salt composed of a specific boron-containing anion and an imidazolium cation substituted at the 2-position with an alkyl group.
  • the lithium ion secondary battery is required to have low resistance and excellent cycle characteristics, and an electrolytic solution capable of improving these characteristics is required.
  • the present invention was made in view of the above-mentioned present situation, and an electrolytic solution capable of providing a lithium ion secondary battery with low resistance and excellent cycle characteristics, and a lithium ion secondary battery provided with the electrolytic solution Intended to provide.
  • the present invention relates to the general formula (1): (In general formula (1), R 1 and R 2 independently represent an alkyl group which may have an ether bond of 1 to 4 carbon atoms.)
  • the compound is characterized by containing a compound (1)
  • An electrolyte for a lithium ion secondary battery hereinafter, also referred to as a first electrolyte of the present invention.
  • R 1 and R 2 are a methyl group.
  • the compound (1) is represented by the formula (1-a): And a compound (1-a) represented by the formula: It is preferably at least one selected from the group consisting of compounds (1-b) shown by
  • the present invention relates to general formula (1-1): (In the general formula (1-1), R 1 and R 2 independently represent an alkyl group which may have an ether bond of 1 to 4 carbon atoms.) Imidazolium cation (1-1 ), And also an electrolyte for a lithium ion secondary battery comprising a bis (oxalato) borate anion and a hexafluorophosphate anion (hereinafter, also referred to as a second electrolyte of the present invention).
  • At least one of R 1 and R 2 is preferably a methyl group.
  • the imidazolium cation (1-1) is And an imidazolium cation (1-1a) represented by It is preferably at least one selected from the group consisting of imidazolium cations (1-1b) shown by
  • the second electrolytic solution of the present invention has an imidazolium cation (1-1) concentration of 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1.0 mol / L, and a bis (oxalato) borate anion concentration of 1.0 ⁇
  • the concentration is preferably 10 -5 to 1.0 mol / L, and the concentration of hexafluorophosphate anion is preferably 0.01 to 1.5 mol / L.
  • the first and second electrolytic solutions of the present invention preferably further contain chloride ions.
  • the first and second electrolyte solutions of the present invention preferably have a chloride ion concentration of 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.0 ⁇ 10 3 ppm.
  • the present invention is also a lithium ion secondary battery comprising the first and second electrolytic solutions of the present invention.
  • the present invention is also a module comprising the above lithium ion secondary battery.
  • the electrolytic solution of the present invention it is possible to provide a lithium ion secondary battery with low resistance and excellent cycle characteristics.
  • the lithium ion secondary battery of the present invention is low in resistance and excellent in cycle characteristics.
  • the first electrolytic solution of the present invention has a general formula (1): And a compound (1) shown by the formula: By containing the compound (1), the first electrolytic solution of the present invention can provide a lithium ion secondary battery with low resistance and excellent cycle characteristics.
  • R 1 and R 2 are independently an alkyl group which may have an ether bond of 1 to 4 carbon atoms.
  • alkyl group examples include methyl group (Me), ethyl group (Et), propyl group (Pr) and butyl group (Bu). It is preferable that at least one of R 1 and R 2 is a methyl group, and it is preferable that one of R 1 and R 2 is a methyl group and the other is an ethyl group, a propyl group or a butyl group.
  • the content of the compound (1) is preferably 4.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 6.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L with respect to the above-mentioned electrolytic solution.
  • the content of the compound (1) is more preferably 4.0 ⁇ 10 -4 mol / L or more, still more preferably 4.0 ⁇ 10 -3 mol / L or more, with respect to the electrolytic solution, and 1.6 Particularly preferred is ⁇ 10 ⁇ 2 mol / L or more.
  • 4.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable, 3.2 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable, and 2.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is still more preferable, and 1. Particularly preferred is 2 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less.
  • the first electrolytic solution of the present invention preferably further contains a chloride ion (Cl ⁇ ).
  • the compound (1) has the following general formula: (Wherein R 1 and R 2 are as described above) and an imidazolium chloride represented by the following formula: Since it can synthesize
  • the content of chloride ion in compound (1) can be adjusted, for example, by purifying compound (1) by silica gel column chromatography.
  • the concentration of chloride ions is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.0 ⁇ 10 3 ppm.
  • concentration of chloride ion is in the above range, a lithium ion secondary battery with lower resistance and more excellent cycle characteristics can be provided.
  • concentration of a chloride ion 1.0 * 10 ⁇ -5 > ppm or more is more preferable, 1.0 * 10 ⁇ -3 > ppm or more is still more preferable, 1.0 * 10 ⁇ -2 > ppm or more is still more preferable, 3. 0 ⁇ 10 ⁇ 2 ppm or more is particularly preferable, and 6.0 ⁇ 10 ⁇ 1 ppm or more is most preferable.
  • 100 ppm or less is more preferable, 55 ppm or less is further preferable, 30 ppm or less is further more preferable, 15 ppm or less is particularly more preferable, 8.0 ppm or less is particularly preferable, and 3.0 ppm or less is most preferable.
  • the first electrolytic solution of the present invention preferably further contains LiPF 6 as a compound containing lithium ions.
  • the content of LiPF 6 is preferably 0.01 to 5.0 mol / L with respect to the above-mentioned electrolytic solution. When the content of LiPF 6 is in the above range, it is possible to provide a lithium ion secondary battery having lower resistance and further excellent cycle characteristics.
  • the content of LiPF 6, with respect to the electrolytic solution more preferably at least 0.5 mol / L, more preferably not less than 0.7 mol / L, more than 0.8 mol / L is particularly preferred.
  • the LiPF 6 is more preferably 1.8 mol / L or less, still more preferably 1.5 mol / L or less, and particularly preferably 1.2 mol / L or less.
  • the second electrolytic solution of the present invention has a general formula (1-1): And imidazolium cation (1-1), a bis (oxalato) borate anion, and a hexafluorophosphate anion.
  • the bis (oxalato) borate anion has the following formula: In an anion represented, hexafluorophosphate anion PF 6 - is an anion represented by.
  • R 1 and R 2 independently represent an alkyl group which may have an ether bond of 1 to 4 carbon atoms. Specific examples and preferred combinations of R 1 and R 2 are as described for the general formula (1).
  • imidazolium cations (1-1) an imidazolium cation (1-1a) represented by And at least one selected from the group consisting of imidazolium cations (1-1b) shown by
  • the concentration of imidazolium cation (1-1) is 1.0 ⁇ 10 ⁇ 5 to 1.0 mol / L, and the concentration of bis (oxalato) borate anion is 1.0. It is preferable that the concentration is 10 ⁇ 5 to 1.0 mol / L, and the concentration of hexafluorophosphate anion is 0.01 to 1.5 mol / L. When the concentration of these ions is in the above range, it is possible to provide a lithium ion secondary battery having lower resistance and further excellent cycle characteristics.
  • the concentration of the imidazolium cation (1-1) is more preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 4 mol / L or more, still more preferably 5.0 ⁇ 10 ⁇ 3 mol / L or more, 1.0 ⁇ 10 ⁇ 2 More preferably, it is mol / L or more, and particularly preferably 3.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / L or more.
  • 5.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable
  • 4.5 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable
  • 3.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable
  • 1. 5 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is particularly preferable
  • 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is most preferable.
  • the concentration of the bis (oxalato) borate anion is preferably 1.0 ⁇ 10 -4 mol / L or more, more preferably 5.0 ⁇ 10 -3 mol / L or more, 1.0 ⁇ 10 -2 mol / L. L or more is further more preferable, and 3.0 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / L or more is particularly preferable.
  • 5.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable, 4.5 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable, 3.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is more preferable, and 1. 5 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is particularly preferable, and 1.0 ⁇ 10 ⁇ 1 mol / L or less is most preferable.
  • the concentration of hexafluorophosphate anion is more preferably 0.10 mol / L or more, further preferably 0.50 mol / L or more, and particularly preferably 0.80 mol / L or more. Moreover, 1.2 mol / L or less is more preferable, and 1.1 mol / L or less is still more preferable.
  • the second electrolytic solution of the present invention preferably further contains a chloride ion.
  • the concentration of chloride ion is preferably 1.0 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1.0 ⁇ 10 3 ppm.
  • concentration of chloride ion is in the above range, a lithium ion secondary battery with lower resistance and more excellent cycle characteristics can be provided.
  • concentration of a chloride ion 1.0 * 10 ⁇ -5 > ppm or more is more preferable, 1.0 * 10 ⁇ -3 > ppm or more is still more preferable, 1.0 * 10 ⁇ -2 > ppm or more is still more preferable, 3.
  • 0 ⁇ 10 ⁇ 2 ppm or more is particularly preferable, and 6.0 ⁇ 10 ⁇ 1 ppm or more is most preferable.
  • 100 ppm or less is more preferable, 55 ppm or less is further preferable, 30 ppm or less is further more preferable, 15 ppm or less is particularly more preferable, 8.0 ppm or less is particularly preferable, and 3.0 ppm or less is most preferable.
  • an ion source which gives each ion contained in the 2nd electrolyte solution of this invention it is a compound containing each ion, and a soluble compound can be used for the solvent which constitutes an electrolysis solution.
  • the said ion source can use 1 type, or 2 or more types, respectively.
  • Examples of the ion source of the imidazolium cation (1-1) include the compound (1) described above, a compound comprising the imidazolium cation (1-1) and a counter anion (except for the bis (oxalato) borate anion).
  • Examples of the ion source of the bis (oxalato) borate anion include the above-mentioned compound (1), a compound comprising the bis (oxalato) borate anion and a counter cation (except for the imidazolium cation (1-1)).
  • Examples of the above counter cation include Li + , ammonium cation, pyridinium cation, pyrrolidinium cation, piperidinium cation and the like, among which Li + is preferable.
  • hexafluorophosphate anion a compound composed of hexafluorophosphate anion and counter cation can be mentioned.
  • the counter cation include imidazolium cation (1-1), Li + , ammonium cation, pyridinium cation, pyrrolidinium cation, piperidinium cation and the like, among which imidazolium cation (1-1), Li + Is preferred, and Li + is more preferred.
  • Chloride ion may be contained as an impurity in compound (1) as described above. Therefore, the compound (1) may be used as an ion source of chloride ion. In this case, the content of chloride ion in compound (1) can be adjusted, for example, by purifying compound (1) by silica gel column chromatography. Moreover, chlorides, such as lithium chloride, ammonium chloride, pyridinium chloride, pyrrolidinium chloride, piperidinium chloride, can also be used as another ion source of a chloride ion.
  • chlorides such as lithium chloride, ammonium chloride, pyridinium chloride, pyrrolidinium chloride, piperidinium chloride, can also be used as another ion source of a chloride ion.
  • the second electrolyte solution of the present invention preferably further contains lithium ions (Li + ).
  • the concentration of lithium ions in the electrolytic solution is preferably 0.01 to 1.5 mol / L.
  • the concentration of lithium ion is more preferably 0.10 mol / L or more, further preferably 0.50 mol / L or more, and particularly preferably 0.80 mol / L or more.
  • 1.2 mol / L or less is more preferable, and 1.1 mol / L or less is still more preferable.
  • Examples of the ion source of lithium ion include a compound comprising lithium ion and a counter anion, and specifically, the compound (5) (wherein A a + is a lithium ion) or lithium salt (however, compound (5) Except for).
  • the compound (5) wherein A a + is a lithium ion
  • lithium salt however, compound (5) Except for.
  • LiPF 6 , lithium bis (oxalato) borate and lithium chloride are preferable, LiPF 6 and lithium bis (oxalato) borate are more preferable, and LiPF 6 is still more preferable.
  • the electrolyte solution (1st and 2nd electrolyte solution) of this invention contains a solvent.
  • the solvent preferably contains a carbonate or an ester.
  • the solvent can include cyclic carbonate or linear carbonate.
  • the cyclic carbonate may be a non-fluorinated cyclic carbonate or a fluorinated cyclic carbonate.
  • the linear carbonate may be a non-fluorinated linear carbonate or a fluorinated linear carbonate.
  • the solvent preferably contains at least one selected from the group consisting of non-fluorinated saturated cyclic carbonate, fluorinated saturated cyclic carbonate, fluorinated linear carbonate, and non-fluorinated linear carbonate.
  • non-fluorinated saturated cyclic carbonate examples include non-fluorinated saturated cyclic carbonates having an alkylene group of 2 to 4 carbon atoms.
  • ethylene carbonate, propylene carbonate, dipropyl carbonate, dibutyl carbonate, cis-2,3-pentylene carbonate, and cis are preferable as the above non-fluorinated saturated cyclic carbonate in that the dielectric constant is high and the viscosity is suitable.
  • the said non-fluorinated saturated cyclic carbonate may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the content of the non-fluorinated saturated cyclic carbonate is preferably 5 to 90% by volume, more preferably 10 to 60% by volume, with respect to the solvent. Preferably, it is 15 to 45% by volume.
  • non-fluorinated linear carbonates examples include CH 3 OCOOCH 3 (dimethyl carbonate: DMC), CH 3 CH 2 OCOOCH 2 CH 3 (diethyl carbonate: DEC), CH 3 CH 2 OCOOCH 3 (ethyl methyl carbonate: EMC) ), CH 3 OCOOCH 2 CH 2 CH 3 (methyl propyl carbonate), methyl butyl carbonate, ethyl propyl carbonate, ethyl butyl carbonate, methyl 2-phenyl phenyl carbonate, phenyl 2-phenyl phenyl carbonate, trans-2,3-
  • hydrocarbon-based chain carbonates such as pentylene carbonate, trans-2,3-butylene carbonate and ethylphenyl carbonate.
  • at least one selected from the group consisting of ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate and dimethyl carbonate is preferable.
  • the above non-fluorinated linear carbonates may be used alone or in any combination of two or more in any proportion.
  • the content of the non-fluorinated linear carbonate is preferably 10 to 90% by volume, more preferably 40 to 85% by volume with respect to the solvent. Preferably, it is 50 to 80% by volume.
  • the solvent preferably contains both the non-fluorinated linear carbonate and the non-fluorinated cyclic carbonate.
  • the electrolyte containing the solvent of this composition can be suitably used for an electrochemical device used at a relatively low voltage.
  • the solvent preferably contains 20 to 100% by volume, more preferably 30 to 95% by volume, and more preferably 50 to 90% by volume in total of the non-fluorinated saturated cyclic carbonate and the non-fluorinated linear carbonate. Is more preferred.
  • the volume ratio of the non-fluorinated cyclic carbonate to the non-fluorinated linear carbonate is 5/95 to 95. / 5 is preferable, 10/90 or more is more preferable, 15/85 or more is further preferable, 20/80 or more is particularly preferable, 90/10 or less is more preferable, and 60/40 or less is still more preferable.
  • the electrolytic solution of the present invention contains the fluorinated saturated cyclic carbonate as an additive. It can also be done.
  • the fluorinated saturated cyclic carbonate in this case is preferably fluoroethylene carbonate or difluoroethylene carbonate, and the content of the fluorinated saturated cyclic carbonate is preferably 0.1 to 5% by mass with respect to the solvent.
  • the solvent can comprise a cyclic ester or a linear ester.
  • the cyclic ester may be a non-fluorinated cyclic ester or a fluorinated cyclic ester.
  • the chain carbonate may be a non-fluorinated chain ester or a fluorinated chain ester.
  • the solvent preferably contains at least one selected from the group consisting of non-fluorinated saturated cyclic ester, fluorinated saturated cyclic ester, fluorinated chain ester and non-fluorinated chain ester.
  • non-fluorinated saturated cyclic ester examples include non-fluorinated saturated cyclic ester having an alkylene group of 2 to 4 carbon atoms.
  • non-fluorinated saturated cyclic ester having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms include ⁇ -propiolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -methyl- ⁇ -butyrolactone It can be mentioned. Among them, ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone are particularly preferable in view of the improvement of the lithium ion dissociation degree and the improvement of the load characteristics.
  • the non-fluorinated saturated cyclic ester may be used alone or in any combination of two or more in any proportion.
  • non-fluorinated linear esters examples include methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl propionate, tert-butyl propionate, tert-butyl butyrate Rate, sec-butyl propionate, sec-butyl butyrate, n-butyl butyrate, methyl pyrophosphate, ethyl pyrophosphate, tert-butyl formate, tert-butyl acetate, sec-butyl formate, sec-butyl acetate N-hexylpivalate, n-propylformate, n-propylacetate, n-butylformate, n-butylpivalate, n-octylpivalate, ethyl 2- (dimethoxyphosphoryl) acetate, e
  • butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, propyl propionate and butyl propionate are preferable, and ethyl propionate and propyl propionate are particularly preferable.
  • the non-fluorinated linear esters may be used alone or in any combination and ratio of two or more.
  • the non-fluorinated saturated cyclic ester is preferably 0 to 90% by volume, more preferably 0.001 to 90% by volume, and still more preferably 1 to 60% by volume with respect to the solvent. Particularly preferred is 5 to 40% by volume.
  • the non-fluorinated linear ester is preferably 0 to 90% by volume, more preferably 0.001 to 90% by volume, and still more preferably 1 to 60% by volume with respect to the solvent. Particularly preferred is 5 to 40% by volume.
  • the total of the non-fluorinated saturated cyclic ester and the non-fluorinated chain ester is preferably 0 to 90% by volume, more preferably 1 to 60% by volume, with respect to the solvent, and 5 to 40% by volume. More preferably, it is%.
  • the solvent preferably contains a fluorinated cyclic carbonate in that it can be suitably used even under high voltage.
  • the fluorinated cyclic carbonate may be a fluorinated saturated cyclic carbonate or a fluorinated unsaturated cyclic carbonate.
  • “high voltage” refers to a voltage of 4.2 V or more. Moreover, as for the upper limit of "high voltage”, 4.9 V is preferable.
  • the fluorinated saturated cyclic carbonate is a saturated cyclic carbonate to which a fluorine atom is added, and specifically, the following general formula (A):
  • X 1 to X 4 are the same or different and each is —H, —CH 3 , —C 2 H 5 , —F, a fluorinated alkyl group which may have an ether bond, or an ether bond
  • a compound represented by the above formula is a good fluorinated alkoxy group.
  • the fluorinated alkyl group is —CF 3 , —CF 2 H, —CH 2 F or the like.
  • ether bond is a bond represented by —O—.
  • one or two of X 1 to X 4 may have -F, a fluorinated alkyl group which may have an ether bond, or an ether bond It is preferable that it is a fluorinated alkoxy group.
  • X 1 to X 4 are —H, ⁇ F, a fluorinated alkyl group (a), an ether bond, because a decrease in viscosity at low temperatures, an increase in flash point, and an increase in solubility of electrolyte salts can be expected. It is preferable that it is a fluorinated alkyl group (b) or a fluorinated alkoxy group (c).
  • the said fluorinated alkyl group (a) is what substituted at least 1 of the hydrogen atom which an alkyl group has with a fluorine atom.
  • the carbon number of the fluorinated alkyl group (a) is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 17, still more preferably 1 to 7, and particularly preferably 1 to 5. If the number of carbons is too large, the low temperature characteristics may deteriorate or the solubility of the electrolyte salt may decrease. If the number of carbons is too small, the solubility of the electrolyte salt may decrease, the discharge efficiency may decrease, and further An increase in viscosity etc. may be observed.
  • one having 1 carbon atom includes CFH 2- , CF 2 H-and CF 3- .
  • CF 2 H— or CF 3 — is preferable in view of high-temperature storage characteristics, and CF 3 — is most preferable.
  • those having 2 or more carbon atoms include those represented by the following general formula (a-1): R 1 -R 2- (a-1) (Wherein, R 1 is an alkyl group having 1 or more carbon atoms which may have a fluorine atom; R 2 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may have a fluorine atom; however, R 1 and The fluorinated alkyl group represented by at least one of R 2 s having a fluorine atom can be preferably exemplified from the viewpoint of good solubility of the electrolyte salt. R 1 and R 2 may further have other atoms than carbon atoms, hydrogen atoms and fluorine atoms.
  • R 1 is an alkyl group having one or more carbon atoms which may have a fluorine atom.
  • R 1 a linear or branched alkyl group having 1 to 16 carbon atoms is preferable.
  • the number of carbon atoms of R 1 is more preferably 1 to 6, and still more preferably 1 to 3.
  • R 1 specifically, as a linear or branched alkyl group, CH 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2 CH 2- ,
  • R 1 is a linear alkyl group having a fluorine atom, CF 3- , CF 3 CH 2- , CF 3 CF 2- , CF 3 CH 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CF 2 - , CF 3 CH 2 CF 2 -, CF 3 CH 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 -, CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2- , CF 3 CF 2 CH 2 CF 2- , CF 3 CH 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- ,
  • R 1 is a branched alkyl group having a fluorine atom
  • Etc. are preferably mentioned. However, since the viscosity is likely to be high when having a branch such as CH 3 -or CF 3- , it is more preferable that the number thereof is small (one) or zero.
  • R 2 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may have a fluorine atom.
  • R 2 may be linear or branched.
  • An example of the minimum structural unit which comprises such a linear or branched alkylene group is shown below.
  • R 2 is composed of these alone or in combination.
  • R 2 is linear, it consists only of the above-mentioned linear minimum structural unit, and in particular, —CH 2 —, —CH 2 CH 2 — or —CF 2 — is preferable.
  • -CH 2 -or -CH 2 CH 2 - is more preferable because the solubility of the electrolyte salt can be further improved.
  • R 2 When R 2 is branched, it contains at least one of the branched minimum structural units described above, and has a general formula of-(CX a X b )-(X a is H, F , CH 3 or CF 3;.
  • X b is CH 3 or CF 3 provided that when X b is CF 3, X a is one represented by H or CH 3) it can be preferably exemplified. In particular, these can further improve the solubility of the electrolyte salt.
  • Preferred fluorinated alkyl group (a) for example CF 3 CF 2 -, HCF 2 CF 2 -, H 2 CFCF 2 -, CH 3 CF 2 -, CF 3 CHF-, CH 3 CF 2 -, CF 3 CF 2 CF 2- , HCF 2 CF 2 CF 2- , H 2 CFCF 2 CF 2- , CH 3 CF 2 CF 2- ,
  • the fluorinated alkyl group (b) having an ether bond is one in which at least one of the hydrogen atoms of the alkyl group having an ether bond is substituted with a fluorine atom.
  • the fluorinated alkyl group (b) having an ether bond preferably has 2 to 17 carbon atoms. If the number of carbon atoms is too large, the viscosity of the fluorinated saturated cyclic carbonate becomes high, and the number of fluorine-containing groups increases. Therefore, the solubility of the electrolyte salt is reduced due to the reduction of the dielectric constant, and the compatibility with other solvents May be seen. From this viewpoint, the carbon number of the fluorinated alkyl group (b) having an ether bond is more preferably 2 to 10, still more preferably 2 to 7.
  • the alkylene group constituting the ether portion of the fluorinated alkyl group (b) having an ether bond may be a linear or branched alkylene group. Examples of the minimum structural unit constituting such a linear or branched alkylene group are shown below.
  • the alkylene group may be composed of these minimum structural units alone, and linear (i), branched (ii) or linear (i) and branched (ii) It may be configured by a combination. Preferred specific examples will be described later.
  • fluorinated alkyl group (b) having an ether bond include general formula (b-1): R 3- (OR 4 ) n 1-(b-1) (Wherein, R 3 may have a fluorine atom, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; R 4 may have a fluorine atom, preferably an alkylene having 1 to 4 carbon atoms And n1 is an integer of 1 to 3, provided that at least one of R 3 and R 4 has a fluorine atom.
  • R 3 and R 4 include the following, which can be combined as appropriate to form a fluorinated alkyl group (b) having an ether bond represented by the above general formula (b-1). Not limited to these.
  • R 3 a general formula: X c 3 C- (R 5 ) n 2- (wherein three X c are the same or different, each is H or F; R 5 is a C 1-5 fluorine atom Alkylene group which may be possessed; n2 is preferably an alkyl group represented by 0 or 1).
  • R 3 includes CH 3- , CF 3- , HCF 2 -and H 2 CF-.
  • n2 is 1, as R 3 is linear, CF 3 CH 2- , CF 3 CF 2- , CF 3 CH 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CF 2 -, CF 3 CH 2 CF 2 -, CF 3 CH 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 -, CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2- , CF 3 CF 2 CH 2 CF 2- , CF 3 CH 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CH 2 CH
  • n2 is 1 and R 3 is a branched chain
  • R 3 is linear.
  • n1 is an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2.
  • R 4 may be the same or different.
  • R 4 As preferable specific examples of R 4 , the following linear or branched ones can be exemplified.
  • the said fluorinated alkoxy group (c) substitutes at least one of the hydrogen atoms which an alkoxy group has with a fluorine atom.
  • the fluorinated alkoxy group (c) preferably has 1 to 17 carbon atoms. More preferably, it has 1 to 6 carbon atoms.
  • the fluorinated alkoxy group (c) may be represented by the general formula: X d 3 C- (R 6 ) n 3 -O- (wherein three X d are the same or different and each is H or F; R 6 preferably has carbon atoms Particularly preferred is a fluorinated alkoxy group represented by an alkylene group which may have 1 to 5 fluorine atoms; n3 is 0 or 1; provided that any of three X d 's contains a fluorine atom.
  • fluorinated alkoxy group (c) examples include a fluorinated alkoxy group in which an oxygen atom is bonded to the end of the alkyl group exemplified as R 1 in the general formula (a-1).
  • the fluorine content of the fluorinated alkyl group (a) in the fluorinated saturated cyclic carbonate, the fluorinated alkyl group (b) having an ether bond, and the fluorinated alkoxy group (c) is preferably 10% by mass or more. If the fluorine content is too low, the viscosity lowering effect at low temperatures and the flash point raising effect may not be sufficiently obtained. From this viewpoint, the fluorine content is more preferably 12% by mass or more, and still more preferably 15% by mass or more. The upper limit is usually 76% by mass.
  • the fluorine content of the fluorinated alkyl group (a), the fluorinated alkyl group (b) having an ether bond, and the fluorinated alkoxy group (c) is ⁇ (number of fluorine atoms based on the structural formula of each group It is the value computed by x19) / formula weight of each group ⁇ x 100 (%).
  • the fluorine content of the entire fluorinated saturated cyclic carbonate is preferably 10% by mass or more, and more preferably 15% by mass or more.
  • the upper limit is usually 76% by mass.
  • the fluorine content of the fluorinated saturated cyclic carbonate is determined by ⁇ (number of fluorine atoms ⁇ 19) / molecular weight of fluorinated saturated cyclic carbonate ⁇ ⁇ 100 (%) based on the structural formula of fluorinated saturated cyclic carbonate It is a calculated value.
  • fluorinated saturated cyclic carbonate examples include the following.
  • Etc. can also be used.
  • fluorinated saturated cyclic carbonate in which at least one of X 1 to X 4 is a fluorinated alkyl group (a) and the rest are all —H are as follows:
  • fluorinated saturated cyclic carbonate in which at least one of X 1 to X 4 is a fluorinated alkyl group (b) having an ether bond or a fluorinated alkoxy group (c) and the rest is all -H.
  • the fluorinated saturated cyclic carbonate is preferably any of the following compounds.
  • fluoroethylene carbonate fluoroethylene carbonate, difluoroethylene carbonate, trifluoromethylethylene carbonate (3,3,3-trifluoropropylene carbonate), 2,2,3,3,3-pentafluoro, among others Propyl ethylene carbonate is more preferred.
  • trans-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one 5- (1,1-difluoroethyl) -4,4-difluoro-1, 3-dioxolan-2-one
  • 4-methylene-1,3-dioxolan-2-one 4-methyl-5-trifluoromethyl-1,3-dioxolan-2-one
  • 4-ethyl-5,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one 4-ethyl-4,5-difluoro-1,3-dioxolan-2-one
  • 4-ethyl-4,5,5-trifluoro-1,3-dioxolan-2-one 4-ethyl-4,5,5-trifluoro-1,3-dioxolan-2-one, 4,4-difluoro-5-methyl-1,3-diox
  • the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is a cyclic carbonate having an unsaturated bond and a fluorine atom, and is preferably a fluorinated ethylene carbonate derivative substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond, specifically 4,4-difluoro-5-phenylethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-phenylethylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylethylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylethylene carbonate, 4-fluoro -4-phenylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-vinylethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-allylethylene carbonate, 4-fluoro-4-vinylethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-diallyl Ethylene carbonate, 4,5- Fluoro-4-vinyl ethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-divinyl ethylene carbonate, 4,5-difluoro
  • the said fluorinated cyclic carbonate is not limited only to the specific example mentioned above.
  • the said fluorinated cyclic carbonate may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the content of the fluorinated cyclic carbonate is preferably 5 to 90% by volume, more preferably 10 to 60% by volume, and still more preferably 15 to 45% by volume with respect to the solvent.
  • the solvent preferably contains a fluorinated linear carbonate in that it can be suitably used even under high voltage.
  • Rf 2 OCOOR 7 (B) (Wherein, R f 2 is a fluorinated alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, and R 7 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms which may contain a fluorine atom) It can be mentioned.
  • Rf 2 is a fluorinated alkyl group having 1 to 7 carbon atoms
  • R 7 is an alkyl group optionally containing a fluorine atom having 1 to 7 carbon atoms.
  • the said fluorinated alkyl group substitutes at least one of the hydrogen atoms which an alkyl group has with a fluorine atom.
  • R 7 is an alkyl group containing a fluorine atom, it is a fluorinated alkyl group.
  • Rf 2 and R 7 preferably have 1 to 7 carbon atoms, and more preferably 1 to 2 carbon atoms.
  • the solubility of the electrolyte salt may decrease. If the number of carbons is too small, the solubility of the electrolyte salt may decrease, the discharge efficiency may decrease, and further An increase in viscosity etc. may be observed.
  • fluorinated alkyl group having 1 carbon atom examples include CFH 2- , CF 2 H-, and CF 3- .
  • CFH 2 -or CF 3 - is preferable in view of high temperature storage characteristics.
  • Examples of the fluorinated alkyl group having 2 or more carbon atoms include the following general formula (d-1): R 1 -R 2- (d-1) (Wherein, R 1 is an alkyl group having 1 or more carbon atoms which may have a fluorine atom; R 2 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may have a fluorine atom; however, R 1 and The fluorinated alkyl group represented by at least one of R 2 s having a fluorine atom can be preferably exemplified from the viewpoint of good solubility of the electrolyte salt. R 1 and R 2 may further have other atoms than carbon atoms, hydrogen atoms and fluorine atoms.
  • R 1 is an alkyl group having one or more carbon atoms which may have a fluorine atom.
  • R 1 a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
  • the number of carbon atoms of R 1 is more preferably 1 to 6, and still more preferably 1 to 3.
  • R 1 specifically, as a linear or branched alkyl group, CH 3- , CF 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2 CH 2- ,
  • R 1 is a linear alkyl group having a fluorine atom, CF 3- , CF 3 CH 2- , CF 3 CF 2- , CF 3 CH 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CF 2 - , CF 3 CH 2 CF 2 -, CF 3 CH 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 -, CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2- , CF 3 CF 2 CF 2 CF 2- , CF 3 CF 2 CH 2 CF 2- , CF 3 CH 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- , CF 3 CH 2 CF 2 CH 2 CH 2- ,
  • R 1 is a branched alkyl group having a fluorine atom
  • Etc. are preferably mentioned. However, since the viscosity is likely to be high when having a branch such as CH 3 -or CF 3- , it is more preferable that the number thereof is small (one) or zero.
  • R 2 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms which may have a fluorine atom.
  • R 2 may be linear or branched.
  • An example of the minimum structural unit which comprises such a linear or branched alkylene group is shown below.
  • R 2 is composed of these alone or in combination.
  • R 2 is linear, it consists only of the above-mentioned linear minimum structural unit, and in particular, —CH 2 —, —CH 2 CH 2 — or —CF 2 — is preferable.
  • -CH 2 -or -CH 2 CH 2 - is more preferable because the solubility of the electrolyte salt can be further improved.
  • R 2 When R 2 is branched, it contains at least one of the branched minimum structural units described above, and has a general formula of-(CX a X b )-(X a is H, F , CH 3 or CF 3;.
  • X b is CH 3 or CF 3 provided that when X b is CF 3, X a is one represented by H or CH 3) it can be preferably exemplified. In particular, these can further improve the solubility of the electrolyte salt.
  • fluorinated alkyl groups are, for example, CF 3 CF 2- , HCF 2 CF 2- , H 2 CFCF 2- , CH 3 CF 2- , CF 3 CH 2- , CF 3 CF 2 CF 2- , HCF 2 CF 2 CF 2- , H 2 CFCF 2 CF 2- , CH 3 CF 2 CF 2- ,
  • fluorinated alkyl groups of Rf 2 and R 7 CF 3- , CF 3 CF 2- , (CF 3 ) 2 CH-, CF 3 CH 2- , C 2 F 5 CH 2- , CF 3 Preferred are CF 2 CH 2- , HCF 2 CF 2 CH 2- , CF 3 CFHCF 2 CH 2- , CFH 2- , and CF 2 H-, which have high flame retardancy and good rate characteristics and oxidation resistance.
  • CF 3 CH 2- , CF 3 CF 2 CH 2- , HCF 2 CF 2 CH 2- , CFH 2- , and CF 2 H- are more preferable.
  • R 7 is an alkyl group not containing a fluorine atom, it is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms. From the viewpoint of low viscosity, R 7 preferably has 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 to 3 carbon atoms.
  • Examples of the above-mentioned alkyl group not containing a fluorine atom include CH 3- , CH 3 CH 2- , (CH 3 ) 2 CH-, C 3 H 7- and the like. Among them, CH 3 -and CH 3 CH 2 -are preferable in terms of low viscosity and good rate characteristics.
  • the fluorinated linear carbonate preferably has a fluorine content of 20 to 70% by mass.
  • the fluorine content is in the above-mentioned range, the compatibility with the solvent and the solubility of the salt can be maintained. 30 mass% or more is more preferable, 35 mass% or more is further more preferable, 60 mass% or less is more preferable, and 50 mass% or less is still more preferable.
  • the fluorine content is based on the structural formula of the above-mentioned fluorinated linear carbonate, ⁇ (Number of fluorine atoms ⁇ 19) / molecular weight of fluorinated linear carbonate ⁇ ⁇ 100 (%) Is a value calculated by
  • the fluorinated linear carbonate is preferably any of the following compounds in view of low viscosity.
  • methyl 2,2,2-trifluoroethyl carbonate is more preferable.
  • the content of the fluorinated linear carbonate is preferably 10 to 90% by volume, more preferably 40 to 85% by volume, and still more preferably 50 to 80% by volume with respect to the solvent.
  • the solvent preferably contains at least one selected from the group consisting of the fluorinated linear carbonate and the fluorinated cyclic carbonate, and includes both the fluorinated linear carbonate and the fluorinated cyclic carbonate. More preferable.
  • An electrolyte containing a solvent of this composition can be suitably used for electrochemical devices used at relatively high voltages.
  • the solvent preferably contains 10 to 100% by volume of the fluorinated cyclic carbonate and the fluorinated linear carbonate in total.
  • 20 volume% or more is more preferable in total, 30 volume% or more is further more preferable, 40 volume% or more is especially preferable, 85 volume% or less is more preferable, 80 volume% or less is still more preferable.
  • the volume ratio of the fluorinated cyclic carbonate to the fluorinated linear carbonate is preferably 5/95 to 95/5, 10/90 or more is more preferable, 20/80 or more is further preferable, 30/70 or more is particularly preferable, 80/20 or less is more preferable, and 60/40 or less is still more preferable.
  • the above-mentioned solvent contains a fluorinated chain ester in that it can be suitably used even under high voltage.
  • a fluorinated linear ester the following general formula: Rf 31 COORf 32 (Wherein, R f 31 is a fluorinated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R f 32 is an alkyl group optionally containing a fluorine atom having 1 to 4 carbon atoms) From the viewpoint of good compatibility with these compounds and oxidation resistance.
  • Rf 31 examples include HCF 2- , CF 3- , CF 3 CF 2- , HCF 2 CF 2- , CH 3 CF 2- , CF 3 CH 2- and the like, and among them, HCF 2- , CF 3- -, CF 3 CF 2- , and CF 3 CH 2 -are particularly preferable from the viewpoint of good viscosity and oxidation resistance.
  • Rf 32 for example, CH 3- , C 2 H 5- , CF 3- , CF 3 CF 2- , (CF 3 ) 2 CH-, CF 3 CH 2- , CF 3 CH 2 CH 2- , CF 3 3 CFHCF 2 CH 2 -, C 2 F 5 CH 2 -, CF 2 HCF 2 CH 2 -, C 2 F 5 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CF 2 CH 2 -
  • CH 3- , C 2 H 5- , CF 3 CH 2- , and CF 3 CH 2 CH 2 - are particularly preferable because of their good compatibility with other solvents.
  • the content of the fluorinated chain ester is preferably 5 to 90% by volume, more preferably 15 to 70% by volume, with respect to the solvent.
  • the solvent may also contain at least one fluorinated carbonate selected from the group consisting of the fluorinated linear carbonate and the fluorinated cyclic carbonate, and the fluorinated linear ester.
  • An electrolyte containing a solvent of this composition can be suitably used for electrochemical devices used at relatively high voltages.
  • the total content of the fluorinated carbonate and the fluorinated chain ester is 10 to 100% by volume.
  • the content is preferably 20% by volume or more, more preferably 30% by volume or more, particularly preferably 40% by volume or more, still more preferably 95% by volume or less, still more preferably 90% by volume or less, in total. Particularly preferred is volume% or less.
  • the volume ratio of the fluorinated carbonate to the fluorinated chain ester is preferably 5/95 to 95/5, and 10/90.
  • the above is more preferable, 20/80 or more is further preferable, 30/70 or more is particularly preferable, and 90/10 or less is more preferable.
  • the said solvent consists only of the compound (non-fluorinated solvent) which does not have a fluorine atom. Moreover, it is preferable that the said solvent is a non-aqueous solvent, and it is preferable that the electrolyte solution of this invention is a non-aqueous electrolyte.
  • the electrolytic solution of the present invention may further contain a compound (5) represented by the general formula (5).
  • a a + is a metal ion, a hydrogen ion or an onium ion, a is an integer of 1 to 3, b is an integer of 1 to 3, p is b / a, n 203 is an integer of 1 to 4, n 201 is An integer of 0 to 8, n 202 is 0 or 1, Z 201 is a transition metal, an element of group III, IV or V of the periodic table.
  • X 201 represents O, S, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogenated arylene group having 6 to 20 carbon atoms (alkylene group And the halogenated alkylene group, the arylene group and the halogenated arylene group may have a substituent or a hetero atom in the structure, and when n 202 is 1 and n 203 is 2 to 4, n 203 Each X 201 may be bonded).
  • L 201 represents a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a halogenated aryl group having 6 to 20 carbon atoms
  • the alkylene group, the halogenated alkylene group, the arylene group and the halogenated arylene group may have a substituent or a hetero atom in the structure, and when n 201 is 2 to 8, n 201 L 201 is Each may combine to form a ring) or -Z 203 Y 203 .
  • Y 201, Y 202 and Z 203 are, O each independently, S, NY 204, hydrocarbon group or a fluorinated hydrocarbon group.
  • Y 203 and Y 204 each independently represent H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or a halogen having 6 to 20 carbon atoms
  • Arylated aryl group (the alkyl group, the halogenated alkyl group, the aryl group and the halogenated aryl group may have a substituent or a hetero atom in the structure, and when a plurality of Y 203 or Y 204 exist, May combine to form a ring)).
  • a a + is preferably a lithium ion, a sodium ion, a magnesium ion, a tetraalkylammonium ion or a hydrogen ion, and a lithium ion is particularly preferable.
  • the valence number a of the cation of A a + is an integer of 1 to 3. If it is more than 3, the crystal lattice energy becomes large, which causes a problem that dissolution in a solvent becomes difficult. Therefore, when solubility is required, 1 is more preferable.
  • the valence b of the anion is an integer of 1 to 3, and 1 is particularly preferable.
  • the constant p representing the ratio of cation to anion is necessarily determined by the ratio b / a of the two valences.
  • the ligand part of the general formula (5) will be described.
  • the organic or inorganic moiety bonded to Z 201 in the general formula (5) is referred to as a ligand.
  • Z 201 is preferably Al, B, V, Ti, Si, Zr, Ge, Sn, Cu, Y, Zn, Ga, Nb, Ta, Bi, P, As, Sc, Hf or Sb, Al , B or P is more preferable.
  • X 201 represents O, S, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, or a halogenated arylene group having 6 to 20 carbon atoms.
  • alkylene group and arylene group may have a substituent or a hetero atom in the structure.
  • a halogen atom instead of hydrogen on an alkylene group and an arylene group, a halogen atom, a chain or cyclic alkyl group, an aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a sulfonyl group, an amino group, a cyano group, a carbonyl It may have a group, an acyl group, an amido group or a hydroxyl group as a substituent, or may have a structure in which nitrogen, sulfur or oxygen is introduced instead of carbon on alkylene and arylene.
  • n 202 is 1 and n 203 is 2 to 4, each of n 203 X 201 may be combined.
  • Such examples may include ligands such as ethylenediaminetetraacetic acid.
  • L 201 represents a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a halogenated aryl group having 6 to 20 carbon atoms, -Z 203 Y 203 (Z 203 and Y 203 will be described later).
  • the alkyl group and the aryl group here may also have a substituent and a hetero atom in the structure, as in X 201, and when n 201 is 2 to 8, n 201 L 201 is each It may combine to form a ring.
  • a fluorine atom or a cyano group is preferable.
  • the solubility and the degree of dissociation of the salt of the anion compound are improved, and along with this, the ion conductivity is improved.
  • oxidation resistance improves and generation
  • Y 201, Y 202 and Z 203 are each independently, O, S, NY 204, hydrocarbon group, or an fluorinated hydrocarbon group.
  • Y 201 and Y 202 are preferably O, S or NY 204 , more preferably O.
  • these ligands constitute the Z 201 and chelate structure within the same ligand. The heat resistance, chemical stability and hydrolysis resistance of this compound are improved by the effect of this chelate.
  • n 202 in this ligand is 0 or 1, but in the case of 0, in particular, the chelating effect is a five-membered ring, and thus the chelating effect is most strongly exhibited and the stability is increased.
  • a fluorinated hydrocarbon group is a group in which at least one hydrogen atom of a hydrocarbon group is substituted by a fluorine atom.
  • Y 203 and Y 204 each independently represent H, F, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or 6 to 20 carbon atoms It is a halogenated aryl group, and these alkyl group and aryl group may have a substituent or a hetero atom in the structure, and when two or more Y 203 or Y 204 exist, each is bonded To form a ring.
  • the constant n 203 related to the number of ligands described above is an integer of 1 to 4, preferably 1 or 2, and more preferably 2.
  • the constant n 201 related to the number of ligands described above is an integer of 0 to 8, preferably an integer of 0 to 4, and more preferably 0, 2 or 4. Furthermore, it is preferable that n 201 is 2 when n 203 is 1 and n 201 is 0 when n 203 is 2.
  • the alkyl group, the halogenated alkyl group, the aryl group and the halogenated aryl group also include those having other functional groups such as a branch, a hydroxyl group and an ether bond.
  • Examples of the compound (5) include lithium oxalato borate salts, and the following formula: Lithium bis (oxalato) borate (LIBOB) represented by the following formula: Lithium difluoro oxalato borate (LIDFOB),
  • Lithium difluoro oxalato phosphanite represented by the following formula: Lithium tetrafluoro oxalato phosphanite (LITFOP) represented by the following formula: And lithium bis (oxalato) difluorophosphanite and the like.
  • dicarboxylic acid complex salts in which the complex center element is boron include lithium bis (malonato) borate, lithium difluoro (malonato) borate, lithium bis (methyl malonato) borate, lithium difluoro (methyl malonato) borate, lithium bis ( Dimethyl malonato) borate, lithium difluoro (dimethyl malonato) borate and the like can be mentioned.
  • dicarboxylic acid complex salt in which the complex central element is phosphorus include lithium tris (oxalato) phosphate, lithium tris (malonato) phosphate, lithium difluorobis (malonato) phosphate, lithium tetrafluoro (malonato) phosphate and lithium tris Methylmalonato) phosphate, lithium difluorobis (methylmalonato) phosphate, lithium tetrafluoro (methylmalonato) phosphate, lithium tris (dimethylmalonato) phosphate, lithium difluorobis (dimethylmalonato) phosphate, lithium tetrafluoro (dimethylmalonato) phosphate etc. It can be mentioned.
  • LiAl (C 2 O 4 ) 2 LiAlF 2 (C 2 O 4 ), etc. may be mentioned.
  • lithium bis (oxalato) borate, lithium difluoro (oxalato) borate, lithium tris (oxalato) phosphate, lithium difluorobis (oxalato) phosphate and lithium tetrafluoro (oxalato) phosphate are easy to obtain and have a stable film-like structure. From the point which can contribute to formation of a thing, it is used more suitably.
  • the content of the compound (5) is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and 10% by mass, with respect to the solvent, since further excellent cycle characteristics can be obtained. % Or less is preferable and 3 mass% or less is more preferable.
  • the electrolytic solution of the present invention preferably further contains an electrolyte salt (excluding the compound (5) and LiPF 6 ).
  • an electrolyte salt excluding the compound (5) and LiPF 6 .
  • lithium salt (provided that the compound (5) and excluding LiPF 6) is preferred.
  • Arbitrary things can be used as said lithium salt, The following are mentioned specifically.
  • Lithium tungstates such as LiWO
  • electrolyte salts may be used alone or in combination of two or more. Further, it is preferable to use the above-mentioned LiPF 6 in combination with LiBF 4 , FSO 3 Li, LiPO 2 F 2 or the like, which has an effect of improving load characteristics and cycle characteristics.
  • the blending amount of LiBF 4 , FSO 3 Li or LiPO 2 F 2 with respect to 100% by mass of the whole electrolyte is not limited, and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • the content is 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and usually 30% by mass or less, preferably 20% by mass or less.
  • Another example is the combined use of an inorganic lithium salt and an organic lithium salt, and the combined use of both has the effect of suppressing deterioration due to high temperature storage.
  • the organic lithium salt CF 3 SO 3 Li, LiN (FSO 2 ) 2 , LiN (FSO 2 ) (CF 3 SO 2 ), LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiN (C 2 F 5 SO 2 ) 2 Lithium cyclic 1,2-perfluoroethanedisulfonyl imide lithium cyclic 1,3-perfluoropropane disulfonyl imide LiC (FSO 2 ) 3 LiC (CF 3 SO 2 ) 3 LiC (C 2 F 5 SO 2 ) 2 ) 3 , LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiPF 3 (CF 3 ) 3 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 or the like.
  • the ratio of the organic lithium salt to the total 100% by mass of the electrolyte is preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more, and preferably 30% by mass or less, particularly preferably Preferably it is 20 mass% or less.
  • the concentration of these electrolyte salts in the electrolyte is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the total molar concentration of lithium in the electrolytic solution is preferably 0.3 mol / L or more, and more preferably 0.4 mol / L, in order to set the electric conductivity of the electrolytic solution in a good range and to ensure good battery performance.
  • the amount is more preferably 0.5 mol / L or more, preferably 3 mol / L or less, more preferably 2.5 mol / L or less, and still more preferably 2.0 mol / L or less.
  • the electrical conductivity of the electrolyte may be insufficient.
  • the concentration is too high, the electrical conductivity may decrease due to the increase in viscosity, and the battery performance may decrease. May.
  • the electrolytic solution of the present invention has the general formula (2): (Wherein, X 21 is a group containing at least H or C, n 21 is an integer of 1 to 3, Y 21 and Z 21 are the same or different, a group containing at least H, C, O or F, n 22 Preferably further includes a compound (2) shown by 0), 1 and Y 21 and Z 21 may be bonded to each other to form a ring).
  • the electrolytic solution contains the compound (2), the capacity retention ratio is less likely to be further reduced even when stored at high temperature, and the amount of gas generation is less likely to be further increased.
  • n 21 is 2 or 3
  • two or three X 21 s may be the same or different.
  • the plurality of Y 21 and Z 21 may be the same or different.
  • H-, F-, CH 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , CF 3- , CF 3 CF 2- , CH 2 FCH 2 -and CF 3 CF 2 CF At least one selected from the group consisting of 2- is preferred.
  • Z 21 H-, F-, CH 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , CF 3- , CF 3 CF 2- , CH 2 FCH 2 -and CF 3 CF 2 CF At least one selected from the group consisting of 2- is preferred.
  • Y 21 and Z 21 may be bonded to each other to form a carbocyclic or heterocyclic ring which may contain an unsaturated bond and which may have aromaticity.
  • the number of carbon atoms in the ring is preferably 3 to 20.
  • analog refers to an acid anhydride obtained by replacing a part of the structure of the exemplified acid anhydride with another structure without departing from the spirit of the present invention.
  • the acid anhydride having a five-membered ring structure examples include succinic anhydride, methyl succinic anhydride (4-methyl succinic anhydride), and dimethyl succinic anhydride (4, 4-dimethyl succinic anhydride) , 4,5-dimethylsuccinic anhydride etc.), 4,4,5-trimethylsuccinic anhydride, 4,4,5,5-tetramethylsuccinic anhydride, 4-vinylsuccinic anhydride, 4,5 -Divinylsuccinic anhydride, phenylsuccinic anhydride (4-phenylsuccinic anhydride), 4,5-diphenylsuccinic anhydride, 4,4-diphenylsuccinic anhydride, citraconic anhydride, maleic anhydride, Methylmaleic anhydride (4-methylmaleic anhydride), 4,5-dimethylmaleic anhydride, phenylmaleic anhydride (4-phenylmaleic
  • the acid anhydride having a 6-membered ring structure include cyclohexanedicarboxylic acid anhydride (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid anhydride etc.), 4-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, Examples thereof include glutaric anhydride, glutaconic anhydride, 2-phenylglutaric anhydride and the like, and analogs thereof.
  • acid anhydride forming the cyclic structure 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, pyromellitic acid anhydride, diglycolic acid anhydride And their analogues.
  • acid anhydride which forms a cyclic structure and is substituted by a halogen atom examples include monofluorosuccinic anhydride (4-fluorosuccinic anhydride and the like), 4,4-difluorosuccinic anhydride, , 5-Difluorosuccinic anhydride, 4,4,5-trifluorosuccinic anhydride, trifluoromethylsuccinic anhydride, tetrafluorosuccinic anhydride (4,4,5,5-tetrafluorosuccinic anhydride ), 4-fluoromaleic anhydride, 4,5-difluoromaleic anhydride, trifluoromethylmaleic anhydride, 5-fluoroitaconic anhydride, 5,5-difluoroitaconic anhydride, etc. And the like.
  • glutaric anhydride citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 4-cyclohexene- 1,2-dicarboxylic acid anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic acid anhydride, 5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid anhydride, phenyl succinic acid anhydride, 2-phenyl glutaric acid anhydride, Maleic anhydride, methylmaleic anhydride, trifluoromethylmaleic anhydride, phenylmaleic anhydride, succinic anhydride, methylsuccinic anhydride, dimethylsuccinic anhydride, trifluoromethylsuccinic anhydride, monofluorosuccinic anhydride Acid anhydride, te
  • the compound (2) is represented by the general formula (3):
  • X 31 to X 34 are the same or different and each is a group containing at least H, C, O or F), a compound (3), and a compound represented by the general formula (4):
