WO2023063317A1 - 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物 - Google Patents

非水電解液、非水電解液電池、及び化合物 Download PDF

Info

Publication number
WO2023063317A1
WO2023063317A1 PCT/JP2022/037891 JP2022037891W WO2023063317A1 WO 2023063317 A1 WO2023063317 A1 WO 2023063317A1 JP 2022037891 W JP2022037891 W JP 2022037891W WO 2023063317 A1 WO2023063317 A1 WO 2023063317A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
carbon atoms
group
halogen atom
hydrocarbon group
general formula
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/037891
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
啓太 中原
元気 清水
孝敬 森中
Original Assignee
セントラル硝子株式会社
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 セントラル硝子株式会社 filed Critical セントラル硝子株式会社
Priority to CN202280068887.0A priority Critical patent/CN118104028A/zh
Priority to KR1020247012202A priority patent/KR20240073897A/ko
Publication of WO2023063317A1 publication Critical patent/WO2023063317A1/ja

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators 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
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0567Liquid materials characterised by the additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C311/00Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C311/48Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having nitrogen atoms of sulfonamide groups further bound to another hetero atom
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/054Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators 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
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0568Liquid materials characterised by the solutes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564Accumulators 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
    • H01M10/0566Liquid materials
    • H01M10/0569Liquid materials characterised by the solvents
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to non-aqueous electrolytes, non-aqueous electrolyte batteries, and compounds.
  • Non-aqueous electrolyte-related technologies are no exception, and various additives have been proposed to suppress deterioration due to decomposition of the non-aqueous electrolyte on the surfaces of active positive and negative electrodes.
  • Patent Document 1 discloses a non-aqueous electrolyte in which an electrolyte is dissolved in a non-aqueous solvent as a non-aqueous electrolyte that can constitute a non-aqueous electrolyte battery having excellent initial resistance characteristics.
  • a non-aqueous electrolyte is disclosed in which the electrolyte further contains a specific compound having a sulfonylamide structure.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and provides a non-aqueous electrolyte and a non-aqueous electrolyte battery that can reduce the initial resistance value and suppress the resistance increase during high-temperature cycles. With the goal.
  • Another object of the present invention is to provide a compound that can be suitably used in the non-aqueous electrolyte.
  • M 1 m+ represents a proton, a metal cation or an onium cation
  • m represents the valence of the cation.
  • R 1 and R 2 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group has a heteroatom or a halogen atom; may have 3 or more carbon atoms, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • M a p+ is a proton or a metal cation , or represents an onium cation
  • p represents the valence of the cation
  • -R a -S ( O) 2 (R b )
  • -R Represents c -P( O)(R d )(R e ).
  • R a and R c are each independently a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group may have a hetero atom or a halogen atom, well, it may have a branched chain or a cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R b is a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and has 3 carbon atoms; In the above cases, it may have a branched chain or a cyclic structure), an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms an oxy group, a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, or —O — (M 2 r+ ) s where M 2 r+ represents a proton, metal cation, or onium cation, and r represents the valence of the cation.
  • R d and R e each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group has a heteroatom or a halogen atom).
  • M 3 t+ represents a proton, a metal cation, or an onium cation
  • t represents the valence of the cation.
  • R 4 and R 5 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group is may have a heteroatom or a halogen atom, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • Each of R 6 to R 8 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and has 3 or more carbon atoms). In some cases, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • n is an integer of 1-4.
  • R 9 and R 10 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group is may have a heteroatom or a halogen atom, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and In some cases, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • R 12 and R 13 may combine to form a ring.
  • the (II) solute is LiPF6 , LiBF4 , LiSbF6, LiAsF6 , LiClO4 , LiCF3SO3 , LiC4F9SO3 , LiN( SO2F ) 2 , LiAlO2 , LiAlCl4 , LiCl, and LiI, or NaPF6 , NaBF4 , NaSbF6, NaAsF6 , NaClO4 , NaCF3SO3 , NaC4F9SO3 , NaN( SO2F ) 2 , NaAlO 2.
  • the nonaqueous electrolytic solution according to [5] which is at least one selected from the group consisting of NaAlCl 4 , NaCl, and NaI.
  • non-aqueous organic solvent contains at least one selected from the group consisting of cyclic esters, chain esters, cyclic ethers, chain ethers, sulfone compounds, sulfoxide compounds, and ionic liquids. non-aqueous electrolyte.
  • a nonaqueous electrolyte battery comprising at least a positive electrode, a negative electrode, a separator, and the nonaqueous electrolyte according to any one of [1] to [14].
  • M 1 m+ represents a proton, a metal cation or an onium cation
  • m represents the valence of the cation.
  • R 1 and R 2 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group has a heteroatom or a halogen atom; may have 3 or more carbon atoms, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • M a p+ is a proton or a metal cation , or represents an onium cation
  • p represents the valence of the cation
  • -R a -S ( O) 2 (R b )
  • -R Represents c -P( O)(R d )(R e ).
  • R a and R c are each independently a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group may have a hetero atom or a halogen atom, well, it may have a branched chain or a cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R b is a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and has 3 carbon atoms; In the above cases, it may have a branched chain or a cyclic structure), an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms an oxy group, a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, or —O — (M 2 r+ ) s where M 2 r+ represents a proton, metal cation, or onium cation, and r represents the valence of the cation.
  • R d and R e each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group has a heteroatom or a halogen atom).
  • M 3 t+ represents a proton, a metal cation, or an onium cation
  • t represents the valence of the cation.
  • R 4 and R 5 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group is may have a heteroatom or a halogen atom, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • Each of R 6 to R 8 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and has 3 or more carbon atoms). In some cases, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • n is an integer of 1-4.
  • R 9 and R 10 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group is may have a heteroatom or a halogen atom, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and In some cases, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • R 12 and R 13 may combine to form a ring.
  • non-aqueous electrolyte and a non-aqueous electrolyte battery capable of reducing the initial resistance value and suppressing an increase in resistance during high-temperature cycles.
  • a compound that can be suitably used in the non-aqueous electrolyte it is possible to provide a compound that can be suitably used in the non-aqueous electrolyte.
  • the initial resistance value represents the resistance value of the non-aqueous electrolyte battery immediately after the initial charging/discharging operation for battery stabilization. Specifically, it refers to the resistance value obtained by the first impedance measurement after three cycles of charging and discharging operations for battery stabilization.
  • the non-aqueous electrolyte solution of the present disclosure consists of (I) a compound represented by the general formula (1), a compound represented by the general formula (2), and a compound represented by the general formula (3).
  • the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure is composed of the compound represented by the general formula (1), the compound represented by the general formula (2), and the compound represented by the general formula (3), which are the component (I) At least one selected from the group consisting of
  • a non-aqueous electrolyte battery for example, a lithium ion secondary battery or a sodium ion secondary battery
  • the component (I) is at least on either the positive electrode or the negative electrode. to form a film with good cation conductivity on at least one of the surfaces of the positive electrode and the negative electrode.
  • this film suppresses direct contact between the non-aqueous organic solvent or solute and the electrode active material, and lowers the cation dissociation energy of the solute.
  • the present inventors presume that the effect of lowering the initial resistance of the non-aqueous electrolyte battery can be achieved, and the increase in resistance during high-temperature cycles can be suppressed.
  • M 1 m+ represents a proton, a metal cation or an onium cation
  • m represents the valence of the cation.
  • R 1 and R 2 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group has a heteroatom or a halogen atom; may have 3 or more carbon atoms, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • M a p+ is a proton or a metal cation , or represents an onium cation
  • p represents the valence of the cation
  • -R a -S ( O) 2 (R b )
  • -R Represents c -P( O)(R d )(R e ).
  • R a and R c are each independently a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group may have a hetero atom or a halogen atom, well, it may have a branched chain or a cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R b is a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and has 3 carbon atoms; In the above cases, it may have a branched chain or a cyclic structure), an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms an oxy group, a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, or —O — (M 2 r+ ) s where M 2 r+ represents a proton, metal cation, or onium cation, and r represents the valence of the cation.
  • R d and R e each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group has a heteroatom or a halogen atom).
  • M 3 t+ represents a proton, a metal cation, or an onium cation
  • t represents the valence of the cation.
  • hydrocarbon group refers to a group having a CH structure in which a carbon atom and a hydrogen atom are bonded.
  • M 1 m+ represents a proton, a metal cation or an onium cation
  • m represents the valence of the cation.
  • metal cations when M 1 m+ represents a metal cation include alkali metal cations such as lithium ion, sodium ion and potassium ion, and alkaline earth metal cations such as magnesium ion and calcium ion.
  • onium cations when M 1 m+ represents an onium cation include trialkylammonium ions, tetraalkylammonium ions, tetraalkylphosphonium ions, imidazolium ions, and ammonium ions having a spiro skeleton.
  • M 1 m+ represents the valence of the cation. m is 1 if M 1 m+ represents a monovalent cation and m is 2 if M 1 m+ represents a divalent cation. M 1 m+ may represent a metal cation, may be a lithium ion or a sodium ion, or may be a lithium ion.
  • R 1 and R 2 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group is a hetero may have atoms or halogen atoms, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like.
  • R 1 and R 2 represent a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • the perfluoroalkyl group includes a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a heptafluoroisopropyl group, and the like.
  • R 1 and R 2 represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group is not particularly limited, but examples include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and a combination of these groups having 1 carbon atom to 10 groups.
  • R 1 and R 2 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms
  • alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group and isobutyl. group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group and the like.
  • R 1 and R 2 are alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms
  • alkenyl groups include vinyl, allyl, 1-propenyl, isopropenyl, 2-butenyl, and 1,3- A butadienyl group and the like can be mentioned.
  • examples of alkynyl groups include ethynyl, 1-propynyl, 2-propynyl and 1,1-dimethyl-2-propynyl groups. is mentioned.
  • examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
  • examples of cycloalkenyl groups include cyclopentenyl and cyclohexenyl groups.
  • examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • Heteroatoms include oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and the like.
  • Any hydrogen atom in the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • At least one of R 1 and R 2 may represent a halogen atom, at least one may represent a fluorine atom, or both may represent a fluorine atom.
  • R a and R c are each independently a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group may have a hetero atom or a halogen atom, well, it may have a branched chain or a cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R b is a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and has 3 carbon atoms; In the above cases, it may have a branched chain or a cyclic structure), an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms an oxy group, a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, or —O — (M 2 r+ ) s where M 2 r+ represents a proton, metal cation, or onium cation, and r represents the valence of the cation.
  • R d and R e each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group has a heteroatom or a halogen atom).
  • M 3 t+ represents a proton, a metal cation, or an onium cation
  • t represents the valence of the cation.
  • halogen atom when R3 represents a halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom and an iodine atom.
  • R 3 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • the perfluoroalkyl group includes a trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoropropyl group, heptafluoroisopropyl group and the like.
  • R 3 represents a perfluoroalkenyl group having 2 to 4 carbon atoms
  • R 3 represents a perfluoroalkynyl group having 2 to 4 carbon atoms
  • examples of the perfluoroalkynyl group include a fluoroethynyl group and a 3,3,3-trifluoropropynyl group.
  • R 3 represents a perfluoroalkylcarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms
  • R 3 represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group is not particularly limited, but examples include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and 2 carbon atoms.
  • Specific examples of the 6 to 10 aryl group include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms as R 1 and R 2 described above. Examples include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • the heteroatom includes an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc.
  • the heterocyclic group having 3 to 10 carbon atoms may be either a saturated heterocyclic group or an unsaturated heterocyclic group.
  • the saturated heterocyclic group is preferably a 5- or 6-membered saturated heterocyclic group, and examples thereof include groups obtained by removing one hydrogen atom from tetrahydrofuran, pyrrolidine, tetrahydropyran, piperidine, and the like.
  • the unsaturated heterocyclic group is preferably a 5- or 6-membered unsaturated heterocyclic group. The group which carried out is mentioned.
  • the carbon atoms forming the heterocyclic ring may be carbonyl carbon atoms, and for example, the heterocyclic group may be a cyclic ester group.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom.
  • any hydrogen atom of the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • the hydrocarbon group may have a substituent. Examples of substituents include, but are not limited to, alkyl groups and halogen atoms. The number of carbon atoms including substituents in the hydrocarbon group is 1-10.
  • R 1 ′ represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group is not particularly limited, and examples thereof include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and -10 alkynyl groups, 3-10 carbon cycloalkyl groups, 3-10 carbon cycloalkenyl groups, 6-10 carbon aryl groups, and combinations of these groups having 1-10 carbon atoms groups.
  • Specific examples of the 6 to 10 aryl group include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms as R 1 and R 2 described above. Examples include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • the heteroatom includes an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc.
  • Specific examples of the hydrocarbon group having a heteroatom include the groups 1) to 4) above.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom.
  • any hydrogen atom of the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • the hydrocarbon group may have a substituent. Examples of substituents include, but are not limited to, alkyl groups and halogen atoms. The number of carbon atoms including substituents in the hydrocarbon group is 1-10.
  • R 1′ represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms
  • the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is the above R 1 or R 2 having 1 to 10 carbon atoms. and the same alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as the hydrocarbon group of .
  • R ' represents an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms
  • the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms in the alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms is the above R 1 and R 2 having 1 carbon atom.
  • Examples of hydrocarbon groups of 1 to 10 include the same alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
  • R ' represents an alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms
  • the alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms in the alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms may be the above R 1 or R 2 having 1 carbon atom.
  • the hydrocarbon groups of 1 to 10 include the same alkynyl groups of 2 to 10 carbon atoms.
  • R 1 ′ represents an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms
  • the aryl group having 6 to 10 carbon atoms in the aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms is the above R 1 or R 2 having 1 carbon atom.
  • Examples of hydrocarbon groups of 1 to 10 include the same aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • M a p+ represents a proton, a metal cation, or an onium cation
  • p represents the valence of the cation.
  • metal cations when M a p+ represents a metal cation include alkali metal cations such as lithium ion, sodium ion and potassium ion, and alkaline earth metal cations such as magnesium ion and calcium ion.
  • onium cations when M a p+ represents an onium cation include trialkylammonium ions, tetraalkylammonium ions, tetraalkylphosphonium ions, imidazolium ions, and ammonium ions having a spiro skeleton.
  • p represents the valence of the cation. p is 1 if M a p+ represents a monovalent cation and p is 2 if M a p+ represents a divalent cation.
  • M a p+ may represent a metal cation, more preferably a lithium ion when used in lithium ion battery applications, and preferably a sodium ion when used in sodium ion battery applications. more preferred.
  • R a is a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (The hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more.).
  • R a represents a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms
  • the perfluoroalkylene group includes a difluoromethylene group, a tetrafluoroethylene group, a hexafluoropropylene group and the like.
  • the hydrocarbon group includes an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynylene group having 2 to 10 carbon atoms, and a carbon
  • a cycloalkylene group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenylene group having 3 to 10 carbon atoms, an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and a group having 10 or less carbon atoms by combining these groups can be mentioned.
  • Specific examples of the arylene group having 6 to 10 include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms as R 1 and R 2 described above.
  • cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms examples include cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, and groups obtained by removing one hydrogen atom therefrom.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • Heteroatoms include oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and the like.
  • Specific examples of hydrocarbon groups having a heteroatom include groups 1) to 4) above.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom.
  • any hydrogen atom of the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • the hydrocarbon group may have a substituent. Examples of substituents include, but are not limited to, alkyl groups and halogen atoms. The number of carbon atoms including substituents in the hydrocarbon group is 1-10.
  • R a may be a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, or a difluoromethylene group, a methylene group, or a phenylene group.
  • R b is a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a carbonized group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like.
  • R b represents a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • the perfluoroalkyl group includes a trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoropropyl group, heptafluoroisopropyl group and the like.
  • R b represents a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, and a carbon Examples include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, and groups having 10 or less carbon atoms by combining these groups.
  • Specific examples of the 6 to 10 aryl group include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms as R 1 and R 2 described above. Examples include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • Heteroatoms include oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and the like.
  • Specific examples of hydrocarbon groups having a heteroatom include groups 1) to 4) above.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom.
  • any hydrogen atom of the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom, and the like, preferably a fluorine atom.
  • the hydrocarbon group may have a substituent. Examples of substituents include, but are not limited to, alkyl groups and halogen atoms. The number of carbon atoms including substituents in the hydrocarbon group is 1-10.
  • R b represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms
  • the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is the above R 1 or R 2 having 1 to 10 carbon atoms. and the same alkyl group having 1 to 10 carbon atoms as the hydrocarbon group of .
  • R b represents an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms
  • the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms in the alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms is the above R 1 or R 2 having 1 carbon atom.
  • Examples of hydrocarbon groups of 1 to 10 include the same alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
  • R b represents an alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms
  • the alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms in the alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms is the above R 1 or R 2 having 1 carbon atom.
  • the hydrocarbon groups of 1 to 10 include the same alkynyl groups of 2 to 10 carbon atoms.
  • R b represents a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms
  • the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms in the cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms includes the number of carbon atoms of R 1 and R 2
  • Examples of the hydrocarbon group of 1 to 10 include the same cycloalkyl groups of 3 to 10 carbon atoms.
  • R b represents a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms
  • the cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms in the cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms includes the above R 1 and R 2
  • the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include the same cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms.
  • R b represents an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms
  • the aryl group having 6 to 10 carbon atoms in the aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms is the above R 1 or R 2 having 1 carbon atom.
  • Examples of hydrocarbon groups of 1 to 10 include the same aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • M 2 r+ represents a proton, a metal cation, or an onium cation
  • r represents the valence of the cation.
  • metal cations when M 2 r+ represents a metal cation include alkali metal cations such as lithium ion, sodium ion and potassium ion, and alkaline earth metal cations such as magnesium ion and calcium ion.
  • onium cations when M 2 r+ represents an onium cation include trialkylammonium ions, tetraalkylammonium ions, tetraalkylphosphonium ions, imidazolium ions, and ammonium ions having a spiro skeleton.
  • r represents the valence of the cation. r is 1 when M 2 r+ represents a monovalent cation and r is 2 when M 2 r+ represents a divalent cation.
  • M 2 r+ may represent a metal cation, more preferably a lithium ion when used for lithium ion battery applications, and preferably a sodium ion when used for sodium ion battery applications. more preferred.
  • R c is a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, or a perfluoroalkylene group having 1 to 10 carbon atoms. represents a hydrocarbon group (the hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • the perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms and the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by R c include the above-mentioned perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms and 1 to 4 carbon atoms as R a .
  • Groups similar to the hydrocarbon groups of 10 can be mentioned.
  • R c may be a perfluoroalkylene group having 1 to 4 carbon atoms, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, a difluoromethylene group, a methylene group, or a phenylene group; may be a methylene group.
  • R d and R e each independently represent a halogen atom, a C 1-4 per A fluoroalkyl group, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a hetero atom or a halogen atom, and when the number of carbon atoms is 3 or more, a branched chain or a cyclic structure may have), an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms, represents a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, or —O ⁇ (M 3 t+ ) u , where M 3 t+ is
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like.
  • R d and R e represent a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • the perfluoroalkyl group includes a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a heptafluoroisopropyl group, and the like.
  • R d and R e represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group is not particularly limited, but examples include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and a combination of these groups having 10 or less carbon atoms The group which becomes is mentioned.
  • Specific examples of the 6 to 10 aryl group include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms as R 1 and R 2 described above. Examples include cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • the heteroatom includes an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, etc.
  • Specific examples of the hydrocarbon group having a heteroatom include the groups 1) to 4) described above.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom.
  • any hydrogen atom of the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • the hydrocarbon group may have a substituent. Examples of substituents include, but are not limited to, alkyl groups and halogen atoms. The number of carbon atoms including substituents in the hydrocarbon group is 1-10.
  • R d and R e represent an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms
  • the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms is the number of carbon atoms of the above R 1 and R 2
  • Examples of the 1 to 10 hydrocarbon group include the same alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms in the alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms includes the above R 1 and R 2
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include the same alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
  • R d and R e represent an alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms
  • the alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms in the alkynyloxy group having 2 to 10 carbon atoms includes the above R 1 and R 2
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include the same alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms.
  • R d and R e represent a cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms
  • the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms in the cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms includes the above R 1 and R 2
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include the same cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms.
  • R d and R e represent a cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms
  • the cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms in the cycloalkenyloxy group having 3 to 10 carbon atoms includes the above R 1
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms for R 2 include the same cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms.
  • R d and R e represent an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms
  • the aryl group having 6 to 10 carbon atoms in the aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms includes the above R 1 and R 2
  • Examples of the hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms include the same aryl groups having 6 to 10 carbon atoms.
  • M 3 t+ represents a proton, a metal cation, or an onium cation, and t represents the valence of the cation.
  • metal cations when M 3 t+ represents a metal cation include alkali metal cations such as lithium ion, sodium ion and potassium ion, and alkaline earth metal cations such as magnesium ion and calcium ion.
  • onium cations when M 3 t+ represents an onium cation include trialkylammonium ions, tetraalkylammonium ions, tetraalkylphosphonium ions, imidazolium ions, and ammonium ions having a spiro skeleton.
  • t represents the valence of the cation. t is 1 if M 3 t+ represents a monovalent cation and t is 2 if M 3 t+ represents a divalent cation. M 3 t+ may represent a metal cation, may be a lithium ion or a sodium ion, or may be a lithium ion.
  • Me represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • R 4 and R 5 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group is a hetero may have atoms or halogen atoms, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • Each of R 6 to R 8 is independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and has 3 or more carbon atoms). In some cases, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • n is an integer of 1-4.
  • R 4 and R 5 each independently represent a halogen atom, a C 1-4 perfluoroalkyl group, or a C 1-10 hydrocarbon group.
  • Examples of the halogen atom when R 4 and R 5 represent a halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom and an iodine atom.
  • R 4 and R 5 represent a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • the perfluoroalkyl group includes a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a heptafluoroisopropyl group, and the like.
  • R 4 and R 5 represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group is not particularly limited, but examples include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and a combination of these groups having 10 or less carbon atoms The group which becomes is mentioned.
  • R 4 and R 5 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • Cycloalkenyl groups and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and carbon Alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms can be mentioned.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • Heteroatoms include oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and the like.
  • Specific examples of hydrocarbon groups having a heteroatom include groups 1) to 4) above.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom. Specifically, any hydrogen atom in the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • At least one of R 4 and R 5 may represent a halogen atom, at least one may represent a fluorine atom, or both may represent a fluorine atom.
  • R 6 to R 8 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom. , may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R 6 to R 8 represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group is not particularly limited, but examples include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and a combination of these groups having 10 or less carbon atoms The group which becomes is mentioned.
  • R 6 to R 8 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • Cycloalkenyl groups and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and carbon Alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms can be mentioned.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • Heteroatoms include oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and the like.
  • Specific examples of hydrocarbon groups having a heteroatom include groups 1) to 4) above.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom.
  • any hydrogen atom of the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • R 6 to R 8 may be an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or may be a methyl group.
  • n is an integer of 1 to 4, and may be 1 or 2, or 1.
  • R 9 and R 10 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the hydrocarbon group is a hetero may have atoms or halogen atoms, and may have a branched chain or cyclic structure when the number of carbon atoms is 3 or more).
  • R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms (the above hydrocarbon group may have a heteroatom or a halogen atom and In some cases, it may have a branched chain or a cyclic structure).
  • R 12 and R 13 may combine to form a ring.
  • R 9 and R 10 each independently represent a halogen atom, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the halogen atom when R 9 and R 10 represent a halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom and an iodine atom.
  • the perfluoroalkyl group includes a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a heptafluoropropyl group, a heptafluoroisopropyl group, and the like. .
  • R 9 and R 10 represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group is not particularly limited, but examples include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and a combination of these groups having 10 or less carbon atoms The group which becomes is mentioned.
  • R 9 and R 10 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • Cycloalkenyl groups and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and carbon Alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms can be mentioned.
  • the hydrocarbon group may have a heteroatom.
  • Heteroatoms include oxygen atoms, sulfur atoms, nitrogen atoms, and the like.
  • Specific examples of hydrocarbon groups having a heteroatom include groups 1) to 4) above.
  • the hydrocarbon group may have a halogen atom.
  • any hydrogen atom of the above hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
  • the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, an iodine atom and the like, and may be a fluorine atom.
  • At least one of R 9 and R 10 may represent a halogen atom, at least one may represent a fluorine atom, or both may represent a fluorine atom.
  • R 11 to R 14 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms.
  • R 12 and R 13 may combine to form a ring.
  • R 11 to R 14 represent a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • the hydrocarbon group includes an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms.
  • a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms a cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and a group having 10 or less carbon atoms by combining these groups.
  • R 11 to R 14 represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms.
  • Cycloalkenyl groups and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, and carbon Alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms, and aryl groups having 6 to 10 carbon atoms can be mentioned.
  • the nitrogen atom bonded to R 12 in general formula (3), the nitrogen atom bonded to R 13 , and the carbon atoms bonded to these two nitrogen atoms may form a 5- or 6-membered ring, or may form an imidazole ring.
  • R 11 to R 14 may be such that R 11 and R 14 each represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 12 and R 13 combine to form an imidazole ring.
  • the above component (I) may be a compound represented by the above general formula (1).
  • the total amount of the component (I) (hereinafter also referred to as “concentration of (I)”) with respect to the total amount (100% by mass) of the non-aqueous electrolytic solution has a lower limit of 0.5%. 01% by mass or more, 0.05% by mass or more, or 0.1% by mass or more.
  • the upper limit of the concentration of (I) may be 5.0% by mass or less, 2.5% by mass or less, or 1.8% by mass or less.
  • one type of compound may be used alone, or two or more types of compounds may be mixed in any combination and ratio according to the application. .
  • the compound represented by general formula (1) can be produced by various methods.
  • the manufacturing method is not particularly limited. For example, it can be obtained by reacting a metal salt of acrylic acid, a metal salt of trifluoroacetic acid, or the like with fluorosulfonyl isocyanate or the like.
  • the compound represented by general formula (2) can be produced by various methods.
  • the manufacturing method is not particularly limited. For example, it can be obtained by reacting trimethylglycine or the like with fluorosulfonyl isocyanate or the like.
  • the compound represented by general formula (3) can be produced by various methods.
  • the manufacturing method is not particularly limited. For example, it can be obtained by reacting imidazole carboxylic acid or the like with fluorosulfonyl isocyanate or the like.
  • the present disclosure also relates to the compound represented by the general formula (1), the compound represented by the general formula (2), and the compound represented by the general formula (3).
  • the above compound is suitably used as an additive in a non-aqueous electrolyte.
  • the non-aqueous electrolyte of the present disclosure may further contain (II) a solute (hereinafter sometimes referred to as "component (II)").
  • component (II) a solute
  • the solute is not particularly limited, it may be an ionic salt or an ionic salt containing fluorine.
  • the solute for example, at least one cation selected from the group consisting of alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions, alkaline earth metal ions, and quaternary ammonium ions, hexafluorophosphate anion, tetrafluoro Borate anion, perchlorate anion, hexafluoroarsenate anion, hexafluoroantimonate anion, trifluoromethanesulfonate anion, bis(trifluoromethanesulfonyl)imide anion, bis(pentafluoroethanesulfonyl)imide anion, (trifluoromethanesulfonyl) ) (pentafluoroethanesulfonyl)imide anion, bis(fluorosulfonyl)imide anion, (trifluoromethanesulfonyl)(fluorosulfonyl)imide anion, (po
  • the solute consists of LiPF6 , LiBF4 , LiSbF6 , LiAsF6 , LiClO4 , LiCF3SO3 , LiC4F9SO3 , LiN( SO2F ) 2 , LiAlO2 , LiAlCl4 , LiCl , and LiI at least one selected from the group , or NaPF6 , NaBF4 , NaSbF6, NaAsF6 , NaClO4 , NaCF3SO3 , NaC4F9SO3 , NaN( SO2F ) 2, NaAlO2 , NaAlCl4 , NaCl, and NaI.
  • the cation may be at least one selected from the group consisting of lithium, sodium, potassium, magnesium, and quaternary ammonium, considering the energy density, output characteristics, life, etc. of the non-aqueous electrolyte battery.
  • the anion may be at least one selected from the group consisting of a hexafluorophosphate anion, a tetrafluoroborate anion, a bis(trifluoromethanesulfonyl)imide anion, and a bis(fluorosulfonyl)imide anion.
  • the total amount of solutes in the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure (hereinafter also referred to as “solute concentration”) is not particularly limited, but the lower limit may be 0.5 mol / L or more, and 0.7 mol / L or more, or 0.9 mol/L or more. Also, the upper limit of the solute concentration may be 5.0 mol/L or less, 4.0 mol/L or less, or 2.0 mol/L or less.
  • the solute concentration is 0.5 mol/L or more, it is easy to suppress the deterioration of the cycle characteristics and output characteristics of the non-aqueous electrolyte battery due to the decrease in ionic conductivity. It is easy to suppress the deterioration of the ionic conductivity, the cycle characteristics of the non-aqueous electrolyte battery, and the output characteristics due to an increase in the viscosity of the aqueous electrolyte.
  • the non-aqueous electrolyte of the present disclosure may further contain (III) a non-aqueous organic solvent (hereinafter sometimes referred to as "component (III)").
  • component (III) a non-aqueous organic solvent
  • the type of non-aqueous organic solvent is not particularly limited, and any non-aqueous organic solvent can be used.
  • the nonaqueous organic solvent may be at least one selected from the group consisting of cyclic esters, chain esters, cyclic ethers, chain ethers, sulfone compounds, sulfoxide compounds, and ionic liquids.
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • DEC diethyl carbonate
  • methyl propyl carbonate ethyl propyl carbonate
  • ethyl propyl carbonate methyl butyl carbonate
  • 2,2,2-trifluoroethyl methyl carbonate 2,2,2-trifluoroethyl ethyl carbonate
  • 2,2,2-trifluoroethyl propyl carbonate bis(2,2,2 -trifluoroethyl) carbonate, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-1-propylmethyl carbonate, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-1-propylethyl carbonate, 1 , 1,1,3,3,3-hexafluoro-1-propylpropyl carbonate, bis(1,1,3,3,3-hexafluoro-1-propylpropyl)
  • the nonaqueous organic solvent is at least one selected from the group consisting of cyclic esters and chain esters
  • the input/output characteristics at low temperatures are excellent.
  • the non-aqueous organic solvent is at least one selected from the group consisting of cyclic carbonates and chain carbonates, the cycle characteristics at high temperatures are excellent.
  • the non-aqueous organic solvent may contain a cyclic ester, and the cyclic ester may be a cyclic carbonate.
  • the cyclic carbonate include EC, PC, butylene carbonate, FEC, etc. Among them, at least one selected from the group consisting of EC, PC, and FEC may be used.
  • the non-aqueous organic solvent may contain a chain ester, and the chain ester may be a chain carbonate.
  • the chain carbonate include EMC, DMC, DEC, methylpropyl carbonate, ethylpropyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethylmethyl carbonate, 2,2,2-trifluoroethylethyl carbonate, 1,1 , 1,3,3,3-hexafluoro-1-propylmethyl carbonate and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-1-propylethyl carbonate, among which EMC, DMC, DEC , and methyl propyl carbonate.
  • esters include methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl 2-fluoropropionate, ethyl 2-fluoropropionate, and methyl 3,3,3-trifluoropropionate. is mentioned.
  • Additive components generally used in the non-aqueous electrolyte of the present disclosure may be further added at any ratio as long as they do not impair the gist of the present disclosure.
  • Specific examples of other additives include cyclohexylbenzene, cyclohexylfluorobenzene, fluorobenzene, biphenyl, difluoroanisole, tert-butylbenzene, tert-amylbenzene, 2-fluorotoluene, 2-fluorobiphenyl, vinylene carbonate, and dimethylvinylene.
  • the nonaqueous electrolyte of the present disclosure includes vinylene carbonate, bis(oxalato)borate, difluorooxalatoborate, difluorobis(oxalato)phosphate, tetrafluorooxalatophosphate, (difluorophosphoryl)(fluoro sulfonyl)imide salts, difluorophosphates, fluorosulfonates, 1,3-propenesultone, 1,3-propanesultone, 1,6-diisocyanatohexane, ethynylethylene carbonate, 1,3,2-dioxathiolane- 2,2-dioxide, 4-propyl-1,3,2-dioxathiolane-2,2-dioxide, methylene methanedisulfonate, 1,2-ethanedisulfonic anhydride, methanesulfonyl fluoride, tris(trimethylsilyl)borate
  • the non-aqueous electrolytic solution of the present disclosure may contain a compound represented by the following general formula (4) as another additive.
  • R 101 to R 103 each independently represent a fluorine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or a branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, 10 linear or branched alkoxy group having 3 to 10 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms, carbon alkynyloxy group having 2 to 10 atoms, cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkoxy group having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, cycloalkenyl group having 3 to 10 carbon atoms, an organic group selected from a cycloalkenyloxy group, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms,
  • the compound (salt having an imide anion) represented by the general formula (4) has at least one PF bond or SF bond, excellent low temperature properties can be obtained. As the number of PF bonds and SF bonds in the salt having the imide anion increases, the low temperature characteristics can be further improved. Therefore, in the salt having the imide anion represented by the general formula (4), A compound in which all of R 101 to R 103 are fluorine atoms may also be used.