  • X 41 and X 42 are the same or different and is preferably at least one selected from the group consisting of compounds (4) represented by a group containing at least H, C, O or F) .
  • X 31 to X 34 at least one selected from the group consisting of an alkyl group, a fluorinated alkyl group, an alkenyl group and a fluorinated alkenyl group, which may be the same or different, is preferable.
  • the carbon number of X 31 to X 34 is preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 3.
  • H-, F-, CH 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , CF 3- , CF 3 CF 2- , CH 2 FCH 2 - and CF 3 CF 2 CF 2 - at least one member selected from the group consisting of is more preferable.
  • X 41 and X 42 at least one selected from the group consisting of an alkyl group, a fluorinated alkyl group, an alkenyl group and a fluorinated alkenyl group, which may be the same or different, is preferable.
  • the number of carbon atoms of X 41 and X 42 is preferably 1 to 10, 1 to 3 more preferred.
  • H-, F-, CH 3- , CH 3 CH 2- , CH 3 CH 2 CH 2- , CF 3- , CF 3 CF 2- , CH 2 FCH 2 - and CF 3 CF 2 CF 2 - at least one member selected from the group consisting of is more preferable.
  • the compound (3) is preferably any of the following compounds.
  • the compound (4) is preferably any of the following compounds.
  • the content of the compound (2) is more preferably 0.01 to 10% by mass, still more preferably 0.1 to 3% by mass, and particularly preferably 0.1 to 1.0% by mass.
  • the electrolytic solution contains both the compounds (3) and (4), the capacity retention is less likely to decrease even when stored at high temperatures, and the amount of gas generation is further difficult to increase.
  • 0.08 to 2.50% by mass of the compound (3) and 0.02 to 1.50% by mass of the compound (4) based on the electrolytic solution preferably 0.80 to 2.50. More preferably, the composition contains 3% by mass of the compound (3) and 0.08 to 1.50% by mass of the compound (4).
  • the electrolytic solution of the present invention may contain at least one selected from the group consisting of nitrile compounds represented by the following general formulas (1a), (1b) and (1c).
  • R a and R b each independently represent a hydrogen atom, a cyano group (CN), a halogen atom, an alkyl group, or a group obtained by substituting at least a part of hydrogen atoms of an alkyl group with a halogen atom N represents an integer of 1 to 10.
  • R c is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a group obtained by substituting at least a part of hydrogen atoms of the alkyl group with a halogen atom, or NC-R c1 -X c1- (R c is an alkylene group And X c1 represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • R d and R e each independently represent at least a part of a hydrogen atom, a halogen
  • R a and R b each independently represent a hydrogen atom, a cyano group (CN), a halogen atom, an alkyl group, or a hydrogen atom of at least part of the alkyl group as a halogen atom It is a substituted group.
  • a halogen atom a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom is mentioned, for example. Among them, a fluorine atom is preferable.
  • the alkyl group is preferably one having 1 to 5 carbon atoms.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group and a tert-butyl group.
  • a group which substituted at least one hydrogen atom of the alkyl group by the halogen atom a group which substituted at least one hydrogen atom of the above-mentioned alkyl group by the above-mentioned halogen atom can be mentioned.
  • R a and R b are an alkyl group or a group obtained by substituting at least a part of hydrogen atoms of an alkyl group with a halogen atom
  • R a and R b are bonded to each other to form a ring structure (eg cyclohexane ring ) May be formed.
  • R a and R b are preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • n is an integer of 1 to 10.
  • n pieces of R a may be the same for all, it may be at least partially different.
  • R b is preferably an integer of 1 to 7, and more preferably an integer of 2 to 5.
  • dinitrile and tricarbonitrile are preferable.
  • the dinitrile include malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azera nitrile, sebaconitrile, undecane dinitrile, dodecane dinitrile, methyl malononitrile, ethyl malononitrile, isopropyl malononitrile, tert-butyl Malononitrile, methyl succinonitrile, 2, 2-dimethyl succinonitrile, 2,3- dimethyl succinonitrile, 2, 3, 3- trimethyl succinonitrile, 2, 2, 3, 3- tetramethyl succinonitrile 2,3-Diethyl-2,3-dimethylsuccinonitrile, 2,2-diethyl-3,3-dimethylsuccinonitrile, bicyclohexyl-1,1-d
  • succinonitrile particularly preferred are succinonitrile, glutaronitrile and adiponitrile, and most preferred is adiponitrile.
  • specific examples of tricarbonitrile include pentane tricarbonitrile, propane tricarbonitrile, 1,3,5-hexane tricarbonitrile, 1,3,6-hexane tricarbonitrile, heptane tricarbonitrile, 2,3-propanetricarbonitrile, 1,3,5-pentanetricarbonitrile, cyclohexanetricarbonitrile, triscyanoethylamine, triscyanoethoxypropane, tricyanoethylene, tris (2-cyanoethyl) amine and the like Preferred are 1,3,6-hexane tricarbonitrile and cyclohexane tricarbonitrile, and most preferred is cyclohexane tricarbonitrile.
  • R c is a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, a group obtained by substituting at least a part of the hydrogen atoms of the alkyl group with a halogen atom, or NC-R c1 -X c1- (R c1 is an alkylene group, and X c1 is a group represented by an oxygen atom or a sulfur atom.)
  • R d and R e each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkyl group Are groups in which at least a part of hydrogen atoms are substituted by halogen atoms.
  • halogen atom examples include those exemplified for the above general formula (1a).
  • the NC-R c1 -X c1 - in R c1 is an alkylene group.
  • the alkylene group an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms is preferable.
  • Each of R c , R d and R e is preferably independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or a group obtained by substituting at least a part of hydrogen atoms of an alkyl group with a halogen atom.
  • At least one of R c , R d and R e is preferably a halogen atom or a group obtained by substituting at least a part of hydrogen atoms of an alkyl group with a halogen atom, and at least one of a fluorine atom or an alkyl group It is more preferable that it is a group in which a part of hydrogen atoms is substituted by a fluorine atom.
  • R d and R e are an alkyl group or a group obtained by substituting at least a part of hydrogen atoms of an alkyl group with a halogen atom, R d and R e are bonded to each other to form a ring structure (eg, cyclohexane ring ) May be formed.
  • a ring structure eg, cyclohexane ring
  • m is an integer of 1 to 10.
  • the m Rds may be all the same or at least partially different.
  • m is preferably an integer of 2 to 7, and more preferably an integer of 2 to 5.
  • nitrile compound represented by the above general formula (1b) acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, isovaleronitrile, lauronitrile, 3-methoxypropionitrile, 2-methylbutyro ro Nitrile, trimethylacetonitrile, hexanenitrile, cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, fluoroacetonitrile, difluoroacetonitrile, trifluoroacetonitrile, 2-fluoropropionitrile, 3-fluoropropionitrile, 2,2-difluoropropionitrile, 2,3-Difluoropropionitrile, 3,3-difluoropropionitrile, 2,2,3-trifluoropropionitrile, 3,3,3-trifluoropropionitrile, 3 3'-oxy dipropionate nitrile, 3,3' thiodipropion
  • R f , R g , R h and R i each independently represent at least a group including a cyano group (CN), a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group or an alkyl group. It is a group in which a part of hydrogen atoms is replaced by a halogen atom.
  • CN cyano group
  • the halogen atom, the alkyl group, and the group in which at least a part of hydrogen atoms of the alkyl group is substituted with a halogen atom include those exemplified for the above general formula (1a).
  • R f , R g , R h and R i are a group containing a cyano group.
  • R f , R g , R h and R i are a group containing a cyano group.
  • R f and R g are preferably a hydrogen atom.
  • l is an integer of 1 to 3.
  • l R f may be all the same or at least a part may be different.
  • R g is preferably an integer of 1 to 2.
  • nitrile compound represented by the above general formula (1c) 3-hexenedinonitrile, mucononitrile, maleonitrile, fumaronitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, crotononitrile, 3-methylcrotononitrile, 2-methyl-2- Examples thereof include butenenitrile, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 3-methyl-2-pentenenitrile, 2-hexenenitrile and the like, and 3-hexene dinitrile and mucononitrile are preferable, and 3-hexene di particular Nitriles are preferred.
  • the content of the nitrile compound is preferably 0.2 to 7% by mass with respect to the electrolytic solution. This can further improve the high temperature storage characteristics and safety of the electrochemical device at high voltage.
  • the lower limit of the total content of the nitrile compound is more preferably 0.3% by mass, and still more preferably 0.5% by mass.
  • the upper limit is more preferably 5% by mass, still more preferably 2% by mass, and particularly preferably 0.5% by mass.
  • the electrolytic solution of the present invention may contain a compound having an isocyanato group (hereinafter sometimes abbreviated as "isocyanate”). It does not specifically limit as said isocyanate, Arbitrary isocyanate can be used. Examples of the isocyanate include monoisocyanates, diisocyanates, triisocyanates and the like.
  • monoisocyanates include isocyanatomethane, isocyanatoethane, 1-isocyanatopropane, 1-isocyanatobutane, 1-isocyanatopentane, 1-isocyanatohexane, 1-isocyanatoheptane, 1-isocyanate.
  • diisocyanates include 1,4-diisocyanatobutane, 1,5-diisocyanatopentane, 1,6-diisocyanatohexane, 1,7-diisocyanatoheptane, 1,8-diisocyanate Natooctane, 1,9-diisocyanatononane, 1,10-diisocyanatodecane, 1,3-diisocyanatopropene, 1,4-diisocyanato-2-butene, 1,4-diisocyanato-2-fluorobutane 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,5-diisocyanato-2-pentene, 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, 1,6-diisocyanato-2-hexene, 1,6-diisocyanato -3-hexene, 1,6-diisocyan
  • triisocyanates include 1,6,11-triisocyanatoundecane, 4-isocyanatomethyl-1,8-octamethylene diisocyanate, 1,3,5-triisocyanatomethylbenzene, 1,3,5 -Tris (6-isocyanatohex-1-yl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 4- (isocyanatomethyl) octamethylene diisocyanate etc. It can be mentioned.
  • 1,6-diisocyanatohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3,5-tris (6-isocyanatohexa-1-yl) -1,3,5-triazine- 2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate are industrially easy to obtain It is preferable in that the production cost of the electrolytic solution can be kept low, and from the technical point of view it can contribute to the formation of a stable film-like structure and is more preferably used.
  • the content of the isocyanate is not particularly limited and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but the content is preferably 0.001% by mass or more and 1.0% by mass or less with respect to the electrolytic solution.
  • the content of the isocyanate is at least the lower limit, the non-aqueous electrolyte secondary battery can have a sufficient effect of improving the cycle characteristics. Moreover, the initial stage resistance increase of a non-aqueous electrolyte solution secondary battery can be avoided as it is below this upper limit.
  • the content of isocyanate is more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.8% by mass or less, more preferably Is at most 0.7% by mass, particularly preferably at most 0.6% by mass.
  • the electrolytic solution of the present invention may contain a cyclic sulfonic acid ester.
  • the cyclic sulfonic acid ester is not particularly limited, and any cyclic sulfonic acid ester can be used.
  • Examples of cyclic sulfonic acid esters include saturated cyclic sulfonic acid esters, unsaturated cyclic sulfonic acid esters, saturated cyclic disulfonic acid esters, unsaturated cyclic disulfonic acid esters and the like.
  • saturated cyclic sulfonic acid ester examples include 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone 1-methyl-1,3-propanesultone, 2-methyl-1,3-propanesultone, 3-methyl-1,3-propanesultone, 1,3-butanesultone, 1,4-butanesultone, 1-fluoro-, 1,4-butane sultone, 2-fluoro-1,4-butane sultone, 3-fluoro-1,4-butane sultone, 4-fluoro-1,4-butane sultone, 1-methyl-1,4-butane sultone, 2-methyl- 1,4-butane sultone, 3-methyl-1,4-butane sultone, 4-methyl-1,4-butane sultone, 2,4-butan
  • unsaturated cyclic sulfonic acid ester examples include 1-propene-1,3-sultone, 2-propene-1,3-sultone, 1-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 2-fluoro- 1-propene-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propene-1,3-sultone, 1-fluoro-2-propene-1,3-sultone, 2-fluoro-2-propene-1,3- Sultone, 3-fluoro-2-propene-1,3-sultone, 1-methyl-1-propene-1,3-sultone, 2-methyl-1-propene-1,3-sultone, 3-methyl-1- Propene-1,3-sultone, 1-methyl-2-propene-1,3-sultone, 2-methyl-2-propene-1,3-sultone, 3-methyl-2-propene-1,3-sultone, 1-butene-1, -Sultone, 2-butene-1,4-
  • 1,3-propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1-propene-1,3- Sultone is more preferably used in that it can contribute to the availability and formation of a stable film-like structure.
  • the content of the cyclic sulfonic acid ester is not particularly limited and is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but preferably 0.001% by mass or more and 3.0% by mass or less with respect to the electrolytic solution. is there.
  • the content of the cyclic sulfonic acid ester is more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 2.5% by mass or less More preferably, it is at most 2.0 mass%, particularly preferably at most 1.8 mass%.
  • the electrolytic solution of the present invention may further contain polyethylene oxide having a weight average molecular weight of 2000 to 4000 and having -OH, -OCOOH or -COOH at the end.
  • polyethylene oxide having a weight average molecular weight of 2000 to 4000 and having -OH, -OCOOH or -COOH at the end.
  • polyethylene oxide monool, polyethylene oxide carboxylic acid, polyethylene oxide diol, polyethylene oxide dicarboxylic acid, polyethylene oxide triol, polyethylene oxide tricarboxylic acid etc. are mentioned, for example. These may be used alone or in combination of two or more. Among them, a mixture of polyethylene oxide monool and polyethylene oxide diol, and a mixture of polyethylene carboxylic acid and polyethylene dicarboxylic acid are preferable in that the characteristics of the electrochemical device become better.
  • the weight average molecular weight of the above-mentioned polyethylene oxide is too small, there is a possibility that it is easy to be oxidatively decomposed.
  • the weight average molecular weight is more preferably 3,000 to 4,000.
  • the said weight average molecular weight can be measured by polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC) method.
  • the content of the polyethylene oxide is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 mol / kg in the electrolytic solution. If the content of the polyethylene oxide is too high, the properties of the electrochemical device may be impaired.
  • the content of the polyethylene oxide is more preferably 5 ⁇ 10 ⁇ 6 mol / kg or more.
  • the electrolytic solution of the present invention may further contain unsaturated cyclic carbonate, an overcharge inhibitor, other known auxiliary agents and the like. Thereby, the deterioration of the characteristics of the electrochemical device can be suppressed.
  • unsaturated cyclic carbonates examples include vinylene carbonates, ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond, phenyl carbonates, vinyl carbonates, allyl carbonates, And catechol carbonates.
  • vinylene carbonates vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, 4,5-divinylvinylene carbonate, allylvinylene carbonate, 4 , 5-diallylvinylene carbonate, 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-vinylvinylene carbonate, 4-allyl-5-fluoro Vinylene carbonate, ethynyl ethylene carbonate, propargyl ethylene carbonate, methyl vinylene carbonate, dimethyl vinylene carbonate, etc. It is below.
  • ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond include vinyl ethylene carbonate, 4,5-divinyl ethylene carbonate, 4-methyl-5- Vinyl ethylene carbonate, 4-allyl-5-vinyl ethylene carbonate, ethynyl ethylene carbonate, 4,5-diethynyl ethylene carbonate, 4-methyl-5-ethynyl ethylene carbonate, 4-vinyl-5-ethynyl ethylene carbonate, 4-allyl -5-ethynyl ethylene carbonate, phenyl ethylene carbonate, 4,5-diphenyl ethylene carbonate, 4-phenyl-5-vinyl ethylene carbonate, 4-allyl-5-phenyl ethylene carbonate, allyl ethylene carbonate 4,5-Diallylethylene carbonate, 4-methyl-5-allylethylene carbonate, 4-methylene-1,3-dioxolan-2-one, 4,5-dimethylene-1,3-(2-
  • the molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired.
  • the molecular weight is preferably 50 or more and 250 or less. Within this range, the solubility of the unsaturated cyclic carbonate in the electrolytic solution can be easily secured, and the effects of the present invention can be sufficiently exhibited.
  • the molecular weight of the unsaturated cyclic carbonate is more preferably 80 or more, and more preferably 150 or less.
  • the method for producing the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and any known method can be selected for production.
  • the unsaturated cyclic carbonates may be used alone or in any combination of two or more in any proportion.
  • the content of the unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired.
  • the content of the unsaturated cyclic carbonate is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and still more preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the solvent in the present invention.
  • the content is preferably 5% by mass or less, more preferably 4% by mass or less, and still more preferably 3% by mass or less.
  • the unsaturated cyclic carbonate in addition to the non-fluorinated unsaturated cyclic carbonate as described above, a fluorinated unsaturated cyclic carbonate can also be suitably used.
  • the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is a cyclic carbonate having an unsaturated bond and a fluorine atom.
  • the number of fluorine atoms in the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more. Among them, the number of fluorine atoms is usually 6 or less, preferably 4 or less, and one or two are most preferable.
  • fluorinated unsaturated cyclic carbonate examples include fluorinated vinylene carbonate derivatives, fluorinated ethylene carbonate derivatives substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond, and the like.
  • fluorinated vinylene carbonate derivatives 4-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5-methylvinylene carbonate, 4-fluoro-5-phenylvinylene carbonate, 4-allyl-5-fluorovinylene carbonate, 4-fluoro-5- And vinyl vinylene carbonate and the like.
  • fluorinated ethylene carbonate derivative substituted by a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond 4-fluoro-4-vinyl ethylene carbonate, 4-fluoro-4-allyl ethylene carbonate, 4-fluoro-5 -Vinyl ethylene carbonate, 4-fluoro-5-allyl ethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-vinyl ethylene carbonate, 4,4-difluoro-4-allyl ethylene carbonate, 4,5-difluoro-4-vinyl ethylene carbonate 4,5-Difluoro-4-allyl ethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-divinyl ethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-diallyl ethylene carbonate, 4,5-difluoro-4,5-divinyl ethylene carbonate , 4,5-Diful 4- 4, 5-diallyl ethylene carbonate, 4-fluoro 4-phenyl ethylene carbonate, 4- fluoro 5- phenyl ethylene carbonate, 4, 4-fluor
  • the molecular weight of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired.
  • the molecular weight is preferably 50 or more and 500 or less. Within this range, it is easy to ensure the solubility of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate in the electrolytic solution.
  • the method for producing the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and any known method can be selected for production.
  • the molecular weight is more preferably 100 or more, and more preferably 200 or less.
  • the fluorinated unsaturated cyclic carbonates may be used alone or in any combination of two or more in any proportion. Further, the content of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is not particularly limited, and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired.
  • the content of the fluorinated unsaturated cyclic carbonate is usually 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and still more preferably 0.2% by mass or more in 100% by mass of the electrolytic solution. Moreover, preferably it is 5 mass% or less, More preferably, it is 4 mass% or less, More preferably, it is 3 mass% or less. Within this range, an electrochemical device using an electrolytic solution is likely to exhibit a sufficient cycle characteristics improvement effect, and also the high temperature storage characteristics deteriorate, the gas generation amount increases, and the discharge capacity retention rate decreases. It is easy to avoid such situations.
  • the electrolytic solution of the present invention may contain a compound having a triple bond.
  • the type is not particularly limited as long as it is a compound having one or more triple bonds in the molecule.
  • Specific examples of the compound having a triple bond include, for example, the following compounds.
  • Phosphoric acid (methyl) (2-propenyl) (2-propynyl), phosphoric acid (ethyl) (2-propenyl) (2-propynyl), phosphoric acid (2-butenyl) (methyl) (methyl) (2-propynyl), phosphoric acid (2-butenyl) (ethyl) (2-propynyl), phosphoric acid (1,1-dimethyl-2-propynyl) (methyl) (2-propenyl), phosphoric acid (1,1-dimethyl-2-propynyl) ( Ethyl) (2-propenyl), phosphoric acid (2-butenyl) (1,1-dimethyl-2-propynyl) (methyl), and phosphoric acid (2-butenyl) (ethyl) (1,1-dimethyl-2-) Phosphate esters such as propynyl).
  • compounds having an alkynyloxy group are preferable because they form a negative electrode film more stably in the electrolytic solution.
  • 2- Compounds such as propynyl, di-2-propynyl oxalate and the like are particularly preferable from the viewpoint of improving the storage characteristics.
  • the compounds having a triple bond may be used alone or in any combination of two or more in any proportion.
  • the compounding amount of the compound having a triple bond with respect to the entire electrolytic solution of the present invention is not limited, and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired, but generally 0.01% by mass or more with respect to the electrolytic solution of the present invention Preferably, it is contained at a concentration of 0.05% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.
  • effects such as output characteristics, load characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics and the like are further improved.
  • an overcharge preventing agent can be used to effectively suppress the battery from bursting / ignition when the electrochemical device using the electrolytic solution becomes overcharged or the like.
  • a non-substituted or alkyl-substituted terphenyl derivative such as biphenyl, o-terphenyl, m-terphenyl, p-terphenyl, etc.
  • a non-substituted or alkyl-substituted terphenyl derivative Partial hydrides of cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenylether, dibenzofuran, diphenylcyclohexane, 1,1,3-trimethyl-3-phenylindane, cyclopentylbenzene, cyclohexylbenzene, cumene, 1,3- Aromatic compounds such as diisopropylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, t-hexylbenzene, ani
  • aromatic compounds such as biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenylether, dibenzofuran, etc., diphenylcyclohexane, 1,1,3-trimethyl -3-phenylindane, 3-propylphenylacetate, 2-ethylphenylacetate, benzylphenylacetate, methylphenylacetate, benzylacetate, diphenyl carbonate, methylphenyl carbonate and the like are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
  • a combination of cyclohexylbenzene and t-butylbenzene or t-amylbenzene biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, a partially hydrogenated terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene,
  • the combined use of at least one selected from oxygen-free aromatic compounds such as t-amyl benzene and at least one selected from oxygen-containing aromatic compounds such as diphenyl ether and dibenzofuran is an overcharge preventing property and high temperature storage characteristics It is preferable from the point of balance of
  • a carboxylic acid anhydride (except for the compound (2)) may be used in the electrolytic solution used in the present invention.
  • the compound represented by following General formula (6) is preferable.
  • the method for producing the carboxylic acid anhydride is not particularly limited, and any known method can be selected for production.
  • each of R 61 and R 62 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 61 and R 62 is not particularly limited as long as it is a monovalent hydrocarbon group.
  • it may be an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group, or it may be a combination of an aliphatic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group.
  • the aliphatic hydrocarbon group may be a saturated hydrocarbon group and may contain an unsaturated bond (carbon-carbon double bond or carbon-carbon triple bond).
  • the aliphatic hydrocarbon group may be linear or cyclic, and in the case of linear, it may be linear or branched. Furthermore, the chain and cyclic groups may be combined.
  • R 61 and R 62 may be identical to or different from each other.
  • the type of the substituent is not particularly limited unless it is contrary to the spirit of the present invention, and examples thereof include a fluorine atom, a chlorine atom and a bromine atom And a halogen atom such as iodine atom, preferably a fluorine atom.
  • a substituent other than a rogen atom a substituent having a functional group such as an ester group, a cyano group, a carbonyl group, an ether group and the like can also be mentioned, and preferably a cyano group or a carbonyl group.
  • the hydrocarbon group of R 61 and R 62 may have only one of these substituents, or may have two or more of these substituents. When they have two or more substituents, those substituents may be the same or may be different from each other.
  • the carbon number of each of the hydrocarbon groups of R 61 and R 62 is usually 1 or more, and usually 15 or less, preferably 12 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 9 or less.
  • the carbon number of the bivalent hydrocarbon group is usually 1 or more, and usually 15 or less, preferably It is 13 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 8 or less.
  • the hydrocarbon group of R 61 and R 62 has a substituent containing a carbon atom, it is preferable that the total number of carbon atoms of R 61 and R 62 including the substituent satisfy the above range.
  • analog refers to an acid anhydride obtained by replacing a part of the structure of the exemplified acid anhydride with another structure without departing from the spirit of the present invention.
  • Specific examples of the acid anhydride in which R 61 and R 62 are a linear alkyl group include acetic anhydride, propionic anhydride, butanoic acid anhydride, 2-methylpropionic acid anhydride, and 2,2-dimethylpropionic acid anhydride , 2-methylbutanoic anhydride, 3-methylbutanoic anhydride, 2,2-dimethylbutanoic anhydride, 2,3-dimethylbutanoic anhydride, 3,3-dimethylbutanoic anhydride, 2,2, 3-trimethylbutanoic acid anhydride, 2,3,3-trimethylbutanoic acid anhydride, 2,2,3,3-tetramethylbutanoic acid anhydride, 2-ethylbutanoic acid anhydride, etc., and analogs thereof It can be mentioned.
  • R 61 and R 62 are cyclic alkyl groups
  • R 61 and R 62 are cyclic alkyl groups
  • acid anhydrides wherein R 61 and R 62 are cyclic alkyl groups include cyclopropane carboxylic acid anhydride, cyclopentane carboxylic acid anhydride, cyclohexane carboxylic acid anhydride, etc., and analogs thereof, etc. .
  • R 61 and R 62 are an alkenyl group
  • acrylic acid anhydride 2-methyl acrylic acid anhydride, 3-methyl acrylic acid anhydride, 2,3-dimethyl acrylic acid anhydride, 3,3-Dimethylacrylic anhydride, 2,3,3-trimethylacrylic anhydride, 2-phenylacrylic anhydride, 3-phenylacrylic anhydride, 2,3-diphenylacrylic anhydride, 3, 3-diphenylacrylic anhydride, 3-butenoic anhydride, 2-methyl-3-butenoic anhydride, 2,2-dimethyl-3-butenoic anhydride, 3-methyl-3-tenoic anhydride, 2-Methyl-3-methyl-3-butenoic anhydride, 2,2-dimethyl-3-methyl-3-butenoic anhydride, 3-pentenoic anhydride, 4-pentenoic anhydride, 2-cyclopentene carboxylic acid Acid anhydride , 3-cyclopentene carboxylic acid anhydride,
  • R 61 and R 62 are an alkynyl group
  • Specific examples of the acid anhydride wherein R 61 and R 62 are an alkynyl group include propynic acid anhydride, 3-phenylpropynic acid anhydride, 2-butyric acid anhydride, 2-pentynic acid anhydride, 3-butyric acid Anhydrides, 3-pentynic acid anhydride, 4-pentynic acid anhydride and the like, and analogs thereof and the like can be mentioned.
  • R 61 and R 62 are aryl groups
  • benzoic acid anhydride 4-methylbenzoic acid anhydride, 4-ethylbenzoic acid anhydride, 4-tert-butylbenzoic acid anhydride
  • examples thereof include 2-methylbenzoic acid anhydride, 2,4,6-trimethylbenzoic acid anhydride, 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride, 2-naphthalenecarboxylic acid anhydride and the like, and analogs thereof.
  • R 61, R 62 are substituted with halogen atoms
  • halogen atoms mainly cited example has been anhydride substituted with a fluorine atom are set forth below, some or all of these fluorine atoms
  • An acid anhydride obtained by substitution to a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom is also included in the exemplified compounds.
  • Examples of acid anhydrides in which R 61 and R 62 are a linear alkyl group substituted with a halogen atom include fluoroacetic acid anhydride, difluoroacetic acid anhydride, trifluoroacetic acid anhydride, 2-fluoropropionic acid anhydride, 2,2-difluoropropionic anhydride, 2,3-difluoropropionic anhydride, 2,2,3-trifluoropropionic anhydride, 2,3,3-trifluoropropionic anhydride, 2,2,3, 3,3-tetrapropionic anhydride, 2,3,3,3-tetrapropionic anhydride, 3-fluoropropionic anhydride, 3,3-difluoropropionic anhydride, 3,3,3-trifluoro Examples thereof include propionic acid anhydride, perfluoropropionic acid anhydride, and the like, and analogs thereof.
  • 2-fluorocyclopentanecarboxylic acid anhydride 3-fluorocyclopentanecarboxylic acid anhydride, 4-fluorocyclopentane as an example of the acid anhydride which is a cyclic alkyl group in which R 61 and R 62 are substituted by a halogen atom Examples thereof include carboxylic acid anhydrides and the like and analogs thereof.
  • Examples of the acid anhydride which is an alkenyl group in which R 61 and R 62 are substituted by a halogen atom include 2-fluoroacrylic anhydride, 3-fluoroacrylic anhydride, 2,3-difluoroacrylic anhydride, 3,3-Difluoroacrylic anhydride, 2,3,3-trifluoroacrylic anhydride, 2- (trifluoromethyl) acrylic anhydride, 3- (trifluoromethyl) acrylic anhydride, 2,3 -Bis (trifluoromethyl) acrylic anhydride, 2,3,3-tris (trifluoromethyl) acrylic anhydride, 2- (4-fluorophenyl) acrylic anhydride, 3- (4-fluorophenyl) Acrylic anhydride, 2,3-bis (4-fluorophenyl) acrylic anhydride, 3,3-bis (4-fluorophenyl) acrylic anhydride, 2-fluoro 3-butenoic anhydride, 2,2-difluoro-3-butenoic anhydr
  • the acid anhydride which is an alkynyl group in which R 61 and R 62 are substituted by a halogen atom
  • 3-fluoro-2-propanoic acid anhydride 3- (4-fluorophenyl) -2-propynic acid anhydride
  • 3- (2,3,4,5,6-pentafluorophenyl) -2-propanoic acid anhydride 4-fluoro-2-butyric acid anhydride, 4,4-difluoro-2-butyric acid anhydride, And 4,4,4-trifluoro-2-butyric anhydride and the like, and analogs thereof.
  • Examples of the acid anhydride which is an aryl group in which R 61 and R 62 are substituted by a halogen atom include 4-fluorobenzoic acid anhydride, 2,3,4,5,6-pentafluorobenzoic acid anhydride, 4 And-trifluoromethylbenzoic anhydride and the like, and analogs thereof and the like.
  • Examples of the acid anhydride having a substituent having a functional group such as ester, nitrile, ketone or ether as R 61 and R 62 are methoxyformic anhydride, ethoxyformic anhydride, methyl oxalic acid anhydride, Ethyl oxalic acid anhydride, 2-cyanoacetic acid anhydride, 2-oxopropionic acid anhydride, 3-oxobutanoic acid anhydride, 4-acetylbenzoic acid anhydride, methoxyacetic acid anhydride, 4-methoxybenzoic acid anhydride, etc. And their analogs.
  • Examples of combinations of linear alkyl groups include acetic propionic acid anhydride, acetic acid butanoic acid anhydride, butanoic acid propionic acid anhydride, acetic acid 2-methyl propionic acid anhydride, and the like.
  • Examples of the combination of a linear alkyl group and a cyclic alkyl group include acetic acid cyclopentanic acid anhydride, acetic acid cyclohexanic acid anhydride, cyclopentanic acid propionic acid anhydride, and the like.
  • Examples of the combination of a linear alkyl group and an alkenyl group include acetic acid acrylic anhydride, acetic acid 3-methylacrylic acid anhydride, acetic acid 3-butenoic acid anhydride, acrylic acid propionic acid anhydride, and the like.
  • Examples of the combination of a linear alkyl group and an alkynyl group are: acetic anhydride propynic acid anhydride, acetic acid 2-butyric acid anhydride, acetic acid 3-butyric acid anhydride, acetic acid 3-phenylpropynic acid propionic acid propionic acid anhydride , Etc.
  • Examples of the combination of a linear alkyl group and an aryl group include acetic acid benzoic acid anhydride, acetic acid 4-methylbenzoic acid anhydride, acetic acid 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride, benzoic acid propionic acid anhydride, and the like.
  • Examples of the combination of a linear alkyl group and a hydrocarbon group having a functional group are: acetic anhydride, acetic anhydride, trifluoroacetic anhydride, acetic anhydride, 4-fluorobenzoic anhydride, fluoroacetic propionic anhydride, alkyl acetate Examples thereof include oxalic acid anhydride, acetic acid 2-cyanoacetic acid anhydride, acetic acid 2-oxopropionic acid anhydride, acetic acid methoxyacetic acid anhydride, methoxyacetic acid propionic acid anhydride and the like.
  • Examples of combinations of cyclic alkyl groups include cyclopentanoic acid cyclohexane anhydride and the like.
  • Examples of the combination of a cyclic alkyl group and an alkenyl group include acrylic acid cyclopentanic acid anhydride, 3-methylacrylic acid cyclopentanic acid anhydride, 3-butenoic acid cyclopentanic acid anhydride, acrylic acid cyclohexaneic acid anhydride, etc. Can be mentioned.
  • Examples of the combination of a cyclic alkyl group and an alkynyl group include propynoic acid cyclopentanic acid anhydride, 2-butyric acid cyclopentanic acid anhydride, propynoic acid cyclohexane acid anhydride, and the like.
  • Examples of the combination of a cyclic alkyl group and an aryl group include benzoic acid cyclopentanic acid anhydride, 4-methylbenzoic acid cyclopentanic acid anhydride, benzoic acid cyclohexanic acid anhydride, and the like.
  • Examples of combinations of cyclic alkyl groups and hydrocarbon groups having a functional group include fluoroacetic acid cyclopentanic acid anhydride, cyclopentanic acid trifluoroacetic acid anhydride, cyclopentanic acid 2-cyanoacetic acid anhydride, cyclopentanic acid methoxyacetic acid Anhydrides, cyclohexane acid fluoroacetic acid anhydride, etc. are mentioned.
  • alkenyl groups acrylic acid 2-methylacrylic anhydride, acrylic acid 3-methylacrylic anhydride, acrylic acid 3-butenoic anhydride, 2-methylacrylic acid 3-methylacrylic anhydride Things, etc.
  • Examples of the combination of the alkenyl group and the alkynyl group include acrylic acid propynic acid anhydride, acrylic acid 2-butyric acid anhydride, 2-methyl acrylic acid propynic acid anhydride and the like.
  • Examples of the combination of the alkenyl group and the aryl group include acrylic acid benzoic acid anhydride, acrylic acid 4-methylbenzoic acid anhydride, 2-methyl acrylic acid benzoic acid anhydride, and the like.
  • alkenyl group and hydrocarbon group having a functional group examples include acrylic acid fluoroacetic acid anhydride, acrylic acid trifluoroacetic acid anhydride, acrylic acid 2-cyanoacetic acid anhydride, acrylic acid methoxyacetic acid anhydride, 2- Methyl acrylic acid fluoro acetic acid anhydride etc. are mentioned.
  • Examples of combinations of alkynyl groups include propyric acid 2-butyric acid anhydride, propyric acid 3-butyric acid anhydride, 2-butyric acid 3-butyric acid anhydride, and the like.
  • Examples of the combination of an alkynyl group and an aryl group include propyric anhydride benzoic acid, propyric anhydride 4-methylbenzoic acid, 2-butyric anhydride benzoic acid, and the like.
  • Examples of the combination of an alkynyl group and a hydrocarbon group having a functional group include propynoic acid fluoroacetic acid anhydride, propynoic acid trifluoroacetic acid anhydride, propynoic acid 2-cyanoacetic acid anhydride, propymic acid methoxyacetic acid anhydride, 2- Butyric acid fluoroacetic acid anhydride and the like can be mentioned.
  • Examples of combinations of aryl groups include benzoic acid 4-methylbenzoic acid anhydride, benzoic acid 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride, 4-methylbenzoic acid 1-naphthalenecarboxylic acid anhydride, and the like.
  • Examples of the combination of an aryl group and a hydrocarbon group having a functional group include benzoic acid fluoroacetic acid anhydride, benzoic acid trifluoroacetic acid anhydride, benzoic acid 2-cyanoacetic acid anhydride, benzoic acid methoxyacetic acid anhydride, 4- Methylbenzoic acid fluoroacetic acid anhydride and the like can be mentioned.
  • hydrocarbon groups having a functional group examples include fluoroacetic acid trifluoroacetic acid anhydride, fluoroacetic acid 2-cyanoacetic acid anhydride, fluoroacetic acid methoxyacetic acid anhydride, trifluoroacetic acid 2-cyanoacetic acid anhydride, etc. Can be mentioned.
  • acetic anhydride preferred are acetic anhydride, propionic acid anhydride, 2-methylpropionic acid anhydride, cyclopentanecarboxylic acid anhydride, cyclohexane carboxylic acid anhydride, etc., acrylic acid Anhydride, 2-methylacrylic anhydride, 3-methylacrylic anhydride, 2,3-dimethylacrylic anhydride, 3, 3-dimethylacrylic anhydride, 3-butenoic anhydride, 2-methyl- 3-butenoic acid anhydride, propynic acid anhydride, 2-butyric acid anhydride, benzoic acid anhydride, 2-methylbenzoic acid anhydride, 4-methylbenzoic acid anhydride, 4-tert-butylbenzoic acid anhydride, Trifluoroacetic acid anhydride, 3,3,3-trifluoropropionic acid anhydride, 2- (trifluoromethyl) acrylic acid anhydride, 2- (4-fluorophenyl) acrylic acid Water
  • These compounds can improve the charge / discharge rate characteristics, the input / output characteristics, and the impedance characteristics after the durability test, in particular, by forming a bond with a lithium oxalate salt appropriately to form a film excellent in durability. It is preferable from the viewpoint of
  • the molecular weight of the carboxylic acid anhydride is not limited as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but is usually 90 or more, preferably 95 or more, and 300 or less, preferably 200 or less. is there.
  • the molecular weight of the carboxylic acid anhydride is in the above range, the increase in viscosity of the electrolytic solution can be suppressed, and the film density can be optimized, so that the durability can be appropriately improved.
  • the carboxylic acid anhydride described above may contain any one type alone in the non-aqueous electrolyte solution of the present invention, or two or more types in any combination and ratio.
  • the content of the above-mentioned carboxylic anhydride with respect to the electrolytic solution of the present invention is optional as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. It is desirable to contain at a concentration of% or more, preferably 0.1% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less.
  • the content of the carboxylic acid anhydride is in the above range, the effect of improving the cycle characteristics is easily exhibited, and since the reactivity is suitable, the battery characteristics are easily improved.
  • auxiliary agents can be used in the electrolytic solution of the present invention.
  • Other auxiliary agents include carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate and the like; 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 3,9 Spiro compounds such as divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane; ethylene sulfite, methyl fluorosulfonate, ethyl fluorosulfonate, methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, busulfan , Sulfolene, ethylene sulfate, vinylene sulfate, diphenyl sulfone, N, N-dimethyl methane sulfonamide, N, N-diethyl methane sulfonamide, acetamide, N-
  • phosphorus-containing compounds are preferable, and tris (trimethylsilyl) phosphate is preferable.
  • the amount of the other auxiliary agent is not particularly limited, and is optional unless the effects of the present invention are significantly impaired.
  • the other auxiliary agent is preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less in 100% by mass of the electrolytic solution. Within this range, the effects of the other auxiliary agents can be sufficiently exhibited, and situations in which battery characteristics such as high load discharge characteristics are degraded can be easily avoided.
  • the compounding amount of the other auxiliary agent is more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less .
  • the electrolytic solution of the present invention is a cyclic and linear carboxylic acid ester, an ether compound, a nitrogen-containing compound, a boron-containing compound, an organic silicon-containing compound, an incombustible (flame retardant) agent, an interface, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Activators, high dielectric additives, cycle characteristics and rate characteristics improvers, sulfone compounds and the like may further be contained as additives.
  • Examples of the cyclic carboxylic acid ester include those having 3 to 12 carbon atoms in total in the structural formula. Specific examples thereof include gamma-butyrolactone, gamma-valerolactone, gamma-caprolactone, epsilon-caprolactone, 3-methyl- ⁇ -butyrolactone and the like. Among them, gamma-butyrolactone is particularly preferable from the viewpoint of the improvement of the characteristics of the electrochemical device derived from the improvement of the lithium ion dissociation degree.
  • the compounding amount of the cyclic carboxylic acid ester as the additive is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, in 100% by mass of the solvent. Within this range, the electrical conductivity of the electrolytic solution can be improved, and the large current discharge characteristics of the electrochemical device can be easily improved. Moreover, the compounding quantity of cyclic carboxylic acid ester becomes like this. Preferably it is 10 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less. By setting the upper limit in this way, the viscosity of the electrolytic solution is made into an appropriate range, the decrease of the electric conductivity is avoided, the increase of the negative electrode resistance is suppressed, and the large current discharge characteristics of the electrochemical device is made into a good range. Make it easy.
  • fluorinated cyclic carboxylic acid ester (fluorine-containing lactone) can also be used suitably.
  • fluorine-containing lactone for example, the following formula (C):
  • X 15 to X 20 are the same or different, and each is —H, —F, —Cl, —CH 3 or a fluorinated alkyl group; provided that at least one of X 15 to X 20 is a fluorinated alkyl group Is the group)
  • fluorine-containing lactones represented by
  • fluorinated alkyl group in X 15 to X 20 for example, -CFH 2 , -CF 2 H, -CF 3 , -CH 2 CF 3 , -CF 2 CF 3 , -CH 2 CF 2 CF 3 , -CF (CF 3 ) 2 and the like, and from the viewpoint of high oxidation resistance and safety improving effect, —CH 2 CF 3 and —CH 2 CF 2 CF 3 are preferable.
  • X 15 to X 20 is a fluorinated alkyl group
  • -H, -F, -Cl, -CH 3 or a fluorinated alkyl group is substituted at only one position of X 15 to X 20 and It may be replaced with a plurality of places.
  • it is preferably one to three, and more preferably one to two.
  • X 17 and / or X 18 is, in particular X 17 or X 18 is a fluorinated alkyl group, inter alia -CH 2 CF 3 And —CH 2 CF 2 CF 3 is preferable.
  • X 15 to X 20 other than the fluorinated alkyl group are —H, —F, —Cl or CH 3 , and in particular, —H is preferable from the viewpoint of good solubility of the electrolyte salt.
  • a and B each represent one of CX 226 X 227 (wherein X 226 and X 227 are the same or different, and each represents -H, -F, -Cl, -CF 3 , -CH 3 or a hydrogen atom
  • R f 12 is a fluorinated alkyl group which may have an ether bond or fluorinated Alkoxy groups
  • X 221 and X 222 are the same or different, and all are -H, -F, -Cl, -CF 3 or CH 3
  • X 223 to X 225 are the same or different, all are -H, -F , -Cl or an alkyl group whose hydrogen atom may be substituted with a halogen atom and may contain a hetero atom in the chain;
  • n 0 or 1
  • the five-membered ring structure represented by is preferably exemplified from the viewpoint of easy synthesis and good chemical stability, and further, by the combination of A and B, the following formula (F):
  • linear carboxylic acid ester examples include those having 3 to 7 carbon atoms in total in the structural formula. Specifically, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, Isobutyl propionate, n-butyl propionate, methyl butyrate, isobutyl propionate, t-butyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, isobutyrate Butyric acid-n-propyl, isopropyl isobutyrate and the like can be mentioned.
  • the ether compound is preferably a C2-C10 linear ether and a C3-C6 cyclic ether.
  • the linear ether having 2 to 10 carbons includes dimethyl ether, diethyl ether, di-n-butyl ether, dimethoxymethane, methoxyethoxymethane, diethoxymethane, dimethoxyethane, methoxyethoxyethane, diethoxyethane, ethylene glycol di-n And -propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol dimethyl ether, pentaethylene glycol, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol, tetraethylene glycol, tetraethylene glycol dimethyl ether, diisopropyl ether and the like.
  • a fluorinated ether can also be used suitably.
  • fluorinated ether the following general formula (I): Rf 3 -O-Rf 4 (I) (Wherein, R f 3 and R f 4 are the same or different and are an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms or a fluorinated alkyl group of 1 to 10 carbon atoms, provided that at least one of R f 3 and R f 4 is fluorine Alkylated groups)
  • fluorinated ethers (I) represented by By containing the fluorinated ether (I), the flame retardancy of the electrolytic solution is improved, and the stability at high temperature and high voltage and the safety are improved.
  • At least one of Rf 3 and Rf 4 may be a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, but the flame retardancy of the electrolytic solution, stability at high temperature and high voltage, safety From the viewpoint of further improving the properties, it is preferable that both Rf 3 and Rf 4 be a fluorinated alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. In this case, Rf 3 and Rf 4 may be the same or may be different from each other.
  • Rf 3 and Rf 4 are the same or different, and Rf 3 is a fluorinated alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and Rf 4 is a fluorinated alkyl group having 2 to 6 carbon atoms More preferable.
  • the fluorinated ether (I) preferably has a fluorine content of 40 to 75% by mass. When it has a fluorine content in this range, the balance between incombustibility and compatibility becomes particularly excellent. Moreover, it is preferable also from the point whose oxidation resistance and safety are favorable.
  • the lower limit of the fluorine content is more preferably 45% by mass, further preferably 50% by mass, and particularly preferably 55% by mass.
  • the upper limit is more preferably 70% by mass, and still more preferably 66% by mass.
  • the fluorine content of the fluorinated ether (I) is ⁇ (number of fluorine atoms ⁇ 19) / molecular weight of fluorinated ether (I) ⁇ ⁇ 100 (%) based on the structural formula of fluorinated ether (I) It is a value calculated by
  • the Rf 3 for example, CF 3 CF 2 CH 2 - , CF 3 CFHCF 2 -, HCF 2 CF 2 CF 2 -, HCF 2 CF 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 CFHCF 2 CH 2- , HCF 2 CF 2 CF 2 CF 2- , HCF 2 CF 2 CH 2- , HCF 2 CF (CF 3 ) CH 2- and the like.
  • Rf 4 for example, -CH 2 CF 2 CF 3, -CF 2 CFHCF 3, -CF 2 CF 2 CF 2 H, -CH 2 CF 2 CF 2 H, -CH 2 CH 2 CF 2 CF 3 , -CH 2 CF 2 CFHCF 3 , -CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 H, -CH 2 CF 2 CF 2 H, -CH 2 CH 2 CF 2 CF 2 H, -CH 2 CF (CF 3 )
  • Examples include CF 2 H, -CF 2 CF 2 H, -CH 2 CF 2 H, -CF 2 CH 3 and the like.
  • fluorinated ether (I) for example HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H, CF 3 CF 2 CH 2 OCF 2 CF 2 H, HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3, CF 3 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3 , C 6 F 13 OCH 3 , C 6 F 13 OC 2 H 5 , C 8 F 17 OCH 3 , C 8 F 17 OC 2 H 5 , CF 3 CFHCF 2 CH (CH 3 ) OCF 2 CFHCF 3 , HCF 2 CF 2 OCH (C 2 H 5 ) 2 , HCF 2 CF 2 OC 4 H 9 , HCF 2 CF 2 OCH 2 CH (C 2 H 5 ) 2 , HCF 2 CF 2 OCH 2 CH (CH 3 ) 2 and the like.
  • fluorinated ether (I) having a high boiling point can be provided.
  • the boiling point of the fluorinated ether (I) is preferably 67 to 120 ° C.
  • the temperature is more preferably 80 ° C. or more, still more preferably 90 ° C. or more.
  • HCF 2 CF 2 CH 2 OCF 2 CFHCF 3 (boiling point 106 ° C.), CF 3 CF 2 CH, which is advantageous in that it has high boiling point, compatibility with other solvents and good solubility of electrolyte salt.
  • Examples of cyclic ethers having 3 to 6 carbon atoms include 1,2-dioxane, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, 1,4-dioxane, and meta.
  • dimethoxymethane, diethoxymethane, ethoxymethoxymethane, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, and crown ether have high ability to solvate lithium ion, and the degree of ion dissociation Preferred from the viewpoint of improvement, and particularly preferred are dimethoxymethane, diethoxymethane and ethoxymethoxymethane because they have low viscosity and give high ion conductivity.
  • nitrogen-containing compound examples include nitriles, fluorine-containing nitriles, carboxylic acid amides, fluorine-containing carboxylic acid amides, sulfonic acid amides, fluorine-containing sulfonic acid amides, acetamide, formamide and the like.
  • 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxaziridinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide can also be used.
  • the nitrile compounds represented by the above general formulas (1a), (1b) and (1c) are not included in the above nitrogen-containing compound.
  • boron-containing compound examples include borate esters such as trimethyl borate and triethyl borate, borate ethers, and alkyl borates.
  • organic silicon-containing compound examples include (CH 3 ) 4 -Si, (CH 3 ) 3 -Si-Si (CH 3 ) 3 , silicone oil and the like.
  • non-combustible (flame-retardant) agent examples include phosphoric acid esters and phosphazene compounds.
  • phosphoric acid ester examples include fluorine-containing alkyl phosphoric acid esters, non-fluorinated alkyl phosphoric acid esters, and aryl phosphoric acid esters. Among them, fluorine-containing alkyl phosphates are preferable in that they can exhibit the non-combustible effect in a small amount.
  • Examples of the phosphazene-based compounds include methoxypentafluorocyclotriphosphazene, phenoxypentafluorocyclotriphosphazene, dimethylaminopentafluorocyclotriphosphazene, diethylaminopentafluorocyclotriphosphazene, ethoxypentafluorocyclotriphosphazene, and ethoxyheptafluorocyclotetraphosphazene. Can be mentioned.
  • fluorine-containing alkyl phosphoric acid ester examples include fluorine-containing dialkyl phosphoric acid esters described in JP-A-11-233141, and cyclic alkyl phosphoric acid esters described in JP-A-11-283669. And / or fluorine-containing trialkyl phosphate esters and the like.
  • the surfactant may be any of a cationic surfactant, an anionic surfactant, a nonionic surfactant, and an amphoteric surfactant, but from the viewpoint of favorable cycle characteristics and rate characteristics, a fluorine atom. Is preferable.
  • Examples of such a surfactant containing a fluorine atom include the following formula (30): Rf 5 COO - M + (30) (Wherein R f 5 is a fluorine-containing alkyl group which may contain an ether bond of 3 to 10 carbon atoms; M + is Li + , Na + , K + or NHR ′ 3 + (R ′ is the same or different) , All are H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms)) Or a fluorinated carboxylic acid salt represented by the following formula (40): Rf 6 SO 3 - M + (40) (Wherein, Rf 6 is a fluorine-containing alkyl group which may contain an ether bond of 3 to 10 carbon atoms; M + is Li + , Na + , K + or NHR ′ 3 + (R ′ is the same or different) , All are H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms))
  • the content of the surfactant is preferably 0.01 to 2% by mass in the electrolytic solution, from the viewpoint of being able to reduce the surface tension of the electrolytic solution without deteriorating the charge-discharge cycle characteristics.
  • high dielectric additives examples include sulfolane, methylsulfolane, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone and the like.
  • cycle characteristics and rate characteristics improver examples include methyl acetate, ethyl acetate, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like.
  • electrolytic solution of the present invention may be further combined with a polymer material to form a gel (plasticized) gel electrolytic solution.
  • polymer materials conventionally known polyethylene oxide and polypropylene oxide, modified products thereof (Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-222270 and 2002-100405); polyacrylate polymers, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride and the like And fluorine resins such as vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer (JP-A-4-506726, JP-A-8-507407, JP-A-10-294131); those fluororesins and hydrocarbon-based resins Composites with resins (JP-A-11-35765, JP-A-11-86630) and the like can be mentioned.
  • the electrolytic solution of the present invention may also contain the ion conductive compound described in Japanese Patent Application No. 2004-301934.
  • This ion conductive compound has the formula (101): A- (D) -B (101) [Wherein, D is the formula (201): -(D1) n- (FAE) m- (AE) p- (Y) q- (201) (Wherein, D1 is the formula (2a):
  • R f is a fluorine-containing ether group which may have a crosslinkable functional group; R 10 is a group or a bond which connects R f to the main chain
  • An ether unit having a fluorinated ether group in the side chain represented by The FAE is represented by the formula (2b):
  • Rfa is a hydrogen atom, a fluorinated alkyl group which may have a crosslinkable functional group; R 11 is a group or a bond which connects Rfa to the main chain
  • An ether unit having a fluorinated alkyl group in the side chain represented by AE is the equation (2c):
  • R 13 has a hydrogen atom, an alkyl group which may have a crosslinkable functional group, an aliphatic cyclic hydrocarbon group which may have a crosslinkable functional group, or a crosslinkable functional group Aromatic hydrocarbon group which may be substituted; R 12 is a group or a bond which connects R 13 to the main chain)
  • Ether unit indicated by Y is any of the formulas (2d-1) to (2d-3):
  • a and B are the same or different, and are a hydrogen atom, a fluorine atom and / or an alkyl group which may contain a crosslinkable functional group, a fluorine atom and / or a phenyl group which may contain a crosslinkable functional group, -COOH Group, -OR (R is a hydrogen atom or a fluorine atom and / or an alkyl group which may contain a crosslinkable functional group), an ester group or a carbonate group (provided that the terminal of D is an oxygen atom, -COOH group, -OR, not ester group and carbonate group)] It is an a
  • the electrolytic solution of the present invention may contain a sulfone-based compound.
  • a sulfone-based compound a cyclic sulfone having 3 to 6 carbon atoms and a chain sulfone having 2 to 6 carbon atoms are preferable.
  • the number of sulfonyl groups in one molecule is preferably 1 or 2.
  • cyclic sulfones include monosulfone compounds such as trimethylenesulfones, tetramethylenesulfones, hexamethylenesulfones, disulfone compounds such as trimethylenedisulfones, tetramethylenedisulfones, and hexamethylenedisulfones.
  • monosulfone compounds such as trimethylenesulfones, tetramethylenesulfones, hexamethylenesulfones, disulfone compounds such as trimethylenedisulfones, tetramethylenedisulfones, and hexamethylenedisulfones.
  • tetramethylene sulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones and hexamethylene disulfones are more preferable, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferable, from the
  • the sulfolanes are preferably sulfolanes and / or sulfolane derivatives (hereinafter sometimes abbreviated as “sulfolanes” including sulfolanes).
  • sulfolanes sulfolanes
  • the sulfolane derivative one in which at least one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting a sulfolane ring is substituted with a fluorine atom or an alkyl group is preferable.
  • the content of the sulfone-based compound is not particularly limited and is arbitrary unless the effects of the present invention are significantly impaired. However, the content is generally 0.3% by volume or more, preferably 0.5% by volume or more in 100% by volume of the solvent And more preferably 1% by volume or more, and usually 40% by volume or less, preferably 35% by volume or less, and more preferably 30% by volume or less. If the content of the sulfone-based compound is within the above range, the effect of improving the durability such as cycle characteristics and storage characteristics can be easily obtained, and the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution can be made into an appropriate range to lower the electrical conductivity. Can be avoided, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of the non-aqueous electrolytic solution secondary battery can be made in an appropriate range.
  • additives may be added to the electrolytic solution of the present invention as required.
  • examples of other additives include metal oxides and glasses.
  • the content of hydrogen fluoride (HF) in the electrolytic solution of the present invention is preferably 5 to 200 ppm.
  • HF hydrogen fluoride
  • film formation of the above-mentioned additive can be promoted.
  • the content of HF is too low, the film forming ability on the negative electrode tends to be reduced, and the characteristics of the electrochemical device tend to be deteriorated.
  • the HF content is too high, the oxidation resistance of the electrolytic solution tends to decrease due to the influence of HF.
  • the electrolytic solution of the present invention does not lower the high temperature storability recovery capacity rate of the electrochemical device even if it contains HF in the above range.
  • content of HF 10 ppm or more is more preferable, and 20 ppm or more is still more preferable.
  • the content of HF is also preferably 100 ppm or less, more preferably 80 ppm or less, and particularly preferably 50 ppm or less.
  • the content of HF can be measured by neutralization titration.
  • the electrolytic solution of the present invention may be prepared by any method using the components described above.
  • the electrolytic solution of the present invention is an electrolytic solution used for a lithium ion secondary battery.
  • the present invention is also a lithium ion secondary battery comprising the electrolytic solution of the present invention.
  • the lithium ion secondary battery of the present invention is low in resistance and excellent in cycle characteristics.
  • the lithium ion secondary battery of the present invention comprises a positive electrode, a negative electrode, and the above-mentioned electrolyte.
  • the positive electrode is composed of a positive electrode active material layer containing a positive electrode active material and a current collector.
  • the positive electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically store and release lithium ions, but, for example, a lithium-containing transition metal complex oxide, a lithium-containing transition metal phosphate compound, a sulfide, a conductive material Polymers and the like.
  • a lithium-containing transition metal complex oxide and a lithium-containing transition metal phosphate compound are preferable, and in particular, a lithium-containing transition metal complex oxide that produces high voltage is preferable.
  • transition metal of the lithium-containing transition metal complex oxide V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, etc. are preferable.
  • lithium cobalt complex oxide such as LiCoO 2 , LiNiO 2 etc.
  • Lithium-manganese complex oxides such as LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li 2 MnO 4 and the like, and a part of the transition metal atoms as the main component of these lithium transition metal complex oxides, Na, Substitution with other elements such as K, B, F, Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn, W, etc.
  • LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2, LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2, LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2, LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2, LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2, LiNi 0.45 Co 0.10 Al 0.45 O 2, LiMn 1. 8 Al 0.2 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 and the like can be mentioned.
  • lithium-containing transition metal complex oxide LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , which have high energy density even at high voltage. LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 is preferred.
  • transition metal of the lithium-containing transition metal phosphate compound V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and the like are preferable, and as a specific example, for example, LiFePO 4 , Li 3 Fe 2 (PO 4 ) 3 , iron phosphates such as LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 , and a part of transition metal atoms which become main components of these lithium transition metal phosphate compounds Al, Ti, V, Cr, Mn What is substituted by other elements, such as Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Nb, Si, etc. are mentioned.
  • lithium-containing transition metal composite oxide examples include Formula: Li a Mn 2-b M 1 b O 4 (wherein, 0.9 ⁇ a; 0 ⁇ b ⁇ 1.5; M 1 is Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Al, Sn, Cr, Lithium-manganese spinel composite oxide represented by at least one metal selected from the group consisting of V, Ti, Mg, Ca, Sr, B, Ga, In, Si and Ge) Formula: LiNi 1-c M 2 c O 2 (wherein, 0 ⁇ c ⁇ 0.5; M 2 is Fe, Co, Mn, Cu, Zn, Al, Sn, Cr, V, Ti, Mg, Ca, A lithium-nickel complex oxide represented by at least one metal selected from the group consisting of Sr, B, Ga, In, Si and Ge, or Formula: LiCo 1-d M 3 d O 2 (wherein 0 ⁇ d ⁇ 0.5; M 3 is Fe, Ni, Mn, Cu, Zn, Al, Sn,
  • LiNi 1/3 Co 1/3 Mn 1/3 O 2 is preferred.
  • LiFePO 4 LiNi 0.8 Co 0.2 O 2, Li 1.2 Fe 0.4 Mn 0.4 O 2, LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2, LiV 3 O 6 etc. may be mentioned.
  • a compound having a two-dimensional layered structure such as TiS 2 or MoS 2 or a strong compound represented by the general formula Me x Mo 6 S 8 (Me is various transition metals including Pb, Ag, Cu) And Schbrel compounds having a three-dimensional framework structure.
  • Me x Mo 6 S 8 Me is various transition metals including Pb, Ag, Cu
  • Schbrel compounds having a three-dimensional framework structure a compound having a two-dimensional layered structure
  • Me x Mo 6 S 8 Me is various transition metals including Pb, Ag, Cu
  • Schbrel compounds having a three-dimensional framework structure such as LiS x and the like.
  • Examples of the conductive polymer include p-doped conductive polymers and n-doped conductive polymers.
  • Examples of the conductive polymer include polyacetylene-based, polyphenylene-based, heterocyclic polymers, ionic polymers, ladders and network polymers.
  • lithium phosphate in the positive electrode active material because continuous charge characteristics are improved.
  • the lower limit of the amount of lithium phosphate used is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and still more preferably 0.5% by mass, based on the total of the positive electrode active material and lithium phosphate. %, And the upper limit is preferably 10% by mass or less, more preferably 8% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less.
  • the substance of the composition different from this adhered on the surface of the said positive electrode active material As surface adhesion substances, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, oxides such as bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate And sulfates such as aluminum sulfate, carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate, and carbon.
  • surface adhesion substances aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, oxides such as bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate And sulfates such as aluminum sulfate, carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate, and carbon.
  • surface adhesion substances are, for example, dissolved or suspended in a solvent and impregnated and added to the positive electrode active material and dried, or the surface adhesion substance precursor is dissolved or suspended in a solvent and impregnated into the positive electrode active material It can be made to adhere to the surface of the positive electrode active material by a method of reacting by heating or the like, a method of adding it to the positive electrode active material precursor and simultaneously baking it. In addition, when making carbon adhere, the method of making carbon quality adhere mechanically later, for example, in the form of activated carbon etc. can also be used.
  • the amount of the surface adhesion substance is preferably 0.1 ppm or more, more preferably 1 ppm or more, still more preferably 10 ppm or more, and preferably 20% or less as an upper limit, based on the mass of the positive electrode active material. Is used at 10% or less, more preferably 5% or less.
  • the surface adhesion substance can suppress the oxidation reaction of the electrolytic solution on the surface of the positive electrode active material, and the battery life can be improved. However, when the adhesion amount is too small, the effect is not sufficiently expressed. If it is too high, the resistance may increase to inhibit the lithium ion ingress and egress.
  • the shape of the particles of the positive electrode active material may, for example, be a block, a polyhedron, a sphere, an oval sphere, a plate, a needle, or a column as conventionally used.
  • primary particles may be aggregated to form secondary particles.
  • the tap density of the positive electrode active material is preferably 0.5 g / cm 3 or more, more preferably 0.8 g / cm 3 or more, and still more preferably 1.0 g / cm 3 or more.
  • the tap density of the positive electrode active material is below the above lower limit, the necessary amount of dispersion medium increases at the time of forming the positive electrode active material layer, and the required amount of the conductive material and the binder increases, and the positive electrode to the positive electrode active material layer
  • the filling rate of the active material may be limited, and the battery capacity may be limited.
  • a composite oxide powder with a high tap density a high density positive electrode active material layer can be formed.
  • the tap density is preferably as high as possible, and there is no particular upper limit.
  • the tap density is determined by placing 5 to 10 g of the positive electrode active material powder in a 10 ml glass measuring cylinder and tapping the powder packing density (tap density) g / cm 3 when tapping 200 times with a stroke of about 20 mm. Ask as.
  • the median diameter d50 of the particles of the positive electrode active material is preferably 0.3 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more, still more preferably Is preferably 0.8 ⁇ m or more, most preferably 1.0 ⁇ m or more, preferably 30 ⁇ m or less, more preferably 27 ⁇ m or less, still more preferably 25 ⁇ m or less, most preferably 22 ⁇ m or less. Below the lower limit, high tap density products may not be obtained.
  • the median diameter d50 is measured by a known laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring apparatus.
  • LA-920 manufactured by HORIBA is used as a particle size distribution analyzer
  • a 0.1 mass% sodium hexametaphosphate aqueous solution is used as a dispersion medium for measurement, and a refractive index of 1.24 is set after ultrasonic dispersion for 5 minutes. Measured.
  • the average primary particle diameter of the positive electrode active material is preferably 0.05 ⁇ m or more, more preferably 0.1 ⁇ m or more, and still more preferably 0.
  • the upper limit is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 4 ⁇ m or less, still more preferably 3 ⁇ m or less, and most preferably 2 ⁇ m or less. If the above upper limit is exceeded, it is difficult to form spherical secondary particles, which adversely affects the powder packing property or significantly lowers the specific surface area, which may increase the possibility that battery performance such as output characteristics may be degraded. is there. On the other hand, if the lower limit is exceeded, usually problems such as poor reversibility of charge and discharge may occur due to underdeveloped crystals.
  • the primary particle diameter is measured by observation using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, in a photograph at a magnification of 10000, the longest value of the intercept by the left and right boundary lines of the primary particle with respect to the straight line in the horizontal direction is obtained for any 50 primary particles, and the average value is obtained Be
  • BET specific surface area of the positive electrode active material is preferably 0.1 m 2 / g or more, more preferably 0.2 m 2 / g or more, further preferably 0.3 m 2 / g or more, and the upper limit is preferably 50 m 2 / It is not more than g, more preferably not more than 40 m 2 / g, still more preferably not more than 30 m 2 / g. If the BET specific surface area is smaller than this range, the battery performance tends to be deteriorated, and if the BET specific surface area is large, it is difficult to increase the tap density, and a problem may easily occur in the coatability when forming the positive electrode active material layer.
  • the BET specific surface area is determined by using a surface area meter (for example, a fully automatic surface area measuring device manufactured by Okura Riken Co., Ltd.) and predrying the sample for 30 minutes at 150 ° C. under nitrogen flow. It is defined as a value measured by a nitrogen adsorption BET one-point method by a gas flow method using a nitrogen-helium mixed gas which is accurately adjusted so that the value of the relative pressure of nitrogen to the atmospheric pressure is 0.3.
  • a surface area meter for example, a fully automatic surface area measuring device manufactured by Okura Riken Co., Ltd.
  • the particles of the positive electrode active material are mainly secondary particles. It is preferable that The particles of the positive electrode active material preferably contain 0.5 to 7.0% by volume of fine particles having an average particle diameter of secondary particles of 40 ⁇ m or less and an average primary particle diameter of 1 ⁇ m or less. By including fine particles having an average primary particle diameter of 1 ⁇ m or less, the contact area with the electrolytic solution becomes large, and the diffusion of lithium ions between the electrode and the electrolytic solution can be made faster, as a result, the battery Output performance can be improved.
  • a general method is used as a manufacturing method of an inorganic compound.
  • various methods can be considered to form spherical or elliptical spherical active materials.
  • a transition metal source material is dissolved or pulverized in a solvent such as water, and the pH is adjusted while stirring.
  • Spherical precursor is collected and dried, if necessary, added with a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 or LiNO 3 and calcined at high temperature to obtain an active material. .
  • the above-mentioned positive electrode active material may be used alone, or two or more of different compositions may be used in any combination or ratio.
  • a combination of LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 such as LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 or a part of this Mn substituted with another transition metal etc.
  • a combination of LiCoO 2 or a part of this Co substituted with another transition metal or the like may be used alone, or two or more of different compositions may be used in any combination or ratio.
  • a combination of LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 such as LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 or a part of this Mn substituted with another transition metal etc.
  • a combination of LiCoO 2 or a part of this Co substituted with another transition metal or the like may be used alone, or two or more of different compositions may be used in any combination or ratio.
  • the content of the positive electrode active material is preferably 50 to 99.5% by mass, and more preferably 80 to 99% by mass, of the positive electrode mixture in view of high battery capacity.
  • the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 80% by mass or more, more preferably 82% by mass or more, and particularly preferably 84% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less. If the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is low, the electrical capacity may be insufficient. Conversely, if the content is too high, the strength of the positive electrode may be insufficient.
  • the positive electrode mixture preferably further contains a binder, a thickener, and a conductive material.
  • Any binder can be used as the binder as long as it is a material safe to the solvent and electrolyte used in the production of the electrode.
  • polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethyl methacrylate, aroma -Based polymers such as chitosan, alginic acid, polyacrylic acid, polyimide, cellulose and nitrocellulose; SBR (styrene-butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluororubber, NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), ethylene ⁇ Rubber-like polymers such as propylene rubber; styrene / butadiene / styrene block copolymer or hydrogenated product thereof; EPDM (ethylene / propylene / diene terpolymer), styrene / ethylene / butadiene
  • the content of the binder is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, as a ratio of the binder in the positive electrode active material layer. Usually, it is 80% by mass or less, preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less. If the proportion of the binder is too low, the positive electrode active material can not be sufficiently retained, and the mechanical strength of the positive electrode is insufficient, which may deteriorate battery performance such as cycle characteristics. On the other hand, if it is too high, it may lead to a decrease in battery capacity and conductivity.
  • thickener examples include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein, polyvinyl pyrrolidone and salts thereof.
  • One type may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio.
  • the ratio of the thickener to the active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3 It is a range of not more than mass%, more preferably not more than 2 mass%. Below this range, the coatability may be significantly reduced. If it exceeds, the proportion of the active material in the positive electrode active material layer may be reduced, which may cause a problem of a decrease in battery capacity or an increase in resistance between the positive electrode active materials.
  • a well-known conductive material can be used arbitrarily as said conductive material.
  • Specific examples include metal materials such as copper and nickel, graphite (natural graphite), graphite such as artificial graphite, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, carbon black such as thermal black, needle coke And carbon materials such as carbon nanotubes, fullerenes, amorphous carbon such as VGCF, and the like.
  • metal materials such as copper and nickel, graphite (natural graphite), graphite such as artificial graphite, acetylene black, ketjen black, channel black, furnace black, lamp black, carbon black such as thermal black, needle coke And carbon materials such as carbon nanotubes, fullerenes, amorphous carbon such as VGCF, and the like.
  • these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the conductive material is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and usually 50% by mass or less, preferably 30% by mass, in the positive electrode active material layer. % Or less, more preferably 15% by mass or less. If the content is lower than this range, the conductivity may be insufficient. Conversely, if the content is higher than this range, the battery capacity may decrease.
  • an aqueous solvent or an organic solvent may be used.
  • the aqueous solvent include water and mixed solvents of alcohol and water.
  • organic solvents include aliphatic hydrocarbons such as hexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and methylnaphthalene; heterocyclic compounds such as quinoline and pyridine; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone Esters such as methyl acetate and methyl acrylate; Amines such as diethylenetriamine and N, N-dimethylaminopropylamine; Ethers such as diethyl ether, propylene oxide and tetrahydrofuran (THF); N-methylpyrrolidone (NMP) And amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; and aprotic polar solvents such as hexamethylphosphaamide and dimethylsulfoxide.
  • aliphatic hydrocarbons such as hexane
  • aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene
  • Examples of the material of the current collector for the positive electrode include metals such as metals such as aluminum, titanium, tantalum, stainless steel and nickel, or alloys thereof; and carbon materials such as carbon cloth and carbon paper. Among them, metal materials, particularly aluminum or its alloy are preferable.
  • Examples of the shape of the current collector include metal foils, metal cylinders, metal coils, metal coils, metal plates, metal thin films, expanded metals, punched metals, foamed metals and the like in the case of metal materials, and in the case of carbon materials, carbon plates and carbons A thin film, a carbon cylinder, etc. are mentioned. Of these, metal thin films are preferred.
  • the thin film may be formed in a mesh shape as appropriate.
  • the thickness of the thin film is arbitrary, but is usually 1 ⁇ m or more, preferably 3 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and usually 1 mm or less, preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 50 ⁇ m or less. If the thin film is thinner than this range, the strength required for the current collector may be insufficient. Conversely, if the thin film is thicker than this range, the handleability may be impaired.
  • the conductive support agent is apply
  • the conductive aid include carbon, and noble metals such as gold, platinum and silver.
  • the ratio of the thickness of the current collector to the thickness of the positive electrode active material layer is not particularly limited, but the value of (thickness of positive electrode active material layer on one side immediately before electrolyte injection) / (thickness of current collector) is 20 It is preferably the following, more preferably 15 or less, most preferably 10 or less, and preferably 0.5 or more, more preferably 0.8 or more, and most preferably 1 or more. If this range is exceeded, the current collector may generate Joule heat during high current density charge and discharge. Below this range, the volume ratio of the current collector to the positive electrode active material may increase, and the capacity of the battery may decrease.
  • the production of the positive electrode may be performed according to a conventional method.
  • the binder, thickener, conductive material, solvent and the like described above are added to the above-mentioned positive electrode active material to form a slurry-like positive electrode mixture, which is applied to a current collector, dried and pressed.
  • the densification can be performed by a hand press, a roller press or the like.
  • Density of the positive electrode active material layer is preferably 1.5 g / cm 3 or more, more preferably 2 g / cm 3 or more, still more preferably 2.2 g / cm 3 or more, preferably 5 g / cm 3 or less, More preferably, it is 4.5 g / cm 3 or less, further preferably 4 g / cm 3 or less. If this range is exceeded, the permeability of the electrolyte to the vicinity of the current collector / active material interface may be reduced, and in particular, the charge / discharge characteristics at high current densities may be reduced, and a high output may not be obtained. On the other hand, if it is lower than that, the conductivity between the active materials may be reduced, and the battery resistance may be increased to fail to obtain a high output.
  • the area of the positive electrode active material layer is larger than the outer surface area of the battery case from the viewpoint of enhancing the stability at high output and high temperature.
  • the sum of the electrode area of the positive electrode to the surface area of the exterior of the secondary battery is preferably 15 times or more in area ratio, and more preferably 40 times or more.
  • the external surface area of the battery outer case is, in the case of a rectangular shape with a bottom, the total area obtained by calculation from the dimensions of the length, width, and thickness of the case portion filled with the power generation element excluding the protruding portion of the terminal.
  • the sum of the electrode area of the positive electrode is the geometric surface area of the positive electrode mixture layer facing the mixture layer containing the negative electrode active material, and in the structure formed by forming the positive electrode mixture layer on both sides via the current collector foil. , The sum of the area to calculate each face separately.
  • the thickness of the positive electrode plate is not particularly limited, but from the viewpoint of high capacity and high output, the thickness of the mixture layer obtained by subtracting the metal foil thickness of the core material is preferably set as the lower limit to one side of the current collector. Is preferably 10 ⁇ m or more, more preferably 20 ⁇ m or more, and preferably 500 ⁇ m or less, more preferably 450 ⁇ m or less.
  • the substance of the composition different from this adhered on the surface of the said positive electrode plate may be used as surface adhesion substances.
  • surface adhesion substances aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, oxides such as bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate And sulfates such as aluminum sulfate, carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate and magnesium carbonate, and carbon.
  • the negative electrode is composed of a negative electrode active material layer containing a negative electrode active material, and a current collector.
  • the negative electrode material is not particularly limited as long as it can electrochemically store and release lithium ions.
  • Specific examples include carbon materials, alloy materials, lithium-containing metal composite oxide materials, conductive polymers, and the like. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in combination as desired.
  • the negative electrode active material a carbonaceous material capable of absorbing and desorbing lithium such as thermal decomposition products of organic matter and artificial graphite and natural graphite under various thermal decomposition conditions; and desorbing and releasing lithium such as tin oxide and silicon oxide Possible metal oxide materials; lithium metal; various lithium alloys; lithium-containing metal complex oxide materials and the like can be mentioned. These negative electrode active materials may be used as a mixture of two or more.
  • carbonaceous materials capable of storing and releasing lithium artificial graphite or purified natural graphite produced by high temperature treatment of graphitizable pitch obtained from various raw materials, or surface treatment of these graphites with pitch or other organic substances
  • the material is preferably obtained by carbonization after application of carbon, a carbonaceous material obtained by heat-treating natural graphite, artificial graphite, artificial carbonaceous material and artificial graphitic material at a temperature of 400
  • a carbonaceous material comprising at least two or more kinds of different crystalline carbonaceous materials and / or having an interface in which the different crystalline carbonaceous materials are in contact, and at least two or more different orientations of the negative electrode active material layer
  • the material selected from carbonaceous materials having an interface in contact with the carbonaceous material is more preferable because the balance between the initial irreversible capacity and the high current density charge / discharge characteristics is good.
  • these carbon materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • a single lithium, a single metal and an alloy forming a lithium alloy, or oxidation thereof It may be any of compounds such as carbides, nitrides, silicides, sulfides or phosphides, and is not particularly limited.
  • the single metal and alloy forming the lithium alloy is preferably a material containing Group 13 and Group 14 metal / metalloid elements, more preferably aluminum, silicon and tin (hereinafter referred to as “specific metal elements”. And metals or alloys or compounds containing these atoms. One of these may be used alone, or two or more of these may be used in any combination and ratio.
  • a negative electrode active material having at least one kind of atom selected from specific metal elements, a metal simple substance of any one kind of specific metal element, an alloy composed of two or more kinds of specific metal elements, one kind or two kinds or more of specification Alloy consisting of metal element and one or more other metal elements, compound containing one or more specified metal elements, and oxide, carbide, nitride, silicide of the compound And complex compounds such as sulfides and phosphides.
  • bonded with several types of elements such as a simple metal, an alloy, or a nonmetallic element, etc. is also mentioned.
  • silicon and tin an alloy of these elements and a metal which does not operate as a negative electrode can be used.
  • tin a complex compound containing 5 to 6 elements in combination of a metal other than tin and silicon which acts as a negative electrode, a metal which does not further act as a negative electrode, and a nonmetallic element may be used it can.
  • the composite material which makes Si or Sn a 1st constitutent element, and contains the 2nd, 3rd constitutent element in addition to it is mentioned.
  • the second constituent element is, for example, at least one of cobalt, iron, magnesium, titanium, vanadium, chromium, manganese, nickel, copper, zinc, gallium and zirconium.
  • the third constituent element is, for example, at least one of boron, carbon, aluminum and phosphorus.
  • silicon or tin alone (may contain a trace amount of impurities), SiO v (0 ⁇ v ⁇ 2), SnO w (0) may be used as the metal material because high battery capacity and excellent battery characteristics can be obtained.
  • ⁇ w ⁇ 2), Si—Co—C composite, Si—Ni—C composite, Sn—Co—C composite, and Sn—Ni—C composite are preferable.
  • the lithium-containing metal complex oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can occlude and release lithium, but a material containing titanium and lithium is preferable in terms of high current density charge and discharge characteristics, More preferably, a lithium-containing composite metal oxide material containing titanium is preferable, and a composite oxide of lithium and titanium (hereinafter abbreviated as "lithium-titanium composite oxide”) is more preferable. That is, when a lithium titanium composite oxide having a spinel structure is used by being contained in a negative electrode active material for an electrolyte battery, the output resistance is greatly reduced, which is particularly preferable.
  • lithium titanium complex oxide general formula: Li x Ti y M z O 4 [Wherein, M represents at least one element selected from the group consisting of Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn and Nb. ] It is preferable that it is a compound represented by these.
  • Particularly preferable representative compositions of the above compounds are Li 4/3 Ti 5/3 O 4 in (i), Li 1 Ti 2 O 4 in (ii), and Li 4/5 Ti 11/5 O in (iii). 4
  • Li 4/3 Ti 4/3 Al 1/3 O 4 is mentioned as a preferable one.
  • the negative electrode mixture preferably further contains a binder, a thickener, and a conductive material.
  • the binding agent examples include the same as the binding agent that can be used for the positive electrode described above.
  • the ratio of the binder to the negative electrode active material is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, particularly preferably 0.6% by mass or more, and preferably 20% by mass or less, 15 Mass% or less is more preferable, 10 mass% or less is further preferable, and 8 mass% or less is particularly preferable.
  • the binder ratio in which the amount of the binder does not contribute to the battery capacity may increase, which may result in a decrease in the battery capacity. Moreover, if it is less than the said range, strength reduction of a negative electrode may be caused.
  • the ratio of the binder to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more, and preferably 0.5% by mass or more.
  • the content is more preferably 0.6% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less.
  • the ratio to the negative electrode active material is usually 1% by mass or more, preferably 2% by mass or more, and 3% by mass or more Moreover, it is 15 mass% or less normally, 10 mass% or less is preferable, and 8 mass% or less is still more preferable.
  • the ratio of the thickener to the negative electrode active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.5% by mass or more, more preferably 0.6% by mass or more, and usually 5% by mass or less. 3 mass% or less is preferable, and 2 mass% or less is still more preferable.
  • the ratio of the thickener to the negative electrode active material is below the above range, the coatability may be significantly reduced. If the above range is exceeded, the proportion of the negative electrode active material in the negative electrode active material layer may be reduced, and the battery capacity may be reduced or the resistance between the negative electrode active material may be increased.
  • Examples of the conductive material of the negative electrode include metal materials such as copper and nickel; and carbon materials such as graphite and carbon black.
  • a solvent capable of dissolving or dispersing a negative electrode active material, a binder, a thickener used as needed, and a conductive material can be particularly selected.
  • a solvent capable of dissolving or dispersing a negative electrode active material, a binder, a thickener used as needed, and a conductive material can be particularly selected.
  • an aqueous solvent or an organic solvent may be used.
  • aqueous solvent examples include water, alcohol and the like
  • organic solvent examples include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methylacetamide, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine, N, N- Dimethylaminopropylamine, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphide, dimethylsulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methylnaphthalene, hexane and the like can be mentioned.
  • Examples of the material of the current collector for the negative electrode include copper, nickel, and stainless steel. Among them, copper foil is preferable in terms of easy processing into a thin film and cost.
  • the thickness of the current collector is usually 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, and usually 100 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less. If the thickness of the negative electrode current collector is too thick, the capacity of the entire battery may be too low. Conversely, if the thickness is too thin, the handling may be difficult.
  • the production of the negative electrode may be performed according to a conventional method.
  • the above-mentioned negative electrode material may be added with the above-mentioned binder, thickener, conductive material, solvent and the like to form a slurry, which is coated on a current collector, dried and then pressed to obtain high density.
  • the method of forming the thin film layer (negative electrode active material layer) containing the above-mentioned negative electrode active material by methods such as a vapor deposition method, a sputtering method, and a plating method, is also used.
  • the electrode structure when making the negative electrode active material into an electrode is not particularly limited, but the density of the negative electrode active material present on the current collector is preferably 1 g ⁇ cm ⁇ 3 or more, and 1.2 g ⁇ cm ⁇ 3 or more Is more preferable, 1.3 g ⁇ cm ⁇ 3 or more is particularly preferable, and 2.2 g ⁇ cm ⁇ 3 or less is preferable, 2.1 g ⁇ cm ⁇ 3 or less is more preferable, and 2.0 g ⁇ cm ⁇ 3 or less More preferably, it is particularly preferably 1.9 g ⁇ cm ⁇ 3 or less.
  • the density of the negative electrode active material present on the current collector exceeds the above range, the negative electrode active material particles are destroyed, and the initial irreversible capacity is increased, and the electrolyte solution near the current collector / negative electrode active material interface In some cases, the high current density charge / discharge characteristics may be deteriorated due to the decrease in the permeability of the If the above range is exceeded, the conductivity between the negative electrode active materials may be reduced, the battery resistance may be increased, and the capacity per unit volume may be reduced.
  • the thickness of the negative electrode plate is designed according to the positive electrode plate to be used and is not particularly limited, but the thickness of the mixture layer obtained by subtracting the metal foil thickness of the core material is usually 15 ⁇ m or more, preferably 20 ⁇ m or more More preferably, it is 30 ⁇ m or more, and usually 300 ⁇ m or less, preferably 280 ⁇ m or less, more preferably 250 ⁇ m or less.
  • the substance of the composition different from this adhered on the surface of the said negative electrode plate may be used as surface adhesion substances.
  • surface adhesion substances aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, boron oxide, antimony oxide, oxides such as bismuth oxide, lithium sulfate, sodium sulfate, potassium sulfate, magnesium sulfate, calcium sulfate And sulfates such as aluminum sulfate; and carbonates such as lithium carbonate, calcium carbonate, and magnesium carbonate.
  • the lithium ion secondary battery of the present invention preferably further comprises a separator.
  • the material and shape of the separator are not particularly limited as long as they are stable to the electrolytic solution and excellent in liquid retention, and known materials can be used. Among these, resins, glass fibers, inorganic substances, etc., which are formed of a material stable to the electrolytic solution of the present invention, are used, and porous sheet or non-woven fabric-like articles etc. excellent in liquid retention are used. preferable.
  • polyolefins such as polyethylene and a polypropylene, aromatic polyamide, polytetrafluoroethylene, polyether sulfone, a glass filter etc.
  • One of these materials such as polypropylene / polyethylene two-layer film, polypropylene / polyethylene / polypropylene three-layer film may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.
  • the separator is preferably a porous sheet or a non-woven fabric or the like that uses a polyolefin such as polyethylene or polypropylene as a raw material in that the permeability of the electrolytic solution and the shutdown effect are good.
  • the thickness of the separator is arbitrary, but is usually 1 ⁇ m or more, preferably 5 ⁇ m or more, more preferably 8 ⁇ m or more, and usually 50 ⁇ m or less, preferably 40 ⁇ m or less, still more preferably 30 ⁇ m or less. If the separator is thinner than the above range, the insulation and mechanical strength may be reduced. If the thickness is more than the above range, not only the battery performance such as rate characteristics may be reduced, but also the energy density of the entire electrolyte battery may be reduced.
  • the porosity of the separator is optional, but is usually 20% or more, preferably 35% or more, and more preferably 45% or more, Also, it is usually 90% or less, preferably 85% or less, and more preferably 75% or less.
  • the porosity is smaller than the above range, the film resistance tends to be increased and the rate characteristic tends to be deteriorated.
  • it is larger than the said range it exists in the tendency for the mechanical strength of a separator to fall and for insulation to fall.
  • the average pore diameter of the separator is also optional, but is usually 0.5 ⁇ m or less, preferably 0.2 ⁇ m or less, and usually 0.05 ⁇ m or more.
  • the average pore size exceeds the above range, a short circuit is likely to occur. If the above range is exceeded, the film resistance may increase and the rate characteristics may deteriorate.
  • oxides such as alumina and silicon dioxide
  • nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride
  • sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate are used, and those having a particle shape or fiber shape are used. Used.
  • a thin film such as a non-woven fabric, a woven fabric and a microporous film is used.
  • the thin film shape one having a pore diameter of 0.01 to 1 ⁇ m and a thickness of 5 to 50 ⁇ m is suitably used.
  • a separator can be used in which a composite porous layer containing particles of the above-mentioned inorganic substance is formed on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode using a resin binder.
  • alumina particles having a 90% particle size of less than 1 ⁇ m may be formed on both sides of the positive electrode to form a porous layer using a fluorine resin as a binder.
  • the electrode group has a laminated structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate described above are intervened by the separator, and a structure in which the positive electrode plate and the negative electrode plate are spirally wound through the separator. Any one may be used.
  • the ratio of the volume of the electrode group to the internal volume of the battery (hereinafter referred to as the electrode group occupancy rate) is usually 40% or more, preferably 50% or more, and usually 90% or less, preferably 80% or less .
  • the battery capacity decreases. Further, when the above range is exceeded, the void space is small, the battery becomes high temperature, the members expand, the vapor pressure of the liquid component of the electrolyte becomes high, and the internal pressure rises, and the charge and discharge repetition performance as the battery And may deteriorate various characteristics such as high temperature storage, and may further operate a gas release valve that releases the internal pressure to the outside.
  • the current collecting structure is not particularly limited, in order to more effectively realize the improvement of the charge and discharge characteristics of the high current density by the electrolytic solution of the present invention, the structure of reducing the resistance of the wiring portion and the bonding portion may be used. preferable. When the internal resistance is thus reduced, the effect of using the electrolytic solution of the present invention is exhibited particularly well.
  • the electrode group has the above-described laminated structure
  • a structure formed by bundling metal core portions of the respective electrode layers and welding them to terminals is suitably used.
  • the internal resistance increases, so it is also preferable to provide a plurality of terminals in the electrode to reduce the resistance.
  • the electrode group has the above-described wound structure, the internal resistance can be lowered by providing a plurality of lead structures on the positive electrode and the negative electrode and bundling them in the terminals.
  • the material of the outer case is not particularly limited as long as the material is stable to the electrolyte used. Specifically, a nickel-plated steel sheet, metals such as stainless steel, aluminum or aluminum alloy, magnesium alloy or the like, or a laminated film (laminated film) of a resin and an aluminum foil is used. From the viewpoint of weight reduction, metals of aluminum or aluminum alloy and laminate films are preferably used.
  • the metals are welded to form a hermetically sealed structure by laser welding, resistance welding, ultrasonic welding, or a caulking structure is formed using the above metals via a resin gasket.
  • a resin gasket In the outer case using metals, the metals are welded to form a hermetically sealed structure by laser welding, resistance welding, ultrasonic welding, or a caulking structure is formed using the above metals via a resin gasket. The thing is mentioned.
  • those having a sealing and sealing structure by thermally fusing the resin layers to each other may be mentioned.
  • a resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers.
  • the metal and the resin are joined, and therefore, a resin having a polar group or a modification having a polar group introduced as an intervening resin Resin is preferably used.
  • the shape of the lithium ion secondary battery of the present invention is arbitrary, and examples thereof include cylindrical, square, laminate, coin and large shapes.
  • the shapes and configurations of the positive electrode, the negative electrode, and the separator can be changed and used according to the shapes of the respective batteries.
  • a module including the lithium ion secondary battery of the present invention is also one of the present invention.
  • a positive electrode, a negative electrode, and the above-described electrolyte solution wherein the positive electrode includes a positive electrode current collector and a positive electrode active material layer including a positive electrode active material, and the positive electrode active material includes Mn.
  • the lithium ion secondary battery is also one of the preferred embodiments. Since the positive electrode active material layer containing a positive electrode active material containing Mn is provided, the lithium ion secondary battery is further excellent in high-temperature storage characteristics.
  • LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0 .3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 is preferred.
  • the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 80% by mass or more, more preferably 82% by mass or more, and particularly preferably 84% by mass or more.
  • the upper limit is preferably 99% by mass or less, more preferably 98% by mass or less. If the content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is low, the electrical capacity may be insufficient. Conversely, if the content is too high, the strength of the positive electrode may be insufficient.
  • the positive electrode active material layer may further contain a conductive material, a thickener and a binder.
  • any material can be used as long as it is a material safe to the solvent and the electrolyte used in the production of the electrode.
  • the content of the binder is usually 0.1% by mass or more, preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, as a ratio of the binder in the positive electrode active material layer. Usually, it is 80% by mass or less, preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, and most preferably 10% by mass or less. If the proportion of the binder is too low, the positive electrode active material can not be sufficiently retained, and the mechanical strength of the positive electrode is insufficient, which may deteriorate battery performance such as cycle characteristics. On the other hand, if it is too high, it may lead to a decrease in battery capacity and conductivity.
  • thickener examples include carboxymethylcellulose, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, ethylcellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein and salts thereof.
  • One type may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio.
  • the ratio of the thickener to the active material is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3 It is a range of not more than mass%, more preferably not more than 2 mass%. Below this range, the coatability may be significantly reduced. If it exceeds, the proportion of the active material in the positive electrode active material layer may be reduced, which may cause a problem of a decrease in battery capacity or an increase in resistance between the positive electrode active materials.
  • a well-known conductive material can be used arbitrarily as said conductive material.
  • Specific examples thereof include metal materials such as copper and nickel, graphites such as natural graphite and artificial graphite, carbon blacks such as acetylene black, and carbon materials such as amorphous carbon such as needle coke. In addition, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the conductive material is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, and usually 50% by mass or less, preferably 30% by mass, in the positive electrode active material layer. % Or less, more preferably 15% by mass or less. If the content is lower than this range, the conductivity may be insufficient. Conversely, if the content is higher than this range, the battery capacity may decrease.
  • the positive electrode current collector is preferably made of a valve metal or an alloy thereof in order to further improve the high temperature storage characteristics.
  • a valve metal aluminum, titanium, a tantalum, chromium etc. are mentioned. More preferably, the positive electrode current collector is made of aluminum or an alloy of aluminum.
  • the lithium ion secondary battery is further improved in high temperature storage characteristics, so that the part in contact with the electrolytic solution among the parts electrically connected to the positive electrode current collector is also a valve metal or an alloy thereof. It is preferable that it is comprised.
  • a portion electrically connected to the positive electrode current collector and in contact with the non-aqueous electrolyte is a valve metal or It is preferable to comprise the alloy.
  • Stainless steel coated with valve metal or its alloy may be used.
  • the method for producing the positive electrode is as described above.
  • the above-mentioned binder, thickener, conductive material, solvent and the like are added to the above-mentioned positive electrode active material to obtain a slurry-like positive electrode mixture,
  • the configuration of the negative electrode is as described above.
  • the electrolytic solution of the present invention is useful as an electrolytic solution for a large-sized lithium ion secondary battery for hybrid vehicles and dispersed power sources.
  • composition of BMM ImBOB A compound of the formula: wherein the starting material is changed from 1-ethyl-3-methylimidazolium chloride to 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, The compound (BMImBOB) shown by was obtained.
  • Ethylene carbonate (EC), ethyl methyl carbonate (EMC) and dimethyl carbonate (DMC) are mixed in a volume ratio of 30/30/40, and each ion in the electrolytic solution has the concentration described in Table 1
  • the ion source was added as follows to obtain a non-aqueous electrolyte. Specifically, it was added as follows. In Example 1, 4.0 ⁇ 10 -4 M of compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added. In Example 2, 4.0 ⁇ 10 ⁇ 3 M of compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added. In Example 3, 2.0 ⁇ 10 ⁇ 2 M of the compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Example 4 4.0 ⁇ 10 ⁇ 2 M of compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Example 5 8.0 ⁇ 10 ⁇ 2 M of compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Example 6 2.0 ⁇ 10 ⁇ 1 M of compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Example 7 4.0 ⁇ 10 ⁇ 1 M of compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Example 8 4.8 ⁇ 10 ⁇ 1 M of compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Example 9 2.0 ⁇ 10 ⁇ 2 M of compound (II) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Examples 12 and 13 2.0 ⁇ 10 ⁇ 2 M of the compound (I) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • Examples 14 to 20 2.0 ⁇ 10 ⁇ 2 M of Compound (II) and 1.0 M of LiPF 6 were added.
  • the obtained slurry is applied to a copper foil with a thickness of 10 ⁇ m, dried, and rolled with a press, and the size of the active material layer is 52 mm in width, 32 mm in length, and 5 mm in width, 9 mm in length. It cut out to the shape which has a part, and was set as the negative electrode.
  • the positive electrode and the negative electrode are made to face each other through a microporous polyethylene film (separator) having a thickness of 20 ⁇ m and the non-aqueous electrolytic solution obtained above is injected, and the non-aqueous electrolytic solution is sufficiently used as a separator. After penetration, the battery was sealed, pre-charged and aged to prepare a lithium ion secondary battery.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