  • At least one of R 101 to R 103 is a fluorine atom; At least one of R 101 to R 103 may be a compound selected from hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms which may contain fluorine atoms.
  • At least one of R 101 to R 103 is a fluorine atom; at least one of R 101 to R 103 is a methyl group, methoxy group, ethyl group, ethoxy group, propyl group, propoxy group, vinyl group, allyl group, allyloxy group, ethynyl group, 2-propynyl group, 2-propynyloxy group; , phenyl group, phenyloxy group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2-difluoroethyloxy group, 2,2,2-trifluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyloxy group, 2, 2,3,3-tetrafluoropropyl group, 2,2,3,3-tetrafluoropropyloxy group, 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl group, and 1,1,1,3 , 3,3-hex
  • the counter cation M m+ of the salt having the imide anion represented by the general formula (4) may be selected from the group consisting of lithium ion, sodium ion, potassium ion and tetraalkylammonium ion.
  • the alkyl group and alkoxy group represented by R 101 to R 103 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, a tertiary butyl group, pentyl group, 2,2-difluoroethyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl group, and 1,1,1,3,3,3 Examples include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as -hexafluoroisopropyl group, fluorine-containing alkyl groups, and alkoxy groups derived from these groups.
  • the alkenyl group and alkenyloxy group include alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms such as vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, and 1,3-butadienyl group. Examples include fluorine alkenyl groups and alkenyloxy groups derived from these groups.
  • alkynyl group and alkynyloxy group include alkynyl groups and fluorine-containing alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms such as ethynyl group, 2-propynyl group and 1,1-dimethyl-2-propynyl group, and these groups. and alkynyloxy groups derived from
  • Cycloalkyl groups and cycloalkoxy groups include cycloalkyl groups and fluorine-containing cycloalkyl groups having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopentyl and cyclohexyl groups, and cycloalkoxy groups derived from these groups. .
  • the cycloalkenyl group and cycloalkenyloxy group include cycloalkenyl groups and fluorine-containing cycloalkenyl groups having 3 to 10 carbon atoms such as cyclopentenyl group and cyclohexenyl group, and cycloalkenyloxy groups derived from these groups. groups.
  • Aryl groups and aryloxy groups include aryl groups and fluorine-containing aryl groups having 6 to 10 carbon atoms such as phenyl, tolyl, and xylyl groups, and aryloxy groups derived from these groups. .
  • the content of the other additive (salt having an imide anion represented by the general formula (4)) in the non-aqueous electrolyte is 0.01% by mass or more with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte, It may be 8.0% by mass or less.
  • the ionic salt mentioned as the solute exerts a negative electrode film-forming effect and a positive electrode protective effect as "other additives" when the content in the non-aqueous electrolyte is less than 0.5 mol / L. obtain.
  • the content in the non-aqueous electrolyte may be 0.01% by mass to 5.0% by mass.
  • the non-aqueous electrolyte battery is a lithium ion battery
  • the non-aqueous electrolyte battery is a sodium ion battery
  • Alkali metal salts other than the above solutes may also be used as additives.
  • Specific examples include carboxylates such as lithium acrylate, sodium acrylate, lithium methacrylate, and sodium methacrylate, and sulfate ester salts such as lithium methyl sulfate, sodium methyl sulfate, lithium ethyl sulfate, and sodium ethyl sulfate. .
  • the non-aqueous electrolyte of the present disclosure includes vinylene carbonate, fluoroethylene carbonate, vinylene carbonate, fluoroethylene carbonate, lithium bis(oxalato)borate, lithium difluorooxalatoborate, lithium difluorobis(oxalato)phosphate, lithium tetrafluorooxalatophosphate, lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium (difluorophosphoryl)(fluorosulfonyl)imide , lithium difluorophosphate, lithium fluorosulfonate, 1,3-propenesultone, 1,3-propanesultone, 1,3,2-dioxathiolane-2,2-dioxide, 1,2-ethanedisulfonic anhydride, and At least one selected from 4-propyl-1,3,2-dioxathiolane-2,2-dioxide may be contained in an amount of 0.01 to 5.0% by mass
  • nonaqueous electrolyte battery is a sodium ion battery
  • non-aqueous electrolyte of the present disclosure can also contain a polymer, and the non-aqueous electrolyte is pseudo-solidified with a gelling agent or a cross-linked polymer as in the case of using a non-aqueous electrolyte battery called a polymer battery. It is also possible to use Polymer solid electrolytes also include those containing non-aqueous organic solvents as plasticizers.
  • the polymer is not particularly limited as long as it is an aprotic polymer capable of dissolving the compound represented by the general formula (1), (2) or (3), the solute and the other additives. do not have.
  • examples thereof include polymers having polyethylene oxide as a main chain or side chain, homopolymers or copolymers of polyvinylidene fluoride, methacrylic acid ester polymers, polyacrylonitrile, and the like.
  • a plasticizer When a plasticizer is added to these polymers, it may be an aprotic nonaqueous organic solvent among the above nonaqueous organic solvents.
  • the nonaqueous electrolyte battery of the present disclosure includes at least the nonaqueous electrolyte of the present disclosure, a negative electrode, a positive electrode, and a separator. Furthermore, an exterior body or the like may be included.
  • the negative electrode is not particularly limited, but a material capable of reversibly intercalating and deintercalating alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions, or alkaline earth metal ions may be used.
  • the negative electrode active material constituting the negative electrode is capable of doping and dedoping lithium ions, for example, the lattice plane (002 plane) in X-ray diffraction carbon materials with a d value of 0.340 nm or less, carbon materials with a lattice plane (002 plane) d value exceeding 0.340 nm in X-ray diffraction, and oxides of one or more metals selected from Si, Sn, and Al , Si, Sn, and Al, alloys containing these metals, alloys of these metals or alloys with lithium, and lithium titanium oxides.
  • One of these negative electrode active materials can be used alone, or two or more of them can be used in combination. Lithium metal, metal nitrides, tin compounds, conductive polymers, and the like may also be used.
  • the negative electrode active material constituting the negative electrode includes sodium metal, alloys of sodium metal and other metals such as tin, intermetallic compounds, and hard carbon.
  • various carbon materials metal oxides such as titanium oxide, metal nitrides, tin (elementary substance), tin compounds, activated carbon, conductive polymers, and the like.
  • phosphorus (single substance) such as red phosphorus and black phosphorus
  • phosphorus compounds such as Co-P, Cu-P, Sn-P, Ge-P, Mo-P
  • antimony (single substance) Sb/C , Bi—Sb, and other antimony compounds may also be used.
  • One type of these negative electrode active materials may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the positive electrode is not particularly limited, but a material in which alkali metal ions such as lithium ions and sodium ions, or alkaline earth metal ions can be reversibly intercalated and deintercalated may be used.
  • the positive electrode material when the cation is lithium, includes lithium-containing transition metal composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 and LiMn 2 O 4 , and the lithium-containing transition metal composite oxides Co, Mn, Ni, and the like. , LiFePO4 , LiCoPO4, LiMnPO4 , etc. called olivine, in which a part of the transition metals of these lithium-containing transition metal composite oxides is replaced with other metals other than transition metals.
  • lithium-containing transition metal composite oxides such as LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMnO 2 and LiMn 2 O 4
  • the lithium-containing transition metal composite oxides Co, Mn, Ni, and the like LiFePO4 , LiCoPO4, LiMnPO4 , etc. called olivine, in which a part of the transition metals of these lithium-containing transition metal composite oxides is replaced with other metals other than transition metals.
  • transition metal phosphate compounds oxides such as TiO 2 , V 2 O 5 and MoO 3 , sulfides such as TiS 2 and FeS, or conductive polymers such as polyacetylene, polyparaphenylene, polyaniline, and polypyrrole, Activated carbon, a polymer that generates radicals, a carbon material, or the like may be used.
  • positive electrode materials include NaCrO 2 , NaFe 0.5 Co 0.5 O 2 , NaFe 0.4 Mn 0.3 Ni 0.3 O 2 , NaNi 0.5 Ti0.3Mn0.2O2 , NaNi1 / 3Ti1 / 3Mn1 / 3O2 , NaNi0.33Ti0.33Mn0.16Mg0.17O2 , Na2 / 3Ni Sodium-containing transition metal composite oxides such as 1/3 Ti 1/6 Mn 1/2 O 2 and Na 2/3 Ni 1/3 Mn 2/3 O 2 , Co of these sodium-containing transition metal composite oxides, A mixture of a plurality of transition metals such as Mn and Ni, a sodium-containing transition metal composite oxide in which a part of the transition metal is substituted with a metal other than a transition metal, NaFePO 4 , NaVPO 4 F, Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 , Na 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 and other poly
  • Acetylene black, ketjen black, carbon fiber, or graphite may be added as a conductive material to the positive and negative electrode materials, and polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, SBR resin, or the like may be added as a binder.
  • an electrode sheet molded into a sheet shape may be used.
  • a nonwoven fabric or porous sheet made of polypropylene, polyethylene, paper, glass fiber, or the like may be used.
  • a coin-shaped, cylindrical, rectangular, or aluminum laminate sheet-shaped electrochemical device is assembled from the above elements.
  • the compounds (1-1-Na) to (1-4-Na), ( 1-11-Na) were obtained.
  • the compounds (1-1-Na) to (1-4-Na) and (1-11-Na) are sodium carboxylates corresponding to the raw materials (however, in the case of (1-4-Na), It can also be obtained by using sodium fluoride) and reacting it with fluorosulfonyl isocyanate.
  • Example 1-1 Liquid 1-1 was prepared.
  • Non-aqueous electrolyte solutions 1-2 to 1-1 were prepared in the same manner as in the preparation of non-aqueous electrolyte solution 1-1, except that the type and content of component (I) (or comparative compound) were changed as shown in Table 1. -18, and a comparative non-aqueous electrolyte 1-2 were obtained.
  • Compound (X) was synthesized by a method similar to that disclosed in International Publication No. 2021/015264.
  • Examples 2-1 to 2-6 Comparative Examples 2-1 to 2-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 2-1 to 2-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 2-1 to 2-2) Furthermore, as other additives, vinylene carbonate (VC) was added to the concentration shown in Table 2 and dissolved, except for non-aqueous electrolyte solutions 1-4, 1-8, 1-10, 1 -12, 1-14 and 1-16, non-aqueous electrolyte solutions 2-1 to 2-6, comparative non-aqueous electrolyte solution 2-1 in the same manner as in the preparation of comparative non-aqueous electrolyte solutions 1-1 to 1-2 ⁇ 2-2, respectively.
  • VC vinylene carbonate
  • Non-aqueous electrolyte solutions 3-1 to 3-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 3-1 to 3-2 were obtained in the same manner as in 2-6 and Comparative Non-aqueous Electrolyte Solutions 2-1 to 2-2, respectively. rice field.
  • Non-aqueous electrolytes 2-1 to 2-6 and comparative non-aqueous electrolytes 2-1 to 2-2 were prepared in the same manner as in the preparation of non-aqueous electrolytes 2-1 to 2-2, except that VC was changed to lithium tetrafluorooxalate phosphate (TFOP).
  • TFOP lithium tetrafluorooxalate phosphate
  • Examples 6-1 to 6-6, Comparative Examples 6-1 to 6-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 6-1 to 6-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 6-1 to 6-2)
  • Non-aqueous electrolytes 2-1 to 2-6 and comparative non-aqueous electrolytes 2-1 to 2-2 were prepared in the same manner, except that VC was changed to bis(fluorosulfonyl)imide lithium (FSI).
  • FSI bis(fluorosulfonyl)imide lithium
  • Aqueous electrolyte solutions 6-1 to 6-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 6-1 to 6-2 were obtained, respectively.
  • Examples 7-1 to 7-6, Comparative Examples 7-1 to 7-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 7-1 to 7-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 7-1 to 7-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions were prepared in the same manner as Non-aqueous Electrolyte Solutions 2-1 to 2-6 and Comparative Non-aqueous Electrolyte Solutions 2-1 to 2-2, except that VC was changed to lithium difluorophosphate (DFP).
  • DFP lithium difluorophosphate
  • Examples 8-1 to 8-6, Comparative Examples 8-1 to 8-2> Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 8-1 to 8-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 8-1 to 8-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions were prepared in the same manner as Non-aqueous Electrolyte Solutions 2-1 to 2-6 and Comparative Non-aqueous Electrolyte Solutions 2-1 to 2-2, except that VC was changed to lithium fluorosulfonate (FS).
  • FS lithium fluorosulfonate
  • Example 9-1 Liquid 9-1 was prepared.
  • Non-aqueous electrolyte solutions 9-2 to 9-9 were prepared in the same manner as in the preparation of non-aqueous electrolyte solution 9-1, except that the type and content of component (I) (or comparative compound) were changed as shown in Table 9. -17, and comparative non-aqueous electrolytes 9-1 and 9-2 were obtained.
  • Examples 10-1 to 10-6, Comparative Examples 10-1 to 10-2> Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-2) Furthermore, as other additives, non-aqueous electrolyte solutions 9-5, 9-8, 9-9, 9-11, and 9-11 except that VC was added to the concentration shown in Table 10 and dissolved. -14 and 9-15, in the same manner as the preparation of comparative non-aqueous electrolytic solutions 9-1 to 9-2, non-aqueous electrolytic solutions 10-1 to 10-6, comparative non-aqueous electrolytic solutions 10-1 to 10-2 obtained respectively.
  • Examples 11-1 to 11-6, Comparative Examples 11-1 to 11-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 11-1 to 11-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 11-1 to 11-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 11-1 to 11-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 11-1 to 11-2 were obtained in the same manner as preparations of 10-1 to 10-2, respectively.
  • Examples 12-1 to 12-6, Comparative Examples 12-1 to 12-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 12-1 to 12-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 12-1 to 12-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 12-1 to 12-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 12-1 to 12-2 were obtained in the same manner as preparation of 10-1 to 10-2.
  • Examples 13-1 to 13-6 Comparative Examples 13-1 to 13-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 13-1 to 13-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 13-1 to 13-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 13-1 to 13- were prepared in the same manner as non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-2, except that VC was changed to TFOP. 6.
  • Comparative non-aqueous electrolytic solutions 13-1 and 13-2 were obtained, respectively.
  • Examples 14-1 to 14-6, Comparative Examples 14-1 to 14-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 14-1 to 14-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 14-1 to 14-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 14-1 to 14- were prepared in the same manner as non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-2, except that VC was changed to FSI. 6.
  • Comparative non-aqueous electrolytic solutions 14-1 and 14-2 were obtained, respectively.
  • Examples 15-1 to 15-6, Comparative Examples 15-1 to 15-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 15-1 to 15-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 15-1 to 15-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 15-1 to 15- were prepared in the same manner as non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-2, except that VC was changed to DFP. 6.
  • Comparative non-aqueous electrolytic solutions 15-1 and 15-2 were obtained, respectively.
  • Examples 16-1 to 16-6, Comparative Examples 16-1 to 16-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 16-1 to 16-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 16-1 to 16-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 16-1 to 16- were prepared in the same manner as non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-6 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 10-1 to 10-2, except that VC was changed to FS. 6.
  • Comparative non-aqueous electrolytic solutions 16-1 and 16-2 were obtained, respectively.
  • Examples 17-2 to 17-10, Comparative Examples 17-1, 17-2> Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 17-2 to 17-10 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 17-1 and 17-2) In the same manner as in the preparation of non-aqueous electrolyte 17-1, except that the type and content of component (I) (or comparative compound (X-Na)) were changed as shown in Table 17, a non-aqueous electrolyte was prepared. 17-2 to 17-10, and comparative nonaqueous electrolytes 17-1 and 17-2 were obtained.
  • Examples 18-1 to 18-5, Comparative Examples 18-1 to 18-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 18-1 to 18-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 18-1 to 18-2) Furthermore, as other additives, VC was added to the concentration shown in Table 18 and dissolved. Non-aqueous electrolyte solutions 18-1 to 18-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 18-1 to 18-2 were obtained in the same manner as in the preparation of -10 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 17-1 to 17-2, respectively. .
  • Examples 20-1 to 20-5, Comparative Examples 20-1 to 20-2> Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 20-1 to 20-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 20-1 to 20-2) Non-aqueous Electrolyte Solutions 18-1 to 18-5 and Comparative Non-aqueous Electrolytes except that VC was changed to sodium fluorosulfonate (NaSO 3 F), added to the concentration shown in Table 20, and dissolved.
  • Non-aqueous electrolyte solutions 20-1 to 20-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 20-1 to 20-2 were obtained in the same manner as in the preparation of solutions 18-1 to 18-2.
  • Examples 21-1 to 21-5, Comparative Examples 21-1 to 21-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 21-1 to 21-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 21-1 to 21-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 18-1 to 18-5 and comparative Non-aqueous electrolyte solutions 21-1 to 21-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 21-1 to 21-2 were obtained in the same manner as in the preparation of non-aqueous electrolyte solutions 18-1 to 18-2.