低抵抗で、かつサイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる電解液を提供する。一般式（１）で示される化合物（１）を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用電解液である（一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、炭素数１～４のエーテル結合を有してもよいアルキル基である。）。

Description

リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール
本発明は、リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュールに関する。
近年の電気製品の軽量化、小型化にともない、高いエネルギー密度をもつリチウムイオン二次電池等の電気化学デバイスの開発が進められている。また、リチウムイオン二次電池等の電気化学デバイスの適用分野が拡大するにつれて特性の改善が要望されている。特に今後、車載用にリチウムイオン二次電池が使われた場合、電池特性の改善はますます重要となる。
一方、キャパシタについても特性を改善するための検討がなされており、例えば、特許文献１には、特定の含ホウ素アニオンの四級アンモニウム塩あるいは四級ホスホニウム塩を溶質として使用することを特徴とする電解コンデンサ用電解液が記載されている。
また、特許文献２には、特定の含ホウ素アニオンと２位がアルキル基で置換されたイミダゾリウムカチオンからなるアミジニウム塩を含有する電気化学キャパシタ用電解液が記載されている。
特開平１－１９４３１３号公報 特開２００８－２１８４８７号公報
リチウムイオン二次電池には、低抵抗であることや、サイクル特性に優れることが要求され、これらの特性を改善し得る電解液が求められている。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、低抵抗で、かつサイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる電解液、及び、当該電解液を備えるリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
本発明は、一般式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 （一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、炭素数１～４のエーテル結合を有してもよいアルキル基である。）で示される化合物（１）を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用電解液である（以下、本発明の第１の電解液ともいう）。
一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方がメチル基であることが好ましい。
化合物（１）は、式（１－ａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 で示される化合物（１－ａ）、及び、式（１－ｂ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 で示される化合物（１－ｂ）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
本発明は、一般式（１－１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 （一般式（１－１）中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、炭素数１～４のエーテル結合を有してもよいアルキル基である。）で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１）、ビス（オキサラト）ボレートアニオン、及び、ヘキサフルオロホスフェートアニオンを含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用電解液でもある（以下、本発明の第２の電解液ともいう）。
一般式（１－１）において、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方がメチル基であることが好ましい。
イミダゾリウムカチオン（１－１）は、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１ａ）、及び、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１ｂ）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
本発明の第２の電解液は、イミダゾリウムカチオン（１－１）の濃度が１．０×１０－５～１．０ｍｏｌ／Ｌであり、ビス（オキサラト）ボレートアニオンの濃度が１．０×１０－５～１．０ｍｏｌ／Ｌであり、ヘキサフルオロホスフェートアニオンの濃度が０．０１～１．５ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。
本発明の第１及び第２の電解液は、更に、塩化物イオンを含むことが好ましい。
本発明の第１及び第２の電解液は、塩化物イオンの濃度が１．０×１０－６～１．０×１０３ｐｐｍであることが好ましい。
本発明は、本発明の第１及び第２の電解液を備えることを特徴とするリチウムイオン二次電池でもある。
本発明は、上記リチウムイオン二次電池を備えることを特徴とするモジュールでもある。
本発明の電解液によれば、低抵抗で、かつサイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。
本発明のリチウムイオン二次電池は、低抵抗で、かつサイクル特性に優れる。
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明の第１の電解液は、一般式（１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 で示される化合物（１）を含むことを特徴とする。化合物（１）を含むことにより、本発明の第１の電解液は、低抵抗で、かつサイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。
一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、炭素数１～４のエーテル結合を有してもよいアルキル基である。上記アルキル基としては、メチル基（Ｍｅ）、エチル基（Ｅｔ）、プロピル基（Ｐｒ）、ブチル基（Ｂｕ）等が挙げられる。Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方がメチル基であることが好ましく、Ｒ１及びＲ２の一方がメチル基であり、他方がエチル基、プロピル基又はブチル基であることが好ましい。
化合物（１）としては、なかでも、式（１－ａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 で示される化合物（１－ａ）、及び、式（１－ｂ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 で示される化合物（１－ｂ）からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
化合物（１）の含有量は、上記電解液に対して、４．０×１０－６～６．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。化合物（１）の含有量が上記範囲であることによって、一層低抵抗で、かつサイクル特性に一層優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。化合物（１）の含有量としては、上記電解液に対して、４．０×１０－４ｍｏｌ／Ｌ以上がより好ましく、４．０×１０－３ｍｏｌ／Ｌ以上が更に好ましく、１．６×１０－２ｍｏｌ／Ｌ以上が特に好ましい。また、４．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下がより好ましく、３．２×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が更に好ましく、２．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が更により好ましく、１．２×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が特に好ましい。
本発明の第１の電解液は、更に、塩化物イオン（Ｃｌ－）を含むことが好ましい。
化合物（１）は、下記一般式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 （式中、Ｒ１及びＲ２は上記のとおり）で示されるイミダゾリウムクロライドと、下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 で示されるリチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬＩＢＯＢ）とを反応させることにより合成することができるため、上記イミダゾリウムクロライドに由来する塩化物イオンが不純物として残ることがある。化合物（１）中の塩化物イオンの含有量は、例えば、化合物（１）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより調整することができる。
本発明の第１の電解液においては、塩化物イオンの濃度が１．０×１０－６～１．０×１０３ｐｐｍであることが好ましい。塩化物イオンの濃度が上記範囲内にあると、一層低抵抗で、かつサイクル特性に一層優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。塩化物イオンの濃度としては、１．０×１０－５ｐｐｍ以上がより好ましく、１．０×１０－３ｐｐｍ以上が更に好ましく、１．０×１０－２ｐｐｍ以上が更により好ましく、３．０×１０－２ｐｐｍ以上が特に好ましく、６．０×１０－１ｐｐｍ以上が最も好ましい。また、１００ｐｐｍ以下がより好ましく、５５ｐｐｍ以下が更に好ましく、３０ｐｐｍ以下が更により好ましく、１５ｐｐｍ以下が殊更により好ましく、８．０ｐｐｍ以下が特に好ましく、３．０ｐｐｍ以下が最も好ましい。
本発明の第１の電解液は、更に、リチウムイオンを含む化合物としてＬｉＰＦ６を含むことが好ましい。
ＬｉＰＦ６の含有量は、上記電解液に対して、０．０１～５．０ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。ＬｉＰＦ６の含有量が上記範囲であることによって、一層低抵抗で、かつサイクル特性に一層優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。ＬｉＰＦ６の含有量としては、上記電解液に対して、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上がより好ましく、０．７ｍｏｌ／Ｌ以上が更に好ましく、０．８ｍｏｌ／Ｌ以上が特に好ましい。また、ＬｉＰＦ６が１．８ｍｏｌ／Ｌ以下がより好ましく、１．５ｍｏｌ／Ｌ以下が更に好ましく、１．２ｍｏｌ／Ｌ以下が特に好ましい。
本発明の第２の電解液は、一般式（１－１）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１）、ビス（オキサラト）ボレートアニオン、及び、ヘキサフルオロホスフェートアニオンを含むことを特徴とする。上記の特定のイオンを含むことにより、本発明の第２の電解液は、低抵抗で、かつサイクル特性に優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。
なお、ビス（オキサラト）ボレートアニオンは下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 で示されるアニオンであり、ヘキサフルオロホスフェートアニオンはＰＦ６ －で示されるアニオンである。
一般式（１－１）中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、炭素数１～４のエーテル結合を有してもよいアルキル基である。Ｒ１及びＲ２の具体例及び好ましい組み合わせは、一般式（１）について説明したとおりである。
イミダゾリウムカチオン（１－１）としては、なかでも、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１ａ）、及び、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１ｂ）からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
本発明の第２の電解液においては、イミダゾリウムカチオン（１－１）の濃度が１．０×１０－５～１．０ｍｏｌ／Ｌであり、ビス（オキサラト）ボレートアニオンの濃度が１．０×１０－５～１．０ｍｏｌ／Ｌであり、ヘキサフルオロホスフェートアニオンの濃度が０．０１～１．５ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。これらのイオンの濃度が上記範囲内にあると、一層低抵抗で、かつサイクル特性に一層優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。
イミダゾリウムカチオン（１－１）の濃度としては、１．０×１０－４ｍｏｌ／Ｌ以上がより好ましく、５．０×１０－３ｍｏｌ／Ｌ以上が更に好ましく、１．０×１０－２ｍｏｌ／Ｌ以上が更により好ましく、３．０×１０－２ｍｏｌ／Ｌ以上が特に好ましい。また、５．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下がより好ましく、４．５×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が更に好ましく、３．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が更により好ましく、１．５×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が特に好ましく、１．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が最も好ましい。
ビス（オキサラト）ボレートアニオンの濃度としては、１．０×１０－４ｍｏｌ／Ｌ以上がより好ましく、５．０×１０－３ｍｏｌ／Ｌ以上が更に好ましく、１．０×１０－２ｍｏｌ／Ｌ以上が更により好ましく、３．０×１０－２ｍｏｌ／Ｌ以上が特に好ましい。また、５．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下がより好ましく、４．５×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が更に好ましく、３．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が更により好ましく、１．５×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が特に好ましく、１．０×１０－１ｍｏｌ／Ｌ以下が最も好ましい。
ヘキサフルオロホスフェートアニオンの濃度としては、０．１０ｍｏｌ／Ｌ以上がより好ましく、０．５０ｍｏｌ／Ｌ以上が更に好ましく、０．８０ｍｏｌ／Ｌ以上が特に好ましい。また、１．２ｍｏｌ／Ｌ以下がより好ましく、１．１ｍｏｌ／Ｌ以下が更に好ましい。
本発明の第２の電解液は、更に、塩化物イオンを含むことが好ましい。この場合、塩化物イオンの濃度が１．０×１０－６～１．０×１０３ｐｐｍであることが好ましい。塩化物イオンの濃度が上記範囲内にあると、一層低抵抗で、かつサイクル特性に一層優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる。塩化物イオンの濃度としては、１．０×１０－５ｐｐｍ以上がより好ましく、１．０×１０－３ｐｐｍ以上が更に好ましく、１．０×１０－２ｐｐｍ以上が更により好ましく、３．０×１０－２ｐｐｍ以上が特に好ましく、６．０×１０－１ｐｐｍ以上が最も好ましい。また、１００ｐｐｍ以下がより好ましく、５５ｐｐｍ以下が更に好ましく、３０ｐｐｍ以下が更により好ましく、１５ｐｐｍ以下が殊更により好ましく、８．０ｐｐｍ以下が特に好ましく、３．０ｐｐｍ以下が最も好ましい。
本発明の第２の電解液に含まれる各イオンを与えるイオン源としては、各イオンを含む化合物であり、かつ電解液を構成する溶媒に可溶な化合物を用いることができる。上記イオン源は、それぞれ、１種又は２種以上を用いることができる。
イミダゾリウムカチオン（１－１）のイオン源としては、上述した化合物（１）、イミダゾリウムカチオン（１－１）と対アニオン（但し、ビス（オキサラト）ボレートアニオンを除く）とからなる化合物が挙げられる。
上記対アニオン（但し、ビス（オキサラト）ボレートアニオンを除く）としては、ＰＦ６ －、Ｎ（ＦＳＯ２）２ －、Ｎ（ＣＦ３ＳＯ２）２ －、ＣｌＯ４ －、Ｃｌ－、ＢＦ４ －等が挙げられ、なかでもＰＦ６ －が好ましい。
ビス（オキサラト）ボレートアニオンのイオン源としては、上述した化合物（１）、ビス（オキサラト）ボレートアニオンと対カチオン（但し、イミダゾリウムカチオン（１－１）を除く）とからなる化合物が挙げられる。
上記対カチオン（但し、イミダゾリウムカチオン（１－１）を除く）としては、Ｌｉ＋、アンモニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン等が挙げられ、なかでもＬｉ＋が好ましい。
一層低抵抗で、かつサイクル特性に一層優れたリチウムイオン二次電池を与えることができる点で、イミダゾリウムカチオン（１－１）及びビス（オキサラト）ボレートアニオンの両方のイオン源として、化合物（１）を使用することが好ましい。
ヘキサフルオロホスフェートアニオンのイオン源としては、ヘキサフルオロホスフェートアニオンと対カチオンとからなる化合物が挙げられる。
上記対カチオンとしては、イミダゾリウムカチオン（１－１）、Ｌｉ＋、アンモニウムカチオン、ピリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピペリジニウムカチオン等が挙げられ、なかでもイミダゾリウムカチオン（１－１）、Ｌｉ＋が好ましく、Ｌｉ＋がより好ましい。
塩化物イオンは、上述したように、化合物（１）に不純物として含まれ得る。したがって、塩化物イオンのイオン源として、化合物（１）を使用してよい。この場合、化合物（１）中の塩化物イオンの含有量は、例えば、化合物（１）をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより調整することができる。
また、塩化物イオンの他のイオン源として、塩化リチウム、塩化アンモニウム、塩化ピリジニウム、塩化ピロリジニウム、塩化ピぺリジニウム等の塩化物を用いることもできる。
本発明の第２の電解液は、更に、リチウムイオン（Ｌｉ＋）を含むことが好ましい。上記電解液中のリチウムイオンの濃度は、０．０１～１．５ｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。リチウムイオンの濃度としては、０．１０ｍｏｌ／Ｌ以上がより好ましく、０．５０ｍｏｌ／Ｌ以上が更に好ましく、０．８０ｍｏｌ／Ｌ以上が特に好ましい。また、１．２ｍｏｌ／Ｌ以下がより好ましく、１．１ｍｏｌ／Ｌ以下が更に好ましい。
リチウムイオンのイオン源としては、リチウムイオンと対アニオンとからなる化合物が挙げられ、具体的には、後述する化合物（５）（但し、Ａａ＋はリチウムイオン）やリチウム塩（但し、化合物（５）を除く）が挙げられる。なかでも、ＬｉＰＦ６、リチウムビス（オキサラト）ボレート、塩化リチウムが好ましく、ＬｉＰＦ６、リチウムビス（オキサラト）ボレートがより好ましく、ＬｉＰＦ６が更に好ましい。
本発明の電解液（第１及び第２の電解液）は、溶媒を含むことが好ましい。
上記溶媒は、カーボネート又はエステルを含むことが好ましい。
上記溶媒は、環状カーボネート又は鎖状カーボネートを含むことができる。
上記環状カーボネートは、非フッ素化環状カーボネートであってもよいし、フッ素化環状カーボネートであってもよい。
上記鎖状カーボネートは、非フッ素化鎖状カーボネートであってもよいし、フッ素化鎖状カーボネートであってもよい。
上記溶媒は、非フッ素化飽和環状カーボネート、フッ素化飽和環状カーボネート、フッ素化鎖状カーボネート及び非フッ素化鎖状カーボネートからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
上記非フッ素化飽和環状カーボネートとしては、炭素数２～４のアルキレン基を有する非フッ素化飽和環状カーボネートが挙げられる。
なかでも、上記非フッ素化飽和環状カーボネートとしては、誘電率が高く、粘度が好適となる点で、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジブチルカーボネート、シス－２，３－ペンチレンカーボネート、シス－２，３－ブチレンカーボネート、２，３－ペンチレンカーボネート、２，３－ブチレンカーボネート、１，２－ペンチレンカーボネート、１，２－ブチレンカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート及びブチレンカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
上記非フッ素化飽和環状カーボネートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記非フッ素化飽和環状カーボネートが含まれる場合、上記非フッ素化飽和環状カーボネートの含有量は、上記溶媒に対して５～９０体積％であることが好ましく、１０～６０体積％であることがより好ましく、１５～４５体積％であることが更に好ましい。
上記非フッ素化鎖状カーボネートとしては、例えば、ＣＨ３ＯＣＯＯＣＨ３（ジメチルカーボネート：ＤＭＣ）、ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＯＯＣＨ２ＣＨ３（ジエチルカーボネート：ＤＥＣ）、ＣＨ３ＣＨ２ＯＣＯＯＣＨ３（エチルメチルカーボネート：ＥＭＣ）、ＣＨ３ＯＣＯＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３（メチルプロピルカーボネート）、メチルブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、エチルブチルカーボネート、メチル－２－フェニルフェニルカーボネート、フェニル－２－フェニルフェニルカーボネート、トランス－２，３－ペンチレンカーボネート、トランス－２，３－ブチレンカーボネート、エチルフェニルカーボネート等の炭化水素系鎖状カーボネートが挙げられる。なかでも、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート及びジメチルカーボネートからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
上記非フッ素化鎖状カーボネートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記非フッ素化鎖状カーボネートが含まれる場合、上記非フッ素化鎖状カーボネートの含有量は、上記溶媒に対して１０～９０体積％であることが好ましく、４０～８５体積％であることがより好ましく、５０～８０体積％であることが更に好ましい。
上記溶媒は、上記非フッ素化鎖状カーボネート及び上記非フッ素化環状カーボネートの両方を含むことが好ましい。この組成の溶媒を含有する電解液は、比較的低電圧で使用される電気化学デバイスに好適に利用できる。
上記溶媒は、上記非フッ素化飽和環状カーボネート及び上記非フッ素化鎖状カーボネートを合計で、２０～１００体積％含むことが好ましく、３０～９５体積％含むことがより好ましく、５０～９０体積％含むことが更に好ましい。
上記電解液が上記非フッ素化環状カーボネート及び上記非フッ素化鎖状カーボネートの両方を含む場合、上記非フッ素化環状カーボネートと上記非フッ素化鎖状カーボネートとの体積比としては、５／９５～９５／５が好ましく、１０／９０以上がより好ましく、１５／８５以上が更に好ましく、２０／８０以上が特に好ましく、９０／１０以下がより好ましく、６０／４０以下が更に好ましい。
上記溶媒が上記非フッ素化鎖状カーボネート及び上記非フッ素化環状カーボネートからなる群より選択される少なくとも１種を含む場合、本発明の電解液は、添加剤として、上記フッ素化飽和環状カーボネートを含むこともできる。この場合の上記フッ素化飽和環状カーボネートとしては、フルオロエチレンカーボネート、ジフルオロエチレンカーボネートが好ましく、上記フッ素化飽和環状カーボネートの含有量としては、上記溶媒に対して、０．１～５質量％が好ましい。
上記溶媒は、環状エステル又は鎖状エステルを含むことができる。
上記環状エステルは、非フッ素化環状エステルであってもよいし、フッ素化環状エステルであってもよい。
上記鎖状カーボネートは、非フッ素化鎖状エステルであってもよいし、フッ素化鎖状エステルであってもよい。
上記溶媒は、非フッ素化飽和環状エステル、フッ素化飽和環状エステル、フッ素化鎖状エステル及び非フッ素化鎖状エステルからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましい。
非フッ素化飽和環状エステルとしては、炭素数２～４のアルキレン基を有する非フッ素化飽和環状エステルが挙げられる。
炭素数２～４のアルキレン基を有する非フッ素化飽和環状エステルの具体的な例としては、β－プロピオラクトン、γ－ブチロラクトン、ε－カプロラクトン、δ－バレロラクトン、αメチル－γ－ブチロラクトンが挙げられる。なかでも、γ－ブチロラクトン、δ－バレロラクトンがリチウムイオン解離度の向上及び負荷特性向上の点から特に好ましい。
非フッ素化飽和環状エステルは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
非フッ素化鎖状エステルとしては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、ｔｅｒｔ－ブチルプロピオネート、ｔｅｒｔ－ブチルブチレート、ｓｅｃ－ブチルプロピオネート、ｓｅｃ－ブチルブチレート、ｎ－ブチルブチレート、ピロリン酸メチル、ピロリン酸エチル、ｔｅｒｔ－ブチルホルメート、ｔｅｒｔ－ブチルアセテート、ｓｅｃ－ブチルホルメート、ｓｅｃ－ブチルアセテート、ｎ－ヘキシルピバレート、ｎ－プロピルホルメート、ｎ－プロピルアセテート、ｎ－ブチルホルメート、ｎ－ブチルピバレート、ｎ－オクチルピバレート、エチル　２－（ジメトキシホスホリル）アセテート、エチル　２－（ジメチルホスホリル）アセテート、エチル　２－（ジエトキシホスホリル）アセテート、エチル　２－（ジエチルホスホリル）アセテート、イソプロピルプロピオネート、イソプロピルアセテート、エチルホルメート、エチル　２－プロピニルオギザレート、イソプロピルホルメート、イソプロピルブチレート、イソブチルホルメート、イソブチルプロピオネート、イソブチルブチレート、イソブチルアセテート等が挙げられる。
なかでも、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチルが好ましく、特に好ましくはプロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルである。
非フッ素化鎖状エステルは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
非フッ素化飽和環状エステルは、溶媒に対して、０～９０体積％であることが好ましく、０．００１～９０体積％であることがより好ましく、１～６０体積％であることが更に好ましく、５～４０体積％であることが特に好ましい。
非フッ素化鎖状エステルは、溶媒に対して、０～９０体積％であることが好ましく、０．００１～９０体積％であることがより好ましく、１～６０体積％であることが更に好ましく、５～４０体積％であることが特に好ましい。
また、非フッ素化飽和環状エステル及び非フッ素化鎖状エステルの合計が、溶媒に対し、０～９０体積％であることが好ましく、１～６０体積％であることがより好ましく、５～４０体積％であることが更に好ましい。
上記溶媒は、高電圧下でも好適に使用できる点で、フッ素化環状カーボネートを含むことが好ましい。上記フッ素化環状カーボネートは、フッ素化飽和環状カーボネートであってもよいし、フッ素化不飽和環状カーボネートであってもよい。
なお、本明細書において「高電圧」とは、４．２Ｖ以上の電圧をいう。また、「高電圧」の上限は４．９Ｖが好ましい。
上記フッ素化飽和環状カーボネートは、フッ素原子が付加した飽和環状カーボネートであり、具体的には、下記一般式（Ａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 （式中、Ｘ１～Ｘ４は同じか又は異なり、それぞれ－Ｈ、－ＣＨ３、－Ｃ２Ｈ５、－Ｆ、エーテル結合を有してもよいフッ素化アルキル基、又は、エーテル結合を有してもよいフッ素化アルコキシ基を表す。ただし、Ｘ１～Ｘ４の少なくとも１つは、－Ｆ、エーテル結合を有してもよいフッ素化アルキル基、又は、エーテル結合を有してもよいフッ素化アルコキシ基である。）で示される化合物が挙げられる。上記フッ素化アルキル基とは、－ＣＦ３、－ＣＦ２Ｈ、－ＣＨ２Ｆ等である。
上記フッ素化飽和環状カーボネートを含むと、本発明の電解液を高電圧リチウムイオン二次電池等に適用した場合電解液の耐酸化性が向上し、安定で優れた充放電特性が得られる。
なお、本明細書中で「エーテル結合」は、－Ｏ－で表される結合である。
誘電率、耐酸化性が良好な点から、Ｘ１～Ｘ４の１つ又は２つが、－Ｆ、エーテル結合を有してもよいフッ素化アルキル基、又は、エーテル結合を有してもよいフッ素化アルコキシ基であることが好ましい。
低温での粘性の低下、引火点の上昇、更には電解質塩の溶解性の向上が期待できることから、Ｘ１～Ｘ４は、－Ｈ、－Ｆ、フッ素化アルキル基（ａ）、エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）、又は、フッ素化アルコキシ基（ｃ）であることが好ましい。
上記フッ素化アルキル基（ａ）は、アルキル基が有する水素原子の少なくとも１つをフッ素原子で置換したものである。フッ素化アルキル基（ａ）の炭素数は、１～２０が好ましく、１～１７がより好ましく、１～７が更に好ましく、１～５が特に好ましい。
炭素数が大きくなりすぎると低温特性が低下したり、電解質塩の溶解性が低下したりするおそれがあり、炭素数が少な過ぎると、電解質塩の溶解性の低下、放電効率の低下、更には粘性の増大等がみられることがある。
上記フッ素化アルキル基（ａ）のうち、炭素数が１のものとしては、ＣＦＨ２－、ＣＦ２Ｈ－、ＣＦ３－が挙げられる。特に、ＣＦ２Ｈ－又はＣＦ３－が高温保存特性上好ましく、ＣＦ３－が最も好ましい。
上記フッ素化アルキル基（ａ）のうち、炭素数が２以上のものとしては、下記一般式（ａ－１）：
Ｒ１－Ｒ２－　（ａ－１）
（式中、Ｒ１はフッ素原子を有していてもよい炭素数１以上のアルキル基；Ｒ２はフッ素原子を有していてもよい炭素数１～３のアルキレン基；ただし、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方はフッ素原子を有している）で示されるフッ素化アルキル基が、電解質塩の溶解性が良好な点から好ましく例示できる。
なお、Ｒ１及びＲ２は、更に、炭素原子、水素原子及びフッ素原子以外の、その他の原子を有していてもよい。
Ｒ１は、フッ素原子を有していてもよい炭素数１以上のアルキル基である。Ｒ１としては、炭素数１～１６の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましい。Ｒ１の炭素数としては、１～６がより好ましく、１～３が更に好ましい。
Ｒ１として、具体的には、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基として、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
等が挙げられる。
また、Ｒ１がフッ素原子を有する直鎖状のアルキル基である場合、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦＣｌＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦＣｌＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦＣｌＣＦ２ＣＦＣｌＣＨ２－、ＨＣＦＣｌＣＦ２ＣＦＣｌＣＦ２ＣＨ２－等が挙げられる。
また、Ｒ１がフッ素原子を有する分岐鎖状のアルキル基である場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
等が好ましく挙げられる。ただし、ＣＨ３－やＣＦ３－という分岐を有していると粘性が高くなりやすいため、その数は少ない（１個）かゼロであることがより好ましい。
Ｒ２はフッ素原子を有していてもよい炭素数１～３のアルキレン基である。Ｒ２は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このような直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を構成する最小構造単位の一例を下記に示す。Ｒ２はこれらの単独又は組合せで構成される。
（ｉ）直鎖状の最小構造単位：
－ＣＨ２－、－ＣＨＦ－、－ＣＦ２－、－ＣＨＣｌ－、－ＣＦＣｌ－、－ＣＣｌ２－
（ｉｉ）分岐鎖状の最小構造単位：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
なお、以上の例示のなかでも、塩基による脱ＨＣｌ反応が起こらず、より安定なことから、Ｃｌを含有しない構成単位から構成されることが好ましい。
Ｒ２は、直鎖状である場合には、上述した直鎖状の最小構造単位のみからなるものであり、なかでも－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－又は－ＣＦ２－が好ましい。電解質塩の溶解性をより一層向上させることができる点から、－ＣＨ２－又は－ＣＨ２ＣＨ２－がより好ましい。
Ｒ２は、分岐鎖状である場合には、上述した分岐鎖状の最小構造単位を少なくとも１つ含んでなるものであり、一般式－（ＣＸａＸｂ）－（ＸａはＨ、Ｆ、ＣＨ３又はＣＦ３；ＸｂはＣＨ３又はＣＦ３。ただし、ＸｂがＣＦ３の場合、ＸａはＨ又はＣＨ３である）で表されるものが好ましく例示できる。これらは特に電解質塩の溶解性をより一層向上させることができる。
好ましいフッ素化アルキル基（ａ）としては、例えばＣＦ３ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２－、Ｈ２ＣＦＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨＦ－、ＣＨ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、Ｈ２ＣＦＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２－、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
等が挙げられる。
上記エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）は、エーテル結合を有するアルキル基が有する水素原子の少なくとも１つをフッ素原子で置換したものである。上記エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）は、炭素数が２～１７であることが好ましい。炭素数が多過ぎると、上記フッ素化飽和環状カーボネートの粘性が高くなり、また、フッ素含有基が多くなることから、誘電率の低下による電解質塩の溶解性低下や、他の溶剤との相溶性の低下がみられることがある。この観点から上記エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）の炭素数は２～１０がより好ましく、２～７が更に好ましい。
上記エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）のエーテル部分を構成するアルキレン基は直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基でよい。そうした直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を構成する最小構造単位の一例を下記に示す。
（ｉ）直鎖状の最小構造単位：
－ＣＨ２－、－ＣＨＦ－、－ＣＦ２－、－ＣＨＣｌ－、－ＣＦＣｌ－、－ＣＣｌ２－
（ｉｉ）分岐鎖状の最小構造単位：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
アルキレン基は、これらの最小構造単位単独で構成されてもよく、直鎖状（ｉ）同士、分岐鎖状（ｉｉ）同士、又は、直鎖状（ｉ）と分岐鎖状（ｉｉ）との組み合わせにより構成されてもよい。好ましい具体例は、後述する。
なお、以上の例示のなかでも、塩基による脱ＨＣｌ反応が起こらず、より安定なことから、Ｃｌを含有しない構成単位から構成されることが好ましい。
更に好ましいエーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）としては、一般式（ｂ－１）：
Ｒ３－（ＯＲ４）ｎ１－　　　　　　　（ｂ－１）
（式中、Ｒ３はフッ素原子を有していてもよい、好ましくは炭素数１～６のアルキル基；Ｒ４はフッ素原子を有していてもよい、好ましくは炭素数１～４のアルキレン基；ｎ１は１～３の整数；ただし、Ｒ３及びＲ４の少なくとも１つはフッ素原子を有している）で示されるものが挙げられる。
Ｒ３及びＲ４としては以下のものが例示でき、これらを適宜組み合わせて、上記一般式（ｂ－１）で表されるエーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）を構成することができるが、これらのみに限定されるものではない。
（１）Ｒ３としては、一般式：Ｘｃ ３Ｃ－（Ｒ５）ｎ２－（３つのＸｃは同じか又は異なりいずれもＨ又はＦ；Ｒ５は炭素数１～５のフッ素原子を有していてもよいアルキレン基；ｎ２は０又は１）で表されるアルキル基が好ましい。
ｎ２が０の場合、Ｒ３としては、ＣＨ３－、ＣＦ３－、ＨＣＦ２－及びＨ２ＣＦ－が挙げられる。
ｎ２が１の場合の具体例としては、Ｒ３が直鎖状のものとして、ＣＦ３ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－等が例示できる。
ｎ２が１であり、かつＲ３が分岐鎖状のものとしては、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
等が挙げられる。
ただし、ＣＨ３－やＣＦ３－という分岐を有していると粘性が高くなりやすいため、Ｒ３が直鎖状のものがより好ましい。
（２）上記一般式（ｂ－１）の－（ＯＲ４）ｎ１－において、ｎ１は１～３の整数であり、好ましくは１又は２である。なお、ｎ１＝２又は３のとき、Ｒ４は同じでも異なっていてもよい。
Ｒ４の好ましい具体例としては、次の直鎖状又は分岐鎖状のものが例示できる。
直鎖状のものとしては、－ＣＨ２－、－ＣＨＦ－、－ＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２－、－ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、－ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、－ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－等が例示できる。
分岐鎖状のものとしては、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
等が挙げられる。
上記フッ素化アルコキシ基（ｃ）は、アルコキシ基が有する水素原子の少なくとも１つをフッ素原子で置換したものである。上記フッ素化アルコキシ基（ｃ）は、炭素数が１～１７であることが好ましい。より好ましくは、炭素数１～６である。
上記フッ素化アルコキシ基（ｃ）としては、一般式：Ｘｄ ３Ｃ－（Ｒ６）ｎ３－Ｏ－（３つのＸｄは同じか又は異なりいずれもＨ又はＦ；Ｒ６は好ましくは炭素数１～５のフッ素原子を有していてもよいアルキレン基；ｎ３は０又は１；ただし３つのＸｄのいずれかはフッ素原子を含んでいる）で表されるフッ素化アルコキシ基が特に好ましい。
上記フッ素化アルコキシ基（ｃ）の具体例としては、上記一般式（ａ－１）におけるＲ１として例示したアルキル基の末端に酸素原子が結合したフッ素化アルコキシ基が挙げられる。
上記フッ素化飽和環状カーボネートにおけるフッ素化アルキル基（ａ）、エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）、及び、フッ素化アルコキシ基（ｃ）のフッ素含有率は１０質量％以上が好ましい。フッ素含有率が低過ぎると、低温での粘性低下効果や引火点の上昇効果が充分に得られないおそれがある。この観点から上記フッ素含有率は１２質量％以上がより好ましく、１５質量％以上が更に好ましい。上限は通常７６質量％である。
フッ素化アルキル基（ａ）、エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）、及び、フッ素化アルコキシ基（ｃ）のフッ素含有率は、各基の構造式に基づいて、｛（フッ素原子の個数×１９）／各基の式量｝×１００（％）により算出した値である。
また、誘電率、耐酸化性が良好な点からは、上記フッ素化飽和環状カーボネート全体のフッ素含有率は１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。上限は通常７６質量％である。
なお、上記フッ素化飽和環状カーボネートのフッ素含有率は、フッ素化飽和環状カーボネートの構造式に基づいて、｛（フッ素原子の個数×１９）／フッ素化飽和環状カーボネートの分子量｝×１００（％）により算出した値である。
上記フッ素化飽和環状カーボネートとしては、具体的には、例えば、以下が挙げられる。
Ｘ１～Ｘ４の少なくとも１つが－Ｆであるフッ素化飽和環状カーボネートの具体例として、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 等が挙げられる。これらの化合物は、耐電圧が高く、電解質塩の溶解性も良好である。
他に、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
等も使用できる。
Ｘ１～Ｘ４の少なくとも１つがフッ素化アルキル基（ａ）であり、かつ残りが全て－Ｈであるフッ素化飽和環状カーボネートの具体例としては、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
等が挙げられる。
Ｘ１～Ｘ４の少なくとも１つが、エーテル結合を有するフッ素化アルキル基（ｂ）、又は、フッ素化アルコキシ基（ｃ）であり、かつ残りが全て－Ｈであるフッ素化飽和環状カーボネートの具体例としては、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
等が挙げられる。
なかでも、上記フッ素化飽和環状カーボネートとしては、以下の化合物のいずれかであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
上記フッ素化飽和環状カーボネートとしては、なかでも、フルオロエチレンカーボネート、ジフルオロエチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート（３，３，３－トリフルオロプロピレンカーボネート）、２，２，３，３，３－ペンタフルオロプロピルエチレンカーボネートがより好ましい。
上記フッ素化飽和環状カーボネートとしては、その他にも、ｔｒａｎｓ－４，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、５－（１，１－ジフルオロエチル）－４，４－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－メチレン－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－メチル－５－トリフルオロメチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－エチル－５－フルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－エチル－５，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－エチル－４，５－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－エチル－４，５，５－トリフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、４，４－ジフルオロ－５－メチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－フルオロ－５－メチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－フルオロ－５－トリフルオロメチル－１，３－ジオキソラン－２－オン、４，４－ジフルオロ－１，３－ジオキソラン－２－オン、トリフルオロメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。
上記フッ素化不飽和環状カーボネートは、不飽和結合とフッ素原子とを有する環状カーボネートであり、芳香環又は炭素－炭素二重結合を有する置換基で置換されたフッ素化エチレンカーボネート誘導体が好ましく、具体的には、４，４－ジフルオロ－５－フェニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４－フェニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－５－フェニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－５－ビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４－フェニルエチレンカーボネート、４，４－ジフルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４，４－ジフルオロ－４－アリルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４，５－ジアリルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４，５－ジビニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４，５－ジアリルエチレンカーボネート等が挙げられる。
なお、上記フッ素化環状カーボネートは、上述した具体例のみに限定されるものではない。また、上記フッ素化環状カーボネートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記フッ素化環状カーボネートの含有量は、上記溶媒に対し５～９０体積％であることが好ましく、１０～６０体積％であることがより好ましく、１５～４５体積％であることが更に好ましい。
上記溶媒は、高電圧下でも好適に使用できる点で、フッ素化鎖状カーボネートを含むことが好ましい。
上記フッ素化鎖状カーボネートとしては、一般式（Ｂ）：
Ｒｆ２ＯＣＯＯＲ７　　　　　（Ｂ）
（式中、Ｒｆ２は、炭素数１～７のフッ素化アルキル基であり、Ｒ７は、炭素数１～７のフッ素原子を含んでいてもよいアルキル基である。）で示される化合物を挙げることができる。
Ｒｆ２は、炭素数１～７のフッ素化アルキル基であり、Ｒ７は、炭素数１～７のフッ素原子を含んでいてもよいアルキル基である。
上記フッ素化アルキル基は、アルキル基が有する水素原子の少なくとも１つをフッ素原子で置換したものである。Ｒ７がフッ素原子を含むアルキル基である場合、フッ素化アルキル基となる。
Ｒｆ２及びＲ７は、低粘性である点で、炭素数が１～７であることが好ましく、１～２であることがより好ましい。
炭素数が大きくなりすぎると低温特性が低下したり、電解質塩の溶解性が低下したりするおそれがあり、炭素数が少な過ぎると、電解質塩の溶解性の低下、放電効率の低下、更には粘性の増大等がみられることがある。
炭素数が１のフッ素化アルキル基としては、ＣＦＨ２－、ＣＦ２Ｈ－、ＣＦ３－等が挙げられる。特に、ＣＦＨ２－又はＣＦ３－が高温保存特性上好ましい。
炭素数が２以上のフッ素化アルキル基としては、下記一般式（ｄ－１）：
Ｒ１－Ｒ２－　（ｄ－１）
（式中、Ｒ１はフッ素原子を有していてもよい炭素数１以上のアルキル基；Ｒ２はフッ素原子を有していてもよい炭素数１～３のアルキレン基；ただし、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方はフッ素原子を有している）で示されるフッ素化アルキル基が、電解質塩の溶解性が良好な点から好ましく例示できる。
なお、Ｒ１及びＲ２は、更に、炭素原子、水素原子及びフッ素原子以外の、その他の原子を有していてもよい。
Ｒ１は、フッ素原子を有していてもよい炭素数１以上のアルキル基である。Ｒ１としては、炭素数１～６の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましい。Ｒ１の炭素数としては、１～６がより好ましく、１～３が更に好ましい。
Ｒ１として、具体的には、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基として、ＣＨ３－、ＣＦ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
等が挙げられる。
また、Ｒ１がフッ素原子を有する直鎖状のアルキル基である場合、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＦＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦＣｌＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦＣｌＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦＣｌＣＦ２ＣＦＣｌＣＨ２－、ＨＣＦＣｌＣＦ２ＣＦＣｌＣＦ２ＣＨ２－等が挙げられる。
また、Ｒ１がフッ素原子を有する分岐鎖状のアルキル基である場合、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
等が好ましく挙げられる。ただし、ＣＨ３－やＣＦ３－という分岐を有していると粘性が高くなりやすいため、その数は少ない（１個）かゼロであることがより好ましい。
Ｒ２はフッ素原子を有していてもよい炭素数１～３のアルキレン基である。Ｒ２は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよい。このような直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を構成する最小構造単位の一例を下記に示す。Ｒ２はこれらの単独又は組合せで構成される。
（ｉ）直鎖状の最小構造単位：
－ＣＨ２－、－ＣＨＦ－、－ＣＦ２－、－ＣＨＣｌ－、－ＣＦＣｌ－、－ＣＣｌ２－
（ｉｉ）分岐鎖状の最小構造単位：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
なお、以上の例示のなかでも、塩基による脱ＨＣｌ反応が起こらず、より安定なことから、Ｃｌを含有しない構成単位から構成されることが好ましい。
Ｒ２は、直鎖状である場合には、上述した直鎖状の最小構造単位のみからなるものであり、なかでも－ＣＨ２－、－ＣＨ２ＣＨ２－又は－ＣＦ２－が好ましい。電解質塩の溶解性をより一層向上させることができる点から、－ＣＨ２－又は－ＣＨ２ＣＨ２－がより好ましい。
Ｒ２は、分岐鎖状である場合には、上述した分岐鎖状の最小構造単位を少なくとも１つ含んでなるものであり、一般式－（ＣＸａＸｂ）－（ＸａはＨ、Ｆ、ＣＨ３又はＣＦ３；ＸｂはＣＨ３又はＣＦ３。ただし、ＸｂがＣＦ３の場合、ＸａはＨ又はＣＨ３である）で表されるものが好ましく例示できる。これらは特に電解質塩の溶解性をより一層向上させることができる。
好ましいフッ素化アルキル基としては、具体的には、例えば、ＣＦ３ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２－、Ｈ２ＣＦＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、Ｈ２ＣＦＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２ＣＦ２－、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
等が挙げられる。
なかでも、Ｒｆ２とＲ７のフッ素化アルキル基としては、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、（ＣＦ３）２ＣＨ－、ＣＦ３ＣＨ２－、Ｃ２Ｆ５ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦＨ２－、ＣＦ２Ｈ－が好ましく、難燃性が高く、レート特性や耐酸化性が良好な点から、ＣＦ３ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦＨ２－、ＣＦ２Ｈ－がより好ましい。
Ｒ７がフッ素原子を含まないアルキル基の場合は炭素数１～７のアルキル基である。Ｒ７は、低粘性である点で、炭素数が１～４であることが好ましく、１～３であることがより好ましい。
上記フッ素原子を含まないアルキル基としては、例えば、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、（ＣＨ３）２ＣＨ－、Ｃ３Ｈ７－等が挙げられる。なかでも、粘度が低く、レート特性が良好な点から、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－が好ましい。
上記フッ素化鎖状カーボネートは、フッ素含有率が２０～７０質量％であることが好ましい。フッ素含有率が上述の範囲であると、溶剤との相溶性、塩の溶解性を維持することができる。上記フッ素含有率は、３０質量％以上がより好ましく、３５質量％以上が更に好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５０質量％以下が更に好ましい。
なお、本発明においてフッ素含有率は、上記フッ素化鎖状カーボネートの構造式に基づいて、
｛（フッ素原子の個数×１９）／フッ素化鎖状カーボネートの分子量｝×１００（％）
により算出した値である。
上記フッ素化鎖状カーボネートとしては、低粘性である点で、以下の化合物のいずれかであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
上記フッ素化鎖状カーボネートとしては、メチル２，２，２－トリフルオロエチルカーボネートがより好ましい。
上記フッ素化鎖状カーボネートの含有量は、上記溶媒に対し１０～９０体積％であることが好ましく、４０～８５体積％であることがより好ましく、５０～８０体積％であることが更に好ましい。
上記溶媒は、上記フッ素化鎖状カーボネート及び上記フッ素化環状カーボネートからなる群より選択される少なくとも１種を含むことが好ましく、上記フッ素化鎖状カーボネート及び上記フッ素化環状カーボネートの両方を含むことがより好ましい。この組成の溶媒を含有する電解液は、比較的高電圧で使用される電気化学デバイスに好適に利用できる。
上記溶媒は、上記フッ素化環状カーボネート及び上記フッ素化鎖状カーボネートを合計で、１０～１００体積％含むことが好ましい。上記含有量としては、合計で、２０体積％以上がより好ましく、３０体積％以上が更に好ましく、４０体積％以上が特に好ましく、８５体積％以下がより好ましく、８０体積％以下が更に好ましい。
上記溶媒が上記フッ素化環状カーボネート及び上記フッ素化鎖状カーボネートの両方を含む場合、上記フッ素化環状カーボネートと上記フッ素化鎖状カーボネートとの体積比としては、５／９５～９５／５が好ましく、１０／９０以上がより好ましく、２０／８０以上が更に好ましく、３０／７０以上が特に好ましく、８０／２０以下がより好ましく、６０／４０以下が更に好ましい。
上記溶媒は、高電圧下でも好適に使用できる点で、フッ素化鎖状エステルを含むことも好ましい。上記フッ素化鎖状エステルとしては、下記一般式：
Ｒｆ３１ＣＯＯＲｆ３２
（式中、Ｒｆ３１は炭素数１～４のフッ素化アルキル基、Ｒｆ３２は炭素数１～４のフッ素原子を含んでいてもよいアルキル基）で示されるフッ素化鎖状エステルが、他溶媒との相溶性や耐酸化性が良好な点から好ましい。
Ｒｆ３１としては、例えばＨＣＦ２－、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２－、ＣＨ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２－等が例示でき、なかでもＨＣＦ２－、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＦ３ＣＨ２－が粘度、耐酸化性が良好な点から特に好ましい。
Ｒｆ３２としては、例えば、ＣＨ３－、Ｃ２Ｈ５－、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、（ＣＦ３）２ＣＨ－、ＣＦ３ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＣＨ２－、Ｃ２Ｆ５ＣＨ２－、ＣＦ２ＨＣＦ２ＣＨ２－、Ｃ２Ｆ５ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－等が例示でき、なかでもＣＨ３－、Ｃ２Ｈ５－、ＣＦ３ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２－が、他溶媒との相溶性が良好な点から特に好ましい。
上記フッ素化鎖状エステルの具体例としては、例えばＣＦ３ＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ３、ＨＣＦ２Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ３、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＦ３、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ２Ｃ２Ｆ５、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ３、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ（ＣＦ３）２等の１種又は２種以上が例示でき、なかでもＣＦ３ＣＨ２Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ３、ＨＣＦ２Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ３、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ２Ｃ２Ｆ５、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ２ＣＦ３、ＣＦ３Ｃ（＝Ｏ）ＯＣＨ（ＣＦ３）２、ペンタフルオロ酪酸エチル、ペンタフルオロプロピオン酸メチル、ペンタフルオロプロピオン酸エチル、ペンタフルオロイソ酪酸メチル、トリフルオロ酪酸イソプロピル、トリフルオロ酢酸エチル、トリフルオロ酢酸ｔｅｒｔ－ブチル、トリフルオロ酢酸ｎ－ブチル、トリフルオロ酢酸２，２，３，３，－テトラフルオロプロピル、テトラフルオロ－２－（メトキシ）プロピオン酸メチル、ジフルオロ酢酸メチル、ジフルオロ酢酸エチル、酢酸２，２－ジフルオロエチル、酢酸２，２，３，３，－テトラフルオロプロピル、酢酸２，２，２－トリフルオロエチル、酢酸１Ｈ，１Ｈ－ヘプタフルオロブチル、４，４，４－トリフルオロ酪酸メチル、４，４，４－トリフルオロ酪酸エチル、３，３，３－トリフルオロプロピオン酸メチル、３，３，３－トリフルオロプロピオン酸エチル、３，３，３，－トリフルオロプロピオン酸３，３，３トリフルオロプロピル、３－（トリフルオロメチル）酪酸エチル、２，３，３，３－テトラフルオロプロピオン酸メチル、２，２－ジフルオロ酢酸ブチル、２，２，３，３－テトラフルオロプロピオン酸メチル、２－（トリフルオロメチル）－３，３，３－トリフルオロプロピオン酸メチル、ヘプタフルオロ酪酸メチルが、他溶媒との相溶性及びレート特性が良好な点から特に好ましい。
上記フッ素化鎖状エステルの含有量は、溶媒に対し、５～９０体積％であることが好ましく、１５～７０体積％であることがより好ましい。
上記溶媒は、上記フッ素化鎖状カーボネート及び上記フッ素化環状カーボネートからなる群より選択される少なくとも１種のフッ素化カーボネートと、上記フッ素化鎖状エステルとを含むこともできる。この組成の溶媒を含有する電解液は、比較的高電圧で使用される電気化学デバイスに好適に利用できる。
上記溶媒が上記フッ素化カーボネートと上記フッ素化鎖状エステルとを含む場合、上記フッ素化カーボネート及び上記フッ素化鎖状エステルを、合計で、１０～１００体積％含むことが好ましい。上記含有量としては、合計で、２０体積％以上がより好ましく、３０体積％以上が更に好ましく、４０体積％以上が特に好ましく、９５体積％以下がより好ましく、９０体積％以下が更に好ましく、８５体積％以下が特に好ましい。
上記溶媒が上記フッ素化カーボネートと上記フッ素化鎖状エステルとを含む場合、上記フッ素化カーボネートと上記フッ素化鎖状エステルとの体積比としては、５／９５～９５／５が好ましく、１０／９０以上がより好ましく、２０／８０以上が更に好ましく、３０／７０以上が特に好ましく、９０／１０以下がより好ましい。
上記溶媒は、フッ素原子を有さない化合物（非フッ素化溶媒）のみからなることが好ましい。
また、上記溶媒は、非水溶媒であることが好ましく、本発明の電解液は、非水電解液であることが好ましい。
本発明の電解液は、更に、一般式（５）で示される化合物（５）を含んでもよい。
一般式（５）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 （式中、Ａａ＋は金属イオン、水素イオン又はオニウムイオン。ａは１～３の整数、ｂは１～３の整数、ｐはｂ／ａ、ｎ２０３は１～４の整数、ｎ２０１は０～８の整数、ｎ２０２は０又は１、Ｚ２０１は遷移金属、周期律表のＩＩＩ族、ＩＶ族又はＶ族の元素。
Ｘ２０１は、Ｏ、Ｓ、炭素数１～１０のアルキレン基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキレン基、炭素数６～２０のアリーレン基又は炭素数６～２０のハロゲン化アリーレン基（アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基、及び、ハロゲン化アリーレン基はその構造中に置換基、ヘテロ原子を持っていてもよく、またｎ２０２が１でｎ２０３が２～４のときにはｎ２０３個のＸ２０１はそれぞれが結合していてもよい）。
Ｌ２０１は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数６～２０のハロゲン化アリール基（アルキレン基、ハロゲン化アルキレン基、アリーレン基、及び、ハロゲン化アリーレン基はその構造中に置換基、ヘテロ原子を持っていてもよく、またｎ２０１が２～８のときにはｎ２０１個のＬ２０１はそれぞれが結合して環を形成してもよい）又は－Ｚ２０３Ｙ２０３。