  • Examples 22-1 to 22-5, Comparative Examples 22-1 to 22-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 22-1 to 22-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 22-1 to 22-2)
  • Non-aqueous electrolyte solutions 22-1 to 22-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 22-1 to 22-2 were obtained in the same manner as in the preparation of solutions 18-1 to 18-2.
  • Examples 23-1 to 23-5, Comparative Examples 23-1 to 23-2> (Preparation of non-aqueous electrolyte solutions 23-1 to 23-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 23-1 to 23-2)
  • DFOB-Na sodium difluorooxalatoborate
  • Non-aqueous electrolyte solutions 23-1 to 23-5 and comparative non-aqueous electrolyte solutions 23-1 to 23-2 were obtained in the same manner as the aqueous electrolyte solutions 18-1 to 18-2 were prepared.
  • VC vinylene carbonate
  • BOB lithium bis(oxalato)borate
  • DFBOP lithium difluorobis(oxalato)phosphate
  • TFOP lithium tetrafluorooxalatophosphate
  • FSI bis.
  • component (I) represents the concentration relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte. Also, the content of other additives represents the concentration with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte.
  • Lithium ion battery positive electrode preparation of NCM622 positive electrode
  • 90% by mass of LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 powder is mixed with 5% by mass of polyvinylidene fluoride (hereinafter also referred to as PVDF) as a binder and 5% by mass of acetylene black as a conductive material
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • N-methyl-2-pyrrolidone was added to prepare a positive electrode mixture paste. This paste was applied to both sides of an aluminum foil (A1085), dried and pressed, and then punched out to a size of 4 cm ⁇ 5 cm to obtain an NCM622 positive electrode for testing.
  • LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 powder 92.0% by mass of LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 powder was mixed with 3.5% by mass of PVDF as a binder and 4.5% by mass of acetylene black as a conductive material.
  • -2-Pyrrolidone was added to prepare a positive electrode mixture paste. This paste was applied to both sides of an aluminum foil (A1085), dried and pressed, and then punched out to a size of 4 cm ⁇ 5 cm to obtain an NCM811 positive electrode for testing.
  • Sodium ion battery positive electrode preparation of NaNi 0.5 Ti 0.3 Mn 0.2 O 2 positive electrode
  • 90% by mass of NaNi 0.5 Ti 0.3 Mn 0.2 O 2 as a positive electrode active material, 5% by mass of acetylene black as a conductive agent, and 5% by mass of PVDF as a binder are mixed, and A slurry solution was prepared by adding N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent to 50% by mass with respect to the total mass of the positive electrode active material, conductive agent, and binder.
  • This slurry solution was applied onto an aluminum foil as a positive electrode current collector and dried at 150 ° C. for 12 hours to form a positive electrode active material layer on the current collector .
  • a 3Mn0.2O2 positive electrode was obtained.
  • NCM811 was used as the positive electrode and silicon-containing graphite was used as the negative electrode to fabricate non-aqueous electrolyte batteries in the same manner.
  • the non-aqueous electrolytes listed in Tables 9 to 16 were used.
  • a non-aqueous electrolyte battery sodium ion battery
  • the non-aqueous electrolyte battery using the non-aqueous electrolyte containing the component (I) of the present disclosure has a low initial resistance and can suppress an increase in resistance during high-temperature cycles.
  • the high-temperature cycle characteristics are equal to or higher than those of the non-aqueous electrolytic solution of the comparative example that does not contain the component (I) of the present disclosure.
  • non-aqueous electrolyte and a non-aqueous electrolyte battery capable of reducing the initial resistance value and suppressing an increase in resistance during high-temperature cycles.
  • a compound that can be suitably used in the non-aqueous electrolyte it is possible to provide a compound that can be suitably used in the non-aqueous electrolyte.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本開示は、(I)明細書中に記載の一般式(1)で表される化合物、明細書中に記載の一般式(2)で表される化合物、及び明細書中に記載の一般式(3)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含有する非水電解液、少なくとも、正極、負極、セパレータ、及び上記非水電解液を含む、非水電解液電池を提供する。

Description

非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
 本開示は、非水電解液、非水電解液電池、及び化合物に関するものである。
 これまで非水電解液電池のサイクル特性、高温貯蔵特性等、耐久性を改善するための手段として、正極や負極の活物質をはじめとする様々な電池構成要素の最適化が検討されてきた。非水電解液関連技術もその例外ではなく、活性な正極や負極の表面で非水電解液が分解することによる劣化を種々の添加剤で抑制することが提案されている。
 特許文献1には、初期の抵抗特性に優れた非水電解液電池を構成することができる非水電解液として、非水溶媒に電解質が溶解されている非水電解液であって、該非水電解液がさらにスルホニルアミド構造を有する特定の化合物を含有している非水電解液が開示されている。
国際公開第2021/015264号
 しかしながら、本発明者らが検討したところ、特許文献1に記載されているようなスルホニルアミド構造を有する特定の化合物を添加した場合において、初期の抵抗特性は向上できるものの、高温環境下での充放電サイクル時の抵抗上昇を抑制する効果においては検討の余地が残されていることが判った。
 本開示は、上記事情を鑑みてなされたもので、初期抵抗値を低減することができ、且つ、高温サイクル時の抵抗上昇を抑制できる非水電解液、及び非水電解液電池を提供することを目的とする。また、上記非水電解液に好適に用い得る化合物を提供することを目的とする。
 本発明者らは、かかる問題に鑑み、鋭意研究を重ねたところ、
(I)後述の一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び一般式(3)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つ(以降、「成分(I)」と記載する場合がある。)を含有する非水電解液により、初期抵抗値を低減することができ、且つ、高温サイクル時の抵抗上昇を抑制できる非水電解液電池が得られる事を見出し、上記課題を解決した。
 すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題を解決することができることを見出した。
[1]
(I)下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、及び下記一般式(3)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つ
を含有する非水電解液。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[一般式(1)中、M m+はプロトン、金属カチオンまたはオニウムカチオンを表し、mはカチオンの価数を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数2~4のパーフルオロアルケニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミノカルボニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキルカルボニル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、-C(=O)-R’(R’は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基(前記のアルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基は、さらにヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は、-O-(M p+を表し、M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。qは、p×q=1となる数を表す。)、-R-S(=O)(R)、又は-R-P(=O)(R)(R)を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M r+を表し、M r+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。sは、r×s=1となる数を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M t+を表し、M t+はプロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uは、t×u=1となる数を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[一般式(2)中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 nは、1~4の整数である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[一般式(3)中、R、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R11~R14は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。R12とR13は結合して環を形成していてもよい。]
[2]
 前記一般式(1)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、[1]に記載の非水電解液。
[3]
 前記一般式(2)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、[1]又は[2]に記載の非水電解液。
[4]
 前記一般式(3)中のR及びR10のうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、[1]~[3]のいずれか1項に記載の非水電解液。
[5]
 さらに(II)溶質を含有する、[1]~[4]のいずれか1項に記載の非水電解液。
[6]
 さらに(III)非水有機溶媒を含有する、[1]~[5]のいずれか1項に記載の非水電解液。
[7]
 前記(II)溶質が、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiClO、LiCFSO、LiCSO、LiN(SOF)、LiAlO、LiAlCl、LiCl、及びLiIからなる群から選ばれる少なくとも1つ、又は、NaPF、NaBF、NaSbF、NaAsF、NaClO、NaCFSO、NaCSO、NaN(SOF)、NaAlO、NaAlCl、NaCl、及びNaIからなる群から選ばれる少なくとも1つである、[5]に記載の非水電解液。
[8]
 前記(III)非水有機溶媒が、環状エステル、鎖状エステル、環状エーテル、鎖状エーテル、スルホン化合物、スルホキシド化合物、及びイオン液体からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、[6]に記載の非水電解液。
[9]
 前記非水有機溶媒が環状エステルを含み、前記環状エステルが、環状カーボネートを含む、[8]に記載の非水電解液。
[10]
 前記環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、[9]に記載の非水電解液。
[11]
 前記非水有機溶媒が鎖状エステルを含み、前記鎖状エステルが、鎖状カーボネートを含む、[8]に記載の非水電解液。
[12]
 前記鎖状カーボネートが、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びメチルプロピルカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、[11]に記載の非水電解液。
[13]
 非水電解液の総量に対する、前記(I)の含有量が0.01~5.0質量%である、[1]~[12]のいずれか1項に記載の非水電解液。
[14]
 更にビニレンカーボネート、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロオキサラトホウ酸塩、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩、テトラフルオロオキサラトリン酸塩、(ジフルオロホスホリル)(フルオロスルホニル)イミド塩、ジフルオロリン酸塩、フルオロスルホン酸塩、1,3-プロペンスルトン、1,3-プロパンスルトン、1,6-ジイソシアナトヘキサン、エチニルエチレンカーボネート、1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、4-プロピル-1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、メチレンメタンジスルホネート、1,2-エタンジスルホン酸無水物、メタンスルホニルフルオリド、トリス(トリメチルシリル)ボレート、(エトキシ)ペンタフルオロシクロトリホスファゼン、テトラフルオロ(マロナト)リン酸塩、テトラフルオロ(ピコリナト)ホスフェート、1,3-ジメチル-1,3-ジビニル-1,3-ジ(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル)ジシロキサン、テトラビニルシラン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン、フルオロベンゼン、及びシクロヘキシルベンゼンから選ばれる少なくとも1種を含有する、[1]~[13]のいずれか1項に記載の非水電解液。
[15]
 少なくとも、正極、負極、セパレータ、及び[1]~[14]のいずれか1項に記載の非水電解液を含む、非水電解液電池。
[16]
 下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、又は下記一般式(3)で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[一般式(1)中、M m+はプロトン、金属カチオンまたはオニウムカチオンを表し、mはカチオンの価数を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数2~4のパーフルオロアルケニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミノカルボニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキルカルボニル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、-C(=O)-R’(R’は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基(前記のアルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基は、さらにヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は、-O-(M p+を表し、M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。qは、p×q=1となる数を表す。)、-R-S(=O)(R)、又は-R-P(=O)(R)(R)を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M r+を表し、M r+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。sは、r×s=1となる数を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M t+を表し、M t+はプロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uは、t×u=1となる数を表す。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[一般式(2)中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 nは、1~4の整数である。]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[一般式(3)中、R、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R11~R14は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。R12とR13は結合して環を形成していてもよい。]
[17]
 前記一般式(1)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、[16]に記載の化合物。
[18]
 前記一般式(2)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、[16]に記載の化合物。
[19]
 前記一般式(3)中のR及びR10のうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、[16]に記載の化合物。
 本開示によれば、初期抵抗値を低減することができ、且つ、高温サイクル時の抵抗上昇を抑制できる非水電解液及び非水電解液電池を提供する事ができる。また、上記非水電解液に好適に用い得る化合物を提供することができる。
 以下の実施形態における各構成及びそれらの組み合わせは例であり、本開示の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、置換及びその他の変更が可能である。また、本開示は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
 本明細書において、「~」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
 なお、本明細書において、初期抵抗値とは、電池安定化のために最初に行う充放電操作直後の非水電解液電池の抵抗値を表す。具体的には、電池安定化のための3サイクルの充放電操作の後における、最初のインピーダンス測定による抵抗値を指すものである。
〔1.非水電解液〕
 本開示の非水電解液は、(I)上記一般式(1)で表される化合物、上記一般式(2)で表される化合物、及び上記一般式(3)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含有する非水電解液である。
<成分(I)について>
 本開示の非水電解液は、成分(I)である、一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び一般式(3)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む。
 上記成分(I)を含む非水電解液を、非水電解液電池(例えばリチウムイオン二次電池やナトリウムイオン二次電池)に用いると、成分(I)は少なくとも正極上及び負極上のいずれかで分解し、カチオン伝導性の良い皮膜を少なくとも正極及び負極のいずれかの表面に形成する。この皮膜は、非水有機溶媒や溶質と電極活物質との間の直接の接触を抑制し、溶質のカチオン乖離エネルギーを低下させると考えられる。その結果、非水電解液電池の初期抵抗の低下効果を奏し、且つ、高温サイクル時の抵抗上昇を抑制できるものであると本発明者らは推定している。
 以下、一般式(1)で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 一般式(1)中、M m+はプロトン、金属カチオンまたはオニウムカチオンを表し、mはカチオンの価数を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数2~4のパーフルオロアルケニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミノカルボニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキルカルボニル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、-C(=O)-R’(R’は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基(前記のアルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基は、さらにヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は、-O-(M p+を表し、M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。qは、p×q=1となる数を表す。)、-R-S(=O)(R)、又は-R-P(=O)(R)(R)を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M r+を表し、M r+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。sは、r×s=1となる数を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M t+を表し、M t+はプロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uは、t×u=1となる数を表す。
 本明細書において、炭化水素基とは、炭素原子と水素原子が結合したCH構造を有する基を表すものとする。
 一般式(1)中、M m+はプロトン、金属カチオンまたはオニウムカチオンを表し、mはカチオンの価数を表す。
 M m+が金属カチオンを表す場合の金属カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属カチオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属カチオンが挙げられる。
 M m+がオニウムカチオンを表す場合のオニウムカチオンとしては、トリアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルホスホニウムイオン、イミダゾリウムイオン、スピロ骨格を有するアンモニウムイオン等が挙げられる。
 mは、カチオンの価数を表す。M m+が1価のカチオンを表す場合は、mは1であり、M m+が2価のカチオンを表す場合は、mは2である。
 M m+は金属カチオンを表すことであってもよく、リチウムイオン又はナトリウムイオンであってもよく、リチウムイオンであってもよい。
 一般式(1)中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R、Rがハロゲン原子を表す場合のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 R、Rが炭素数1~4のパーフルオロアルキル基を表す場合のパーフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基等が挙げられる。
 R、Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が1~10となる基が挙げられる。
 R、Rが、炭素数が1~10のアルキル基である場合のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-オクチル基、n-デシル基等が挙げられる。
 R、Rが、炭素数が2~10のアルケニル基である場合のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、2-ブテニル基、及び1,3-ブタジエニル基等が挙げられる。
 R、Rが、炭素数が2~10のアルキニル基である場合のアルキニル基としては、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、及び1,1-ジメチル-2-プロピニル基等が挙げられる。
 R、Rが、炭素数が3~10のシクロアルキル基である場合のシクロアルキル基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
 R、Rが、炭素数が3~10のシクロアルケニル基である場合のシクロアルケニル基としては、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
 R、Rが、炭素数が6~10のアリール基である場合のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
 上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 R、Rは、少なくとも1つがハロゲン原子を表すことであってもよく、少なくとも1つがフッ素原子を表すことであってもよく、いずれもがフッ素原子を表すことであってもよい。
 一般式(1)中、Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数2~4のパーフルオロアルケニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミノカルボニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキルカルボニル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、-C(=O)-R’(R’は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基(前記のアルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基は、さらにヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は、-O-(M p+を表し、M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。qは、p×q=1となる数を表す。)、-R-S(=O)(R)、又は-R-P(=O)(R)(R)を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M r+を表し、M r+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。sは、r×s=1となる数を表す。
 R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M t+を表し、M t+はプロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uは、t×u=1となる数を表す。
 Rがハロゲン原子を表す場合のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 Rが炭素数1~4のパーフルオロアルキル基を表す場合のパーフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基等が挙げられる。
 Rが炭素数2~4のパーフルオロアルケニル基を表す場合のパーフルオロアルケニル基としては、-CF=CF基、-CFCF=CF基、-CF=CFCF基等が挙げられる。
 Rが炭素数2~4のパーフルオロアルキニル基を表す場合のパーフルオロアルキニル基としては、フルオロエチニル基、3,3,3-トリフルオロプロピニル基等が挙げられる。
 Rが炭素数2~4のパーフルオロアルキルカルボニル基を表す場合のパーフルオロアルキルカルボニル基としては、-C(=O)CF基、-C(=O)CFCF基等が挙げられる。
 Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が1~10となる基が挙げられる。
 炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の具体例としては、上述のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の例が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられ、ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には下記1)~4)の基が挙げられる。
1)上記炭素数1~10の炭化水素基の任意の水素原子がシアノ基、チオール基、アミノ基等ヘテロ原子含有基で置換された基
2)上記炭素数1~10の炭化水素基中の任意の炭素原子がカルボニル炭素(C=O)である基
3)炭素数3~10の複素環基
4)上記炭素数1~10の炭化水素基中の任意の炭素原子-炭素原子結合間にヘテロ原子が含まれる基
 上記2)において、炭化水素基中の任意の炭素原子がカルボニル炭素(C=O)である基としては、炭素数2~10のアルキルカルボニル基、炭素数3~10のアルケニルカルボニル基、炭素数3~10のアルキニルカルボニル基、炭素数4~10のシクロアルキルカルボニル基、炭素数4~10のシクロアルケニルカルボニル基、炭素数7~10のアリールカルボニル基等が挙げられる。
 上記3)において、炭素数3~10の複素環基としては、飽和複素環基であっても不飽和複素環基であってもよい。
 飽和複素環基としては、5員環又は6員環の飽和複素環基が好ましく、例えば、テトラヒドロフラン、ピロリジン、テトラヒドロピラン、ピぺリジン等から水素原子を1つ除した基が挙げられる。
 不飽和複素環基としては、5員環又は6員環の不飽和複素環基が好ましく、例えば、フラン、オキサゾール、イソオキサゾール、ピロール、チオフェン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン等から水素原子を1つ除した基が挙げられる。
 なお、複素環を形成する炭素原子は、カルボニル炭素であってもよく、例えば、複素環基が環状エステル基であってもよい。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。言い換えると、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 また、炭化水素基は、置換基を有していても良い。置換基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子が挙げられる。
 炭化水素基における置換基を含めた炭素数は1~10である。
 Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が1~10となる基が挙げられる。
 炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の具体例としては、上述のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の例が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられ、ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には上記1)~4)の基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。言い換えると、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 また、炭化水素基は、置換基を有していても良い。置換基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子が挙げられる。
 炭化水素基における置換基を含めた炭素数は1~10である。
 Rが、炭素数が1~10のアルコキシ基を表す場合の炭素数が1~10のアルコキシ基における炭素数1~10のアルキル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が1~10のアルキル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基を表す場合の炭素数が2~10のアルケニルオキシ基における炭素数2~10のアルケニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が2~10のアルケニル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基を表す場合の炭素数が2~10のアルキニルオキシ基における炭素数2~10のアルキニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が2~10のアルキニル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が6~10のアリールオキシ基を表す場合の炭素数が6~10のアリールオキシ基における炭素数6~10のアリール基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が6~10のアリール基と同様のものが挙げられる。
 M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。
 M p+が金属カチオンを表す場合の金属カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属カチオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属カチオンが挙げられる。
 M p+がオニウムカチオンを表す場合のオニウムカチオンとしては、トリアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルホスホニウムイオン、イミダゾリウムイオン、スピロ骨格を有するアンモニウムイオン等が挙げられる。
 pは、カチオンの価数を表す。M p+が1価のカチオンを表す場合は、pは1であり、M p+が2価のカチオンを表す場合は、pは2である。
 M p+は金属カチオンを表すことであってもよく、リチウムイオン電池用途に使用する場合は、リチウムイオンであることがより好ましく、ナトリウムイオン電池用途に使用する場合は、ナトリウムイオンであることがより好ましい。
 Rが-R-S(=O)(R)を表す場合の当該基中、Rは、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基は、ヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rが炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基を表す場合のパーフルオロアルキレン基としては、ジフルオロメチレン基、テトラフルオロエチレン基、ヘキサフルオロプロピレン基等が挙げられる。
 Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数2~10のアルケニレン基、炭素数2~10のアルキニレン基、炭素数3~10のシクロアルキレン基、炭素数3~10のシクロアルケニレン基、炭素数6~10のアリーレン基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が10以下となる基が挙げられる。
 炭素数1~10のアルキレン基、炭素数2~10のアルケニレン基、炭素数2~10のアルキニレン基、炭素数3~10のシクロアルキレン基、炭素数3~10のシクロアルケニレン基、及び炭素数6~10のアリーレン基の具体例としては、上述のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の例から水素原子を1つ除した基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
 ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には上記1)~4)の基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。言い換えると、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 また、炭化水素基は、置換基を有していても良い。置換基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子が挙げられる。
 炭化水素基における置換基を含めた炭素数は1~10である。
 Rは、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、炭素数1~3のアルキレン基、炭素数6~10のアリーレン基であってもよく、ジフルオロメチレン基、メチレン基、又はフェニレン基であってもよい。
 Rが-R-S(=O)(R)を表す場合の当該基中、Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基は、ヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M p+を表し、M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。qは、p×q=1となる数を表す。
 Rがハロゲン原子を表す場合のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 Rが炭素数1~4のパーフルオロアルキル基を表す場合のパーフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基等が挙げられる。
 Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が10以下となる基が挙げられる。
 炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の具体例としては、上述のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の例が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
 ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には上記1)~4)の基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。言い換えると、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であることが好ましい。
 また、炭化水素基は、置換基を有していても良い。置換基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子が挙げられる。
 炭化水素基における置換基を含めた炭素数は1~10である。
 Rが、炭素数が1~10のアルコキシ基を表す場合の炭素数が1~10のアルコキシ基における炭素数1~10のアルキル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が1~10のアルキル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基を表す場合の炭素数が2~10のアルケニルオキシ基における炭素数2~10のアルケニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が2~10のアルケニル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基を表す場合の炭素数が2~10のアルキニルオキシ基における炭素数2~10のアルキニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が2~10のアルキニル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基を表す場合の炭素数が3~10のシクロアルコキシ基における炭素数3~10のシクロアルキル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が3~10のシクロアルキル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基を表す場合の炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基における炭素数3~10のシクロアルケニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が3~10のシクロアルケニル基と同様のものが挙げられる。
 Rが、炭素数が6~10のアリールオキシ基を表す場合の炭素数が6~10のアリールオキシ基における炭素数6~10のアリール基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が6~10のアリール基と同様のものが挙げられる。
 M r+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。
 M r+が金属カチオンを表す場合の金属カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属カチオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属カチオンが挙げられる。
 M r+がオニウムカチオンを表す場合のオニウムカチオンとしては、トリアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルホスホニウムイオン、イミダゾリウムイオン、スピロ骨格を有するアンモニウムイオン等が挙げられる。
 rは、カチオンの価数を表す。M r+が1価のカチオンを表す場合は、rは1であり、M r+が2価のカチオンを表す場合は、rは2である。
 M r+は金属カチオンを表すことであってもよく、リチウムイオン電池用途に使用する場合は、リチウムイオンであることがより好ましく、ナトリウムイオン電池用途に使用する場合は、ナトリウムイオンであることがより好ましい。
 Rは、フッ素原子、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基又は-O(M r+(M r+は金属カチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。sはr×s=1となる数を表す。)であってもよく、フッ素原子、メチル基、又は-OLiであってもよい。
 Rが-R-P(=O)(R)(R)を表す場合の当該基中、Rは、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基は、ヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 Rが表す炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、及び炭素数1~10の炭化水素基としては、上述のRとしての炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、及び炭素数1~10の炭化水素基と同様の基が挙げられる。
 Rは炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、炭素数1~3のアルキレン基、炭素数6~10のアリーレン基であってもよく、ジフルオロメチレン基、メチレン基、又はフェニレン基であってもよく、メチレン基であってもよい。
 Rが-R-P(=O)(R)(R)を表す場合の当該基中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M t+を表し、M t+はプロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uは、t×u=1となる数を表す。
 R、Rがハロゲン原子を表す場合のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 R、Rが炭素数1~4のパーフルオロアルキル基を表す場合のパーフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基等が挙げられる。
 R、Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が10以下となる基が挙げられる。
 炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の具体例としては、上述のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、及び炭素数6~10のアリール基の例が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられ、ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には上述の1)~4)の基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。言い換えると、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 また、炭化水素基は、置換基を有していても良い。置換基としては、特に限定されないが、例えば、アルキル基、ハロゲン原子が挙げられる。
 炭化水素基における置換基を含めた炭素数は1~10である。
 R、Rが、炭素数が1~10のアルコキシ基を表す場合の炭素数が1~10のアルコキシ基における炭素数1~10のアルキル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が1~10のアルキル基と同様のものが挙げられる。
 R、Rが、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基を表す場合の炭素数が2~10のアルケニルオキシ基における炭素数2~10のアルケニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が2~10のアルケニル基と同様のものが挙げられる。
 R、Rが、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基を表す場合の炭素数が2~10のアルキニルオキシ基における炭素数2~10のアルキニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が2~10のアルキニル基と同様のものが挙げられる。
 R、Rが、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基を表す場合の炭素数が3~10のシクロアルコキシ基における炭素数3~10のシクロアルキル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が3~10のシクロアルキル基と同様のものが挙げられる。
 R、Rが、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基を表す場合の炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基における炭素数3~10のシクロアルケニル基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が3~10のシクロアルケニル基と同様のものが挙げられる。