Ｙ２０１、Ｙ２０２及びＺ２０３は、それぞれ独立でＯ、Ｓ、ＮＹ２０４、炭化水素基又はフッ素化炭化水素基。Ｙ２０３及びＹ２０４は、それぞれ独立でＨ、Ｆ、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキル基、炭素数６～２０のアリール基又は炭素数６～２０のハロゲン化アリール基（アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基及びハロゲン化アリール基はその構造中に置換基、ヘテロ原子を持っていてもよく、Ｙ２０３又はＹ２０４が複数個存在する場合にはそれぞれが結合して環を形成してもよい））。
Ａａ＋としては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、バリウムイオン、セシウムイオン、銀イオン、亜鉛イオン、銅イオン、コバルトイオン、鉄イオン、ニッケルイオン、マンガンイオン、チタンイオン、鉛イオン、クロムイオン、バナジウムイオン、ルテニウムイオン、イットリウムイオン、ランタノイドイオン、アクチノイドイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラメチルアンモニウムイオン、トリエチルメチルアンモニウムイオン、トリエチルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、水素イオン、テトラエチルホスホニウムイオン、テトラメチルホスホニウムイオン、テトラフェニルホスホニウムイオン、トリフェニルスルホニウムイオン、トリエチルスルホニウムイオン等が挙げられる。
電気化学的なデバイス等の用途に使用する場合、Ａａ＋は、リチウムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、水素イオンが好ましく、リチウムイオンが特に好ましい。Ａａ＋のカチオンの価数ａは、１～３の整数である。３より大きい場合、結晶格子エネルギーが大きくなるため、溶媒に溶解することが困難になるという問題が起こる。そのため溶解度を必要とする場合は１がより好ましい。アニオンの価数ｂも同様に１～３の整数であり、特に１が好ましい。カチオンとアニオンの比を表す定数ｐは、両者の価数の比ｂ／ａで必然的に決まる。
次に、一般式（５）の配位子の部分について説明する。本明細書において、一般式（５）におけるＺ２０１に結合している有機又は無機の部分を配位子と呼ぶ。
Ｚ２０１は、Ａｌ、Ｂ、Ｖ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂｉ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｃ、Ｈｆ又はＳｂであることが好ましく、Ａｌ、Ｂ又はＰであることがより好ましい。
Ｘ２０１は、Ｏ、Ｓ、炭素数１～１０のアルキレン基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキレン基、炭素数６～２０のアリーレン基又は炭素数６～２０のハロゲン化アリーレン基を表す。これらのアルキレン基及びアリーレン基はその構造中に置換基、ヘテロ原子を持っていてもよい。具体的には、アルキレン基及びアリーレン基上の水素の代わりに、ハロゲン原子、鎖状又は環状のアルキル基、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、スルホニル基、アミノ基、シアノ基、カルボニル基、アシル基、アミド基、水酸基を置換基として持っていてもよいし、アルキレン及びアリーレン上の炭素の代わりに、窒素、硫黄、酸素が導入された構造であってもよい。またｎ２０２が１でｎ２０３が２～４のときには、ｎ２０３個のＸ２０１はそれぞれが結合していてもよい。そのような例としては、エチレンジアミン四酢酸のような配位子を挙げることができる。
Ｌ２０１は、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキル基、炭素数６～２０のアリール基、炭素数６～２０のハロゲン化アリール基又は－Ｚ２０３Ｙ２０３（Ｚ２０３、Ｙ２０３については後述）を表す。ここでのアルキル基及びアリール基も、Ｘ２０１と同様に、その構造中に置換基、ヘテロ原子を持っていてもよく、またｎ２０１が２～８のときにはｎ２０１個のＬ２０１はそれぞれが結合して環を形成していてもよい。Ｌ２０１としては、フッ素原子又はシアノ基が好ましい。フッ素原子の場合には、アニオン化合物の塩の溶解度や解離度が向上し、これに伴ってイオン伝導度が向上するからである。また、耐酸化性が向上し、これにより副反応の発生を抑制することができるからである。
Ｙ２０１、Ｙ２０２及びＺ２０３は、それぞれ独立で、Ｏ、Ｓ、ＮＹ２０４、炭化水素基又はフッ素化炭化水素基を表す。Ｙ２０１及びＹ２０２は、Ｏ、Ｓ又はＮＹ２０４であることが好ましく、Ｏであることがより好ましい。化合物（５）の特徴として、同一の配位子内にＹ２０１及びＹ２０２によるＺ２０１との結合があるため、これらの配位子がＺ２０１とキレート構造を構成している。このキレートの効果により、この化合物の耐熱性、化学的安定性、耐加水分解性が向上している。この配位子中の定数ｎ２０２は０又は１であるが、特に、０の場合はこのキレートリングが五員環になるため、キレート効果が最も強く発揮され安定性が増すため好ましい。
なお、本明細書において、フッ素化炭化水素基は、炭化水素基の水素原子の少なくとも１つがフッ素原子に置換された基である。
Ｙ２０３及びＹ２０４は、それぞれ独立で、Ｈ、Ｆ、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のハロゲン化アルキル基、炭素数６～２０のアリール基又は炭素数６～２０のハロゲン化アリール基であり、これらのアルキル基及びアリール基は、その構造中に置換基又はヘテロ原子を有してもよく、またＹ２０３又はＹ２０４が複数個存在する場合には、それぞれが結合して環を形成してもよい。
また、上述した配位子の数に関係する定数ｎ２０３は、１～４の整数であり、好ましくは１又は２であり、より好ましくは２である。また、上述した配位子の数に関係する定数ｎ２０１は、０～８の整数であり、好ましくは０～４の整数であり、より好ましくは０、２又は４である。更に、ｎ２０３が１のときｎ２０１は２、ｎ２０３が２のときｎ２０１は０であることが好ましい。
一般式（５）において、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アリール基、ハロゲン化アリール基は、分岐や水酸基、エーテル結合等の他の官能基を持つものも含む。
化合物（５）としては、一般式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 （式中、Ａａ＋、ａ、ｂ、ｐ、ｎ２０１、Ｚ２０１及びＬ２０１は上述したとおり）で示される化合物、又は、一般式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 （式中、Ａａ＋、ａ、ｂ、ｐ、ｎ２０１、Ｚ２０１及びＬ２０１は上述したとおり）で示される化合物であることが好ましい。
化合物（５）としては、リチウムオキサラトボレート塩類が挙げられ、下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 で示されるリチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬＩＢＯＢ）、下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 で示されるリチウムジフルオロオキサラトボレート（ＬＩＤＦＯＢ）、
化合物（５）としては、また、下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 で示されるリチウムジフルオロオキサラトホスファナイト（ＬＩＤＦＯＰ）、下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 で示されるリチウムテトラフルオロオキサラトホスファナイト（ＬＩＴＦＯＰ）、下記式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 で示されるリチウムビス（オキサラト）ジフルオロホスファナイト等が挙げられる。
その他、錯体中心元素がホウ素であるジカルボン酸錯体塩の具体例としては、リチウムビス（マロナト）ボレート、リチウムジフルオロ（マロナト）ボレート、リチウムビス（メチルマロナト）ボレート、リチウムジフルオロ（メチルマロナト）ボレート、リチウムビス（ジメチルマロナト）ボレート、リチウムジフルオロ（ジメチルマロナト）ボレート等が挙げられる。
錯体中心元素がリンであるジカルボン酸錯体塩の具体例としては、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムトリス（マロナト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（マロナト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロ（マロナト）ホスフェート、リチウムトリス（メチルマロナト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（メチルマロナト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロ（メチルマロナト）ホスフェート、リチウムトリス（ジメチルマロナト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（ジメチルマロナト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロ（ジメチルマロナト）ホスフェート等が挙げられる。
錯体中心元素がアルミニウムであるジカルボン酸錯体塩の具体例としては、ＬｉＡｌ（Ｃ２Ｏ４）２、ＬｉＡｌＦ２（Ｃ２Ｏ４）等が挙げられる。
中でも、リチウムビス（オキサラト）ボレート、リチウムジフルオロ（オキサラト）ボレート、リチウムトリス（オキサラト）ホスフェート、リチウムジフルオロビス（オキサラト）ホスフェート、リチウムテトラフルオロ（オキサラト）ホスフェートが、入手の容易さや安定な被膜状の構造物の形成に寄与することができる点から、より好適に用いられる。
化合物（５）の含有量としては、より一層の優れたサイクル特性が得られることから、上記溶媒に対して、０．００１質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましく、１０質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましい。
本発明の電解液は、更に、電解質塩（但し、化合物（５）及びＬｉＰＦ６を除く）を含むことが好ましい。上記電解質塩としては、リチウムイオン二次電池用電解液に使用することができる任意のものを用いることができる。
上記電解質塩としては、リチウム塩（但し、化合物（５）及びＬｉＰＦ６を除く）が好ましい。
上記リチウム塩として任意のものを用いることができ、具体的には以下のものが挙げられる。例えば、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｌＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＷＦ７、ＬｉＡｓＦ６，ＬｉＡｌＣｌ４，ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢ１０Ｃｌ１０、Ｌｉ２ＳｉＦ６、Ｌｉ２ＰＦＯ３、ＬｉＰＯ２Ｆ２等の無機リチウム塩；
ＬｉＷＯＦ５等のタングステン酸リチウム類；
ＨＣＯ２Ｌｉ、ＣＨ３ＣＯ２Ｌｉ、ＣＨ２ＦＣＯ２Ｌｉ、ＣＨＦ２ＣＯ２Ｌｉ、ＣＦ３ＣＯ２Ｌｉ、ＣＦ３ＣＨ２ＣＯ２Ｌｉ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＯ２Ｌｉ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＯ２Ｌｉ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＯ２Ｌｉ等のカルボン酸リチウム塩類；
ＦＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＨ２ＦＳＯ３Ｌｉ、ＣＨＦ２ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＳＯ３Ｌｉ、リチウムメチルサルフェート、リチウムエチルサルフェート、リチウム２，２，２－トリフルオロエチルサルフェート等のＳ＝Ｏ基を有するリチウム塩類；
ＬｉＮ（ＦＣＯ）２、ＬｉＮ（ＦＣＯ）（ＦＳＯ２）、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、リチウムビスパーフルオロエタンスルホニルイミド、リチウム環状１，２－パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３－パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、リチウム環状１，２－エタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３－プロパンジスルホニルイミド、リチウム環状１，４－パーフルオロブタンジスルホニルイミド、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（ＦＳＯ２）、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（Ｃ３Ｆ７ＳＯ２）、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）、ＬｉＮ（ＰＯＦ２）２等のリチウムイミド塩類；
ＬｉＣ（ＦＳＯ２）３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３等のリチウムメチド塩類；
その他、式：ＬｉＰＦａ（ＣｎＦ２ｎ＋１）６－ａ（式中、ａは０～５の整数であり、ｎは１～６の整数である）で表される塩（例えばＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３、ＬｉＰＦ３（ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ３（ｉｓｏ－Ｃ３Ｆ７）３、ＬｉＰＦ５（ｉｓｏ－Ｃ３Ｆ７）、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３）２、ＬｉＰＦ４（Ｃ２Ｆ５）２）、ＬｉＰＦ４（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＰＦ４（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＢＦ３ＣＦ３、ＬｉＢＦ３Ｃ２Ｆ５、ＬｉＢＦ３Ｃ３Ｆ７、ＬｉＢＦ２（ＣＦ３）２、ＬｉＢＦ２（Ｃ２Ｆ５）２、ＬｉＢＦ２（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＢＦ２（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２等の含フッ素有機リチウム塩類、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢ（ＣＮ）４、ＬｉＢ（Ｃ６Ｈ５）４、Ｌｉ２（Ｃ２Ｏ４）、ＬｉＰ（Ｃ２Ｏ４）３、Ｌｉ２Ｂ１２ＦｂＨ１２－ｂ（ｂは０～３の整数）等が挙げられる。
中でも、ＬｉＢＦ４、ＬｉＳｂＦ６、ＬｉＴａＦ６、ＬｉＰＯ２Ｆ２、ＦＳＯ３Ｌｉ、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、リチウム環状１，２－パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３－パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、ＬｉＣ（ＦＳＯ２）３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３、ＬｉＢＦ３ＣＦ３、ＬｉＢＦ３Ｃ２Ｆ５、ＬｉＰＦ３（ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３等が出力特性やハイレート充放電特性、高温保存特性、サイクル特性等を向上させる効果がある点から特に好ましい。
これらの電解質塩は単独で用いても、２種以上を併用してもよい。また、上述のＬｉＰＦ６と、ＬｉＢＦ４、ＦＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＰＯ２Ｆ２等とを併用することも好ましく、負荷特性やサイクル特性を向上させる効果がある。
この場合、電解液全体１００質量％に対するＬｉＢＦ４、ＦＳＯ３Ｌｉ又はＬｉＰＯ２Ｆ２の配合量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の電解液に対して、通常、０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上であり、また、通常３０質量％以下、好ましくは２０質量％以下である。
また、他の一例は、無機リチウム塩と有機リチウム塩との併用であり、この両者の併用は、高温保存による劣化を抑制する効果がある。有機リチウム塩としては、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）２、ＬｉＮ（ＦＳＯ２）（ＣＦ３ＳＯ２）、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、リチウム環状１，２－パーフルオロエタンジスルホニルイミド、リチウム環状１，３－パーフルオロプロパンジスルホニルイミド、ＬｉＣ（ＦＳＯ２）３、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３、ＬｉＢＦ３ＣＦ３、ＬｉＢＦ３Ｃ２Ｆ５、ＬｉＰＦ３（ＣＦ３）３、ＬｉＰＦ３（Ｃ２Ｆ５）３等であるのが好ましい。この場合には、電解液全体１００質量％に対する有機リチウム塩の割合は、好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．５質量％以上であり、また、好ましくは３０質量％以下、特に好ましくは２０質量％以下である。
電解液中のこれらの電解質塩の濃度は、本発明の効果を損なわない限り特に制限されない。電解液の電気伝導率を良好な範囲とし、良好な電池性能を確保する点から、電解液中のリチウムの総モル濃度は、好ましくは０．３ｍｏｌ／Ｌ以上、より好ましくは０．４ｍｏｌ／Ｌ以上、更に好ましくは０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であり、また、好ましくは３ｍｏｌ／Ｌ以下、より好ましくは２．５ｍｏｌ／Ｌ以下、更に好ましくは２．０ｍｏｌ／Ｌ以下である。
リチウムの総モル濃度が低すぎると、電解液の電気伝導率が不十分の場合があり、一方、濃度が高すぎると、粘度上昇のため電気伝導度が低下する場合があり、電池性能が低下する場合がある。
本発明の電解液は、一般式（２）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 （式中、Ｘ２１は少なくともＨ又はＣを含む基、ｎ２１は１～３の整数、Ｙ２１及びＺ２１は、同じか又は異なり、少なくともＨ、Ｃ、Ｏ又はＦを含む基、ｎ２２は０又は１、Ｙ２１及びＺ２１はお互いに結合して環を形成してもよい。）で示される化合物（２）を更に含むことが好ましい。上記電解液が化合物（２）を含むと、高温で保管した場合でも、容量保持率が一層低下しにくく、ガスの発生量が更に増加しにくい。
ｎ２１が２又は３の場合、２つ又は３つのＸ２１は同じであっても異なっていてもよい。
Ｙ２１及びＺ２１が複数存在する場合、複数存在するＹ２１及びＺ２１は同じであっても異なっていてもよい。
Ｘ２１としては、－ＣＹ２１Ｚ２１－（式中、Ｙ２１及びＺ２１は上記のとおり）又は－ＣＹ２１＝ＣＺ２１－（式中、Ｙ２１及びＺ２１は上記のとおり）で示される基が好ましい。
Ｙ２１としては、Ｈ－、Ｆ－、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＨ２ＦＣＨ２－及びＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
Ｚ２１としては、Ｈ－、Ｆ－、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＨ２ＦＣＨ２－及びＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
又は、Ｙ２１及びＺ２１は、お互いに結合して、不飽和結合を含んでもよく、芳香族性を有していてもよい炭素環又は複素環を形成することができる。環の炭素数は３～２０が好ましい。
次いで、化合物（２）の具体例について説明する。なお、以下の例示において「類縁体」とは、例示される酸無水物の構造の一部を、本発明の趣旨に反しない範囲で、別の構造に置き換えることにより得られる酸無水物を指すもので、例えば複数の酸無水物からなる二量体、三量体及び四量体等、又は、置換基の炭素数が同じではあるが分岐鎖を有する等構造異性のもの、置換基が酸無水物に結合する部位が異なるもの等が挙げられる。
５員環構造を形成している酸無水物の具体例としては、無水コハク酸、メチルコハク酸無水物（４－メチルコハク酸無水物）、ジメチルコハク酸無水物（４，４－ジメチルコハク酸無水物、４，５－ジメチルコハク酸無水物等）、４，４，５－トリメチルコハク酸無水物、４，４，５，５－テトラメチルコハク酸無水物、４－ビニルコハク酸無水物、４，５－ジビニルコハク酸無水物、フェニルコハク酸無水物（４－フェニルコハク酸無水物）、４，５－ジフェニルコハク酸無水物、４，４－ジフェニルコハク酸無水物、無水シトラコン酸、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物（４－メチルマレイン酸無水物）、４，５－ジメチルマレイン酸無水物、フェニルマレイン酸無水物（４－フェニルマレイン酸無水物）、４，５－ジフェニルマレイン酸無水物、イタコン酸無水物、５－メチルイタコン酸無水物、５，５－ジメチルイタコン酸無水物、無水フタル酸、３，４，５，６－テトラヒドロフタル酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
６員環構造を形成している酸無水物の具体例としては、シクロヘキサンジカルボン酸無水物（シクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸無水物等）、４－シクロヘキセン－１，２－ジカルボン酸無水物、無水グルタル酸、無水グルタコン酸、２－フェニルグルタル酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
その他の環状構造を形成している酸無水物の具体例としては、５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸無水物、無水ジグリコール酸等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
環状構造を形成するとともに、ハロゲン原子で置換された酸無水物の具体例としては、モノフルオロコハク酸無水物（４－フルオロコハク酸無水物等）、４，４－ジフルオロコハク酸無水物、４，５－ジフルオロコハク酸無水物、４，４，５－トリフルオロコハク酸無水物、トリフルオロメチルコハク酸無水物、テトラフルオロコハク酸無水物（４，４，５，５－テトラフルオロコハク酸無水物）、４－フルオロマレイン酸無水物、４，５－ジフルオロマレイン酸無水物、トリフルオロメチルマレイン酸無水物、５－フルオロイタコン酸無水物、５，５－ジフルオロイタコン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
化合物（２）としては、なかでも、無水グルタル酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、４－シクロヘキセン－１，２－ジカルボン酸無水物、３，４，５，６－テトラヒドロフタル酸無水物、５－ノルボルネン－２，３－ジカルボン酸無水物、フェニルコハク酸無水物、２－フェニルグルタル酸無水物、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物、トリフルオロメチルマレイン酸無水物、フェニルマレイン酸無水物、無水コハク酸、メチルコハク酸無水物、ジメチルコハク酸無水物、トリフルオロメチルコハク酸無水物、モノフルオロコハク酸無水物、テトラフルオロコハク酸無水物等が好ましく、無水マレイン酸、メチルマレイン酸無水物、トリフルオロメチルマレイン酸無水物、無水コハク酸、メチルコハク酸無水物、トリフルオロメチルコハク酸無水物、テトラフルオロコハク酸無水物がより好ましく、無水マレイン酸、無水コハク酸が更に好ましい。
化合物（２）は、一般式（３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 （式中、Ｘ３１～Ｘ３４は、同じか又は異なり、少なくともＨ、Ｃ、Ｏ又はＦを含む基）で示される化合物（３）、及び、一般式（４）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 （式中、Ｘ４１及びＸ４２は、同じか又は異なり、少なくともＨ、Ｃ、Ｏ又はＦを含む基）で示される化合物（４）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
Ｘ３１～Ｘ３４としては、同じか又は異なり、アルキル基、フッ素化アルキル基、アルケニル基及びフッ素化アルケニル基からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。Ｘ３１～Ｘ３４の炭素数は、１～１０が好ましく、１～３がより好ましい。
Ｘ３１～Ｘ３４としては、同じか又は異なり、Ｈ－、Ｆ－、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＨ２ＦＣＨ２－及びＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－からなる群より選択される少なくとも１種がより好ましい。
Ｘ４１及びＸ４２としては、同じか又は異なり、アルキル基、フッ素化アルキル基、アルケニル基及びフッ素化アルケニル基からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。Ｘ４１及びＸ４２の炭素数は、１～１０が好ましく、１～３がより好ましい。
Ｘ４１及びＸ４２としては、同じか又は異なり、Ｈ－、Ｆ－、ＣＨ３－、ＣＨ３ＣＨ２－、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３－、ＣＦ３ＣＦ２－、ＣＨ２ＦＣＨ２－及びＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２－からなる群より選択される少なくとも１種がより好ましい。
化合物（３）としては、以下の化合物のいずれかであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
化合物（４）としては、以下の化合物のいずれかであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
上記電解液は、高温で保管した場合でも、容量保持率が一層低下しにくく、ガスの発生量が更に増加しにくいことから、上記電解液に対して、０．０００１～１５質量％の化合物（２）を含むことが好ましい。化合物（２）の含有量としては、０．０１～１０質量％がより好ましく、０．１～３質量％が更に好ましく、０．１～１．０質量％が特に好ましい。
上記電解液が化合物（３）及び（４）の両方を含む場合、高温で保管した場合でも、容量保持率が一層低下しにくく、ガスの発生量が更に増加しにくいことから、上記電解液は、上記電解液に対して、０．０８～２．５０質量％の化合物（３）及び０．０２～１．５０質量％の化合物（４）を含むことが好ましく、０．８０～２．５０質量％の化合物（３）及び０．０８～１．５０質量％の化合物（４）を含むことがより好ましい。
本発明の電解液は、下記一般式（１ａ）、（１ｂ）及び（１ｃ）で表されるニトリル化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含んでもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
 （式中、Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基（ＣＮ）、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基を表す。ｎは１～１０の整数を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
 （式中、Ｒｃは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基、又は、ＮＣ－Ｒｃ１－Ｘｃ１－（Ｒｃ１はアルキレン基、Ｘｃ１は酸素原子又は硫黄原子を表す。）で表される基を表す。Ｒｄ及びＲｅは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基を表す。ｍは１～１０の整数を表す。）
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
 （式中、Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ及びＲｉは、それぞれ独立して、シアノ基（ＣＮ）を含む基、水素原子（Ｈ）、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基を表す。ただし、Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ及びＲｉのうち少なくとも１つはシアノ基を含む基である。ｌは１～３の整数を表す。）
これにより、電気化学デバイスの高温保存特性を向上させることができる。上記ニトリル化合物を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記一般式（１ａ）において、Ｒａ及びＲｂは、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基（ＣＮ）、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基である。
ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。中でもフッ素原子が好ましい。
アルキル基としては、炭素数１～５のものが好ましい。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ－ブチル基等が挙げられる。
アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基としては、上述したアルキル基の少なくとも一部の水素原子を上述したハロゲン原子で置換した基が挙げられる。
Ｒａ及びＲｂがアルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基である場合は、ＲａとＲｂとが互いに結合して環構造（例えば、シクロヘキサン環）を形成していてもよい。
Ｒａ及びＲｂは、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
上記一般式（１ａ）において、ｎは１～１０の整数である。ｎが２以上である場合、ｎ個のＲａは全て同じであってもよく、少なくとも一部が異なっていてもよい。Ｒｂについても同様である。ｎは、１～７の整数が好ましく、２～５の整数がより好ましい。
上記一般式（１ａ）で表されるニトリル化合物としては、ジニトリル及びトリカルボニトリルが好ましい。
ジニトリルの具体例としては、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、ｔｅｒｔ－ブチルマロノニトリル、メチルスクシノニトリル、２，２－ジメチルスクシノニトリル、２，３－ジメチルスクシノニトリル、２，３，３－トリメチルスクシノニトリル、２，２，３，３－テトラメチルスクシノニトリル、２，３－ジエチル－２，３－ジメチルスクシノニトリル、２，２－ジエチル－３，３－ジメチルスクシノニトリル、ビシクロヘキシル－１，１－ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル－２，２－ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル－３，３－ジカルボニトリル、２，５－ジメチル－２，５－ヘキサンジカルボニトリル、２，３－ジイソブチル－２，３－ジメチルスクシノニトリル、２，２－ジイソブチル－３，３－ジメチルスクシノニトリル、２－メチルグルタロニトリル、２，３－ジメチルグルタロニトリル、２，４－ジメチルグルタロニトリル、２，２，３，３－テトラメチルグルタロニトリル、２，２，４，４－テトラメチルグルタロニトリル、２，２，３，４－テトラメチルグルタロニトリル、２，３，３，４－テトラメチルグルタロニトリル、１，４－ジシアノペンタン、２，６－ジシアノヘプタン、２，７－ジシアノオクタン、２，８－ジシアノノナン、１，６－ジシアノデカン、１，２－ジジアノベンゼン、１，３－ジシアノベンゼン、１，４－ジシアノベンゼン、３，３’－（エチレンジオキシ）ジプロピオニトリル、３，３’－（エチレンジチオ）ジプロピオニトリル、３，９－ビス（２－シアノエチル）－２，４，８，１０－テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、ブタンニトリル、フタロニトリル等を例示できる。これらのうち、特に好ましいのはスクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリルであり、最も好ましいのはアジポニトリルである。
また、トリカルボニトリルの具体例としては、ペンタントリカルボニトリル、プロパントリカルボニトリル、１，３，５－ヘキサントリカルボニトリル、１，３，６－ヘキサントリカルボニトリル、ヘプタントリカルボニトリル、１，２，３－プロパントリカルボニトリル、１，３，５－ペンタントリカルボニトリル、シクロヘキサントリカルボニトリル、トリスシアノエチルアミン、トリスシアノエトキシプロパン、トリシアノエチレン、トリス（２－シアノエチル）アミン等が挙げられ特に好ましいものは、１，３，６－ヘキサントリカルボニトリル、シクロヘキサントリカルボニトリルであり、最も好ましいものはシクロヘキサントリカルボニトリルである。
上記一般式（１ｂ）において、Ｒｃは、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基、又は、ＮＣ－Ｒｃ１－Ｘｃ１－（Ｒｃ１はアルキレン基、Ｘｃ１は酸素原子又は硫黄原子を表す。）で表される基であり、Ｒｄ及びＲｅは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基である。
ハロゲン原子、アルキル基、及び、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基については、上記一般式（１ａ）について例示したものが挙げられる。
上記ＮＣ－Ｒｃ１－Ｘｃ１－におけるＲｃ１はアルキレン基である。アルキレン基としては、炭素数１～３のアルキレン基が好ましい。
Ｒｃ、Ｒｄ及びＲｅは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基であることが好ましい。
Ｒｃ、Ｒｄ及びＲｅの少なくとも１つは、ハロゲン原子、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基であることが好ましく、フッ素原子、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をフッ素原子で置換した基であることがより好ましい。
Ｒｄ及びＲｅがアルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基である場合は、ＲｄとＲｅとが互いに結合して環構造（例えば、シクロヘキサン環）を形成していてもよい。
上記一般式（１ｂ）において、ｍは１～１０の整数である。ｍが２以上である場合、ｍ個のＲｄは全て同じであってもよく、少なくとも一部が異なっていてもよい。Ｒｅについても同様である。ｍは、２～７の整数が好ましく、２～５の整数がより好ましい。
上記一般式（１ｂ）で表されるニトリル化合物としては、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、イソバレロニトリル、ラウロニトリル、３－メトキシプロピオニトリル、２－メチルブチロニトリル、トリメチルアセトニトリル、ヘキサンニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、フルオロアセトニトリル、ジフルオロアセトニトリル、トリフルオロアセトニトリル、２－フルオロプロピオニトリル、３－フルオロプロピオニトリル、２，２－ジフルオロプロピオニトリル、２，３－ジフルオロプロピオニトリル、３，３－ジフルオロプロピオニトリル、２，２，３－トリフルオロプロピオニトリル、３，３，３－トリフルオロプロピオニトリル、３，３’－オキシジプロピオニトリル、３，３’－チオジプロピオニトリル、ペンタフルオロプロピオニトリル、メトキシアセトニトリル、ベンゾニトリル等が例示できる。これらのうち、特に好ましいのは，３，３，３－トリフルオロプロピオニトリルである。
上記一般式（１ｃ）において、Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ及びＲｉは、それぞれ独立して、シアノ基（ＣＮ）を含む基、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基である。
ハロゲン原子、アルキル基、及び、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をハロゲン原子で置換した基については、上記一般式（１ａ）について例示したものが挙げられる。
シアノ基を含む基としては、シアノ基のほか、アルキル基の少なくとも一部の水素原子をシアノ基で置換した基が挙げられる。この場合のアルキル基としては、上記一般式（１ａ）について例示したものが挙げられる。
Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ及びＲｉのうち少なくとも１つはシアノ基を含む基である。好ましくは、Ｒｆ、Ｒｇ、Ｒｈ及びＲｉのうち少なくとも２つがシアノ基を含む基であることであり、より好ましくは、Ｒｈ及びＲｉがシアノ基を含む基であることである。Ｒｈ及びＲｉがシアノ基を含む基である場合、Ｒｆ及びＲｇは、水素原子であることが好ましい。
上記一般式（１ｃ）において、ｌは１～３の整数である。ｌが２以上である場合、ｌ個のＲｆは全て同じであってもよく、少なくとも一部が異なっていてもよい。Ｒｇについても同様である。ｌは、１～２の整数が好ましい。
上記一般式（１ｃ）で表されるニトリル化合物としては、３－ヘキセンジニトリル、ムコノニトリル、マレオニトリル、フマロニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、３－メチルクロトノニトリル、２－メチル－２－ブテンニトリル、２－ペンテンニトリル、２－メチル－２－ペンテンニトリル、３－メチル－２－ペンテンニトリル、２－ヘキセンニトリル等が例示され、３－ヘキセンジニトリル、ムコノニトリルが好ましく、特に３－ヘキセンジニトリルが好ましい。
上記ニトリル化合物の含有量は、電解液に対して０．２～７質量％であることが好ましい。これにより、電気化学デバイスの高電圧での高温保存特性、安全性を一層向上させることができる。上記ニトリル化合物の含有量の合計の下限は０．３質量％がより好ましく、０．５質量％が更に好ましい。上限は５質量％がより好ましく、２質量％が更に好ましく、０．５質量％が特に好ましい。
本発明の電解液は、イソシアナト基を有する化合物（以下、「イソシアネート」と略記する場合がある）を含んでもよい。上記イソシアネートとしては、特に限定されず、任意のイソシアネートを用いることができる。イソシアネートの例としては、モノイソシアネート類、ジイソシアネート類、トリイソシアネート類等が挙げられる。
モノイソシアネート類の具体例としては、イソシアナトメタン、イソシアナトエタン、１－イソシアナトプロパン、１－イソシアナトブタン、１－イソシアナトペンタン、１－イソシアナトヘキサン、１－イソシアナトヘプタン、１－イソシアナトオクタン、１－イソシアナトノナン、１－イソシアナトデカン、イソシアナトシクロヘキサン、メトキシカルボニルイソシアネート、エトキシカルボニルイソシアネート、プロポキシカルボニルイソシアネート、ブトキシカルボニルイソシアネート、メトキシスルホニルイソシアネート、エトキシスルホニルイソシアネート、プロポキシスルホニルイソシアネート、ブトキシスルホニルイソシアネート、フルオロスルホニルイソシアネート、メチルイソシアネート、ブチルイソシアネート、フェニルイソシアネート、２－イソシアナトエチルアクリレート、２－イソシアナトエチルメタクリレート、エチルイソシアネート等が挙げられる。
ジイソシアネート類の具体例としては、１，４－ジイソシアナトブタン、１，５－ジイソシアナトペンタン、１，６－ジイソシアナトヘキサン、１，７－ジイソシアナトヘプタン、１，８－ジイソシアナトオクタン、１，９－ジイソシアナトノナン、１，１０－ジイソシアナトデカン、１，３－ジイソシアナトプロペン、１，４－ジイソシアナト－２－ブテン、１，４－ジイソシアナト－２－フルオロブタン、１，４－ジイソシアナト－２，３－ジフルオロブタン、１，５－ジイソシアナト－２－ペンテン、１，５－ジイソシアナト－２－メチルペンタン、１，６－ジイソシアナト－２－ヘキセン、１，６－ジイソシアナト－３－ヘキセン、１，６－ジイソシアナト－３－フルオロヘキサン、１，６－ジイソシアナト－３，４－ジフルオロヘキサン、トルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、１，２－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，３－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，４－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，２－ジイソシアナトシクロヘキサン、１，３－ジイソシアナトシクロヘキサン、１，４－ジイソシアナトシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン－１，１’－ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－２，２’－ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－３，３’－ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２，５－ジイルビス（メチル＝イソシアネート）、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－２，６－ジイルビス（メチル＝イソシアネート）、２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，４－フェニレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
トリイソシアネート類の具体例としては、１，６，１１－トリイソシアナトウンデカン、４－イソシアナトメチル－１，８－オクタメチレンジイソシアネート、１，３，５－トリイソシアネートメチルベンゼン、１，３，５－トリス（６－イソシアナトヘキサ－１－イル）－１，３，５－トリアジン－２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオン、４－（イソシアナトメチル）オクタメチレン＝ジイソシアネート等が挙げられる。
中でも、１，６－ジイソシアナトヘキサン、１，３－ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、１，３，５－トリス（６－イソシアナトヘキサ－１－イル）－１，３，５－トリアジン－２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオン、２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートが、工業的に入手し易いものであり、電解液の製造コストが低く抑えられる点で好ましく、また技術的な観点からも安定な被膜状の構造物の形成に寄与することができ、より好適に用いられる。
イソシアネートの含有量は、特に限定されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、電解液に対して、好ましくは０．００１質量％以上、１．０質量％以下である。イソシアネートの含有量がこの下限以上であると、非水系電解液二次電池に、十分なサイクル特性向上効果をもたらすことができる。また、この上限以下であると、非水系電解液二次電池の初期の抵抗増加を避けることができる。イソシアネートの含有量は、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．２質量％以上、また、より好ましくは０．８質量％以下、更に好ましくは０．７質量％以下、特に好ましくは０．６質量％以下である。
本発明の電解液は、環状スルホン酸エステルを含んでもよい。環状スルホン酸エステルとしては、特に限定されず、任意の環状スルホン酸エステルを用いることができる。環状スルホン酸エステルの例としては、飽和環状スルホン酸エステル、不飽和環状スルホン酸エステル、飽和環状ジスルホン酸エステル、不飽和環状ジスルホン酸エステル等が挙げられる。
飽和環状スルホン酸エステルの具体例としては、１，３－プロパンスルトン、１－フルオロ－１，３－プロパンスルトン、２－フルオロ－１，３－プロパンスルトン、３－フルオロ－１，３－プロパンスルトン、１－メチル－１，３－プロパンスルトン、２－メチル－１，３－プロパンスルトン、３－メチル－１，３－プロパンスルトン、１，３－ブタンスルトン、１，４－ブタンスルトン、１－フルオロ－１，４－ブタンスルトン、２－フルオロ－１，４－ブタンスルトン、３－フルオロ－１，４－ブタンスルトン、４－フルオロ－１，４－ブタンスルトン、１－メチル－１，４－ブタンスルトン、２－メチル－１，４－ブタンスルトン、３－メチル－１，４－ブタンスルトン、４－メチル－１，４－ブタンスルトン、２，４－ブタンスルトン等が挙げられる。
不飽和環状スルホン酸エステルの具体例としては、１－プロペン－１，３－スルトン、２－プロペン－１，３－スルトン、１－フルオロ－１－プロペン－１，３－スルトン、２－フルオロ－１－プロペン－１，３－スルトン、３－フルオロ－１－プロペン－１，３－スルトン、１－フルオロ－２－プロペン－１，３－スルトン、２－フルオロ－２－プロペン－１，３－スルトン、３－フルオロ－２－プロペン－１，３－スルトン、１－メチル－１－プロペン－１，３－スルトン、２－メチル－１－プロペン－１，３－スルトン、３－メチル－１－プロペン－１，３－スルトン、１－メチル－２－プロペン－１，３－スルトン、２－メチル－２－プロペン－１，３－スルトン、３－メチル－２－プロペン－１，３－スルトン、１－ブテン－１，４－スルトン、２－ブテン－１，４－スルトン、３－ブテン－１，４－スルトン、１－フルオロ－１－ブテン－１，４－スルトン、２－フルオロ－１－ブテン－１，４－スルトン、３－フルオロ－１－ブテン－１，４－スルトン、４－フルオロ－１－ブテン－１，４－スルトン、１－フルオロ－２－ブテン－１，４－スルトン、２－フルオロ－２－ブテン－１，４－スルトン、３－フルオロ－２－ブテン－１，４－スルトン、４－フルオロ－２－ブテン－１，４－スルトン、１，３－プロペンスルトン、１－フルオロ－３－ブテン－１，４－スルトン、２－フルオロ－３－ブテン－１，４－スルトン、３－フルオロ－３－ブテン－１，４－スルトン、４－フルオロ－３－ブテン－１，４－スルトン、１－メチル－１－ブテン－１，４－スルトン、２－メチル－１－ブテン－１，４－スルトン、３－メチル－１－ブテン－１，４－スルトン、４－メチル－１－ブテン－１，４－スルトン、１－メチル－２－ブテン－１，４－スルトン、２－メチル－２－ブテン－１，４－スルトン、３－メチル－２－ブテン－１，４－スルトン、４－メチル－２－ブテン－１，４－スルトン、１－メチル－３－ブテン－１，４－スルトン、２－メチル－３－ブテン－１，４－スルトン、３－メチル－３－ブテン－１，４－スルトン、４－メチル－３－ブテン－１４－スルトン等が挙げられる。
中でも、１，３－プロパンスルトン、１－フルオロ－１，３－プロパンスルトン、２－フルオロ－１，３－プロパンスルトン、３－フルオロ－１，３－プロパンスルトン、１－プロペン－１，３－スルトンが、入手の容易さや安定な被膜状の構造物の形成に寄与することができる点から、より好適に用いられる。環状スルホン酸エステルの含有量は、特に限定されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、電解液に対して、好ましくは０．００１質量％以上、３．０質量％以下である。
環状スルホン酸エステルの含有量がこの下限以上であると、非水系電解液二次電池に、十分なサイクル特性向上効果をもたらすことができる。また、この上限以下であると、非水系電解液二次電池の製造コストの増加を避けることができる。環状スルホン酸エステルの含有量は、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上、特に好ましくは０．２質量％以上、また、より好ましくは２．５質量％以下、更に好ましくは２．０質量％以下、特に好ましくは１．８質量％以下である。
本発明の電解液は、更に、重量平均分子量が２０００～４０００であり、末端に－ＯＨ、－ＯＣＯＯＨ、又は、－ＣＯＯＨを有するポリエチレンオキシドを含有してもよい。
このような化合物を含有することにより、電極界面の安定性が向上し、電気化学デバイスの特性を向上させることができる。
上記ポリエチレンオキシドとしては、例えば、ポリエチレンオキシドモノオール、ポリエチレンオキシドカルボン酸、ポリエチレンオキシドジオール、ポリエチレンオキシドジカルボン酸、ポリエチレンオキシドトリオール、ポリエチレンオキシドトリカルボン酸等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
なかでも、電気化学デバイスの特性がより良好となる点で、ポリエチレンオキシドモノオールとポリエチレンオキシドジオールの混合物、及び、ポリエチレンカルボン酸とポリエチレンジカルボン酸の混合物であることが好ましい。
上記ポリエチレンオキシドの重量平均分子量が小さすぎると、酸化分解されやすくなるおそれがある。上記重量平均分子量は、３０００～４０００がより好ましい。
上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法によるポリスチレン換算により測定することができる。
上記ポリエチレンオキシドの含有量は、電解液中１×１０－６～１×１０－２ｍｏｌ／ｋｇであることが好ましい。上記ポリエチレンオキシドの含有量が多すぎると、電気化学デバイスの特性を損なうおそれがある。
上記ポリエチレンオキシドの含有量は、５×１０－６ｍｏｌ／ｋｇ以上であることがより好ましい。
本発明の電解液は、更に、不飽和環状カーボネート、過充電防止剤、その他の公知の助剤等を含有していてもよい。これにより、電気化学デバイスの特性の低下を抑制することができる。
不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート類、芳香環又は炭素－炭素二重結合又は炭素－炭素三重結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類、フェニルカーボネート類、ビニルカーボネート類、アリルカーボネート類、カテコールカーボネート類等が挙げられる。
ビニレンカーボネート類としては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、４，５－ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、４，５－ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、４，５－ジビニルビニレンカーボネート、アリルビニレンカーボネート、４，５－ジアリルビニレンカーボネート、４－フルオロビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－メチルビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－フェニルビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－ビニルビニレンカーボネート、４－アリル－５－フルオロビニレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、プロパルギルエチレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート等が挙げられる。
芳香環又は炭素－炭素二重結合又は炭素－炭素三重結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類の具体例としては、ビニルエチレンカーボネート、４，５－ジビニルエチレンカーボネート、４－メチル－５－ビニルエチレンカーボネート、４－アリル－５－ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、４，５－ジエチニルエチレンカーボネート、４－メチル－５－エチニルエチレンカーボネート、４－ビニル－５－エチニルエチレンカーボネート、４－アリル－５－エチニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、４，５－ジフェニルエチレンカーボネート、４－フェニル－５－ビニルエチレンカーボネート、４－アリル－５－フェニルエチレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、４，５－ジアリルエチレンカーボネート、４－メチル－５－アリルエチレンカーボネート、４－メチレン－１，３－ジオキソラン－２－オン、４，５－ジメチレン－１，３－ジオキソラン－２－オン、４－メチル－５－アリルエチレンカーボネート等が挙げられる。
なかでも、不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、４，５－ジメチルビニレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、４，５－ビニルビニレンカーボネート、アリルビニレンカーボネート、４，５－ジアリルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、４，５－ジビニルエチレンカーボネート、４－メチル－５－ビニルエチレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、４，５－ジアリルエチレンカーボネート、４－メチル－５－アリルエチレンカーボネート、４－アリル－５－ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、４，５－ジエチニルエチレンカーボネート、４－メチル－５－エチニルエチレンカーボネート、４－ビニル－５－エチニルエチレンカーボネートが好ましい。また、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネートは更に安定な界面保護被膜を形成するので、特に好ましく、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートが最も好ましい。
不飽和環状カーボネートの分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。分子量は、好ましくは、５０以上、２５０以下である。この範囲であれば、電解液に対する不飽和環状カーボネートの溶解性を確保しやすく、本発明の効果が十分に発現されやすい。不飽和環状カーボネートの分子量は、より好ましくは８０以上であり、また、より好ましくは１５０以下である。
不飽和環状カーボネートの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
不飽和環状カーボネートは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記不飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。上記不飽和環状カーボネートの含有量は、本発明における溶媒１００質量％中０．００１質量％以上が好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上、更に好ましくは０．１質量％以上である。また、上記含有量は、５質量％以下が好ましく、より好ましくは４質量％以下、更に好ましくは３質量％以下である。上記範囲内であれば、電解液を用いた電気化学デバイスが十分なサイクル特性向上効果を発現しやすく、また、高温保存特性が低下し、ガス発生量が多くなり、放電容量維持率が低下するといった事態を回避しやすい。
不飽和環状カーボネートとしては、上述のような非フッ素化不飽和環状カーボネートの他、フッ素化不飽和環状カーボネートも好適に用いることができる。
フッ素化不飽和環状カーボネートは、不飽和結合とフッ素原子とを有する環状カーボネートである。フッ素化不飽和環状カーボネートが有するフッ素原子の数は１以上があれば、特に制限されない。中でもフッ素原子が通常６以下、好ましくは４以下であり、１個又は２個のものが最も好ましい。
フッ素化不飽和環状カーボネートとしては、フッ素化ビニレンカーボネート誘導体、芳香環又は炭素－炭素二重結合を有する置換基で置換されたフッ素化エチレンカーボネート誘導体等が挙げられる。
フッ素化ビニレンカーボネート誘導体としては、４－フルオロビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－メチルビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－フェニルビニレンカーボネート、４－アリル－５－フルオロビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－ビニルビニレンカーボネート等が挙げられる。
芳香環又は炭素－炭素二重結合を有する置換基で置換されたフッ素化エチレンカーボネート誘導体としては、４－フルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４－アリルエチレンカーボネート、４－フルオロ－５－ビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－５－アリルエチレンカーボネート、４，４－ジフルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４，４－ジフルオロ－４－アリルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４－アリルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４，５－ジビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４，５－ジアリルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４，５－ジビニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４，５－ジアリルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４－フェニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－５－フェニルエチレンカーボネート、４，４－ジフルオロ－５－フェニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４－フェニルエチレンカーボネート等が挙げられる。
なかでも、フッ素化不飽和環状カーボネートとしては、４－フルオロビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－メチルビニレンカーボネート、４－フルオロ－５－ビニルビニレンカーボネート、４－アリル－５－フルオロビニレンカーボネート、４－フルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４－アリルエチレンカーボネート、４－フルオロ－５－ビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－５－アリルエチレンカーボネート、４，４－ジフルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４，４－ジフルオロ－４－アリルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４－ビニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４－アリルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４，５－ジビニルエチレンカーボネート、４－フルオロ－４，５－ジアリルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４，５－ジビニルエチレンカーボネート、４，５－ジフルオロ－４，５－ジアリルエチレンカーボネートが、安定な界面保護被膜を形成するので、より好適に用いられる。
フッ素化不飽和環状カーボネートの分子量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。分子量は、好ましくは、５０以上であり、また、５００以下である。この範囲であれば、電解液に対するフッ素化不飽和環状カーボネートの溶解性を確保しやすい。
フッ素化不飽和環状カーボネートの製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。分子量は、より好ましくは１００以上であり、また、より好ましくは２００以下である。
フッ素化不飽和環状カーボネートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。また、フッ素化不飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。フッ素化不飽和環状カーボネートの含有量は、通常、電解液１００質量％中、好ましくは０．０１質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．２質量％以上であり、また、好ましくは５質量％以下、より好ましくは４質量％以下、更に好ましくは３質量％以下である。この範囲内であれば、電解液を用いた電気化学デバイスが十分なサイクル特性向上効果を発現しやすく、また、高温保存特性が低下し、ガス発生量が多くなり、放電容量維持率が低下するといった事態を回避しやすい。
本発明の電解液は、三重結合を有する化合物を含んでいてもよい。分子内に三重結合を１つ以上有している化合物であれば特にその種類は限定されない。
三重結合を有する化合物の具体例としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
１－ペンチン、２－ペンチン、１－ヘキシン、２－ヘキシン、３－ヘキシン、１－ヘプチン、２－ヘプチン、３－ヘプチン、１－オクチン、２－オクチン、３－オクチン、４－オクチン、１－ノニン、２－ノニン、３－ノニン、４－ノニン、１－ドデシン、２－ドデシン、３－ドデシン、４－ドデシン、５－ドデシン、フェニルアセチレン、１－フェニル－１－プロピン、１－フェニル－２－プロピン、１－フェニル－１－ブチン、４－フェニル－１－ブチン、４－フェニル－１－ブチン、１－フェニル－１－ペンチン、５－フェニル－１－ペンチン、１－フェニル－１－ヘキシン、６－フェニル－１－ヘキシン、ジフェニルアセチレン、４－エチニルトルエン、ジシクロヘキシルアセチレン等の炭化水素化合物；
２－プロピニルメチルカーボネート、２－プロピニルエチルカーボネート、２－プロピニルプロピルカーボネート、２－プロピニルブチルカーボネート、２－プロピニルフェニルカーボネート、２－プロピニルシクロヘキシルカーボネート、ジ－２－プロピニルカーボネート、１－メチル－２－プロピニルメチルカーボネート、１、１－ジメチル－２－プロピニルメチルカーボネート、２－ブチニルメチルカーボネート、３－ブチニルメチルカーボネート、２－ペンチニルメチルカーボネート、３－ペンチニルメチルカーボネート、４－ペンチニルメチルカーボネート等のモノカーボネート；２－ブチン－１，４－ジオール　ジメチルジカーボネート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジエチルジカーボネート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジプロピルジカーボネート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジブチルジカーボネート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジフェニルジカーボネート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジシクロヘキシルジカーボネート等のジカーボネート；
酢酸２－プロピニル、プロピオン酸２－プロピニル、酪酸２－プロピニル、安息香酸２－プロピニル、シクロヘキシルカルボン酸２－プロピニル、酢酸１、１－ジメチル－２－プロピニル、プロピオン酸１、１－ジメチル－２－プロピニル、酪酸１、１－ジメチル－２－プロピニル、安息香酸１、１－ジメチル－２－プロピニル、シクロヘキシルカルボン酸１、１－ジメチル－２－プロピニル、酢酸２－ブチニル、酢酸３－ブチニル、酢酸２－ペンチニル、酢酸３－ペンチニル、酢酸４－ペンチニル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ビニル、アクリル酸２－プロペニル、アクリル酸２－ブテニル、アクリル酸３－ブテニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ビニル、メタクリル酸２－プロペニル、メタクリル酸２－ブテニル、メタクリル酸３－ブテニル、２－プロピン酸メチル、２－プロピン酸エチル、２－プロピン酸プロピル、２－プロピン酸ビニル、２－プロピン酸２－プロペニル、２－プロピン酸２－ブテニル、２－プロピン酸３－ブテニル、２－ブチン酸メチル、２－ブチン酸エチル、２－ブチン酸プロピル、２－ブチン酸ビニル、２－ブチン酸２－プロペニル、２－ブチン酸２－ブテニル、２－ブチン酸３－ブテニル、３－ブチン酸メチル、３－ブチン酸エチル、３－ブチン酸プロピル、３－ブチン酸ビニル、３－ブチン酸２－プロペニル、３－ブチン酸２－ブテニル、３－ブチン酸３－ブテニル、２－ペンチン酸メチル、２－ペンチン酸エチル、２－ペンチン酸プロピル、２－ペンチン酸ビニル、２－ペンチン酸２－プロペニル、２－ペンチン酸２－ブテニル、２－ペンチン酸３－ブテニル、３－ペンチン酸メチル、３－ペンチン酸エチル、３－ペンチン酸プロピル、３－ペンチン酸ビニル、３－ペンチン酸２－プロペニル、３－ペンチン酸２－ブテニル、３－ペンチン酸３－ブテニル、４－ペンチン酸メチル、４－ペンチン酸エチル、４－ペンチン酸プロピル、４－ペンチン酸ビニル、４－ペンチン酸２－プロペニル、４－ペンチン酸２－ブテニル、４－ペンチン酸３－ブテニル等のモノカルボン酸エステル、フマル酸エステル、トリメチル酢酸メチル、トリメチル酢酸エチル、；
２－ブチン－１，４－ジオール　ジアセテート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジプロピオネート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジブチレート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジベンゾエート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジシクロヘキサンカルボキシレート、ヘキサヒドロベンゾ［１，３，２］ジオキサチオラン－２－オキシド（１，２－シクロヘキサンジオール、２，２－ジオキシド－１，２－オキサチオラン－４－イルアセテート、２，２－ジオキシド－１，２－オキサチオラン－４－イルアセテート等のジカルボン酸エステル；
シュウ酸メチル　２－プロピニル、シュウ酸エチル　２－プロピニル、シュウ酸プロピル　２－プロピニル、シュウ酸２－プロピニル　ビニル、シュウ酸アリル　２－プロピニル、シュウ酸ジ－２－プロピニル、シュウ酸２－ブチニル　メチル、シュウ酸２－ブチニル　エチル、シュウ酸２－ブチニルプロピル、シュウ酸２－ブチニル　ビニル、シュウ酸アリル　２－ブチニル、シュウ酸　ジ－２－ブチニル、シュウ酸３－ブチニル　メチル、シュウ酸３－ブチニル　エチル、シュウ酸３－ブチニルプロピル、シュウ酸３－ブチニル　ビニル、シュウ酸アリル　３－ブチニル、シュウ酸ジ－３－ブチニル等のシュウ酸ジエステル；
メチル（２－プロピニル）（ビニル）ホスフィンオキシド、ジビニル（２－プロピニル）ホスフィンオキシド、ジ（２－プロピニル）（ビニル）ホスフィンオキシド、ジ（２－プロペニル）２（－プロピニル）ホスフィンオキシド、ジ（２－プロピニル）（２－プロペニル）ホスフィンオキシド、ジ（３－ブテニル）（２－プロピニル）ホスフィンオキシド、及びジ（２－プロピニル）（３－ブテニル）ホスフィンオキシド等のホスフィンオキシド；
メチル（２－プロペニル）ホスフィン酸２－プロピニル、２－ブテニル（メチル）ホスフィン酸２－プロピニル、ジ（２－プロペニル）ホスフィン酸２－プロピニル、ジ（３－ブテニル）ホスフィン酸２－プロピニル、メチル（２－プロペニル）ホスフィン酸１，１－ジメチル－２－プロピニル、２－ブテニル（メチル）ホスフィン酸１，１－ジメチル－２－プロピニル、ジ（２－プロペニル）ホスフィン酸１，１－ジメチル－２－プロピニル、及びジ（３－ブテニル）ホスフィン酸１，１－ジメチル－２－プロピニル、メチル（２－プロピニル）ホスフィン酸２－プロペニル、メチル（２－プロピニル）ホスフィン酸３－ブテニル、ジ（２－プロピニル）ホスフィン酸２－プロペニル、ジ（２－プロピニル）ホスフィン酸３－ブテニル、２－プロピニル（２－プロペニル）ホスフィン酸２－プロペニル、及び２－プロピニル（２－プロペニル）ホスフィン酸３－ブテニル等のホスフィン酸エステル；
２－プロペニルホスホン酸メチル　２－プロピニル、２－ブテニルホスホン酸メチル（２－プロピニル）、２－プロペニルホスホン酸（２－プロピニル）（２－プロペニル）、３－ブテニルホスホン酸（３－ブテニル）（２－プロピニル）、２－プロペニルホスホン酸（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（メチル）、２－ブテニルホスホン酸（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（メチル）、２－プロペニルホスホン酸（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（２－プロペニル）、及び３－ブテニルホスホン酸（３－ブテニル）（１，１－ジメチル－２－プロピニル）、メチルホスホン酸（２－プロピニル）（２－プロペニル）、メチルホスホン酸（３－ブテニル）（２－プロピニル）、メチルホスホン酸（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（２－プロペニル）、メチルホスホン酸（３－ブテニル）（１，１－ジメチル－２－プロピニル）、エチルホスホン酸（２－プロピニル）（２－プロペニル）、エチルホスホン酸（３－ブテニル）（２－プロピニル）、エチルホスホン酸（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（２－プロペニル）、及びエチルホスホン酸（３－ブテニル）（１，１－ジメチル－２－プロピニル）等のホスホン酸エステル；
リン酸（メチル）（２－プロペニル）（２－プロピニル）、リン酸（エチル）（２－プロペニル）（２－プロピニル）、リン酸（２－ブテニル）（メチル）（２－プロピニル）、リン酸（２－ブテニル）（エチル）（２－プロピニル）、リン酸（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（メチル）（２－プロペニル）、リン酸（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（エチル）（２－プロペニル）、リン酸（２－ブテニル）（１，１－ジメチル－２－プロピニル）（メチル）、及びリン酸（２－ブテニル）（エチル）（１，１－ジメチル－２－プロピニル）等のリン酸エステル。
これらのうち、アルキニルオキシ基を有する化合物は、電解液中でより安定に負極被膜を形成するため好ましい。
更に、２－プロピニルメチルカーボネート、ジ－２－プロピニルカーボネート、２－ブチン－１，４－ジオール　ジメチルジカーボネート、酢酸２－プロピニル、２－ブチン－１，４－ジオール　ジアセテート、シュウ酸メチル　２－プロピニル、シュウ酸ジ－２－プロピニル等の化合物が保存特性向上の点から特に好ましい。
上記三重結合を有する化合物は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。本発明の電解液全体に対する三重結合を有する化合物の配合量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の電解液に対して、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、また、通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは１質量％以下の濃度で含有させる。上記範囲を満たした場合は、出力特性、負荷特性、サイクル特性、高温保存特性等の効果がより向上する。
本発明の電解液においては、電解液を用いた電気化学デバイスが過充電等の状態になった際に電池の破裂・発火を効果的に抑制するために、過充電防止剤を用いることができる。
過充電防止剤としては、ビフェニル、ｏ－ターフェニル、ｍ－ターフェニル、ｐ－ターフェニル等の無置換又はアルキル基で置換されたターフェニル誘導体、無置換又はアルキル基で置換されたターフェニル誘導体の部分水素化物、シクロヘキシルベンゼン、ｔ－ブチルベンゼン、ｔ－アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、ジフェニルシクロヘキサン、１，１，３－トリメチル－３－フェニルインダン、シクロペンチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、クメン、１，３－ジイソプロピルベンゼン、１，４－ジイソプロピルベンゼン、ｔ－ブチルベンゼン、ｔ－アミルベンゼン、ｔ－ヘキシルベンゼン、アニソール等の芳香族化合物；２－フルオロビフェニル、４－フルオロビフェニル、ｏ－シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ－シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｏ－シクロヘキシルフルオロベンゼン、ｐ－シクロヘキシルフルオロベンゼンフルオロベンゼン、フルオロトルエン、ベンゾトリフルオリド等の上記芳香族化合物の部分フッ素化物；２，４－ジフルオロアニソール、２，５－ジフルオロアニソール、１，６－ジフルオロアニソール、２，６－ジフルオロアニソール、３，５－ジフルオロアニソール等の含フッ素アニソール化合物；３－プロピルフェニルアセテート、２－エチルフェニルアセテート、ベンジルフェニルアセテート、メチルフェニルアセテート、ベンジルアセテート、フェネチルフェニルアセテート等の芳香族アセテート類；ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート等の芳香族カーボネート類；トルエン、キシレン等のトルエン誘導体、２－メチルビフェニル、３－メチルビフェニル、４－メチルビフェニル、ｏ－シクロヘキシルビフェニル等の無置換又はアルキル基で置換されたビフェニル誘導体等が挙げられる。中でも、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、ｔ－ブチルベンゼン、ｔ－アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の芳香族化合物、ジフェニルシクロヘキサン、１，１，３－トリメチル－３－フェニルインダン、３－プロピルフェニルアセテート、２－エチルフェニルアセテート、ベンジルフェニルアセテート、メチルフェニルアセテート、ベンジルアセテート、ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート等が好ましい。これらは１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。２種以上併用する場合は、特に、シクロヘキシルベンゼンとｔ－ブチルベンゼン又はｔ－アミルベンゼンとの組み合わせ、ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、ｔ－ブチルベンゼン、ｔ－アミルベンゼン等の酸素を含有しない芳香族化合物から選ばれる少なくとも１種と、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン等の含酸素芳香族化合物から選ばれる少なくとも１種を併用するのが過充電防止特性と高温保存特性のバランスの点から好ましい。
本発明に使用する電解液には、カルボン酸無水物（但し、化合物（２）を除く）を用いてもよい。下記一般式（６）で表される化合物が好ましい。カルボン酸無水物の製造方法は、特に制限されず、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
 （一般式（６）中、Ｒ６１、Ｒ６２はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよい、炭素数１以上１５以下の炭化水素基を表す。）
Ｒ６１、Ｒ６２は、一価の炭化水素基であれば、その種類は特に制限されない。例えば、脂肪族炭化水素基であっても芳香族炭化水素基であってもよく、脂肪族炭化水素基と芳香族炭化水素基とが結合したものであってもよい。脂肪族炭化水素基は、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和結合（炭素－炭素二重結合又は炭素－炭素三重結合）を含んでいてもよい。また、脂肪族炭化水素基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状の場合は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。更には、鎖状と環状とが結合したものであってもよい。なお、Ｒ６１及びＲ６２は互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
また、Ｒ６１、Ｒ６２の炭化水素基が置換基を有する場合、その置換基の種類は、本発明の趣旨に反するものでない限り特に制限されないが、例としてはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。又はロゲン原子以外の置換基として、エステル基、シアノ基、カルボニル基、エーテル基等の官能基を有する置換基等も挙げられ、好ましくはシアノ基、カルボニル基である。Ｒ６１、Ｒ６２の炭化水素基は、これらの置換基を一つのみ有していてもよく、二つ以上有していてもよい。二つ以上の置換基を有する場合、それらの置換基は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
Ｒ６１、Ｒ６２の各々の炭化水素基の炭素数は、通常１以上であり、また通常１５以下、好ましくは１２以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは９以下である。Ｒ１とＲ２とが互いに結合して二価の炭化水素基を形成している場合は、その二価の炭化水素基の炭素数が、通常１以上であり、また通常１５以下、好ましくは１３以下、より好ましくは１０以下、更に好ましくは８以下である。尚、Ｒ６１、Ｒ６２の炭化水素基が炭素原子を含有する置換基を有する場合は、その置換基も含めたＲ６１、Ｒ６２全体の炭素数が上記範囲を満たしていることが好ましい。
次いで、上記一般式（６）で表わされる酸無水物の具体例について説明する。なお、以下の例示において「類縁体」とは、例示される酸無水物の構造の一部を、本発明の趣旨に反しない範囲で、別の構造に置き換えることにより得られる酸無水物を指すもので、例えば複数の酸無水物からなる二量体、三量体及び四量体等、又は、置換基の炭素数が同じではあるが分岐鎖を有する等構造異性のもの、置換基が酸無水物に結合する部位が異なるもの等が挙げられる。
まず、Ｒ６１、Ｒ６２が同一である酸無水物の具体例を以下に挙げる。
Ｒ６１、Ｒ６２が鎖状アルキル基である酸無水物の具体例としては、無水酢酸、プロピオン酸無水物、ブタン酸無水物、２－メチルプロピオン酸無水物、２，２－ジメチルプロピオン酸無水物、２－メチルブタン酸無水物、３－メチルブタン酸無水物、２，２－ジメチルブタン酸無水物、２，３－ジメチルブタン酸無水物、３，３－ジメチルブタン酸無水物、２，２，３－トリメチルブタン酸無水物、２，３，３－トリメチルブタン酸無水物、２，２，３，３－テトラメチルブタン酸無水物、２－エチルブタン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２が環状アルキル基である酸無水物の具体例としては、シクロプロパンカルボン酸無水物、シクロペンタンカルボン酸無水物、シクロヘキサンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がアルケニル基である酸無水物の具体例としては、アクリル酸無水物、２－メチルアクリル酸無水物、３－メチルアクリル酸無水物、２，３－ジメチルアクリル酸無水物、３，３－ジメチルアクリル酸無水物、２，３，３－トリメチルアクリル酸無水物、２－フェニルアクリル酸無水物、３－フェニルアクリル酸無水物、２，３－ジフェニルアクリル酸無水物、３，３－ジフェニルアクリル酸無水物、３－ブテン酸無水物、２－メチル－３－ブテン酸無水物、２，２－ジメチル－３－ブテン酸無水物、３－メチル－３－テン酸無水物、２－メチル－３－メチル－３－ブテン酸無水物、２，２－ジメチル－３－メチル－３－ブテン酸無水物、３－ペンテン酸無水物、４－ペンテン酸無水物、２－シクロペンテンカルボン酸無水物、３－シクロペンテンカルボン酸無水物、４－シクロペンテンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がアルキニル基である酸無水物の具体例としては、プロピン酸無水物、３－フェニルプロピン酸無水物、２－ブチン酸無水物、２－ペンチン酸無水物、３－ブチン酸無水物、３－ペンチン酸無水物、４－ペンチン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がアリール基である酸無水物の具体例としては、安息香酸無水物、４－メチル安息香酸無水物、４－エチル安息香酸無水物、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸無水物、２－メチル安息香酸無水物、２，４，６－トリメチル安息香酸無水物、１－ナフタレンカルボン酸無水物、２－ナフタレンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
また、Ｒ６１、Ｒ６２がハロゲン原子で置換された酸無水物の例として、主にフッ素原子で置換された酸無水物の例を以下に挙げるが、これらのフッ素原子の一部又は全部を塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子に置換して得られる酸無水物も、例示化合物に含まれるものとする。
Ｒ６１、Ｒ６２がハロゲン原子で置換された鎖状アルキル基である酸無水物の例としては、フルオロ酢酸無水物、ジフルオロ酢酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物、２－フルオロプロピオン酸無水物、２，２－ジフルオロプロピオン酸無水物、２，３－ジフルオロプロピオン酸無水物、２，２，３－トリフルオロプロピオン酸無水物、２，３，３－トリフルオロプロピオン酸無水物、２，２，３，３－テトラプロピオン酸無水物、２，３，３，３－テトラプロピオン酸無水物、３－フルオロプロピオン酸無水物、３，３－ジフルオロプロピオン酸無水物、３，３，３－トリフルオロプロピオン酸無水物、パーフルオロプロピオン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がハロゲン原子で置換された環状アルキル基である酸無水物の例としては、２－フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物、３－フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物、４－フルオロシクロペンタンカルボン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がハロゲン原子で置換されたアルケニル基である酸無水物の例としては、２－フルオロアクリル酸無水物、３－フルオロアクリル酸無水物、２，３－ジフルオロアクリル酸無水物、３，３－ジフルオロアクリル酸無水物、２，３，３－トリフルオロアクリル酸無水物、２－（トリフルオロメチル）アクリル酸無水物、３－（トリフルオロメチル）アクリル酸無水物、２，３－ビス（トリフルオロメチル）アクリル酸無水物、２，３，３－トリス（トリフルオロメチル）アクリル酸無水物、２－（４－フルオロフェニル）アクリル酸無水物、３－（４－フルオロフェニル）アクリル酸無水物、２，３－ビス（４－フルオロフェニル）アクリル酸無水物、３，３－ビス（４－フルオロフェニル）アクリル酸無水物、２－フルオロ－３－ブテン酸無水物、２，２－ジフルオロ－３－ブテン酸無水物、３－フルオロ－２－ブテン酸無水物、４－フルオロ－３－ブテン酸無水物、３，４－ジフルオロ－３－ブテン酸無水物、３，３，４－トリフルオロ－３－ブテン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がハロゲン原子で置換されたアルキニル基である酸無水物の例としては、３－フルオロ－２－プロピン酸無水物、３－（４－フルオロフェニル）－２－プロピン酸無水物、３－（２，３，４，５，６－ペンタフルオロフェニル）－２－プロピン酸無水物、４－フルオロ－２－ブチン酸無水物、４，４－ジフルオロ－２－ブチン酸無水物、４，４，４－トリフルオロ－２－ブチン酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がハロゲン原子で置換されたアリール基である酸無水物の例としては、４－フルオロ安息香酸無水物、２，３，４，５，６－ペンタフルオロ安息香酸無水物、４－トリフルオロメチル安息香酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
Ｒ６１、Ｒ６２がエステル、ニトリル、ケトン、エーテル等の官能基を有する置換基を有している酸無水物の例としては、メトキシギ酸無水物、エトキシギ酸無水物、メチルシュウ酸無水物、エチルシュウ酸無水物、２－シアノ酢酸無水物、２－オキソプロピオン酸無水物、３－オキソブタン酸無水物、４－アセチル安息香酸無水物、メトキシ酢酸無水物、４－メトキシ安息香酸無水物等、及びそれらの類縁体等が挙げられる。
続いて、Ｒ６１、Ｒ６２が互いに異なる酸無水物の具体例を以下に挙げる。
Ｒ６１、Ｒ６２としては上に挙げた例、及びそれらの類縁体の全ての組み合わせが考えられるが、以下に代表的な例を挙げる。
鎖状アルキル基同士の組み合わせの例としては、酢酸プロピオン酸無水物、酢酸ブタン酸無水物、ブタン酸プロピオン酸無水物、酢酸２－メチルプロピオン酸無水物、等が挙げられる。
鎖状アルキル基と環状アルキル基の組み合わせの例としては、酢酸シクロペンタン酸無水物、酢酸シクロヘキサン酸無水物、シクロペンタン酸プロピオン酸無水物、等が挙げられる。
鎖状アルキル基とアルケニル基の組み合わせの例としては、酢酸アクリル酸無水物、酢酸３－メチルアクリル酸無水物、酢酸３－ブテン酸無水物、アクリル酸プロピオン酸無水物、等が挙げられる。
鎖状アルキル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、酢酸プロピン酸無水物、酢酸２－ブチン酸無水物、酢酸３－ブチン酸無水物、酢酸３－フェニルプロピン酸無水物プロピオン酸プロピン酸無水物、等が挙げられる。
鎖状アルキル基とアリール基の組み合わせの例としては、酢酸安息香酸無水物、酢酸４－メチル安息香酸無水物、酢酸１－ナフタレンカルボン酸無水物、安息香酸プロピオン酸無水物、等が挙げられる。
鎖状アルキル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、酢酸フルオロ酢酸無水物、酢酸トリフルオロ酢酸無水物、酢酸４－フルオロ安息香酸無水物、フルオロ酢酸プロピオン酸無水物、酢酸アルキルシュウ酸無水物、酢酸２－シアノ酢酸無水物、酢酸２－オキソプロピオン酸無水物、酢酸メトキシ酢酸無水物、メトキシ酢酸プロピオン酸無水物、等が挙げられる。
環状アルキル基同士の組み合わせの例としては、シクロペンタン酸シクロヘキサン酸無水物、等が挙げられる。
環状アルキル基とアルケニル基の組み合わせの例としては、アクリル酸シクロペンタン酸無水物、３－メチルアクリル酸シクロペンタン酸無水物、３－ブテン酸シクロペンタン酸無水物、アクリル酸シクロヘキサン酸無水物、等が挙げられる。
環状アルキル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、プロピン酸シクロペンタン酸無水物、２－ブチン酸シクロペンタン酸無水物、プロピン酸シクロヘキサン酸無水物、等が挙げられる。
環状アルキル基とアリール基の組み合わせの例としては、安息香酸シクロペンタン酸無水物、４－メチル安息香酸シクロペンタン酸無水物、安息香酸シクロヘキサン酸無水物、等が挙げられる。
環状アルキル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、フルオロ酢酸シクロペンタン酸無水物、シクロペンタン酸トリフルオロ酢酸無水物、シクロペンタン酸２－シアノ酢酸無水物、シクロペンタン酸メトキシ酢酸無水物、シクロヘキサン酸フルオロ酢酸無水物、等が挙げられる。
アルケニル基同士の組み合わせの例としては、アクリル酸２－メチルアクリル酸無水物、アクリル酸３－メチルアクリル酸無水物、アクリル酸３－ブテン酸無水物、２－メチルアクリル酸３－メチルアクリル酸無水物、等が挙げられる。
アルケニル基とアルキニル基の組み合わせの例としては、アクリル酸プロピン酸無水物、アクリル酸２－ブチン酸無水物、２－メチルアクリル酸プロピン酸無水物、等が挙げられる。
アルケニル基とアリール基の組み合わせの例としては、アクリル酸安息香酸無水物、アクリル酸４－メチル安息香酸無水物、２－メチルアクリル酸安息香酸無水物、等が挙げられる。
アルケニル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、アクリル酸フルオロ酢酸無水物、アクリル酸トリフルオロ酢酸無水物、アクリル酸２－シアノ酢酸無水物、アクリル酸メトキシ酢酸無水物、２－メチルアクリル酸フルオロ酢酸無水物、等が挙げられる。
アルキニル基同士の組み合わせの例としては、プロピン酸２－ブチン酸無水物、プロピン酸３－ブチン酸無水物、２－ブチン酸３－ブチン酸無水物、等が挙げられる。
アルキニル基とアリール基の組み合わせの例としては、安息香酸プロピン酸無水物、４－メチル安息香酸プロピン酸無水物、安息香酸２－ブチン酸無水物、等が挙げられる。
アルキニル基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、プロピン酸フルオロ酢酸無水物、プロピン酸トリフルオロ酢酸無水物、プロピン酸２－シアノ酢酸無水物、プロピン酸メトキシ酢酸無水物、２－ブチン酸フルオロ酢酸無水物、等が挙げられる。
アリール基同士の組み合わせの例としては、安息香酸４－メチル安息香酸無水物、安息香酸１－ナフタレンカルボン酸無水物、４－メチル安息香酸１－ナフタレンカルボン酸無水物、等が挙げられる。
アリール基と官能基を有する炭化水素基の組み合わせの例としては、安息香酸フルオロ酢酸無水物、安息香酸トリフルオロ酢酸無水物、安息香酸２－シアノ酢酸無水物、安息香酸メトキシ酢酸無水物、４－メチル安息香酸フルオロ酢酸無水物、等が挙げられる。
官能基を有する炭化水素基同士の組み合わせの例としては、フルオロ酢酸トリフルオロ酢酸無水物、フルオロ酢酸２－シアノ酢酸無水物、フルオロ酢酸メトキシ酢酸無水物、トリフルオロ酢酸２－シアノ酢酸無水物、等が挙げられる。
上記の鎖状構造を形成している酸無水物のうち好ましくは、無水酢酸、プロピオン酸無水物、２－メチルプロピオン酸無水物、シクロペンタンカルボン酸無水物、シクロヘキサンカルボン酸無水物等、アクリル酸無水物、２－メチルアクリル酸無水物、３－メチルアクリル酸無水物、２，３－ジメチルアクリル酸無水物、３，３－ジメチルアクリル酸無水物、３－ブテン酸無水物、２－メチル－３－ブテン酸無水物、プロピン酸無水物、２－ブチン酸無水物、安息香酸無水物、２－メチル安息香酸無水物、４－メチル安息香酸無水物、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸無水物、トリフルオロ酢酸無水物、３，３，３－トリフルオロプロピオン酸無水物、２－（トリフルオロメチル）アクリル酸無水物、２－（４－フルオロフェニル）アクリル酸無水物、４－フルオロ安息香酸無水物、２，３，４，５，６－ペンタフルオロ安息香酸無水物、メトキシギ酸無水物、エトキシギ酸無水物、であり、より好ましくは、アクリル酸無水物、２－メチルアクリル酸無水物、３－メチルアクリル酸無水物、安息香酸無水物、２－メチル安息香酸無水物、４－メチル安息香酸無水物、４－ｔｅｒｔ－ブチル安息香酸無水物、４－フルオロ安息香酸無水物、２，３，４，５，６－ペンタフルオロ安息香酸無水物、メトキシギ酸無水物、エトキシギ酸無水物である。
これらの化合物は、適切にリチウムオキサラート塩との結合を形成して耐久性に優れる皮膜を形成することで、特に耐久試験後の充放電レート特性、入出力特性、インピーダンス特性を向上させることができる観点で好ましい。
なお、上記カルボン酸無水物の分子量に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常９０以上、好ましくは９５以上であり、一方、通常３００以下、好ましくは２００以下である。カルボン酸無水物の分子量が上記範囲内であると、電解液の粘度上昇を抑制でき、かつ皮膜密度が適正化されるために耐久性を適切に向上することができる。
また、上記カルボン酸無水物の製造方法にも特に制限は無く、公知の方法を任意に選択して製造することが可能である。以上説明したカルボン酸無水物は、本発明の非水系電解液中に、何れか１種を単独で含有させてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併有させてもよい。
また、本発明の電解液に対する上記カルボン酸無水物の含有量に特に制限は無く、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、本発明の電解液に対して、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、また、通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下の濃度で含有させることが望ましい。カルボン酸無水物の含有量が上記範囲内であると、サイクル特性向上効果が発現しやすくなり、また反応性が好適であるため電池特性が向上しやすくなる。
本発明の電解液には、公知のその他の助剤を用いることができる。その他の助剤としては、エリスリタンカーボネート、スピロ－ビス－ジメチレンカーボネート、メトキシエチル－メチルカーボネート等のカーボネート化合物；２，４，８，１０－テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン、３，９－ジビニル－２，４，８，１０－テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン等のスピロ化合物；エチレンサルファイト、フルオロスルホン酸メチル、フルオロスルホン酸エチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、ブスルファン、スルホレン、硫酸エチレン、硫酸ビニレン、ジフェニルスルホン、Ｎ，Ｎ－ジメチルメタンスルホンアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルメタンスルホンアミド、アセトアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、ビニルスルホン酸メチル、ビニルスルホン酸エチル、ビニルスルホン酸アリル、ビニルスルホン酸プロパルギル、アリルスルホン酸メチル、アリルスルホン酸エチル、アリルスルホン酸アリル、アリルスルホン酸プロパルギル、１，２－ビス（ビニルスルホニロキシ）エタン、無水プロパンジスルホン酸、無水スルホ酪酸、無水スルホ安息香酸、無水スルホプロピオン酸、無水エタンジスルホン酸、メチレンメタンジスルホネート、メタンスルホン酸　２－プロピニル、ペンテンサルファイト、ペンタフルオロフェニルメタンスルホネート、プロピレンサルフェート、プロピレンサルファイト、プロパンサルトン、ブチレンサルファイト、ブタン－２，３－ジイル　ジメタンスルホネート、２－ブチン－１，４－ジイルジメタンスルホネート、２－フェニルビシクロヘキシル、２－ブチン－１，４－ジイルジホルメート、ビニルスルホン酸　２－プロピニル、ビス（２－ビニルスルホニルエチル）エーテル、５－ビニル－ヘキサヒドロ－１，３，２－ベンゾジオキサチオール－２－オキシド、２－（メタンスルホニルオキシ）プロピオン酸２－プロピニル、５，５－ジメチル－１，２－オキサチオラン－４－オン　２，２－ジオキシド、３－スルホ－プロピオン酸無水物トリメチレンメタンジスルホネート２－メチルテトラヒドロフラン、トリメチレンメタンジスルホネート、テトラメチレンスルホキシド、ジメチレンメタンジスルホネート、ジフルオロエチルメチルスルホン、ジビニルスルホン、１，２－ビス（ビニルスルホニル）エタン、エチレンビスホスホン酸メチル、エチレンビスホスホン酸エチル、エチレンサルフェート等の含硫黄化合物；１－メチル－２－ピロリジノン、１－メチル－２－ピペリドン、３－メチル－２－オキサゾリジノン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン及びＮ－メチルスクシンイミド、ニトロメタン、ニトロエタン、チオフェン１－オキシド、エチレンジアミン等の含窒素化合物；亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフェニル、メチルホスホン酸ジメチル、エチルホスホン酸ジエチル、ビニルホスホン酸ジメチル、ビニルホスホン酸ジエチル、ジエチルホスホノ酢酸エチル、ジメチルホスフィン酸メチル、ジエチルホスフィン酸エチル、トリメチルホスフィンオキシド、トリエチルホスフィンオキシド、リン酸ビス（２，２－ジフルオロエチル）２，２，２－トリフルオロエチル、リン酸ビス（２，２，３，３－テトラフルオロプロピル）２，２，２－トリフルオロエチル、リン酸ビス（２，２，２－トリフルオロエチル）メチル、リン酸ビス（２，２，２－トリフルオロエチル）エチル、リン酸ビス（２，２，２－トリフルオロエチル）２，２－ジフルオロエチルリン酸ビス（２，２，２－トリフルオロエチル）２，２，３，３－テトラフルオロプロピル、リン酸トリブチル、リン酸トリス（２，２，２－トリフルオロエチル）、リン酸トリス（１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロプロパン－２－イル）、リン酸トリオクチル、リン酸２－フェニルフェニルジメチル、リン酸２－フェニルフェニルジエチル、リン酸（２，２，２－トリフルオロエチル）（２，２，３，３－テトラフルオロプロピル）メチル、リン酸トリエステル、メチレンビスホスホン酸メチル、メチレンビスホスホン酸エチル、メチル　２－（ジメトキシホスホリル）アセテート、メチル　２－（ジメチルホスホリル）アセテート、メチル　２－（ジエトキシホスホリル）アセテート、メチル　２－（ジエチルホスホリル）アセテート、ブチレンビスホスホン酸メチル、ブチレンビスホスホン酸エチル、２－プロピニル　２－（ジメトキシホスホリル）アセテート、２－プロピニル　２－（ジメチルホスホリル）アセテート、２－プロピニル　２－（ジエトキシホスホリル）アセテート、２－プロピニル　２－（ジエチルホスホリル）アセテート、トリス（トリメチルシリル）ホスフェート、トリス（トリメチルシリル）ホスファイト、トリス（トリエチルシリル）ホスフェート、トリス（トリエチルシリル）ホスファイト等の含燐化合物；ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン、メチルホルメート、メチル　２－プロピニルオギザレート、メタクリル酸　２－プロピニル、マロン酸ジメチル、マロン酸エステル、ペンタン、ベンゼン、フラン、ナフタレン、２，５，８，１１－テトラオキサドデカン、２，５，８，１１，１４－ペンタオキサペンタデカン、３－ペンタノン、２－フェニルビシクロヘキシル、３－アリル無水コハク酸、エトキシメトキシエタン、トリメトキシメタン、シクロヘキサン等の炭化水素化合物、フルオロベンゼン、ジフルオロベンゼン、ヘキサフルオロベンゼン、ベンゾトリフルオライド、モノフルオロベンゼン、１－フルオロ－２－シクロヘキシルベンゼン、１－フルオロ－４－ｔｅｒｔ－ブチルベンゼン、１－フルオロ－３－シクロヘキシルベンゼン、１－フルオロ－２－シクロヘキシルベンゼン、フッ素化ビフェニル等の含フッ素芳香族化合物；ホウ酸トリス（トリメチルシリル）、ホウ酸トリス（トリメトキシシリル）、リン酸トリス（トリメチルシリル）、リン酸トリス（トリメトキシシリル）、ジメトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジエトキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジプロポキシアルミノキシトリエトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリメトキシシラン、ジブトキシアルミノキシトリエトキシシラン、チタンテトラキス（トリメチルシロキシド）、チタンテトラキス（トリエチルシロキシド）１、亜リン酸トリス（トリメチルシリル）、ポリリン酸トリメチルシリル、テトラメチルシラン等のシラン化合物、ジメチルオキサレート、ジオキソラン、ジオキサン、ジメチルケトン、ジエチルケトン、ジエチルオキサレート、ジ（２－プロピニル）オギザレート、コハク酸ジメチル、グルタル酸　ジ（２－プロピニル）、ギ酸　２－プロピニル、ギ酸エチル、グライム、エチルモノグライム、エチルメチルオキサレート、エチルホルメート、等の含酸素化合物等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの助剤を添加することにより、高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させることができる。
上記その他の助剤としては、なかでも、含燐化合物が好ましく、トリス（トリメチルシリル）ホスフェートが好ましい。
その他の助剤の配合量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。その他の助剤は、電解液１００質量％中、好ましくは、０．０１質量％以上であり、また、５質量％以下である。この範囲であれば、その他助剤の効果が十分に発現させやすく、高負荷放電特性等の電池の特性が低下するといった事態も回避しやすい。その他の助剤の配合量は、より好ましくは０．１質量％以上、更に好ましくは０．２質量％以上であり、また、より好ましくは３質量％以下、更に好ましくは１質量％以下である。
本発明の電解液は、本発明の効果を損なわない範囲で、環状及び鎖状カルボン酸エステル、エーテル化合物、窒素含有化合物、ホウ素含有化合物、有機ケイ素含有化合物、不燃（難燃）化剤、界面活性剤、高誘電化添加剤、サイクル特性及びレート特性改善剤、スルホン系化合物等を添加剤として更に含有してもよい。
上記環状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素原子数が３～１２のものが挙げられる。具体的には、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、３－メチル－γ－ブチロラクトン等が挙げられる。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気化学デバイスの特性向上の点から特に好ましい。
添加剤としての環状カルボン酸エステルの配合量は、通常、溶媒１００質量％中、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１質量％以上である。この範囲であると、電解液の電気伝導率を改善し、電気化学デバイスの大電流放電特性を向上させやすくなる。また、環状カルボン酸エステルの配合量は、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下である。このように上限を設定することにより、電解液の粘度を適切な範囲とし、電気伝導率の低下を回避し、負極抵抗の増大を抑制し、電気化学デバイスの大電流放電特性を良好な範囲としやすくする。
また、上記環状カルボン酸エステルとしては、フッ素化環状カルボン酸エステル（含フッ素ラクトン）も好適に用いることができる。含フッ素ラクトンとしては、例えば、下記式（Ｃ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
（式中、Ｘ１５～Ｘ２０は同じか又は異なり、いずれも－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－ＣＨ３又はフッ素化アルキル基；ただし、Ｘ１５～Ｘ２０の少なくとも１つはフッ素化アルキル基である）
で示される含フッ素ラクトンが挙げられる。
Ｘ１５～Ｘ２０におけるフッ素化アルキル基としては、例えば、－ＣＦＨ２、－ＣＦ２Ｈ、－ＣＦ３、－ＣＨ２ＣＦ３、－ＣＦ２ＣＦ３、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３、－ＣＦ（ＣＦ３）２等が挙げられ、耐酸化性が高く、安全性向上効果がある点から－ＣＨ２ＣＦ３、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３が好ましい。
Ｘ１５～Ｘ２０の少なくとも１つがフッ素化アルキル基であれば、－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－ＣＨ３又はフッ素化アルキル基は、Ｘ１５～Ｘ２０の１箇所のみに置換していてもよいし、複数の箇所に置換していてもよい。好ましくは、電解質塩の溶解性が良好な点から１～３箇所、更に好ましくは１～２箇所である。
フッ素化アルキル基の置換位置は特に限定されないが、合成収率が良好なことから、Ｘ１７及び／又はＸ１８が、特にＸ１７又はＸ１８がフッ素化アルキル基、なかでも－ＣＨ２ＣＦ３、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３であることが好ましい。フッ素化アルキル基以外のＸ１５～Ｘ２０は、－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ又はＣＨ３であり、特に電解質塩の溶解性が良好な点から－Ｈが好ましい。
含フッ素ラクトンとしては、上記式で示されるもの以外にも、例えば、下記式（Ｄ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
（式中、Ａ及びＢはいずれか一方がＣＸ２２６Ｘ２２７（Ｘ２２６及びＸ２２７は同じか又は異なり、いずれも－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－ＣＦ３、－ＣＨ３又は水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキレン基）であり、他方は酸素原子；Ｒｆ１２はエーテル結合を有していてもよいフッ素化アルキル基又はフッ素化アルコキシ基；Ｘ２２１及びＸ２２２は同じか又は異なり、いずれも－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ、－ＣＦ３又はＣＨ３；Ｘ２２３～Ｘ２２５は同じか又は異なり、いずれも－Ｈ、－Ｆ、－Ｃｌ又は水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよくヘテロ原子を鎖中に含んでいてもよいアルキル基；ｎ＝０又は１）
で示される含フッ素ラクトン等も挙げられる。
式（Ｄ）で示される含フッ素ラクトンとしては、下記式（Ｅ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
（式中、Ａ、Ｂ、Ｒｆ１２、Ｘ２２１、Ｘ２２２及びＸ２２３は式（Ｄ）と同じである）
で示される５員環構造が、合成が容易である点、化学的安定性が良好な点から好ましく挙げられ、更には、ＡとＢの組合せにより、下記式（Ｆ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
（式中、Ｒｆ１２、Ｘ２２１、Ｘ２２２、Ｘ２２３、Ｘ２２６及びＸ２２７は式（Ｄ）と同じである）
で示される含フッ素ラクトンと、下記式（Ｇ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
（式中、Ｒｆ１２、Ｘ２２１、Ｘ２２２、Ｘ２２３、Ｘ２２６及びＸ２２７は式（Ｄ）と同じである）
で示される含フッ素ラクトンがある。
これらのなかでも、高い誘電率、高い耐電圧といった優れた特性が特に発揮できる点、そのほか電解質塩の溶解性、内部抵抗の低減が良好な点で本発明における電解液としての特性が向上する点から、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
 等が挙げられる。
フッ素化環状カルボン酸エステルを含有させることにより、イオン伝導度の向上、安全性の向上、高温時の安定性向上といった効果が得られる。
上記鎖状カルボン酸エステルとしては、その構造式中の全炭素数が３～７のものが挙げられる。具体的には、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸－ｎ－プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸－ｎ－ブチル、酢酸イソブチル、酢酸－ｔ－ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸－ｎ－プロピル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸－ｎ－ブチル、メチルブチレート、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸－ｔ－ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸－ｎ－プロピル、酪酸イソプロピル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸－ｎ－プロピル、イソ酪酸イソプロピル等が挙げられる。
中でも、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸－ｎ－プロピル、酢酸－ｎ－ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸－ｎ－プロピル、プロピオン酸イソプロピル、酪酸メチル、酪酸エチル等が粘度低下によるイオン伝導度の向上の点から好ましい。
上記エーテル化合物としては、炭素数２～１０の鎖状エーテル、及び炭素数３～６の環状エーテルが好ましい。
炭素数２～１０の鎖状エーテルとしては、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ－ｎ－ブチルエーテル、ジメトキシメタン、メトキシエトキシメタン、ジエトキシメタン、ジメトキシエタン、メトキシエトキシエタン、ジエトキシエタン、エチレングリコールジ－ｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコール、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等が挙げられる。
また、上記エーテル化合物としては、フッ素化エーテルも好適に用いることができる。
上記フッ素化エーテルとしては、下記一般式（Ｉ）：
Ｒｆ３－Ｏ－Ｒｆ４　　　　　　　（Ｉ）
（式中、Ｒｆ３及びＲｆ４は同じか又は異なり、炭素数１～１０のアルキル基又は炭素数１～１０のフッ素化アルキル基である。ただし、Ｒｆ３及びＲｆ４の少なくとも一方は、フッ素化アルキル基である。）
で表されるフッ素化エーテル（Ｉ）が挙げられる。フッ素化エーテル（Ｉ）を含有させることにより、電解液の難燃性が向上するとともに、高温高電圧での安定性、安全性が向上する。
上記一般式（Ｉ）においては、Ｒｆ３及びＲｆ４の少なくとも一方が炭素数１～１０のフッ素化アルキル基であればよいが、電解液の難燃性及び高温高電圧での安定性、安全性を一層向上させる観点から、Ｒｆ３及びＲｆ４が、ともに炭素数１～１０のフッ素化アルキル基であることが好ましい。この場合、Ｒｆ３及びＲｆ４は同じであってもよく、互いに異なっていてもよい。
なかでも、Ｒｆ３及びＲｆ４が、同じか又は異なり、Ｒｆ３が炭素数３～６のフッ素化アルキル基であり、かつ、Ｒｆ４が炭素数２～６のフッ素化アルキル基であることがより好ましい。
Ｒｆ３及びＲｆ４の合計炭素数が少な過ぎるとフッ素化エーテルの沸点が低くなりすぎ、また、Ｒｆ３又はＲｆ４の炭素数が多過ぎると、電解質塩の溶解性が低下し、他の溶媒との相溶性にも悪影響が出始め、また粘度が上昇するためレート特性が低減する。Ｒｆ３の炭素数が３又は４、Ｒｆ４の炭素数が２又は３のとき、沸点及びレート特性に優れる点で有利である。
上記フッ素化エーテル（Ｉ）は、フッ素含有率が４０～７５質量％であることが好ましい。この範囲のフッ素含有率を有するとき、不燃性と相溶性のバランスに特に優れたものになる。また、耐酸化性、安全性が良好な点からも好ましい。
上記フッ素含有率の下限は、４５質量％がより好ましく、５０質量％が更に好ましく、５５質量％が特に好ましい。上限は７０質量％がより好ましく、６６質量％が更に好ましい。
なお、フッ素化エーテル（Ｉ）のフッ素含有率は、フッ素化エーテル（Ｉ）の構造式に基づいて、｛（フッ素原子の個数×１９）／フッ素化エーテル（Ｉ）の分子量｝×１００（％）により算出した値である。
Ｒｆ３としては、例えば、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＣＨ２－、ＨＣＦ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＨ２－等が挙げられる。また、Ｒｆ４としては、例えば、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３、－ＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、－ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、－ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、－ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、－ＣＨ２ＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、－ＣＨ２ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２Ｈ、－ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、－ＣＨ２ＣＦ２Ｈ、－ＣＦ２ＣＨ３等が挙げられる。
上記フッ素化エーテル（Ｉ）の具体例としては、例えばＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、Ｃ６Ｆ１３ＯＣＨ３、Ｃ６Ｆ１３ＯＣ２Ｈ５、Ｃ８Ｆ１７ＯＣＨ３、Ｃ８Ｆ１７ＯＣ２Ｈ５、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＣＨ（ＣＨ３）ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ（Ｃ２Ｈ５）２、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣ４Ｈ９、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＨ（Ｃ２Ｈ５）２、ＨＣＦ２ＣＦ２ＯＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）２等が挙げられる。
なかでも、片末端又は両末端にＨＣＦ２－又はＣＦ３ＣＦＨ－を含むものが分極性に優れ、沸点の高いフッ素化エーテル（Ｉ）を与えることができる。フッ素化エーテル（Ｉ）の沸点は、６７～１２０℃であることが好ましい。より好ましくは８０℃以上、更に好ましくは９０℃以上である。
このようなフッ素化エーテル（Ｉ）としては、例えば、ＣＦ３ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３ＣＦＨＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ等の１種又は２種以上が挙げられる。
なかでも、高沸点、他の溶媒との相溶性や電解質塩の溶解性が良好な点で有利なことから、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３（沸点１０６℃）、ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３（沸点８２℃）、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（沸点９２℃）及びＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（沸点６８℃）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦＨＣＦ３（沸点１０６℃）及びＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２ＯＣＦ２ＣＦ２Ｈ（沸点９２℃）からなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましい。
炭素数３～６の環状エーテルとしては、１，２－ジオキサン、１，３－ジオキサン、２－メチル－１，３－ジオキサン、４－メチル－１，３－ジオキサン、１，４－ジオキサン、メタホルムアルデヒド、２－メチル－１，３－ジオキソラン、１，３－ジオキソラン、４－メチル－１，３－ジオキソラン、２－（トリフルオロエチル）ジオキソラン２，２，－ビス（トリフルオロメチル）－１，３－ジオキソラン等、及びこれらのフッ素化化合物が挙げられる。中でも、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシメトキシメタン、エチレングリコール－ｎ－プロピルエーテル、エチレングリコールジ－ｎ－ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、クラウンエーテルが、リチウムイオンへの溶媒和能力が高く、イオン解離度を向上させる点で好ましく、特に好ましくは、粘性が低く、高いイオン伝導度を与えることから、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、エトキシメトキシメタンである。
上記窒素含有化合物としては、ニトリル、含フッ素ニトリル、カルボン酸アミド、含フッ素カルボン酸アミド、スルホン酸アミド及び含フッ素スルホン酸アミド、アセトアミド、ホルムアミド等が挙げられる。また、１－メチル－２－ピロリジノン、１－メチル－２－ピペリドン、３－メチル－２－オキサジリジノン、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン及びＮ－メチルスクシンイミド等も使用できる。ただし、上記一般式（１ａ）、（１ｂ）及び（１ｃ）で表されるニトリル化合物は上記窒素含有化合物に含めないものとする。
上記ホウ素含有化合物としては、例えば、トリメチルボレート、トリエチルボレート等のホウ酸エステル、ホウ酸エーテル、及び、ホウ酸アルキル等が挙げられる。
上記有機ケイ素含有化合物としては、例えば、（ＣＨ３）４－Ｓｉ、（ＣＨ３）３－Ｓｉ－Ｓｉ（ＣＨ３）３、シリコンオイル等が挙げられる。
上記不燃（難燃）化剤としては、リン酸エステルやホスファゼン系化合物が挙げられる。上記リン酸エステルとしては、例えば、含フッ素アルキルリン酸エステル、非フッ素系アルキルリン酸エステル、アリールリン酸エステル等が挙げられる。なかでも、少量で不燃効果を発揮できる点で、含フッ素アルキルリン酸エステルであることが好ましい。
上記ホスファゼン系化合物は例えば、メトキシペンタ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、ジメチルアミノペンタフルオロシクロトリホスファゼン、ジエチルアミノペンタフルオロシクロトリホスファゼン、エトキシペンタフルオロシクロトリホスファゼン、エトキシヘプタフルオロシクロテトラホスファゼン等が挙げられる。
上記含フッ素アルキルリン酸エステルとしては、具体的には、特開平１１－２３３１４１号公報に記載された含フッ素ジアルキルリン酸エステル、特開平１１－２８３６６９号公報に記載された環状のアルキルリン酸エステル、又は、含フッ素トリアルキルリン酸エステル等が挙げられる。
上記不燃（難燃）化剤としては、（ＣＨ３Ｏ）３Ｐ＝Ｏ、（ＣＦ３ＣＨ２Ｏ）３Ｐ＝Ｏ、（ＨＣＦ２ＣＨ２Ｏ）３Ｐ＝Ｏ、（ＣＦ３ＣＦ２ＣＨ２）３Ｐ＝Ｏ、（ＨＣＦ２ＣＦ２ＣＨ２）３Ｐ＝Ｏ等が好ましい。
上記界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤のいずれでもよいが、サイクル特性、レート特性が良好となる点から、フッ素原子を含むものであることが好ましい。
このようなフッ素原子を含む界面活性剤としては、例えば、下記式（３０）：
Ｒｆ５ＣＯＯ－Ｍ＋　　　　　（３０）
（式中、Ｒｆ５は炭素数３～１０のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基；Ｍ＋はＬｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋又はＮＨＲ’３ ＋（Ｒ’は同じか又は異なり、いずれもＨ又は炭素数が１～３のアルキル基）である）
で表される含フッ素カルボン酸塩や、下記式（４０）：
Ｒｆ６ＳＯ３ －Ｍ＋　　　　　（４０）
（式中、Ｒｆ６は炭素数３～１０のエーテル結合を含んでいてもよい含フッ素アルキル基；Ｍ＋はＬｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋又はＮＨＲ’３ ＋（Ｒ’は同じか又は異なり、いずれもＨ又は炭素数が１～３のアルキル基）である）
で表される含フッ素スルホン酸塩等が好ましい。
上記界面活性剤の含有量は、充放電サイクル特性を低下させずに電解液の表面張力を低下させることができる点から、電解液中０．０１～２質量％であることが好ましい。
上記高誘電化添加剤としては、例えば、スルホラン、メチルスルホラン、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン等が挙げられる。
上記サイクル特性及びレート特性改善剤としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン等が挙げられる。
また、本発明の電解液は、更に高分子材料と組み合わせてゲル状（可塑化された）のゲル電解液としてもよい。
かかる高分子材料としては、従来公知のポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド、それらの変性体（特開平８－２２２２７０号公報、特開２００２－１００４０５号公報）；ポリアクリレート系ポリマー、ポリアクリロニトリルや、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素樹脂（特表平４－５０６７２６号公報、特表平８－５０７４０７号公報、特開平１０－２９４１３１号公報）；それらフッ素樹脂と炭化水素系樹脂との複合体（特開平１１－３５７６５号公報、特開平１１－８６６３０号公報）等が挙げられる。特には、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体をゲル電解質用高分子材料として用いることが望ましい。
そのほか、本発明の電解液は、特願２００４－３０１９３４号明細書に記載されているイオン伝導性化合物も含んでいてもよい。
このイオン伝導性化合物は、式（１０１）：
Ａ－（Ｄ）－Ｂ　（１０１）
［式中、Ｄは式（２０１）：
－（Ｄ１）ｎ－（ＦＡＥ）ｍ－（ＡＥ）ｐ－（Ｙ）ｑ－　（２０１）
（式中、Ｄ１は、式（２ａ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
（式中、Ｒｆは架橋性官能基を有していてもよい含フッ素エーテル基；Ｒ１０はＲｆと主鎖を結合する基又は結合手）
で示される側鎖に含フッ素エーテル基を有するエーテル単位；
ＦＡＥは、式（２ｂ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
（式中、Ｒｆａは水素原子、架橋性官能基を有していてもよいフッ素化アルキル基；Ｒ１１はＲｆａと主鎖を結合する基又は結合手）
で示される側鎖にフッ素化アルキル基を有するエーテル単位；
ＡＥは、式（２ｃ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
（式中、Ｒ１３は水素原子、架橋性官能基を有していてもよいアルキル基、架橋性官能基を有していてもよい脂肪族環式炭化水素基又は架橋性官能基を有していてもよい芳香族炭化水素基；Ｒ１２はＲ１３と主鎖を結合する基又は結合手）
で示されるエーテル単位；
Ｙは、式（２ｄ－１）～（２ｄ－３）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
の少なくとも１種を含む単位；
ｎは０～２００の整数；ｍは０～２００の整数；ｐは０～１００００の整数；ｑは１～１００の整数；ただしｎ＋ｍは０ではなく、Ｄ１、ＦＡＥ、ＡＥ及びＹの結合順序は特定されない）；
Ａ及びＢは同じか又は異なり、水素原子、フッ素原子及び／又は架橋性官能基を含んでいてもよいアルキル基、フッ素原子及び／又は架橋性官能基を含んでいてもよいフェニル基、－ＣＯＯＨ基、－ＯＲ（Ｒは水素原子又はフッ素原子及び／又は架橋性官能基を含んでいてもよいアルキル基）、エステル基又はカーボネート基（ただし、Ｄの末端が酸素原子の場合は－ＣＯＯＨ基、－ＯＲ、エステル基及びカーボネート基ではない）］
で表される側鎖に含フッ素基を有する非晶性含フッ素ポリエーテル化合物である。
本発明の電解液は、スルホン系化合物を含んでもよい。スルホン系化合物としては、炭素数３～６の環状スルホン、及び炭素数２～６の鎖状スルホンが好ましい。１分子中のスルホニル基の数は、１又は２であることが好ましい。
環状スルホンとしては、モノスルホン化合物であるトリメチレンスルホン類、テトラメチレンスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類；ジスルホン化合物であるトリメチレンジスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類等が挙げられる。中でも誘電率と粘性の観点から、テトラメチレンスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類がより好ましく、テトラメチレンスルホン類（スルホラン類）が特に好ましい。