 R、Rが、炭素数が6~10のアリールオキシ基を表す場合の炭素数が6~10のアリールオキシ基における炭素数6~10のアリール基としては、上記R、Rの炭素数1~10の炭化水素基としての炭素数が6~10のアリール基と同様のものが挙げられる。
 M t+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。
 M t+が金属カチオンを表す場合の金属カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属カチオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属カチオンが挙げられる。
 M t+がオニウムカチオンを表す場合のオニウムカチオンとしては、トリアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルホスホニウムイオン、イミダゾリウムイオン、スピロ骨格を有するアンモニウムイオン等が挙げられる。
 tは、カチオンの価数を表す。M t+が1価のカチオンを表す場合は、tは1であり、M t+が2価のカチオンを表す場合は、tは2である。
 M t+は金属カチオンを表すことであってもよく、リチウムイオン又はナトリウムイオンであってもよく、リチウムイオンであってもよい。
 R、Rは、炭素数1~3のアルコキシ基、アリールオキシ基、又は-O(M t+(M t+は金属カチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uはt×u=1となる数を表す。)であってもよく、フェニルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基、又は-OLiであってもよく、エトキシ基、又は-OLiであってもよい。
 Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、シアノ基、炭素数1~4の炭化水素基、-R-S(=O)(R)で表される基、又は、-R-P(=O)(R)(R)で表される基であってもよく、フッ素原子、塩素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、ビニル基、-CH-S(=O)OLi、-CH-S(=O)CH、-CH-P(=O)(OLi)、-CH-P(=O)(OCH、又は、-CH-P(=O)(OCHCHであってもよく、フッ素原子、トリフルオロメチル基、シアノ基、又はビニル基であってもよく、フッ素原子、トリフルオロメチル基又はシアノ基であってもよい。
 一般式(1)で表される化合物の具体例を下記に示すが、これらに限定されるものではない。以下の構造式中、Meはメチル基、Etはエチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 以下、一般式(2)で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 一般式(2)中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 nは、1~4の整数である。
 一般式(2)中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基を表す。
 R、Rがハロゲン原子を表す場合のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 R、Rが炭素数1~4のパーフルオロアルキル基を表す場合のパーフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基等が挙げられる。
 R、Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が10以下となる基が挙げられる。
 R、Rが表す炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基としては、上述の一般式(1)中のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
 ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には上記1)~4)の基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。具体的には、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 R、Rは、少なくとも1つがハロゲン原子を表すことであってもよく、少なくとも1つがフッ素原子を表すことであってもよく、いずれもがフッ素原子を表すことであってもよい。
 一般式(2)中、R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R~Rが炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が10以下となる基が挙げられる。
 R~Rが表す炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基としては、上述の一般式(1)中のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
 ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には上記1)~4)の基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。言い換えると、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 R~Rは、炭素数1~3のアルキル基であってもよく、メチル基であってもよい。
 一般式(2)中、nは、1~4の整数であり、1又は2であってもよく、1であってもよい。
 一般式(2)で表される化合物の具体例を下記に示すが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 以下、一般式(3)で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 一般式(3)中、R、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
 R11~R14は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。R12とR13は結合して環を形成していてもよい。
 一般式(3)中、R、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基を表す。
 R、R10がハロゲン原子を表す場合のハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 R、R10が炭素数1~4のパーフルオロアルキル基を表す場合のパーフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基等が挙げられる。
 R、R10が炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が10以下となる基が挙げられる。
 R、R10が表す炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基としては、上述の一般式(1)中のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ヘテロ原子を有していてもよい。ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子等が挙げられる。
 ヘテロ原子を有する炭化水素基としては、具体的には上記1)~4)の基が挙げられる。
 上記炭化水素基は、ハロゲン原子を有していてもよい。言い換えると、上記炭化水素基の任意の水素原子はハロゲン原子で置換されていてもよい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子であってもよい。
 R、R10は、少なくとも1つがハロゲン原子を表すことであってもよく、少なくとも1つがフッ素原子を表すことであってもよく、いずれもがフッ素原子を表すことであってもよい。
 一般式(3)中、R11~R14は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基を表す。R12とR13は結合して環を形成していてもよい。
 R11~R14が炭素数1~10の炭化水素基を表す場合の炭化水素基としては、炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基、及びこれらの基を組み合わせて炭素数が10以下となる基が挙げられる。
 R11~R14が表す炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基としては、上述の一般式(1)中のR、Rとしての炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルキニル基、炭素数3~10のシクロアルキル基、炭素数3~10のシクロアルケニル基、炭素数6~10のアリール基が挙げられる。
 R12とR13が結合して環を形成する場合、一般式(3)中のR12と結合する窒素原子、R13と結合する窒素原子、及びこれら2つの窒素原子と結合する炭素原子と共に、5員環又は6員環を形成してもよく、イミダゾール環を形成してもよい。
 R11~R14は、R11、R14が炭素数1~3のアルキル基を表し、R12とR13が結合してイミダゾール環を形成することであってもよい。
 一般式(3)で表される化合物の具体例を下記に示すが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 上記成分(I)としては、上記一般式(1)で表される化合物であってもよい。
 本開示の非水電解液において、非水電解液の総量(100質量%)に対する、上記成分(I)の総量(以降、「(I)の濃度」とも記載する。)は、下限が0.01質量%以上であってもよく、0.05質量%以上であってもよく、0.1質量%以上であってもよい。(I)の濃度の上限は、5.0質量%以下であってもよく、2.5質量%以下であってもよく、1.8質量%以下であってもよい。
 (I)の濃度を0.01質量%以上とすることで、該非水電解液を用いた非水電解液電池の初期抵抗上昇を抑制する効果が得られ易い。一方、(I)の濃度を5.0質量%以下とすることで、該非水電解液の粘度上昇を抑制でき、該非水電解液を用いた非水電解液電池の抵抗上昇抑制効果が得られ易くなる。
 本開示の非水電解液は、成分(I)として、一種類の化合物を単独で用いても良く、二種類以上の化合物を用途に合わせて任意の組み合わせ、比率で混合して用いても良い。
 一般式(1)で示される化合物は種々の方法により製造できる。製造法としては、特に限定されることはない。
 例えば、アクリル酸の金属塩やトリフルオロ酢酸の金属塩等とフルオロスルホニルイソシアネート等とを反応させることにより得ることができる。
 一般式(2)で示される化合物は種々の方法により製造できる。製造法としては、特に限定されることはない。
 例えば、トリメチルグリシン等とフルオロスルホニルイソシアネート等とを反応させることにより得ることができる。
 一般式(3)で示される化合物は種々の方法により製造できる。製造法としては、特に限定されることはない。
 例えば、イミダゾールカルボン酸等とフルオロスルホニルイソシアネート等とを反応させることによりで得ることができる。
 なお、本開示は、上記一般式(1)で表される化合物、上記一般式(2)で表される化合物、及び上記一般式(3)で表される化合物にも関する。
 上記化合物は、非水電解液において添加剤として好適に用いられる。
<(II)溶質について>
 本開示の非水電解液は、さらに(II)溶質(以降、「成分(II)」と記載する場合がある。)を含有してもよい。
 溶質としては特に限定されないが、イオン性塩であってもよく、フッ素を含むイオン性塩であってもよい。
 溶質としては、例えば、リチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、及び四級アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種のカチオンと、ヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、過塩素酸アニオン、ヘキサフルオロヒ酸アニオン、ヘキサフルオロアンチモン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドアニオン、(トリフルオロメタンスルホニル)(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドアニオン、ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン、(トリフルオロメタンスルホニル)(フルオロスルホニル)イミドアニオン、(ペンタフルオロエタンスルホニル)(フルオロスルホニル)イミドアニオン、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドアニオンからなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオンの対からなるイオン性塩が挙げられる。
 溶質が、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiClO、LiCFSO、LiCSO、LiN(SOF)、LiAlO、LiAlCl、LiCl、及びLiIからなる群から選ばれる少なくとも1つ、又は、NaPF、NaBF、NaSbF、NaAsF、NaClO、NaCFSO、NaCSO、NaN(SOF)2、NaAlO、NaAlCl、NaCl、及びNaIからなる群から選ばれる少なくとも1つであってもよい。
 これらの溶質は、一種類を単独で用いても良く、二種類以上を用途に合わせて任意の組合せ、比率で混合して用いても良い。
 中でも、非水電解液電池としてのエネルギー密度、出力特性、寿命等から考えると、カチオンは、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、及び四級アンモニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよく、アニオンは、ヘキサフルオロリン酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン、及びビス(フルオロスルホニル)イミドアニオンからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
 本開示の非水電解液中の溶質の総量(以降、「溶質濃度」とも記載する。)は、特に制限はないが、下限は0.5mol/L以上であってもよく、0.7mol/L以上であってもよく、0.9mol/L以上であってもよい。また、溶質濃度の上限は5.0mol/L以下であってもよく、4.0mol/L以下であってもよく、2.0mol/L以下であってもよい。溶質濃度を0.5mol/L以上とすることでイオン伝導度が低下することによる非水電解液電池のサイクル特性、出力特性の低下を抑制し易く、5.0mol/L以下とすることで非水電解液の粘度が上昇することによるイオン伝導度の低下、非水電解液電池のサイクル特性、出力特性の低下を抑制し易い。
<(III)非水有機溶媒について>
 本開示の非水電解液は、さらに(III)非水有機溶媒(以降、「成分(III)」と記載する場合がある。)を含有してもよい。非水有機溶媒の種類は、特に限定されず、任意の非水有機溶媒を用いることができる。
 非水有機溶媒は、環状エステル、鎖状エステル、環状エーテル、鎖状エーテル、スルホン化合物、スルホキシド化合物、及びイオン液体からなる群から選ばれる少なくとも1つであってもよい。
 具体的には、エチルメチルカーボネート(以降「EMC」とも記載する。)、ジメチルカーボネート(以降「DMC」とも記載する。)、ジエチルカーボネート(以降「DEC」とも記載する。)、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、2,2,2-トリフルオロエチルメチルカーボネート、2,2,2-トリフルオロエチルエチルカーボネート、2,2,2-トリフルオロエチルプロピルカーボネート、ビス(2,2,2-トリフルオロエチル)カーボネート、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-プロピルメチルカーボネート、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-プロピルエチルカーボネート、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-プロピルプロピルカーボネート、ビス(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-プロピル)カーボネート、エチレンカーボネート(以降「EC」とも記載する。)、プロピレンカーボネート(以降「PC」とも記載する。)、ブチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート(以降「FEC」とも記載する。)、ジフルオロエチレンカーボネート、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2-フルオロプロピオン酸メチル、2-フルオロプロピオン酸エチル、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、フラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、プロピオニトリル、ジメチルスルホキシド、スルホラン、γ-ブチロラクトン、及びγ-バレロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
 また、本開示においては、非水有機溶媒として、塩構造を採るイオン液体を用いても良い。
 非水有機溶媒が、環状エステル及び鎖状エステルからなる群から選ばれる少なくとも1種であると、低温での入出力特性に優れる。
 また、上記非水有機溶媒は、環状カーボネート及び鎖状カーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種であると、高温でのサイクル特性に優れる。
 非水有機溶媒が環状エステルを含み、前記環状エステルが、環状カーボネートであってもよい。
 上記環状カーボネートの具体例として、EC、PC、ブチレンカーボネート、FEC等が挙げられ、中でもEC、PC、及びFECからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
 非水有機溶媒が鎖状エステルを含み、前記鎖状エステルが、鎖状カーボネートであってもよい。
 上記鎖状カーボネートの具体例として、EMC、DMC、DEC、メチルプロピルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、2,2,2-トリフルオロエチルメチルカーボネート、2,2,2-トリフルオロエチルエチルカーボネート、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-プロピルメチルカーボネート、及び1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-1-プロピルエチルカーボネート等が挙げられ、中でもEMC、DMC、DEC、及びメチルプロピルカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種であってもよい。
 また、上記エステルの具体例として、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、2-フルオロプロピオン酸メチル、2-フルオロプロピオン酸エチル、及び3,3,3-トリフルオロプロピオン酸メチル等が挙げられる。
<その他の添加剤について>
 本開示の要旨を損わない限りにおいて、本開示の非水電解液に一般に用いられる添加成分を任意の比率でさらに添加しても良い。
 その他の添加剤の具体例としては、シクロヘキシルベンゼン、シクロヘキシルフルオロベンゼン、フルオロベンゼン、ビフェニル、ジフルオロアニソール、tert-ブチルベンゼン、tert-アミルベンゼン、2-フルオロトルエン、2-フルオロビフェニル、ビニレンカーボネート、ジメチルビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、trans-ジフルオロエチレンカーボネート、メチルプロパルギルカーボネート、エチルプロパルギルカーボネート、ジプロパルギルカーボネート、無水マレイン酸、無水コハク酸、プロパンサルトン、1,3-プロパンスルトン、1,3-プロペンスルトン、ブタンスルトン、1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、4-プロピル-1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、1,2-エタンジスルホン酸無水物、メチレンメタンジスルホネート、ジメチレンメタンジスルホネート、トリメチレンメタンジスルホネート、メタンスルホン酸メチル、1,6-ジイソシアナトヘキサン、トリス(トリメチルシリル)ボレート、スクシノニトリル、(エトキシ)ペンタフルオロシクロトリホスファゼン、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸ナトリウム、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸カリウム、ジフルオロオキサラトホウ酸リチウム、ジフルオロオキサラトホウ酸ナトリウム、ジフルオロオキサラトホウ酸カリウム、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム、ビス(オキサラト)ホウ酸ナトリウム、ビス(オキサラト)ホウ酸カリウム、テトラフルオロオキサラトリン酸リチウム、テトラフルオロオキサラトリン酸ナトリウム、テトラフルオロオキサラトリン酸カリウム、トリス(オキサラト)リン酸リチウム、トリス(オキサラト)リン酸ナトリウム、トリス(オキサラト)リン酸カリウム、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、ジフルオロリン酸カリウム、モノフルオロリン酸リチウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、フルオロスルホン酸リチウム、フルオロスルホン酸ナトリウム、フルオロスルホン酸カリウム、ビス(ジフルオロホスホリル)イミドリチウム、ビス(ジフルオロホスホリル)イミドナトリウム、ビス(ジフルオロホスホリル)イミドカリウム、メタンスルホニルフルオリド、エテンスルホニルフルオリド、ジフルオロリン酸フェニル、等の過充電防止効果、負極皮膜形成効果や正極保護効果を有する化合物が挙げられる。
 本開示の非水電解液は、ビニレンカーボネート、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロオキサラトホウ酸塩、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩、テトラフルオロオキサラトリン酸塩、(ジフルオロホスホリル)(フルオロスルホニル)イミド塩、ジフルオロリン酸塩、フルオロスルホン酸塩、1,3-プロペンスルトン、1,3-プロパンスルトン、1,6-ジイソシアナトヘキサン、エチニルエチレンカーボネート、1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、4-プロピル-1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、メチレンメタンジスルホネート、1,2-エタンジスルホン酸無水物、メタンスルホニルフルオリド、トリス(トリメチルシリル)ボレート、(エトキシ)ペンタフルオロシクロトリホスファゼン、テトラフルオロ(マロナト)リン酸塩、テトラフルオロ(ピコリナト)ホスフェート、1,3-ジメチル-1,3-ジビニル-1,3-ジ(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル)ジシロキサン、テトラビニルシラン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン、フルオロベンゼン、及びシクロヘキシルベンゼンから選ばれる少なくとも1種を含有していてもよい。上記添加剤の非水電解液中の含有量は、非水電解液の総量に対して、0.01質量%以上、5.0質量%以下であってもよい。
 本開示の非水電解液は、その他の添加剤として、下記一般式(4)で表される化合物を含んでもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[一般式(4)中、R101~R103は、それぞれ独立に、フッ素原子、炭素原子数1~10の直鎖若しくは炭素原子数3~10の分岐状のアルキル基、炭素原子数1~10の直鎖若しくは炭素原子数3~10の分岐状のアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数2~10のアルケニルオキシ基、炭素原子数2~10のアルキニル基、炭素原子数2~10のアルキニルオキシ基、炭素原子数3~10のシクロアルキル基、炭素原子数3~10のシクロアルコキシ基、炭素原子数3~10のシクロアルケニル基、炭素原子数3~10のシクロアルケニルオキシ基、炭素原子数6~10のアリール基、及び炭素原子数6~10のアリールオキシ基から選ばれる有機基であり、その有機基中、フッ素原子、酸素原子又は不飽和結合が存在することもできる。ただし、R101~R103の少なくとも1つはフッ素原子である。
 Mm+は、アルカリ金属カチオン、アルカリ土類金属カチオン、又はオニウムカチオンであり、mは該当するカチオンの価数と同数の整数を表す。]
 一般式(4)で表される化合物(イミドアニオンを有する塩)が、少なくとも1つのP-F結合又はS-F結合を有すると、優れた低温特性が得られる。上記イミドアニオンを有する塩中のP-F結合やS-F結合の数が多いほど低温特性を更に向上することができるため、上記一般式(4)で表されるイミドアニオンを有する塩において、R101~R103が全てフッ素原子である化合物であってもよい。
 また、上記一般式(4)で表されるイミドアニオンを有する塩において、
101~R103の少なくとも1つがフッ素原子であり、
101~R103の少なくとも1つがフッ素原子を含んでいてもよい炭素原子数6以下の炭化水素基から選ばれる化合物であってもよい。