スルホラン類としては、スルホラン及び／又はスルホラン誘導体（以下、スルホランも含めて「スルホラン類」と略記する場合がある。）が好ましい。スルホラン誘導体としては、スルホラン環を構成する炭素原子上に結合した水素原子の１以上がフッ素原子やアルキル基で置換されたものが好ましい。
中でも、２－メチルスルホラン、３－メチルスルホラン、２－フルオロスルホラン、３－フルオロスルホラン、２，２－ジフルオロスルホラン、２，３－ジフルオロスルホラン、２，４－ジフルオロスルホラン、２，５－ジフルオロスルホラン、３，４－ジフルオロスルホラン、２－フルオロ－３－メチルスルホラン、２－フルオロ－２－メチルスルホラン、３－フルオロ－３－メチルスルホラン、３－フルオロ－２－メチルスルホラン、４－フルオロ－３－メチルスルホラン、４－フルオロ－２－メチルスルホラン、５－フルオロ－３－メチルスルホラン、５－フルオロ－２－メチルスルホラン、２－フルオロメチルスルホラン、３－フルオロメチルスルホラン、２－ジフルオロメチルスルホラン、３－ジフルオロメチルスルホラン、２－トリフルオロメチルスルホラン、３－トリフルオロメチルスルホラン、２－フルオロ－３－（トリフルオロメチル）スルホラン、３－フルオロ－３－（トリフルオロメチル）スルホラン、４－フルオロ－３－（トリフルオロメチル）スルホラン、３－スルホレン、５－フルオロ－３－（トリフルオロメチル）スルホラン等がイオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。
また、鎖状スルホンとしては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、ｎ－プロピルメチルスルホン、ｎ－プロピルエチルスルホン、ジ－ｎ－プロピルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、ｎ－ブチルメチルスルホン、ｎ－ブチルエチルスルホン、ｔ－ブチルメチルスルホン、ｔ－ブチルエチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、パーフルオロエチルメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、ジ（トリフルオロエチル）スルホン、パーフルオロジエチルスルホン、フルオロメチル－ｎ－プロピルスルホン、ジフルオロメチル－ｎ－プロピルスルホン、トリフルオロメチル－ｎ－プロピルスルホン、フルオロメチルイソプロピルスルホン、ジフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル－ｎ－プロピルスルホン、トリフルオロエチルイソプロピルスルホン、ペンタフルオロエチル－ｎ－プロピルスルホン、ペンタフルオロエチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル－ｎ－ブチルスルホン、トリフルオロエチル－ｔ－ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル－ｎ－ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル－ｔ－ブチルスルホン等が挙げられる。
中でも、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、ｎ－プロピルメチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、ｎ－ブチルメチルスルホン、ｔ－ブチルメチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、トリフルオロメチル－ｎ－プロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル－ｎ－ブチルスルホン、トリフルオロエチル－ｔ－ブチルスルホン、トリフルオロメチル－ｎ－ブチルスルホン、トリフルオロメチル－ｔ－ブチルスルホン等がイオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。
スルホン系化合物の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、上記溶媒１００体積％中、通常０．３体積％以上、好ましくは０．５体積％以上、より好ましくは１体積％以上であり、また、通常４０体積％以下、好ましくは３５体積％以下、より好ましくは３０体積％以下である。スルホン系化合物の含有量が上記範囲内であれば、サイクル特性や保存特性等の耐久性の向上効果が得られやすく、また、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、電気伝導率の低下を回避することができ、非水系電解液二次電池の入出力特性や充放電レート特性を適正な範囲とすることができる。
本発明の電解液には必要に応じて、更に他の添加剤を配合してもよい。他の添加剤としては、例えば、金属酸化物、ガラス等が挙げられる。
本発明の電解液は、フッ化水素（ＨＦ）の含有量が５～２００ｐｐｍであることが好ましい。ＨＦを含有することにより、上述した添加剤の被膜形成を促進させることができる。ＨＦの含有量が少なすぎると、負極上での被膜形成能力が下がり、電気化学デバイスの特性が低下する傾向がある。また、ＨＦ含有量が多すぎると、ＨＦの影響により電解液の耐酸化性が低下する傾向がある。本発明の電解液は、上記範囲のＨＦを含有しても、電気化学デバイスの高温保存性回復容量率を低下させることがない。
ＨＦの含有量は、１０ｐｐｍ以上がより好ましく、２０ｐｐｍ以上が更に好ましい。ＨＦの含有量はまた、１００ｐｐｍ以下がより好ましく、８０ｐｐｍ以下が更に好ましく、５０ｐｐｍ以下が特に好ましい。
ＨＦの含有量は、中和滴定法により測定することができる。
本発明の電解液は、上述した成分を用いて、任意の方法で調製するとよい。
本発明の電解液は、リチウムイオン二次電池に用いられる電解液である。
本発明は、本発明の電解液を備えるリチウムイオン二次電池でもある。本発明のリチウムイオン二次電池は、低抵抗で、かつサイクル特性に優れる。
本発明のリチウムイオン二次電池は、正極、負極、及び、上述の電解液を備える。
＜正極＞
正極は、正極活物質を含む正極活物質層と、集電体とから構成される。
上記正極活物質としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限されないが、例えば、リチウム含有遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物、硫化物、導電性高分子等が挙げられる。なかでも、正極活物質としては、リチウム含有遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属リン酸化合物が好ましく、特に、高電圧を産み出すリチウム含有遷移金属複合酸化物が好ましい。
リチウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属としてはＶ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等が好ましく、具体例としては、ＬｉＣｏＯ２等のリチウム・コバルト複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２等のリチウム・ニッケル複合酸化物、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、Ｌｉ２ＭｎＯ４等のリチウム・マンガン複合酸化物、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をＮａ、Ｋ、Ｂ、Ｆ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｓｎ、Ｗ等の他の元素で置換したもの等が挙げられる。置換されたものの具体例としては、例えば、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．８５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．０５Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２、ＬｉＮｉ０．３３Ｃｏ０．３３Ｍｎ０．３３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．４５Ｃｏ０．１０Ａｌ０．４５Ｏ２、ＬｉＭｎ１．８Ａｌ０．２Ｏ４、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４等が挙げられる。
なかでも、上記リチウム含有遷移金属複合酸化物としては、高電圧にした場合でもエネルギー密度が高いＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２が好ましい。
リチウム含有遷移金属リン酸化合物の遷移金属としては、Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ等が好ましく、具体例としては、例えば、ＬｉＦｅＰＯ４、Ｌｉ３Ｆｅ２（ＰＯ４）３、ＬｉＦｅＰ２Ｏ７等のリン酸鉄類、ＬｉＣｏＰＯ４等のリン酸コバルト類、これらのリチウム遷移金属リン酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をＡｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｓｉ等の他の元素で置換したもの等が挙げられる。
上記リチウム含有遷移金属複合酸化物としては、例えば、
式：ＬｉａＭｎ２－ｂＭ１ ｂＯ４（式中、０．９≦ａ；０≦ｂ≦１．５；Ｍ１はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属）で表されるリチウム・マンガンスピネル複合酸化物、
式：ＬｉＮｉ１－ｃＭ２ ｃＯ２（式中、０≦ｃ≦０．５；Ｍ２はＦｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属）で表されるリチウム・ニッケル複合酸化物、又は、
式：ＬｉＣｏ１－ｄＭ３ ｄＯ２（式中、０≦ｄ≦０．５；Ｍ３はＦｅ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｉ及びＧｅよりなる群から選ばれる少なくとも１種の金属）で表されるリチウム・コバルト複合酸化物が挙げられる。
なかでも、エネルギー密度が高く、高出力なリチウムイオン二次電池を提供できる点から、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎＯ２、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２、又はＬｉＮｉ１／３Ｃｏ１／３Ｍｎ１／３Ｏ２が好ましい。
その他の上記正極活物質として、ＬｉＦｅＰＯ４、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．２Ｏ２、Ｌｉ１．２Ｆｅ０．４Ｍｎ０．４Ｏ２、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ０．５Ｏ２、ＬｉＶ３Ｏ６等が挙げられる。
硫化物としては、ＴｉＳ２やＭｏＳ２等の二次元層状構造をもつ化合物や、一般式ＭｅｘＭｏ６Ｓ８（ＭｅはＰｂ，Ａｇ，Ｃｕをはじめとする各種遷移金属）で表される強固な三次元骨格構造を有するシュブレル化合物等が挙げられる。また、硫黄単体やＬｉＳｘで表される有機リチウム硫化物等も挙げられる。
導電性高分子としては、ｐ－ドーピング型の導電性高分子やｎ－ドーピング型の導電性高分子が挙げられる。導電性高分子としては、ポリアセチレン系、ポリフェニレン系、複素環ポリマー、イオン性ポリマー、ラダー及びネットワーク状ポリマー等が挙げられる。
また、正極活物質にリン酸リチウムを含ませると、連続充電特性が向上するので好ましい。リン酸リチウムの使用に制限はないが、前記の正極活物質とリン酸リチウムを混合して用いることが好ましい。使用するリン酸リチウムの量は上記正極活物質とリン酸リチウムの合計に対し、下限が、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．３質量％以上、更に好ましくは０．５質量％以上であり、上限が、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは８質量％以下、更に好ましくは５質量％以下である。
また、上記正極活物質の表面に、これとは異なる組成の物質が付着したものを用いてもよい。表面付着物質としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、炭素等が挙げられる。
これら表面付着物質は、例えば、溶媒に溶解又は懸濁させて該正極活物質に含浸添加、乾燥する方法、表面付着物質前駆体を溶媒に溶解又は懸濁させて該正極活物質に含浸添加後、加熱等により反応させる方法、正極活物質前駆体に添加して同時に焼成する方法等により該正極活物質表面に付着させることができる。なお、炭素を付着させる場合には、炭素質を、例えば、活性炭等の形で後から機械的に付着させる方法も用いることもできる。
表面付着物質の量としては、上記正極活物質に対して質量で、下限として好ましくは０．１ｐｐｍ以上、より好ましくは１ｐｐｍ以上、更に好ましくは１０ｐｐｍ以上、上限として、好ましくは２０％以下、より好ましくは１０％以下、更に好ましくは５％以下で用いられる。表面付着物質により、正極活物質表面での電解液の酸化反応を抑制することができ、電池寿命を向上させることができるが、その付着量が少なすぎる場合その効果は十分に発現せず、多すぎる場合には、リチウムイオンの出入りを阻害するため抵抗が増加する場合がある。
正極活物質の粒子の形状は、従来用いられるような、塊状、多面体状、球状、楕円球状、板状、針状、柱状等が挙げられる。また、一次粒子が凝集して、二次粒子を形成していてもよい。
正極活物質のタップ密度は、好ましくは０．５ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは０．８ｇ／ｃｍ３以上、更に好ましくは１．０ｇ／ｃｍ３以上である。該正極活物質のタップ密度が上記下限を下回ると正極活物質層形成時に、必要な分散媒量が増加すると共に、導電材や結着剤の必要量が増加し、正極活物質層への正極活物質の充填率が制約され、電池容量が制約される場合がある。タップ密度の高い複合酸化物粉体を用いることにより、高密度の正極活物質層を形成することができる。タップ密度は一般に大きいほど好ましく、特に上限はないが、大きすぎると、正極活物質層内における電解液を媒体としたリチウムイオンの拡散が律速となり、負荷特性が低下しやすくなる場合があるため、上限は、好ましくは４．０ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは３．７ｇ／ｃｍ３以下、更に好ましくは３．５ｇ／ｃｍ３以下である。
なお、本発明では、タップ密度は、正極活物質粉体５～１０ｇを１０ｍｌのガラス製メスシリンダーに入れ、ストローク約２０ｍｍで２００回タップした時の粉体充填密度（タップ密度）ｇ／ｃｍ３として求める。
正極活物質の粒子のメジアン径ｄ５０（一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合には二次粒子径）は好ましくは０．３μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上、更に好ましくは０．８μｍ以上、最も好ましくは１．０μｍ以上であり、また、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２７μｍ以下、更に好ましくは２５μｍ以下、最も好ましくは２２μｍ以下である。上記下限を下回ると、高タップ密度品が得られなくなる場合があり、上限を超えると粒子内のリチウムの拡散に時間がかかるため、電池性能の低下をきたしたり、電池の正極作成、即ち活物質と導電材やバインダー等を溶媒でスラリー化し、薄膜状に塗布する際に、スジを引く等の問題を生ずる場合がある。ここで、異なるメジアン径ｄ５０をもつ上記正極活物質を２種類以上混合することで、正極作成時の充填性を更に向上させることができる。
なお、本発明では、メジアン径ｄ５０は、公知のレーザー回折／散乱式粒度分布測定装置によって測定される。粒度分布計としてＨＯＲＩＢＡ社製ＬＡ－９２０を用いる場合、測定の際に用いる分散媒として、０．１質量％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用い、５分間の超音波分散後に測定屈折率１．２４を設定して測定される。
一次粒子が凝集して二次粒子を形成している場合には、上記正極活物質の平均一次粒子径としては、好ましくは０．０５μｍ以上、より好ましくは０．１μｍ以上、更に好ましくは０．２μｍ以上であり、上限は、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは４μｍ以下、更に好ましくは３μｍ以下、最も好ましくは２μｍ以下である。上記上限を超えると球状の二次粒子を形成し難く、粉体充填性に悪影響を及ぼしたり、比表面積が大きく低下するために、出力特性等の電池性能が低下する可能性が高くなる場合がある。逆に、上記下限を下回ると、通常、結晶が未発達であるために充放電の可逆性が劣る等の問題を生ずる場合がある。
なお、本発明では、一次粒子径は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いた観察により測定される。具体的には、１００００倍の倍率の写真で、水平方向の直線に対する一次粒子の左右の境界線による切片の最長の値を、任意の５０個の一次粒子について求め、平均値をとることにより求められる。
正極活物質のＢＥＴ比表面積は、好ましくは０．１ｍ２／ｇ以上、より好ましくは０．２ｍ２／ｇ以上、更に好ましくは０．３ｍ２／ｇ以上であり、上限は好ましくは５０ｍ２／ｇ以下、より好ましくは４０ｍ２／ｇ以下、更に好ましくは３０ｍ２／ｇ以下である。ＢＥＴ比表面積がこの範囲よりも小さいと電池性能が低下しやすく、大きいとタップ密度が上がりにくくなり、正極活物質層形成時の塗布性に問題が発生しやすい場合がある。
なお、本発明では、ＢＥＴ比表面積は、表面積計（例えば、大倉理研社製全自動表面積測定装置）を用い、試料に対して窒素流通下１５０℃で３０分間、予備乾燥を行なった後、大気圧に対する窒素の相対圧の値が０．３となるように正確に調整した窒素ヘリウム混合ガスを用い、ガス流動法による窒素吸着ＢＥＴ１点法によって測定した値で定義される。
本発明のリチウムイオン二次電池が、ハイブリッド自動車用や分散電源用の大型リチウムイオン二次電池として使用される場合、高出力が要求されるため、上記正極活物質の粒子は二次粒子が主体となることが好ましい。
上記正極活物質の粒子は、二次粒子の平均粒子径が４０μｍ以下で、かつ、平均一次粒子径が１μｍ以下の微粒子を、０．５～７．０体積％含むものであることが好ましい。平均一次粒子径が１μｍ以下の微粒子を含有させることにより、電解液との接触面積が大きくなり、電極と電解液との間でのリチウムイオンの拡散をより速くすることができ、その結果、電池の出力性能を向上させることができる。
正極活物質の製造法としては、無機化合物の製造法として一般的な方法が用いられる。特に球状ないし楕円球状の活物質を作成するには種々の方法が考えられるが、例えば、遷移金属の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、攪拌をしながらｐＨを調節して球状の前駆体を作成回収し、これを必要に応じて乾燥した後、ＬｉＯＨ、Ｌｉ２ＣＯ３、ＬｉＮＯ３等のＬｉ源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法等が挙げられる。
正極の製造のために、前記の正極活物質を単独で用いてもよく、異なる組成の２種以上を、任意の組み合わせ又は比率で併用してもよい。この場合の好ましい組み合わせとしては、ＬｉＣｏＯ２とＬｉＮｉ０．３３Ｃｏ０．３３Ｍｎ０．３３Ｏ２等のＬｉＭｎ２Ｏ４若しくはこのＭｎの一部を他の遷移金属等で置換したものとの組み合わせ、あるいは、ＬｉＣｏＯ２若しくはこのＣｏの一部を他の遷移金属等で置換したものとの組み合わせが挙げられる。
上記正極活物質の含有量は、電池容量が高い点で、正極合剤の５０～９９．５質量％が好ましく、８０～９９質量％がより好ましい。また、正極活物質の、正極活物質層中の含有量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８２質量％以上、特に好ましくは８４質量％以上である。また上限は、好ましくは９９質量％以下、より好ましくは９８質量％以下である。正極活物質層中の正極活物質の含有量が低いと電気容量が不十分となる場合がある。逆に含有量が高すぎると正極の強度が不足する場合がある。
上記正極合剤は、更に、結着剤、増粘剤、導電材を含むことが好ましい。
上記結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安全な材料であれば、任意のものを使用することができ、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、キトサン、アルギン酸、ポリアクリル酸、ポリイミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子；ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ＮＢＲ（アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子；スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物；ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体）、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子；シンジオタクチック－１，２－ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α－オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子；アルカリ金属イオン（特にリチウムイオン）のイオン伝導性を有する高分子組成物等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
結着剤の含有量は、正極活物質層中の結着剤の割合として、通常０．１質量％以上、好ましくは１質量％以上、更に好ましくは１．５質量％以上であり、また、通常８０質量％以下、好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下、最も好ましくは１０質量％以下である。結着剤の割合が低すぎると、正極活物質を十分保持できずに正極の機械的強度が不足し、サイクル特性等の電池性能を悪化させてしまう場合がある。一方で、高すぎると、電池容量や導電性の低下につながる場合がある。
上記増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン、ポリビニルピロリドン及びこれらの塩等が挙げられる。１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
活物質に対する増粘剤の割合は、通常０．１質量％以上、好ましくは０．２質量％以上、より好ましくは０．３質量％以上であり、また、通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下の範囲である。この範囲を下回ると、著しく塗布性が低下する場合がある。上回ると、正極活物質層に占める活物質の割合が低下し、電池の容量が低下する問題や正極活物質間の抵抗が増大する問題が生じる場合がある。
上記導電材としては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛（グラファイト）、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、チャンネルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ニードルコークス、カーボンナノチューブ、フラーレン、ＶＧＣＦ等の無定形炭素等の炭素材料等が挙げられる。なお、これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。導電材は、正極活物質層中に、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１質量％以上であり、また、通常５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下含有するように用いられる。含有量がこの範囲よりも低いと導電性が不十分となる場合がある。逆に、含有量がこの範囲よりも高いと電池容量が低下する場合がある。
スラリーを形成するための溶媒としては、正極活物質、導電材、結着剤、並びに必要に応じて使用される増粘剤を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。水系溶媒としては、例えば、水、アルコールと水との混合媒等が挙げられる。有機系溶媒としては、例えば、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類；キノリン、ピリジン等の複素環化合物；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸メチル、アクリル酸メチル等のエステル類；ジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピルアミン等のアミン類；ジエチルエーテル、プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル類；Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられる。
正極用集電体の材質としては、アルミニウム、チタン、タンタル、ステンレス鋼、ニッケル等の金属、又は、その合金等の金属材料；カーボンクロス、カーボンペーパー等の炭素材料が挙げられる。なかでも、金属材料、特にアルミニウム又はその合金が好ましい。
集電体の形状としては、金属材料の場合、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられ、炭素材料の場合、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。これらのうち、金属薄膜が好ましい。なお、薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。薄膜の厚さは任意であるが、通常１μｍ以上、好ましくは３μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、また、通常１ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下である。薄膜がこの範囲よりも薄いと集電体として必要な強度が不足する場合がある。逆に、薄膜がこの範囲よりも厚いと取り扱い性が損なわれる場合がある。
また、集電体の表面に導電助剤が塗布されていることも、集電体と正極活物質層の電気接触抵抗を低下させる観点で好ましい。導電助剤としては、炭素や、金、白金、銀等の貴金属類が挙げられる。
集電体と正極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、（電解液注液直前の片面の正極活物質層の厚さ）／（集電体の厚さ）の値が２０以下であることが好ましく、より好ましくは１５以下、最も好ましくは１０以下であり、また、０．５以上が好ましく、より好ましくは０．８以上、最も好ましくは１以上の範囲である。この範囲を上回ると、高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じる場合がある。この範囲を下回ると、正極活物質に対する集電体の体積比が増加し、電池の容量が減少する場合がある。
正極の製造は、常法によればよい。例えば、上記正極活物質に、上述した結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状の正極合剤とし、これを集電体に塗布し、乾燥した後にプレスして高密度化する方法が挙げられる。
上記高密度化は、ハンドプレス、ローラープレス等により行うことができる。正極活物質層の密度は、好ましくは１．５ｇ／ｃｍ３以上、より好ましくは２ｇ／ｃｍ３以上、更に好ましくは２．２ｇ／ｃｍ３以上であり、また、好ましくは５ｇ／ｃｍ３以下、より好ましくは４．５ｇ／ｃｍ３以下、更に好ましくは４ｇ／ｃｍ３以下の範囲である。この範囲を上回ると集電体／活物質界面付近への電解液の浸透性が低下し、特に高電流密度での充放電特性が低下し高出力が得られない場合がある。また下回ると活物質間の導電性が低下し、電池抵抗が増大し高出力が得られない場合がある。
本発明の電解液を用いる場合、高出力かつ高温時の安定性を高める観点から、正極活物質層の面積は、電池外装ケースの外表面積に対して大きくすることが好ましい。具体的には、二次電池の外装の表面積に対する正極の電極面積の総和が面積比で１５倍以上とすることが好ましく、更に４０倍以上とすることがより好ましい。電池外装ケースの外表面積とは、有底角型形状の場合には、端子の突起部分を除いた発電要素が充填されたケース部分の縦と横と厚さの寸法から計算で求める総面積をいう。有底円筒形状の場合には、端子の突起部分を除いた発電要素が充填されたケース部分を円筒として近似する幾何表面積である。正極の電極面積の総和とは、負極活物質を含む合剤層に対向する正極合剤層の幾何表面積であり、集電体箔を介して両面に正極合剤層を形成してなる構造では、それぞれの面を別々に算出する面積の総和をいう。
正極板の厚さは特に限定されないが、高容量かつ高出力の観点から、芯材の金属箔厚さを差し引いた合剤層の厚さは、集電体の片面に対して下限として、好ましくは１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上で、また、好ましくは５００μｍ以下、より好ましくは４５０μｍ以下である。
また、上記正極板の表面に、これとは異なる組成の物質が付着したものを用いてもよい。表面付着物質としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩、炭素等が挙げられる。
＜負極＞
負極は、負極活物質を含む負極活物質層と、集電体とから構成される。
負極材料としては、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。具体例としては、炭素材料、合金系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料、導電性高分子等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、また２種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
上記負極活物質としては、様々な熱分解条件での有機物の熱分解物や人造黒鉛、天然黒鉛等のリチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料；酸化錫、酸化ケイ素等のリチウムを吸蔵・放出可能な金属酸化物材料；リチウム金属；種々のリチウム合金；リチウム含有金属複合酸化物材料等を挙げることができる。これらの負極活物質は、２種以上を混合して用いてもよい。
リチウムを吸蔵・放出可能な炭素質材料としては、種々の原料から得た易黒鉛性ピッチの高温処理によって製造された人造黒鉛若しくは精製天然黒鉛、又は、これらの黒鉛にピッチその他の有機物で表面処理を施した後炭化して得られるものが好ましく、天然黒鉛、人造黒鉛、人造炭素質物質並びに人造黒鉛質物質を４００～３２００℃の範囲で１回以上熱処理した炭素質材料、負極活物質層が少なくとも２種類以上の異なる結晶性を有する炭素質からなり、かつ／又はその異なる結晶性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料、負極活物質層が少なくとも２種以上の異なる配向性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料、から選ばれるものが、初期不可逆容量、高電流密度充放電特性のバランスがよくより好ましい。また、これらの炭素材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
上記の人造炭素質物質並びに人造黒鉛質物質を４００～３２００℃の範囲で１回以上熱処理した炭素質材料としては、石炭系コークス、石油系コークス、石炭系ピッチ、石油系ピッチ及びこれらピッチを酸化処理したもの、ニードルコークス、ピッチコークス及びこれらを一部黒鉛化した炭素剤、ファーネスブラック、アセチレンブラック、ピッチ系炭素繊維等の有機物の熱分解物、炭化可能な有機物及びこれらの炭化物、又は炭化可能な有機物をベンゼン、トルエン、キシレン、キノリン、ｎ－ヘキサン等の低分子有機溶剤に溶解させた溶液及びこれらの炭化物等が挙げられる。
上記負極活物質として用いられる金属材料（但し、リチウムチタン複合酸化物を除く）としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、リチウム単体、リチウム合金を形成する単体金属及び合金、又はそれらの酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、硫化物若しくはリン化物等の化合物のいずれであってもよく、特に制限されない。リチウム合金を形成する単体金属及び合金としては、１３族及び１４族の金属・半金属元素を含む材料であることが好ましく、より好ましくはアルミニウム、ケイ素及びスズ（以下、「特定金属元素」と略記）の単体金属及びこれら原子を含む合金又は化合物である。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
特定金属元素から選ばれる少なくとも１種の原子を有する負極活物質としては、いずれか１種の特定金属元素の金属単体、２種以上の特定金属元素からなる合金、１種又は２種以上の特定金属元素とその他の１種又は２種以上の金属元素とからなる合金、並びに、１種又は２種以上の特定金属元素を含有する化合物、及びその化合物の酸化物、炭化物、窒化物、ケイ化物、硫化物若しくはリン化物等の複合化合物が挙げられる。負極活物質としてこれらの金属単体、合金又は金属化合物を用いることで、電池の高容量化が可能である。
また、これらの複合化合物が、金属単体、合金又は非金属元素等の数種の元素と複雑に結合した化合物も挙げられる。具体的には、例えばケイ素やスズでは、これらの元素と負極として作動しない金属との合金を用いることができる。例えば、スズの場合、スズとケイ素以外で負極として作用する金属と、更に負極として動作しない金属と、非金属元素との組み合わせで５～６種の元素を含むような複雑な化合物も用いることができる。
具体的には、Ｓｉ単体、ＳｉＢ４、ＳｉＢ６、Ｍｇ２Ｓｉ、Ｎｉ２Ｓｉ、ＴｉＳｉ２、ＭｏＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＣａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、Ｃｕ６Ｓｉ、ＦｅＳｉ２、ＭｎＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＶＳｉ２、ＷＳｉ２、ＺｎＳｉ２、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４、Ｓｉ２Ｎ２Ｏ、ＳｉＯｖ（０＜ｖ≦２）、ＬｉＳｉＯあるいはスズ単体、ＳｎＳｉＯ３、ＬｉＳｎＯ、Ｍｇ２Ｓｎ、ＳｎＯｗ（０＜ｗ≦２）が挙げられる。
また、Ｓｉ又はＳｎを第一の構成元素とし、それに加えて第２、第３の構成元素を含む複合材料が挙げられる。第２の構成元素は、例えば、コバルト、鉄、マグネシウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム及びジルコニウムのうち少なくとも１種である。第３の構成元素は、例えば、ホウ素、炭素、アルミニウム及びリンのうち少なくとも１種である。
特に、高い電池容量及び優れた電池特性が得られることから、上記金属材料として、ケイ素又はスズの単体（微量の不純物を含んでよい）、ＳｉＯｖ（０＜ｖ≦２）、ＳｎＯｗ（０≦ｗ≦２）、Ｓｉ－Ｃｏ－Ｃ複合材料、Ｓｉ－Ｎｉ－Ｃ複合材料、Ｓｎ－Ｃｏ－Ｃ複合材料、Ｓｎ－Ｎｉ－Ｃ複合材料が好ましい。
負極活物質として用いられるリチウム含有金属複合酸化物材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、特に制限されないが、高電流密度充放電特性の点からチタン及びリチウムを含有する材料が好ましく、より好ましくはチタンを含むリチウム含有複合金属酸化物材料が好ましく、更にリチウムとチタンの複合酸化物（以下、「リチウムチタン複合酸化物」と略記）が好ましい。すなわち、スピネル構造を有するリチウムチタン複合酸化物を、電解液電池用負極活物質に含有させて用いると、出力抵抗が大きく低減するので特に好ましい。
上記リチウムチタン複合酸化物としては、一般式：
ＬｉｘＴｉｙＭｚＯ４
［式中、Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｃｕ、Ｚｎ及びＮｂからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を表わす。］
で表される化合物であることが好ましい。
上記組成の中でも、
（ｉ）１．２≦ｘ≦１．４、１．５≦ｙ≦１．７、ｚ＝０
（ｉｉ）０．９≦ｘ≦１．１、１．９≦ｙ≦２．１、ｚ＝０
（ｉｉｉ）０．７≦ｘ≦０．９、２．１≦ｙ≦２．３、ｚ＝０
の構造が、電池性能のバランスが良好なため特に好ましい。
上記化合物の特に好ましい代表的な組成は、（ｉ）ではＬｉ４／３Ｔｉ５／３Ｏ４、（ｉｉ）ではＬｉ１Ｔｉ２Ｏ４、（ｉｉｉ）ではＬｉ４／５Ｔｉ１１／５Ｏ４である。また、Ｚ≠０の構造については、例えば、Ｌｉ４／３Ｔｉ４／３Ａｌ１／３Ｏ４が好ましいものとして挙げられる。
上記負極合剤は、更に、結着剤、増粘剤、導電材を含むことが好ましい。
上記結着剤としては、上述した、正極に用いることができる結着剤と同様のものが挙げられる。負極活物質に対する結着剤の割合は、０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上が更に好ましく、０．６質量％以上が特に好ましく、また、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下が更に好ましく、８質量％以下が特に好ましい。負極活物質に対する結着剤の割合が、上記範囲を上回ると、結着剤量が電池容量に寄与しない結着剤割合が増加して、電池容量の低下を招く場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極電極の強度低下を招く場合がある。
特に、ＳＢＲに代表されるゴム状高分子を主要成分に含有する場合には、負極活物質に対する結着剤の割合は、通常０．１質量％以上であり、０．５質量％以上が好ましく、０．６質量％以上が更に好ましく、また、通常５質量％以下であり、３質量％以下が好ましく、２質量％以下が更に好ましい。また、ポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系高分子を主要成分に含有する場合には負極活物質に対する割合は、通常１質量％以上であり、２質量％以上が好ましく、３質量％以上が更に好ましく、また、通常１５質量％以下であり、１０質量％以下が好ましく、８質量％以下が更に好ましい。
上記増粘剤としては、上述した、正極に用いることができる増粘剤と同様のものが挙げられる。負極活物質に対する増粘剤の割合は、通常０．１質量％以上であり、０．５質量％以上が好ましく、０．６質量％以上が更に好ましく、また、通常５質量％以下であり、３質量％以下が好ましく、２質量％以下が更に好ましい。負極活物質に対する増粘剤の割合が、上記範囲を下回ると、著しく塗布性が低下する場合がある。また、上記範囲を上回ると、負極活物質層に占める負極活物質の割合が低下し、電池の容量が低下する問題や負極活物質間の抵抗が増大する場合がある。
負極の導電材としては、銅やニッケル等の金属材料；グラファイト、カーボンブラック等の炭素材料等が挙げられる。
スラリーを形成するための溶媒としては、負極活物質、結着剤、並びに必要に応じて使用される増粘剤及び導電材を溶解又は分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。
水系溶媒としては、水、アルコール等が挙げられ、有機系溶媒としてはＮ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピルアミン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、アセトン、ジエチルエーテル、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルホキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等が挙げられる。
負極用集電体の材質としては、銅、ニッケル又はステンレス等が挙げられる。なかでも、薄膜に加工しやすいという点、及び、コストの点から銅箔が好ましい。
集電体の厚さは、通常１μｍ以上、好ましくは５μｍ以上であり、通常１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下である。負極集電体の厚さが厚すぎると、電池全体の容量が低下し過ぎることがあり、逆に薄すぎると取扱いが困難になることがある。
負極の製造は、常法によればよい。例えば、上記負極材料に、上述した結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状とし、集電体に塗布し、乾燥した後にプレスして高密度化する方法が挙げられる。また、合金材料を用いる場合には、蒸着法、スパッタ法、メッキ法等の手法により、上述の負極活物質を含有する薄膜層（負極活物質層）を形成する方法も用いられる。
負極活物質を電極化した際の電極構造は特に制限されないが、集電体上に存在している負極活物質の密度は、１ｇ・ｃｍ－３以上が好ましく、１．２ｇ・ｃｍ－３以上が更に好ましく、１．３ｇ・ｃｍ－３以上が特に好ましく、また、２．２ｇ・ｃｍ－３以下が好ましく、２．１ｇ・ｃｍ－３以下がより好ましく、２．０ｇ・ｃｍ－３以下が更に好ましく、１．９ｇ・ｃｍ－３以下が特に好ましい。集電体上に存在している負極活物質の密度が、上記範囲を上回ると、負極活物質粒子が破壊され、初期不可逆容量の増加や、集電体／負極活物質界面付近への電解液の浸透性低下による高電流密度充放電特性悪化を招く場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極活物質間の導電性が低下し、電池抵抗が増大し、単位容積当たりの容量が低下する場合がある。
負極板の厚さは用いられる正極板に合わせて設計されるものであり、特に制限されないが、芯材の金属箔厚さを差し引いた合剤層の厚さは通常１５μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上、また、通常３００μｍ以下、好ましくは２８０μｍ以下、より好ましくは２５０μｍ以下が望ましい。
また、上記負極板の表面に、これとは異なる組成の物質が付着したものを用いてもよい。表面付着物質としては酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素、酸化アンチモン、酸化ビスマス等の酸化物、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム等の硫酸塩、炭酸リチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の炭酸塩等が挙げられる。
＜セパレータ＞
本発明のリチウムイオン二次電池は、更に、セパレータを備えることが好ましい。
上記セパレータの材質や形状は、電解液に安定であり、かつ、保液性に優れていれば特に限定されず、公知のものを使用することができる。なかでも、本発明の電解液に対し安定な材料で形成された、樹脂、ガラス繊維、無機物等が用いられ、保液性に優れた多孔性シート又は不織布状の形態の物等を用いるのが好ましい。
樹脂、ガラス繊維セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、芳香族ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィルター等を用いることができる。ポリプロピレン／ポリエチレン２層フィルム、ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレン３層フィルム等、これらの材料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。なかでも、上記セパレータは、電解液の浸透性やシャットダウン効果が良好である点で、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを原料とする多孔性シート又は不織布等であることが好ましい。
セパレータの厚さは任意であるが、通常１μｍ以上であり、５μｍ以上が好ましく、８μｍ以上が更に好ましく、また、通常５０μｍ以下であり、４０μｍ以下が好ましく、３０μｍ以下が更に好ましい。セパレータが、上記範囲より薄過ぎると、絶縁性や機械的強度が低下する場合がある。また、上記範囲より厚過ぎると、レート特性等の電池性能が低下する場合があるばかりでなく、電解液電池全体としてのエネルギー密度が低下する場合がある。
更に、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパレータの空孔率は任意であるが、通常２０％以上であり、３５％以上が好ましく、４５％以上が更に好ましく、また、通常９０％以下であり、８５％以下が好ましく、７５％以下が更に好ましい。空孔率が、上記範囲より小さ過ぎると、膜抵抗が大きくなってレート特性が悪化する傾向がある。また、上記範囲より大き過ぎると、セパレータの機械的強度が低下し、絶縁性が低下する傾向にある。
また、セパレータの平均孔径も任意であるが、通常０．５μｍ以下であり、０．２μｍ以下が好ましく、また、通常０．０５μｍ以上である。平均孔径が、上記範囲を上回ると、短絡が生じ易くなる。また、上記範囲を下回ると、膜抵抗が大きくなりレート特性が低下する場合がある。
一方、無機物の材料としては、例えば、アルミナや二酸化ケイ素等の酸化物、窒化アルミや窒化ケイ素等の窒化物、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩が用いられ、粒子形状若しくは繊維形状のものが用いられる。
形態としては、不織布、織布、微多孔性フィルム等の薄膜形状のものが用いられる。薄膜形状では、孔径が０．０１～１μｍ、厚さが５～５０μｍのものが好適に用いられる。上記の独立した薄膜形状以外に、樹脂製の結着剤を用いて上記無機物の粒子を含有する複合多孔層を正極及び／又は負極の表層に形成させてなるセパレータを用いることができる。例えば、正極の両面に９０％粒径が１μｍ未満のアルミナ粒子を、フッ素樹脂を結着剤として多孔層を形成させることが挙げられる。
＜電池設計＞
電極群は、上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び上記の正極板と負極板とを上記のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のもののいずれでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合（以下、電極群占有率と称する）は、通常４０％以上であり、５０％以上が好ましく、また、通常９０％以下であり、８０％以下が好ましい。
電極群占有率が、上記範囲を下回ると、電池容量が小さくなる。また、上記範囲を上回ると空隙スペースが少なく、電池が高温になることによって部材が膨張したり電解質の液成分の蒸気圧が高くなったりして内部圧力が上昇し、電池としての充放電繰り返し性能や高温保存等の諸特性を低下させたり、更には、内部圧力を外に逃がすガス放出弁が作動する場合がある。
集電構造は、特に制限されないが、本発明の電解液による高電流密度の充放電特性の向上をより効果的に実現するには、配線部分や接合部分の抵抗を低減する構造にすることが好ましい。この様に内部抵抗を低減させた場合、本発明の電解液を使用した効果は特に良好に発揮される。
電極群が上記の積層構造のものでは、各電極層の金属芯部分を束ねて端子に溶接して形成される構造が好適に用いられる。一枚の電極面積が大きくなる場合には、内部抵抗が大きくなるので、電極内に複数の端子を設けて抵抗を低減することも好適に用いられる。電極群が上記の捲回構造のものでは、正極及び負極にそれぞれ複数のリード構造を設け、端子に束ねることにより、内部抵抗を低くすることができる。
外装ケースの材質は用いられる電解液に対して安定な物質であれば特に制限されない。具体的には、ニッケルめっき鋼板、ステンレス、アルミニウム又はアルミニウム合金、マグネシウム合金等の金属類、又は、樹脂とアルミ箔との積層フィルム（ラミネートフィルム）が用いられる。軽量化の観点から、アルミニウム又はアルミニウム合金の金属、ラミネートフィルムが好適に用いられる。
金属類を用いる外装ケースでは、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接により金属同士を溶着して封止密閉構造とするもの、若しくは、樹脂製ガスケットを介して上記金属類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。上記ラミネートフィルムを用いる外装ケースでは、樹脂層同士を熱融着することにより封止密閉構造とするもの等が挙げられる。シール性を上げるために、上記樹脂層の間にラミネートフィルムに用いられる樹脂と異なる樹脂を介在させてもよい。特に、集電端子を介して樹脂層を熱融着して密閉構造とする場合には、金属と樹脂との接合になるので、介在する樹脂として極性基を有する樹脂や極性基を導入した変成樹脂が好適に用いられる。
本発明のリチウムイオン二次電池の形状は任意であり、例えば、円筒型、角型、ラミネート型、コイン型、大型等の形状が挙げられる。なお、正極、負極、セパレータの形状及び構成は、それぞれの電池の形状に応じて変更して使用することができる。
また、本発明のリチウムイオン二次電池を備えるモジュールも本発明の一つである。
また、正極、負極、及び、上述の電解液を備え、上記正極は、正極集電体及び正極活物質を含む正極活物質層を備えており、上記正極活物質は、Ｍｎを含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池も、好適な態様の一つである。Ｍｎを含む正極活物質を含む正極活物質層を備えることから、上記リチウムイオン二次電池は、高温保存特性により一層優れる。
上記Ｍｎを含む正極活物質としては、エネルギー密度が高く、高出力なリチウムイオン二次電池を提供できる点から、ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４、ＬｉＮｉ０．５Ｃｏ０．２Ｍｎ０．３Ｏ２、ＬｉＮｉ０．６Ｃｏ０．２Ｍｎ０．２Ｏ２が好ましい。
上記正極活物質の、正極活物質層中の含有量は、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは８２質量％以上、特に好ましくは８４質量％以上である。また上限は、好ましくは９９質量％以下、より好ましくは９８質量％以下である。正極活物質層中の正極活物質の含有量が低いと電気容量が不十分となる場合がある。逆に含有量が高すぎると正極の強度が不足する場合がある。
上記正極活物質層は、更に、導電材、増粘剤及び結着剤を含んでもよい。
上記結着剤としては、電極製造時に使用する溶媒や電解液に対して安全な材料であれば、任意のものを使用することができ、例えば、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＳＢＲ（スチレン・ブタジエンゴム）、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン－アクリル酸共重合体、エチレン－メタクリル酸共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）、フッ素ゴム、エチレン－プロピレンゴム、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体）、スチレン・エチレン・ブタジエン・エチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体又はその水素添加物、シンジオタクチック－１，２－ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α－オレフィン共重合体、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、アルカリ金属イオン（特にリチウムイオン）のイオン伝導性を有する高分子組成物等が挙げられる。なお、これらの物質は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
結着剤の含有量は、正極活物質層中の結着剤の割合として、通常０．１質量％以上、好ましくは１質量％以上、更に好ましくは１．５質量％以上であり、また、通常８０質量％以下、好ましくは６０質量％以下、更に好ましくは４０質量％以下、最も好ましくは１０質量％以下である。結着剤の割合が低すぎると、正極活物質を十分保持できずに正極の機械的強度が不足し、サイクル特性等の電池性能を悪化させてしまう場合がある。一方で、高すぎると、電池容量や導電性の低下につながる場合がある。
上記増粘剤としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、リン酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。１種を単独で用いても、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
活物質に対する増粘剤の割合は、通常０．１質量％以上、好ましくは０．２質量％以上、より好ましくは０．３質量％以上であり、また、通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下の範囲である。この範囲を下回ると、著しく塗布性が低下する場合がある。上回ると、正極活物質層に占める活物質の割合が低下し、電池の容量が低下する問題や正極活物質間の抵抗が増大する問題が生じる場合がある。
上記導電材としては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛（グラファイト）、アセチレンブラック等のカーボンブラック、ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素材料等が挙げられる。なお、これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。導電材は、正極活物質層中に、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１質量％以上であり、また、通常５０質量％以下、好ましくは３０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下含有するように用いられる。含有量がこの範囲よりも低いと導電性が不十分となる場合がある。逆に、含有量がこの範囲よりも高いと電池容量が低下する場合がある。
上記正極集電体は、高温保存特性がより一層改善することから、弁金属又はその合金で構成されていることが好ましい。上記弁金属としては、アルミニウム、チタン、タンタル、クロム等が挙げられる。上記正極集電体は、アルミニウム又はアルミニウムの合金で構成されていることがより好ましい。
上記リチウムイオン二次電池は、高温保存特性がより一層改善することから、上記正極集電体と電気的に接続されている部分のうち電解液と接触する部分についても、弁金属又はその合金で構成されていることが好ましい。特に、電池外装ケース、及び、上記電池外装ケースに収容されるリード線や安全弁等のうち正極集電体と電気的に接続されていて、かつ非水電解液と接触する部分は、弁金属又はその合金で構成することが好ましい。弁金属又はその合金により被覆したステンレスを使用してもよい。
上記正極の製造方法は、上述したとおりであり、例えば、上記正極活物質に、上述した結着剤、増粘剤、導電材、溶媒等を加えてスラリー状の正極合剤とし、これを上記正極集電体に塗布し、乾燥した後にプレスして高密度化する方法が挙げられる。
上記負極の構成は上述したとおりである。
本発明の電解液は、ハイブリッド自動車用や分散電源用の大型リチウムイオン二次電池用の電解液として有用である。
次に本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
実施例及び比較例
（ＥＭＩｍＢＯＢの合成）
反応容器に脱水ジクロロメタン及び１－エチル－３－メチルイミダゾリウムクロライドを仕込み、リチウムビス（オキサラト）ボレートを添加して反応させた。その後、減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
 で示される化合物（ＥＭＩｍＢＯＢ）を得た。
（ＢＭＩｍＢＯＢの合成）
出発物質を１－エチル－３－メチルイミダゾリウムクロライドから１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムクロライドに変更したこと以外は上記合成方法と同様にして、式：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
 で示される化合物（ＢＭＩｍＢＯＢ）を得た。
（電解液の調製）
エチレンカーボネート（ＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）及びジメチルカーボネート（ＤＭＣ）を体積比が３０／３０／４０となるように混合し、これに電解液中の各イオンが表１に記載の濃度となるようにイオン源を添加して、非水電解液を得た。具体的には、以下のように添加した。
実施例１は化合物（Ｉ）を４．０×１０－４Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例２は化合物（Ｉ）を４．０×１０－３Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例３は化合物（Ｉ）を２．０×１０－２Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例４は化合物（Ｉ）を４．０×１０－２Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例５は化合物（Ｉ）を８．０×１０－２Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例６は化合物（Ｉ）を２．０×１０－１Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例７は化合物（Ｉ）を４．０×１０－１Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例８は化合物（Ｉ）を４．８×１０－１Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例９は化合物（ＩＩ）を２．０×１０－２Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例１２、１３は化合物（Ｉ）を２．０×１０－２Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
実施例１４～２０は化合物（ＩＩ）を２．０×１０－２Ｍ、ＬｉＰＦ６を１．０Ｍ添加した。
表１に記載の略号は以下のとおりである。
ＢＯＢ：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
 （Ｉ）（ＥＭＩｍＢＯＢ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
 （ＩＩ）（ＢＭＩｍＢＯＢ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
 （ＩＩＩ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
 （ＩＶ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
 （Ｖ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
 （ＶＩ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
 （ＶＩＩ）：
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
 ＶＣ：ビニレンカーボネート
ＶＥＣ：ビニルエチレンカーボネート
ＦＥＣ：フルオロエチレンカーボネート
ＤＦＥＣ：ジフルオロエチレンカーボネート
（アルミラミネート型リチウムイオン二次電池の作製）
［正極の作製］
正極活物質としてのＬｉ（Ｎｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３）Ｏ２（ＮＭＣ）９３質量％と、導電材としてのアセチレンブラック３質量％と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）４質量％とを、Ｎ－メチルピロリドン溶媒中で混合して、スラリー化した。得られたスラリーを、予め導電助剤を塗布した厚さ１５μｍのアルミ箔の片面に塗布して、乾燥し、プレス機にてロールプレスしたものを、活物質層のサイズとして幅５０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、及び幅５ｍｍ、長さ９ｍｍの未塗工部を有する形状に切り出して正極とした。
［負極の作製］
炭素質材料（グラファイト）９８質量部に、増粘剤及びバインダーとして、カルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン（カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度１質量％）１質量部及びスチレン－ブタジエンゴムの水性ディスパージョン（スチレン－ブタジエンゴムの濃度５０質量％）１質量部を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。得られたスラリーを厚さ１０μｍの銅箔に塗布して乾燥し、プレス機で圧延したものを、活物質層のサイズとして幅５２ｍｍ、長さ３２ｍｍ、及び幅５ｍｍ、長さ９ｍｍの未塗工部を有する形状に切り出して負極とした。
［アルミラミネートセルの作製］
上記の正極を厚さ２０μｍの微孔性ポリエチレンフィルム（セパレータ）を介して正極と負極を対向させ、上記で得られた非水電解液を注入し、上記非水電解液がセパレータ等に充分に浸透した後、封止し予備充電、エージングを行い、リチウムイオン二次電池を作製した。
（電池特性の測定）
［高温サイクル特性試験］
上記で製造したリチウムイオン二次電池を、板で挟み加圧した状態で、６０℃において、１Ｃに相当する電流で４．３Ｖまで定電流－定電圧充電（以下、ＣＣ／ＣＶ充電と表記する。）（０．１Ｃカット）した後、１Ｃの定電流で３Ｖまで放電し、これを１サイクルとして、３サイクル目の放電容量から初期放電容量を求めた。再度サイクルを行い、２００サイクル後の放電容量をサイクル後の容量とした。初期放電容量に対する２００サイクル後の放電容量の割合を求め、これをサイクル容量保持率（％）とした。
（２００サイクル後の放電容量）÷（初期放電容量）×１００＝容量保持率（％）
結果を表１に示す。
［ＩＶ抵抗の評価］
初期放電容量の評価が終了した電池を、２５℃にて、１Ｃの定電流で初期放電容量の半分の容量となるよう充電した。これを２．０Ｃで放電させ、その１０秒時の電圧を測定した。放電時の電圧の降下から抵抗を算出し、ＩＶ抵抗とした。
結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000094

Claims (11)

  1. 一般式（１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     （一般式（１）中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、炭素数１～４のエーテル結合を有してもよいアルキル基である。）で示される化合物（１）を含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用電解液。
  2. 一般式（１）において、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方がメチル基である請求項１記載のリチウムイオン二次電池用電解液。
  3. 化合物（１）は、式（１－ａ）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     で示される化合物（１－ａ）、及び、式（１－ｂ）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     で示される化合物（１－ｂ）からなる群より選択される少なくとも１種である請求項１又は２記載のリチウムイオン二次電池用電解液。
  4. 一般式（１－１）：
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     （一般式（１－１）中、Ｒ１及びＲ２は、独立に、炭素数１～４のエーテル結合を有してもよいアルキル基である。）で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１）、ビス（オキサラト）ボレートアニオン、及び、ヘキサフルオロホスフェートアニオンを含むことを特徴とするリチウムイオン二次電池用電解液。
  5. 一般式（１－１）において、Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方がメチル基である請求項４記載のリチウムイオン二次電池用電解液。
  6. イミダゾリウムカチオン（１－１）は、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
     で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１ａ）、及び、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
     で示されるイミダゾリウムカチオン（１－１ｂ）からなる群より選択される少なくとも１種である請求項４又は５記載のリチウムイオン二次電池用電解液。
  7. イミダゾリウムカチオン（１－１）の濃度が１．０×１０－５～１．０ｍｏｌ／Ｌであり、ビス（オキサラト）ボレートアニオンの濃度が１．０×１０－５～１．０ｍｏｌ／Ｌであり、ヘキサフルオロホスフェートアニオンの濃度が０．０１～１．５ｍｏｌ／Ｌである請求項４、５又は６記載のリチウムイオン二次電池用電解液。
  8. 更に、塩化物イオンを含む請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のリチウムイオン二次電池用電解液。
  9. 塩化物イオンの濃度が１．０×１０－６～１．０×１０３ｐｐｍである請求項８記載のリチウムイオン二次電池用電解液。
  10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の電解液を備えることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
  11. 請求項１０記載のリチウムイオン二次電池を備えることを特徴とするモジュール。
PCT/JP2018/026382 2017-08-25 2018-07-12 リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール WO2019039130A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/641,396 US11626618B2 (en) 2017-08-25 2018-07-12 Electrolyte for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, and module
PL18848321.8T PL3651255T3 (pl) 2017-08-25 2018-07-12 Elektrolit do litowo-jonowej baterii akumulatorowej, litowo-jonowa bateria akumulatorowa oraz moduł
EP18848321.8A EP3651255B1 (en) 2017-08-25 2018-07-12 Electrolyte for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, and module
JP2019537983A JP6787496B2 (ja) 2017-08-25 2018-07-12 リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール
CN201880024500.5A CN110495042B (zh) 2017-08-25 2018-07-12 锂离子二次电池用电解液、锂离子二次电池和组件
KR1020207004504A KR102422502B1 (ko) 2017-08-25 2018-07-12 리튬 이온 이차 전지용 전해액, 리튬 이온 이차 전지 및 모듈

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017162741 2017-08-25
JP2017-162741 2017-08-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019039130A1 true WO2019039130A1 (ja) 2019-02-28

Family

ID=65438848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/026382 WO2019039130A1 (ja) 2017-08-25 2018-07-12 リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11626618B2 (ja)
EP (1) EP3651255B1 (ja)
JP (1) JP6787496B2 (ja)
KR (1) KR102422502B1 (ja)
CN (1) CN110495042B (ja)
HU (1) HUE062380T2 (ja)
PL (1) PL3651255T3 (ja)
WO (1) WO2019039130A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020140826A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2020175511A1 (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 ダイキン工業株式会社 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111640989A (zh) * 2020-07-24 2020-09-08 天津市捷威动力工业有限公司 一种降低钛酸锂电芯产气的电解液
CN117239230B (zh) * 2022-10-12 2024-06-04 哈尔滨工业大学 一种锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液及其制备方法
WO2024118808A1 (en) * 2022-11-29 2024-06-06 Sila Nanotechnologies, Inc. Compounds for enhancing the solid-electrolyte interphase (sei) of silicon-based anode materials in lithium-ion batteries, and electrolytes, batteries, and methods relating thereto
KR20240085891A (ko) * 2022-12-08 2024-06-17 주식회사 엘지에너지솔루션 비수 전해질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01194313A (ja) 1988-01-29 1989-08-04 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 電解コンデンサ用電解液
JPH04506726A (ja) 1990-03-29 1992-11-19 ドウティー　エレクトロニック　コンポーネンツ　リミテッド 電池及びその製造方法
JPH08507407A (ja) 1993-03-05 1996-08-06 ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド ハイブリッド重合体電解質を用いた再充電可能リチウム挿入電池
JPH08222270A (ja) 1994-12-13 1996-08-30 Japan Energy Corp イオン伝導体
JPH10294131A (ja) 1997-04-18 1998-11-04 Asahi Glass Co Ltd ポリマー電解質を有するリチウム電池
JPH1135765A (ja) 1997-07-24 1999-02-09 Sharp Corp 高分子固体電解質とその製造方法
JPH1186630A (ja) 1997-09-16 1999-03-30 Yuasa Corp ゲル電解質
JPH11233141A (ja) 1997-12-02 1999-08-27 Denso Corp 難燃性電解液および非水電解液二次電池
JPH11283669A (ja) 1998-03-31 1999-10-15 Denso Corp 難燃性電解液および非水電解液二次電池
JP2002100405A (ja) 2000-09-20 2002-04-05 Hitachi Chem Co Ltd ゲル状高分子固体電解質用樹脂組成物およびゲル状高分子固体電解質
JP2004301934A (ja) 2003-03-28 2004-10-28 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置の製造方法
JP2008218487A (ja) 2007-02-28 2008-09-18 Sanyo Chem Ind Ltd 電気化学キャパシタ用電解液及びこれを用いた電気化学キャパシタ
CN103094610A (zh) * 2013-01-30 2013-05-08 江西优锂新材股份有限公司 一种锂离子电池用离子液体混合电解质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10026565A1 (de) * 2000-05-30 2001-12-06 Merck Patent Gmbh Ionische Flüssigkeiten
JP5076280B2 (ja) * 2005-04-04 2012-11-21 ソニー株式会社 非水二次電池用電解液および非水二次電池
JP2012054156A (ja) 2010-09-02 2012-03-15 Sony Corp 二次電池用電解液、二次電池、電動工具、電気自動車および電力貯蔵システム
JP5120513B2 (ja) * 2011-03-31 2013-01-16 ダイキン工業株式会社 リチウムイオン二次電池及びリチウムイオン二次電池用非水電解液
CN105826596B (zh) 2015-01-22 2020-11-06 微宏动力系统（湖州）有限公司 离子液体的制备方法及二次电池
US10312551B2 (en) * 2015-09-11 2019-06-04 Microvast Power Systems Co., Ltd. Preparation method of ionic liquids and secondary batteries

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01194313A (ja) 1988-01-29 1989-08-04 Mitsubishi Petrochem Co Ltd 電解コンデンサ用電解液
JPH04506726A (ja) 1990-03-29 1992-11-19 ドウティー　エレクトロニック　コンポーネンツ　リミテッド 電池及びその製造方法
JPH08507407A (ja) 1993-03-05 1996-08-06 ベル コミュニケーションズ リサーチ インコーポレーテッド ハイブリッド重合体電解質を用いた再充電可能リチウム挿入電池
JPH08222270A (ja) 1994-12-13 1996-08-30 Japan Energy Corp イオン伝導体
JPH10294131A (ja) 1997-04-18 1998-11-04 Asahi Glass Co Ltd ポリマー電解質を有するリチウム電池
JPH1135765A (ja) 1997-07-24 1999-02-09 Sharp Corp 高分子固体電解質とその製造方法
JPH1186630A (ja) 1997-09-16 1999-03-30 Yuasa Corp ゲル電解質
JPH11233141A (ja) 1997-12-02 1999-08-27 Denso Corp 難燃性電解液および非水電解液二次電池
JPH11283669A (ja) 1998-03-31 1999-10-15 Denso Corp 難燃性電解液および非水電解液二次電池
JP2002100405A (ja) 2000-09-20 2002-04-05 Hitachi Chem Co Ltd ゲル状高分子固体電解質用樹脂組成物およびゲル状高分子固体電解質
JP2004301934A (ja) 2003-03-28 2004-10-28 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置の製造方法
JP2008218487A (ja) 2007-02-28 2008-09-18 Sanyo Chem Ind Ltd 電気化学キャパシタ用電解液及びこれを用いた電気化学キャパシタ
CN103094610A (zh) * 2013-01-30 2013-05-08 江西优锂新材股份有限公司 一种锂离子电池用离子液体混合电解质

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LARUSH, L. ET AL.: "On the thermal behavior of model Li-LixCoO2 systems containing ionic liquids in standard electrolyte solutions", JOURNAL OF POWER SOURC ES, vol. 189, 2009, pages 217 - 223, XP025982689, DOI: doi:10.1016/j.jpowsour.2008.09.099 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020140826A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2020175511A1 (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 ダイキン工業株式会社 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JPWO2020175511A1 (ja) * 2019-02-27 2021-12-09 ダイキン工業株式会社 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP7116351B2 (ja) 2019-02-27 2022-08-10 ダイキン工業株式会社 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール

Also Published As

Publication number Publication date
CN110495042B (zh) 2022-12-16
KR102422502B1 (ko) 2022-07-20
KR20200030579A (ko) 2020-03-20
PL3651255T3 (pl) 2023-09-04
JP6787496B2 (ja) 2020-11-18
JPWO2019039130A1 (ja) 2019-11-21
CN110495042A (zh) 2019-11-22
US11626618B2 (en) 2023-04-11
HUE062380T2 (hu) 2023-11-28
EP3651255A4 (en) 2021-04-28
EP3651255A1 (en) 2020-05-13
US20200203769A1 (en) 2020-06-25
EP3651255B1 (en) 2023-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019031315A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP6831409B2 (ja) リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP7116351B2 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
EP3651255B1 (en) Electrolyte for lithium ion secondary battery, lithium ion secondary battery, and module
JP7307361B2 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2019188207A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池、モジュール及び化合物
JP7168897B2 (ja) 化合物、組成物、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP6451892B1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP2022130409A (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2019082543A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
KR102508018B1 (ko) 전해액, 전기 화학 디바이스, 리튬 이온 이차 전지 및 모듈
JP7277701B2 (ja) リチウムイオン二次電池用電解液、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP2019087497A (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2019093159A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2019093160A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2019102782A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2019208246A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP2019087498A (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP2019185979A (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP2019175774A (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
WO2019093161A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP2019114419A (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP2019114418A (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール
JP7436880B2 (ja) 電解液、二次電池及びモジュール
WO2019138815A1 (ja) 電解液、電気化学デバイス、リチウムイオン二次電池及びモジュール

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18848321

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019537983

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20207004504

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018848321

Country of ref document: EP

Effective date: 20200207