 また、上記一般式(4)で表されるイミドアニオンを有する塩において、
101~R103の少なくとも1つがフッ素原子であり、
101~R103の少なくとも1つが、メチル基、メトキシ基、エチル基、エトキシ基、プロピル基、プロポキシ基、ビニル基、アリル基、アリルオキシ基、エチニル基、2-プロピニル基、2-プロピニルオキシ基、フェニル基、フェニルオキシ基、2,2-ジフルオロエチル基、2,2-ジフルオロエチルオキシ基、2,2,2-トリフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチルオキシ基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピルオキシ基、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル基、及び1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピルオキシ基から選ばれる化合物であってもよい。
 上記一般式(4)で表されるイミドアニオンを有する塩の対カチオンMm+が、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、及びテトラアルキルアンモニウムイオンからなる群から選ばれてもよい。
 また、上記一般式(4)において、R101~R103で表される、アルキル基及びアルコキシ基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基、ペンチル基、2,2-ジフルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、及び1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル基等の炭素原子数が1~10のアルキル基や含フッ素アルキル基、及びこれらの基から誘導されるアルコキシ基が挙げられる。
 アルケニル基及びアルケニルオキシ基としては、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、2-ブテニル基、及び1,3-ブタジエニル基等の炭素原子数が2~10のアルケニル基や含フッ素アルケニル基、及びこれらの基から誘導されるアルケニルオキシ基が挙げられる。
 アルキニル基及びアルキニルオキシ基としては、エチニル基、2-プロピニル基、及び1,1-ジメチル-2-プロピニル基等の炭素原子数が2~10のアルキニル基や含フッ素アルキニル基、及びこれらの基から誘導されるアルキニルオキシ基が挙げられる。
 シクロアルキル基及びシクロアルコキシ基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等の炭素原子数が3~10のシクロアルキル基や含フッ素シクロアルキル基、及びこれらの基から誘導されるシクロアルコキシ基が挙げられる。
 シクロアルケニル基及びシクロアルケニルオキシ基としては、シクロペンテニル基、及びシクロヘキセニル基等の炭素原子数が3~10のシクロアルケニル基や含フッ素シクロアルケニル基、及びこれらの基から誘導されるシクロアルケニルオキシ基が挙げられる。
 アリール基及びアリールオキシ基としては、フェニル基、トリル基、及びキシリル基等の炭素原子数が6~10のアリール基や含フッ素アリール基、及びこれらの基から誘導されるアリールオキシ基が挙げられる。
 上記一般式(4)で表されるイミドアニオンを有する塩の具体例及び合成方法は、国際公開第2017/111143号に記載されているものを挙げることができる。
 当該その他の添加剤(上記一般式(4)で表されるイミドアニオンを有する塩)の非水電解液中の含有量は、非水電解液の総量に対して、0.01質量%以上、8.0質量%以下であってもよい。
 また、溶質として挙げられたイオン性塩は、0.5mol/Lよりも非水電解液中の含有量が少ない場合に、“その他の添加剤”として負極皮膜形成効果や正極保護効果を発揮し得る。この場合、非水電解液中の含有量が0.01質量%~5.0質量%であってもよい。
 この場合のイオン性塩としては、例えば、非水電解液電池がリチウムイオン電池の場合には、ヘキサフルオロリン酸リチウム、テトラフルオロホウ酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム、ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(フルオロスルホニル)イミドリチウム等が挙げられ、非水電解液電池がナトリウムイオン電池の場合には、ヘキサフルオロリン酸ナトリウム、テトラフルオロホウ酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドナトリウム、ビス(フルオロスルホニル)イミドナトリウム、(トリフルオロメタンスルホニル)(フルオロスルホニル)イミドナトリウム等が挙げられる。
 また、上記溶質以外のアルカリ金属塩を添加剤として用いてもよい。
 具体的には、アクリル酸リチウム、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸リチウム、メタクリル酸ナトリウムなどのカルボン酸塩、リチウムメチルサルフェート、ナトリウムメチルサルフェート、リチウムエチルサルフェート、ナトリウムエチルサルフェートなどの硫酸エステル塩などが挙げられる。
 本開示の非水電解液は、上記その他の添加剤の中でも、電池の耐久性(寿命)向上の観点から、非水電解液電池がリチウムイオン電池の場合には、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ビス(オキサラト)ホウ酸リチウム、ジフルオロオキサラトホウ酸リチウム、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム、テトラフルオロオキサラトリン酸リチウム、ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム、(ジフルオロホスホリル)(フルオロスルホニル)イミドリチウム、ジフルオロリン酸リチウム、フルオロスルホン酸リチウム、1,3-プロペンスルトン、1,3-プロパンスルトン、1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、1,2-エタンジスルホン酸無水物、及び4-プロピル-1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシドから選ばれる少なくとも1種を、前記非水電解液の総量に対して0.01~5.0質量%含有してもよい。
 非水電解液電池がナトリウムイオン電池の場合には、ビニレンカーボネート、フルオロエチレンカーボネート、ビス(オキサラト)ホウ酸ナトリウム、ジフルオロオキサラトホウ酸ナトリウム、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸ナトリウム、テトラフルオロオキサラトリン酸ナトリウム、ビス(フルオロスルホニル)イミドナトリウム、(ジフルオロホスホリル)(フルオロスルホニル)イミドナトリウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、フルオロスルホン酸ナトリウム、1,3-プロペンスルトン、1,3-プロパンスルトン、1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、1,2-エタンジスルホン酸無水物、及び4-プロピル-1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシドから選ばれる少なくとも1種を、前記非水電解液の総量に対して0.01~5.0質量%含有してもよい。
 また、本開示の非水電解液は、ポリマーを含む事もでき、ポリマー電池と呼ばれる非水電解液電池に使用される場合のように非水電解液をゲル化剤や架橋ポリマーにより擬固体化して使用することも可能である。ポリマー固体電解質には、可塑剤として非水有機溶媒を含有するものも含まれる。
 上記ポリマーは、上記一般式(1)、(2)、又は(3)で表される化合物、上記溶質及び上記その他の添加剤を溶解できる非プロトン性のポリマーであれば特に限定されるものではない。例えば、ポリエチレンオキシドを主鎖又は側鎖に持つポリマー、ポリビニリデンフルオライドのホモポリマー又はコポリマー、メタクリル酸エステルポリマー、ポリアクリロニトリルなどが挙げられる。これらのポリマーに可塑剤を加える場合は、上記の非水有機溶媒のうち非プロトン性非水有機溶媒であってもよい。
〔2.非水電解液電池〕
 本開示の非水電解液電池は、少なくとも、上記の本開示の非水電解液と、負極と、正極と、セパレータとを含む。さらには外装体等を含んでもよい。
 負極としては、特に限定されないが、リチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、又はアルカリ土類金属イオンが、可逆的に挿入-脱離可能な材料が用いられてもよい。
 例えばカチオンがリチウム主体となるリチウムイオン二次電池の場合、負極を構成する負極活物質としては、リチウムイオンのドープ・脱ドープが可能なものであり、例えばX線回折における格子面(002面)のd値が0.340nm以下の炭素材料、X線回折における格子面(002面)のd値が0.340nmを超える炭素材料、Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属の酸化物、Si、Sn、Alから選ばれる1種以上の金属若しくはこれら金属を含む合金又はこれら金属若しくは合金とリチウムとの合金、及びリチウムチタン酸化物から選ばれる少なくとも1種を含有するものが挙げられる。これら負極活物質は、1種を単独で用いることができ、2種以上を組合せて用いることもできる。また、リチウム金属、金属窒化物、スズ化合物、導電性高分子等を用いてもよい。
 例えばカチオンがナトリウム主体となるナトリウムイオン二次電池の場合、負極を構成する負極活物質としては、ナトリウム金属、ナトリウム金属とスズ等の他の金属との合金、金属間化合物、ハードカーボンをはじめとする種々のカーボン材料、酸化チタン等の金属酸化物、金属窒化物、スズ(単体)、スズ化合物、活性炭、導電性ポリマー等が挙げられる。これらの他にも、赤リン、黒リン等のリン(単体)、Co-P、Cu-P、Sn-P、Ge-P、Mo-P等のリン化合物、アンチモン(単体)、Sb/C、Bi-Sb等のアンチモン化合物等が用いてもよい。これら負極活物質は1種類を単独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。
 正極としては、特に限定されないが、リチウムイオンやナトリウムイオンを始めとするアルカリ金属イオン、又はアルカリ土類金属イオンが、可逆的に挿入-脱離可能な材料を用いてもよい。
 例えばカチオンがリチウムの場合、正極材料として、LiCoO、LiNiO、LiMnO、LiMn等のリチウム含有遷移金属複合酸化物、それらのリチウム含有遷移金属複合酸化物のCo、Mn、Ni等の遷移金属が複数混合したもの、それらのリチウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属の一部が他の遷移金属以外の金属に置換されたもの、オリビンと呼ばれるLiFePO、LiCoPO、LiMnPO等の遷移金属のリン酸化合物、TiO、V、MoO等の酸化物、TiS、FeS等の硫化物、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等を用いてもよい。
 例えばカチオンがナトリウムの場合、正極材料(正極活物質)としては、NaCrO、NaFe0.5Co0.5、NaFe0.4Mn0.3Ni0.3、NaNi0.5Ti0.3Mn0.2、NaNi1/3Ti1/3Mn1/3、NaNi0.33Ti0.33Mn0.16Mg0.17、Na2/3Ni1/3Ti1/6Mn1/2、Na2/3Ni1/3Mn2/3等のナトリウム含有遷移金属複合酸化物、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物のCo、Mn、Ni等の遷移金属が複数混合したもの、それらのナトリウム含有遷移金属複合酸化物の遷移金属の一部が他の遷移金属以外の金属に置換されたもの、NaFePO、NaVPOF、Na(PO、NaFe(SO等のポリアニオン型化合物、組成式Na[Fe(CN)で表されるプルシアンブルー類似体のナトリウム塩(M=Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu又はZnを表し、0≦a≦2、0.5≦b≦1.5、0.5≦c≦1.5)、TiO、V、MoO等の酸化物、TiS、FeS等の硫化物、あるいはポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリアニリン、及びポリピロール等の導電性高分子、活性炭、ラジカルを発生するポリマー、カーボン材料等を用いてもよい。
 正極や負極材料には、導電材として、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、炭素繊維、又は黒鉛、結着剤として、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、又はSBR樹脂等が加えられてもよい。また、シート状に成型された電極シートを用いてもよい。
 正極と負極の接触を防ぐためのセパレータとしては、ポリプロピレン、ポリエチレン、紙、又はガラス繊維等で作られた不織布や多孔質シートを用いてもよい。
 以上の各要素からコイン状、円筒状、角形、又はアルミラミネートシート型等の形状の電気化学デバイスが組み立てられる。
 以下、実施例により、本開示をさらに詳細に説明するが、本開示はこれらの記載に何ら制限を受けるものではない。
<合成例1-1>
化合物(1-1)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 50mlナスフラスコにアセトニトリル(MeCN)30g、アクリル酸Li塩:0.8gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート2.8gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-1)を2.3g(回収率95%)得た。
H NMR(CDCN) σH 6.84、6.34、5.78ppm、
19F NMR(CDCN) σF 52.8ppm。
<合成例1-2>
化合物(1-2)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 50mlナスフラスコにMeCN30g、トリフルオロ酢酸Li塩:1.8gを入れた後、クロロスルホニルイソシアネート4.6gをゆっくりと加えた。40℃以下で15時間攪拌した後、フッ化ナトリウム1.3gを投入し、40℃以下で15時間攪拌した。反応液を濾過し、濾液の濃縮を実施し、化合物(1-2)を3.2g(回収率76%)得た。
19F NMR(CDCN) σF 53.9、-67.8ppm。
<合成例1-3>
化合物(1-3)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 50mlナスフラスコにMeCN30g、シアン化リチウム:0.7gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート5.7gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-3)を3.9g(回収率77%)得た。
19F NMR(CDCN) σF 52.2ppm。
<合成例1-4>
化合物(1-4)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 50mlナスフラスコにMeCN30g、フッ化カリウム:1.16gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:6.0gをゆっくりと加えた。40℃以下で2時間攪拌した後、塩化リチウム:0.84gを加え、室温(23℃)で2時間攪拌した。反応液を濾過し濾液を濃縮することで、化合物(1-4)を3.7g(回収率80%)得た。
19F NMR(CDCN) σF 49.4ppm、-16.0ppm。
<合成例1-5>
化合物(1-5)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 50mlナスフラスコにMeCN30g、メタンスルホニル酢酸リチウム:1.60gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:3.4gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-5)を2.9g(回収率83%)得た。
H NMR(CDCN) σH 3.10ppm、4.45ppm、
19F NMR(CDCN) σF 53.2ppm。
<合成例1-6>
化合物(1-6)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 50mlナスフラスコにMeCN30g、スルホ酢酸リチウム:1.5gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:3.0gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-6)を2.4g(回収率77%)得た。
H NMR(CDCN) σH 4.55ppm、
19F NMR(CDCN) σ 53.0ppm。
<合成例1-7>
化合物(1-7)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 50mlナスフラスコにMeCN30g、スルホ安息香酸リチウム:2.1gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:3.0gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-7)を2.8g(回収率74%)得た。
H NMR(CDCN) σH 7.33~7.92ppm、
19F NMR(CDCN) σF 53.5ppm。
<合成例1-8>
化合物(1-8)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 50mlナスフラスコにMeCN30g、ジエチルホスホノ酢酸:3.1gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:4.8gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-8)を4.4g(回収率75%)得た。
H NMR(CDCN) σH 4.11、3.43、1.30ppm、
19F NMR(CDCN) σF 52.4ppm。
<合成例1-9>
化合物(1-9)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 50mlナスフラスコにMeCN30g、フルオロ安息香酸リチウム:1.5gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:3.2gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-9)を2.5g(回収率81%)得た。
H NMR(CDCN) σH 7.11~7.48ppm、
19F NMR(CDCN) σF 52.9ppm。
<合成例1-10>
化合物(1-10)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 50mlナスフラスコにMeCN30g、5-メチル-イソオキサゾールー4-カルボン酸リチウム:1.3gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:3.0gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-10)を2.7g(回収率93%)得た。
H NMR(CDCN) σH 2.57、8.59ppm、
19F NMR(CDCN) σF 53.4ppm。
<合成例1-11>
化合物(1-11)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 50mlナスフラスコにMeCN30g、リチウムメチルオキサレート:1.1gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:3.0gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(1-11)を2.4g(回収率90%)得た。
H NMR(CDCN) σH 3.81ppm、
19F NMR(CDCN) σF 52.4ppm。
<合成例2-1>
化合物(2-1)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 50mlナスフラスコにMeCN30g、トリメチルグリシン:1.2gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:3.0gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(2-1)を2.7g(回収率95%)得た。
H NMR(CDCN) σH 3.28、4.48ppm、
19F NMR(CDCN) σF 54.1ppm。
<合成例3-1>
化合物(3-1)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 50mlナスフラスコにMeCN30g、イミダゾールカルボン酸:2.1gを入れた後、フルオロスルホニルイソシアネート:4.5gをゆっくりと加えた。40℃以下で1時間攪拌した後、濃縮を実施し、化合物(3-1)を3.6g(回収率80%)得た。
H NMR(CDCN) σH 3.85、7.47ppm、
19F NMR(CDCN) σF 54.0ppm。
 また、上記の化合物(1-1)~(1-4)及び(1-11)をそれぞれカチオン交換反応することにより下記の化合物(1-1-Na)~(1-4-Na)、(1-11-Na)を得た。
 なお、化合物(1-1-Na)~(1-4-Na)、(1-11-Na)は、原料にそれぞれ対応するカルボン酸ナトリウム(ただし、(1-4-Na)の場合は、フッ化ナトリウム)を使用し、フルオロスルホニルイソシアネートと反応させることでも得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
〔実施例及び比較例の非水電解液の調製〕
<比較例1-1>
(LiPF溶液の調製)
 露点-60℃以下のグローブボックス内において、EC、EMC及びDMCを、EC:EMC:DMC=25:50:25の体積比率で混合させた(成分(III))。その後、内温を40℃以下に保ちながら1.0mol/Lの濃度となる量のLiPF(成分(II))を添加し、攪拌して完全に溶解させる事でLiPF溶液を得た。これを比較非水電解液1-1とした。
<実施例1-1>
(非水電解液1-1の調製)
 露点-60℃以下のグローブボックス内において、EC、EMC及びDMCを、EC:EMC:DMC=25:50:25の体積比率で混合させた(成分(III))。その後、内温を40℃以下に保ちながら1.0mol/Lの濃度となる量のLiPF(成分(II))を加え、一般式(1)で表される化合物に該当する化合物(1-1)(成分(I))を、非水電解液の総量に対して0.05質量%の濃度となるように加え、1時間攪拌して溶解させることで実施例1-1の非水電解液1-1を調製した。
<実施例1-2~1-18、比較例1-2>
(非水電解液1-2~1-18、及び比較非水電解液1-2の調製)
 成分(I)(又は、比較化合物)の種類や含有量を表1に記載のように変更した以外は非水電解液1-1の調製と同様にして、非水電解液1-2~1-18、及び比較非水電解液1-2を得た。なお、化合物(X)は、国際公開第2021/015264号に開示の製法と同様の方法で合成した。
 以下に比較例において使用した化合物(X)の構造を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
<実施例2-1~2-6、比較例2-1~2-2>
(非水電解液2-1~2-6、及び比較非水電解液2-1~2-2の調製)
 さらに、その他の添加剤として、ビニレンカーボネート(VC)を表2に記載の濃度となるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液1-4、1-8、1-10、1-12、1-14および1-16、比較非水電解液1-1~1-2の調製と同様にして、非水電解液2-1~2-6、比較非水電解液2-1~2-2をそれぞれ得た。
<実施例3-1~3-6、比較例3-1~3-2>
(非水電解液3-1~3-6、及び比較非水電解液3-1~3-2の調製)
 VCをビス(オキサラト)ホウ酸リチウム(BOB)に変更し、成分(I)(又は、比較化合物)の含有量を表3に記載のように変更した以外は、非水電解液2-1~2-6、比較非水電解液2-1~2-2の調製と同様にして、非水電解液3-1~3-6、比較非水電解液3-1~3-2をそれぞれ得た。
<実施例4-1~4-6、比較例4-1~4-2>
(非水電解液4-1~4-6、及び比較非水電解液4-1~4-2の調製)
 VCをジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウム(DFBOP)に変更し、成分(I)(又は、比較化合物)の含有量を表4に記載のように変更した以外は、非水電解液2-1~2-6、比較非水電解液2-1~2-2の調製と同様にして、非水電解液4-1~4-6、比較非水電解液4-1~4-2をそれぞれ得た。
<実施例5-1~5-6、比較例5-1~5-2>
(非水電解液5-1~5-6、及び比較非水電解液5-1~5-2の調製)
 VCをテトラフルオロオキサラトリン酸リチウム(TFOP)に変更した以外は、非水電解液2-1~2-6、比較非水電解液2-1~2-2の調製と同様にして、非水電解液5-1~5-6、比較非水電解液5-1~5-2をそれぞれ得た。
<実施例6-1~6-6、比較例6-1~6-2>
(非水電解液6-1~6-6、及び比較非水電解液6-1~6-2の調製)
 VCをビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム(FSI)に変更した以外は、非水電解液2-1~2-6、比較非水電解液2-1~2-2の調製と同様にして、非水電解液6-1~6-6、比較非水電解液6-1~6-2をそれぞれ得た。
<実施例7-1~7-6、比較例7-1~7-2>
(非水電解液7-1~7-6、及び比較非水電解液7-1~7-2の調製)
 VCをジフルオロリン酸リチウム(DFP)に変更した以外は、非水電解液2-1~2-6、比較非水電解液2-1~2-2の調製と同様にして、非水電解液7-1~7-6、比較非水電解液7-1~7-2をそれぞれ得た。
<実施例8-1~8-6、比較例8-1~8-2>
(非水電解液8-1~8-6、及び比較非水電解液8-1~8-2の調製)
 VCをフルオロスルホン酸リチウム(FS)に変更した以外は、非水電解液2-1~2-6、比較非水電解液2-1~2-2の調製と同様にして、非水電解液8-1~8-6、及び比較非水電解液8-1~8-2を得た。
<実施例9-1>
(非水電解液9-1の調製)
 露点-60℃以下のグローブボックス内において、EC、FEC、EMC及びDMCを、EC:FEC:EMC:DMC=25:2:48:25の体積比率で混合させた(成分(III))。その後、内温を40℃以下に保ちながら1.0mol/Lの濃度となる量のLiPF(成分(II))を加え、一般式(1)で表される化合物に該当する化合物(1-1)(成分(I))を、非水電解液の総量に対して1.0質量%の濃度となるように加え、1時間攪拌して溶解させることで実施例9-1の非水電解液9-1を調製した。
<実施例9-2~9-17、比較例9-1~9-2>
(非水電解液9-2~9-17、及び比較非水電解液9-1~9-2の調製)
 成分(I)(又は、比較化合物)の種類や含有量を表9に記載のように変更した以外は非水電解液9-1の調製と同様にして、非水電解液9-2~9-17、及び比較非水電解液9-1~9-2を得た。
<実施例10-1~10-6、比較例10-1~10-2>
(非水電解液10-1~10-6、及び比較非水電解液10-1~10-2の調製)
 さらに、その他の添加剤として、VCを表10に記載の濃度となるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液9-5、9-8、9-9、9-11、9-14および9-15、比較非水電解液9-1~9-2の調製と同様にして、非水電解液10-1~10-6、比較非水電解液10-1~10-2をそれぞれ得た。
<実施例11-1~11-6、比較例11-1~11-2>
(非水電解液11-1~11-6、及び比較非水電解液11-1~11-2の調製)
 VCをBOBに変更し、成分(I)(又は、比較化合物)の含有量を表11に記載のように変更した以外は、非水電解液10-1~10-6、比較非水電解液10-1~10-2の調製と同様にして、非水電解液11-1~11-6、比較非水電解液11-1~11-2をそれぞれ得た。
<実施例12-1~12-6、比較例12-1~12-2>
(非水電解液12-1~12-6、及び比較非水電解液12-1~12-2の調製)
 VCをDFBOPに変更し、成分(I)(又は、比較化合物)の含有量を表12に記載のように変更した以外は、非水電解液10-1~10-6、比較非水電解液10-1~10-2の調製と同様にして、非水電解液12-1~12-6、比較非水電解液12-1~12-2をそれぞれ得た。
<実施例13-1~13-6、比較例13-1~13-2>
(非水電解液13-1~13-6、及び比較非水電解液13-1~13-2の調製)
 VCをTFOPに変更した以外は、非水電解液10-1~10-6、比較非水電解液10-1~10-2の調製と同様にして、非水電解液13-1~13-6、比較非水電解液13-1~13-2をそれぞれ得た。
<実施例14-1~14-6、比較例14-1~14-2>
(非水電解液14-1~14-6、及び比較非水電解液14-1~14-2の調製)
 VCをFSIに変更した以外は、非水電解液10-1~10-6、比較非水電解液10-1~10-2の調製と同様にして、非水電解液14-1~14-6、比較非水電解液14-1~14-2をそれぞれ得た。
<実施例15-1~15-6、比較例15-1~15-2>
(非水電解液15-1~15-6、及び比較非水電解液15-1~15-2の調製)
 VCをDFPに変更した以外は、非水電解液10-1~10-6、比較非水電解液10-1~10-2の調製と同様にして、非水電解液15-1~15-6、比較非水電解液15-1~15-2をそれぞれ得た。
<実施例16-1~16-6、比較例16-1~16-2>
(非水電解液16-1~16-6、及び比較非水電解液16-1~16-2の調製)
 VCをFSに変更した以外は、非水電解液10-1~10-6、比較非水電解液10-1~10-2の調製と同様にして、非水電解液16-1~16-6、比較非水電解液16-1~16-2をそれぞれ得た。
<実施例17-1>
(非水電解液17-1の調製)
 露点-60℃以下のグローブボックス内において、PC、EC、FEC、及びEMCを、PC:EC:FEC:EMC=20:10:2:68の体積比率で混合させた(成分(III))。その後、内温を40℃以下に保ちながら1.0mol/Lの濃度となる量のNaPF(成分(II))を加え、一般式(1)で表される化合物に該当する化合物(1-1-Na)(成分(I))を、非水電解液の総量に対して0.5質量%の濃度となるように加え、1時間攪拌して溶解させることで実施例17-1の非水電解液17-1を調製した。
<実施例17-2~17-10、比較例17-1、17-2>
(非水電解液17-2~17-10、及び比較非水電解液17-1、17-2の調製)
 成分(I)(又は、比較化合物(X-Na))の種類や含有量を表17に記載のように変更した以外は非水電解液17-1の調製と同様にして、非水電解液17-2~17-10、及び比較非水電解液17-1、17-2を得た。
 比較化合物(X-Na)の構造を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
<実施例18-1~18-5、比較例18-1~18-2>
(非水電解液18-1~18-5、及び比較非水電解液18-1~18-2の調製)
 さらに、その他の添加剤として、VCを表18に記載の濃度となるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液17-2、17-4、17-6、17-8、17-10および比較非水電解液17-1~17-2の調製と同様にして、非水電解液18-1~18-5、比較非水電解液18-1~18-2をそれぞれ得た。
<実施例19-1~19-5、比較例19-1~19-2>
(非水電解液19-1~19-5、及び比較非水電解液19-1~19-2の調製)
 VCを1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド(DTD)に変更し、表19に記載の濃度になるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液18-1~18-5および比較非水電解液18-1~18-2の調製と同様にして、非水電解液19-1~19-5、比較非水電解液19-1~19-2をそれぞれ得た。
<実施例20-1~20-5、比較例20-1~20-2>
(非水電解液20-1~20-5、及び比較非水電解液20-1~20-2の調製)
 VCをフルオロスルホン酸ナトリウム(NaSOF)に変更し、表20に記載の濃度になるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液18-1~18-5および比較非水電解液18-1~18-2の調製と同様にして、非水電解液20-1~20-5、比較非水電解液20-1~20-2をそれぞれ得た。
<実施例21-1~21-5、比較例21-1~21-2>
(非水電解液21-1~21-5、及び比較非水電解液21-1~21-2の調製)
 VCをテトラフルオロオキサラトリン酸ナトリウム(TFOP-Na)に変更し、表21に記載の濃度になるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液18-1~18-5および比較非水電解液18-1~18-2の調製と同様にして、非水電解液21-1~21-5、比較非水電解液21-1~21-2をそれぞれ得た。
<実施例22-1~22-5、比較例22-1~22-2>
(非水電解液22-1~22-5、及び比較非水電解液22-1~22-2の調製)
 VCをジフルオロリン酸ナトリウム(DFP-Na)に変更し、表22に記載の濃度になるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液18-1~18-5および比較非水電解液18-1~18-2の調製と同様にして、非水電解液22-1~22-5、比較非水電解液22-1~22-2をそれぞれ得た。
<実施例23-1~23-5、比較例23-1~23-2>
(非水電解液23-1~23-5、及び比較非水電解液23-1~23-2の調製)
 VCをジフルオロオキサラトホウ酸ナトリウム(DFOB-Na)に変更し、表23に記載の濃度になるように添加し、溶解させた以外は、非水電解液18-1~18-5および比較非水電解液18-1~18-2の調製と同様にして、非水電解液23-1~23-5、比較非水電解液23-1~23-2をそれぞれ得た。
 下記表1~23中、VCはビニレンカーボネートを、BOBはビス(オキサラト)ホウ酸リチウムを、DFBOPはジフルオロビス(オキサラト)リン酸リチウムを、TFOPはテトラフルオロオキサラトリン酸リチウムを、FSIはビス(フルオロスルホニル)イミドリチウムを、DFPはジフルオロリン酸リチウムを、FSはフルオロスルホン酸リチウムを、DTDは1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシドを、NaSOFはフルオロスルホン酸ナトリウムを、TFOP-Naはテトラフルオロオキサラトリン酸ナトリウムを、DFP-Naはジフルオロリン酸ナトリウムを、DFOB-Naはジフルオロオキサラトホウ酸ナトリウムを意味する。
 下記表1~23において、成分(I)(又は、比較化合物)の含有量は、非水電解液の総量に対する濃度を表したものである。また、その他の添加剤の含有量は、非水電解液の総量に対する濃度を表したものである。
〔非水電解液電池の作製〕
(リチウムイオン電池正極:NCM622正極の作製)
 LiNi0.6Co0.2Mn0.2粉末90質量%に、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン(以下、PVDFとも記載する)を5質量%、導電材としてアセチレンブラックを5質量%混合し、さらにN-メチル-2-ピロリドンを添加し、正極合材ペーストを作製した。このペーストをアルミニウム箔(A1085)の両面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、4cm×5cmに打ち抜くことで試験用NCM622正極を得た。
(リチウムイオン電池正極:NCM811正極の作製)
 LiNi0.8Co0.1Mn0.1粉末92.0質量%に、バインダーとしてPVDFを3.5質量%、導電材としてアセチレンブラックを4.5質量%混合し、さらにN-メチル-2-ピロリドンを添加し、正極合材ペーストを作製した。このペーストをアルミニウム箔(A1085)の両面に塗布して、乾燥、加圧を行った後に、4cm×5cmに打ち抜くことで試験用NCM811正極を得た。
(ナトリウムイオン電池正極:NaNi0.5Ti0.3Mn0.2正極の作製)
 正極活物質としてNaNi0.5Ti0.3Mn0.2を90質量%と、導電剤として5質量%のアセチレンブラックと、結着剤として5質量%のPVDFとを混合し、さらに溶媒としてN-メチル-2-ピロリドンを前記正極活物質と、導電剤と、結着剤との総質量に対し、50質量%となるように添加し、スラリー溶液を調製した。このスラリー溶液を、正極集電体であるアルミニウム箔上に塗布して、150℃で12時間乾燥させることにより、集電体上に正極活物質層を形成した試験用NaNi0.5Ti0.3Mn0.2正極を得た。
(天然黒鉛負極の作製)
 天然黒鉛粉末92質量%と、導電材(HS-100)3質量%、カーボンナノファイバー(VGCF)2質量%、そしてスチレンブタジエンゴム2質量%、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量%と水を混合し、スラリー溶液を調製した。このスラリー溶液を、負極集電体である銅箔上に塗布して、100℃で12時間乾燥させることにより、集電体上に負極活物質層を形成した試験用天然黒鉛負極を得た。
(ケイ素含有黒鉛負極の作製)
 人造黒鉛粉末85質量%に、ナノシリコン7質量%、導電材(HS-100)3質量%、カーボンナノファイバー(VGCF)2質量%、そしてスチレンブタジエンゴム2質量%、カルボキシメチルセルロースナトリウム1質量%と水を混合し、スラリー溶液を調製した。このスラリー溶液を、負極集電体である銅箔上に塗布して、100℃で12時間乾燥させることにより、集電体上に負極活物質層を形成した試験用ケイ素含有黒鉛負極を得た。
(ハードカーボン負極の作製)
 ハードカーボン粉末(クレハ社製、カーボトロンP)90質量%と、結着剤としてPVDF10質量%を混合し、さらに溶媒としてN-メチルピロリドンを前記負極活物質と結着剤との総質量に対し50質量%となるように添加し、スラリー溶液を調製した。このスラリー溶液を、負極集電体であるアルミニウム箔上に塗布して、150℃で12時間乾燥させることにより、集電体上に負極活物質層を形成した試験用ハードカーボン負極を得た。
(非水電解液電池の作製)
 露点-50℃以下のアルゴン雰囲気で、上述のNCM622正極に端子を溶接した後に、その両側をポリエチレン製セパレータ(5cm×6cm)2枚で挟み、更にその外側を予め端子を溶接した天然黒鉛負極2枚で、負極活物質面が正極活物質面と対向するように挟み込んだ。そして、それらを一辺の開口部が残されたアルミラミネートの袋に入れ、非水電解液を真空注液した後に、開口部を熱で封止する事によって、実施例及び比較例のアルミラミネート型の非水電解液電池を作製した。なお、非水電解液として表1~8に記載のものを用いた。
 また、実施例9-1~9-17、比較例9-1~9-2、実施例10-1~10-6、比較例10-1~10-2、実施例11-1~11-6、比較例11-1~11-2、実施例12-1~12-6、比較例12-1~12-2、実施例13-1~13-6、比較例13-1~13-2、実施例14-1~14-6、比較例14-1~14-2、実施例15-1~15-6、比較例15-1~15-2、実施例16-1~16-6、比較例16-1~16-2では、正極としてNCM811、負極としてケイ素含有黒鉛を用いて、同様に非水電解液電池を作製した。なお、非水電解液として表9~16に記載のものを用いた。
 また、実施例17-1~17-10、比較例17-1~17-2、実施例18-1~18-5、比較例18-1~18-2、実施例19-1~19-5、比較例19-1~19-2、実施例20-1~20-5、比較例20-1~20-2、実施例21-1~21-5、比較例21-1~21-2、実施例22-1~22-5、比較例22-1~22-2、実施例23-1~23-5、比較例23-1~23-2、では、正極として、NaNi0.5Ti0.3Mn0.2正極、負極としてハードカーボン負極を用いて、同様に非水電解液電池(ナトリウムイオン電池)を作製した。なお、非水電解液として、表17~23に記載のものを用いた。
〔評価〕
-リチウムイオン電池:初期充放電-
 作製した非水電解液電池を25℃恒温槽に入れその状態で充放電装置と接続した。3mAで4.3Vまで充電を行った。4.3Vを1時間維持した後に、6mAで2.5Vまで放電を行った。これを充放電1サイクルとし、計3サイクルの充放電を行って電池を安定化させた。
-ナトリウムイオン電池:初期充放電-
 作製した非水電解液電池を25℃恒温槽に入れその状態で充放電装置と接続した。3mAで4.1Vまで充電を行った。4.1Vを1時間維持した後に、6mAで1.5Vまで放電を行った。これを充放電1サイクルとし、計3サイクルの充放電を行って電池を安定化させた。
[リチウムイオン電池:初期抵抗測定]
 上記試験用セルに対し、25℃、6mAで4.3Vまで充電した後、-20℃の環境下で、インピーダンス測定を実施することにより抵抗値を測定した。
[ナトリウムイオン電池:初期抵抗測定]
 充電電圧を4.1Vに変更したこと以外は、リチウムイオン電池と同様に評価した。
[リチウムイオン電池:高温サイクル特性評価]
 上記試験用セルに対し、60℃の環境温度での充放電試験を実施し、サイクル特性を評価した。充電上限電圧4.3V、放電下限電圧2.5Vとして、定電流定電圧法で、電流値30mAで充放電サイクルを繰り返した。そして、60℃の環境温度での充放電試験における500サイクル目の放電容量維持率でセルの劣化の具合を評価した。500サイクル目の放電容量維持率で表される「高温サイクル後放電容量維持率」は下記式で求めた。なお、60℃の環境温度での充放電試験における1サイクル目の放電容量を初放電容量とした。
 高温サイクル後放電容量維持率(%)=(500サイクル目の放電容量/初放電容量)×100
[ナトリウムイオン電池:高温サイクル特性評価]
 充電上限電圧を4.1V、放電下限電圧を1.5Vに変更すること以外は、リチウムイオン電池と同様に評価した。
[リチウムイオン電池:サイクル試験後抵抗測定]
 サイクル試験後のセルに対し、25℃、6mAで4.3Vまで充電した後、-20℃の環境下で、インピーダンス測定を実施することにより抵抗値を測定した。
[ナトリウムイオン電池:サイクル試験後抵抗測定]
 充電電圧を4.1Vに変更したこと以外は、リチウムイオン電池と同様に評価した。
 表1~23のそれぞれにおいて、成分(I)、又は比較化合物のいずれも添加しなかった比較非水電解液を用いた比較例(表1においては比較例1-1、表2においては比較例2-1、表3においては比較例3-1、表4においては比較例4-1、表5においては比較例5-1、表6においては比較例6-1、表7においては比較例7-1、表8においては比較例8-1、表9においては比較例9-1、表10においては比較例10-1、表11においては比較例11-1、表12においては比較例12-1、表13においては比較例13-1、表14においては比較例14-1、表15においては比較例15-1、表16においては比較例16-1、表17においては比較例17-1、表18においては比較例18-1、表19においては比較例19-1、表20においては比較例20-1、表21においては比較例21-1、表22においては比較例22-1、表23においては比較例23-1)の初期抵抗の値、高温サイクル後放電容量維持率、サイクル試験後抵抗の値をそれぞれ100とし、それぞれの実施例及び比較例の評価結果を相対値として示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000057
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000066
 表1~23から明らかなように、本開示の成分(I)を含む非水電解液を用いた非水電解液電池は、初期抵抗が低く、高温サイクル時の抵抗上昇を抑制できることが分かる。また、本開示の成分(I)を含まない比較例の非水電解液に対して同等以上の高温サイクル特性を有することが分かる。
 本開示によれば、初期抵抗値を低減することができ、且つ、高温サイクル時の抵抗上昇を抑制できる非水電解液及び非水電解液電池を提供する事ができる。また、上記非水電解液に好適に用い得る化合物を提供することができる。
 本開示を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本開示の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
 本出願は、2021年10月12日出願の日本特許出願(特願2021-167757)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (19)

  1. (I)下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、及び下記一般式(3)で表される化合物からなる群から選ばれる少なくとも1つ
    を含有する非水電解液。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    [一般式(1)中、M m+はプロトン、金属カチオンまたはオニウムカチオンを表し、mはカチオンの価数を表す。
     R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数2~4のパーフルオロアルケニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミノカルボニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキルカルボニル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、-C(=O)-R’(R’は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基(前記のアルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基は、さらにヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は、-O-(M p+を表し、M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。qは、p×q=1となる数を表す。)、-R-S(=O)(R)、又は-R-P(=O)(R)(R)を表す。
     R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M r+を表し、M r+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。sは、r×s=1となる数を表す。
     R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M t+を表し、M t+はプロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uは、t×u=1となる数を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    [一般式(2)中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     nは、1~4の整数である。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    [一般式(3)中、R、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     R11~R14は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。R12とR13は結合して環を形成していてもよい。]
  2.  前記一般式(1)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、請求項1に記載の非水電解液。
  3.  前記一般式(2)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、請求項1に記載の非水電解液。
  4.  前記一般式(3)中のR及びR10のうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、請求項1に記載の非水電解液。
  5.  さらに(II)溶質を含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水電解液。
  6.  さらに(III)非水有機溶媒を含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水電解液。
  7.  前記(II)溶質が、LiPF、LiBF、LiSbF、LiAsF、LiClO、LiCFSO、LiCSO、LiN(SOF)、LiAlO、LiAlCl、LiCl、及びLiIからなる群から選ばれる少なくとも1つ、又は、NaPF、NaBF、NaSbF、NaAsF、NaClO、NaCFSO、NaCSO、NaN(SOF)、NaAlO、NaAlCl、NaCl、及びNaIからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項5に記載の非水電解液。
  8.  前記(III)非水有機溶媒が、環状エステル、鎖状エステル、環状エーテル、鎖状エーテル、スルホン化合物、スルホキシド化合物、及びイオン液体からなる群から選ばれる少なくとも1つを含む、請求項6に記載の非水電解液。
  9.  前記非水有機溶媒が環状エステルを含み、前記環状エステルが、環状カーボネートを含む、請求項8に記載の非水電解液。
  10.  前記環状カーボネートが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、及びフルオロエチレンカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項9に記載の非水電解液。
  11.  前記非水有機溶媒が鎖状エステルを含み、前記鎖状エステルが、鎖状カーボネートを含む、請求項8に記載の非水電解液。
  12.  前記鎖状カーボネートが、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、及びメチルプロピルカーボネートからなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項11に記載の非水電解液。
  13.  非水電解液の総量に対する、前記(I)の含有量が0.01~5.0質量%である、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水電解液。
  14.  更にビニレンカーボネート、ビス(オキサラト)ホウ酸塩、ジフルオロオキサラトホウ酸塩、ジフルオロビス(オキサラト)リン酸塩、テトラフルオロオキサラトリン酸塩、(ジフルオロホスホリル)(フルオロスルホニル)イミド塩、ジフルオロリン酸塩、フルオロスルホン酸塩、1,3-プロペンスルトン、1,3-プロパンスルトン、1,6-ジイソシアナトヘキサン、エチニルエチレンカーボネート、1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、4-プロピル-1,3,2-ジオキサチオラン-2,2-ジオキシド、メチレンメタンジスルホネート、1,2-エタンジスルホン酸無水物、メタンスルホニルフルオリド、トリス(トリメチルシリル)ボレート、(エトキシ)ペンタフルオロシクロトリホスファゼン、テトラフルオロ(マロナト)リン酸塩、テトラフルオロ(ピコリナト)ホスフェート、1,3-ジメチル-1,3-ジビニル-1,3-ジ(1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル)ジシロキサン、テトラビニルシラン、t-ブチルベンゼン、t-アミルベンゼン、フルオロベンゼン、及びシクロヘキシルベンゼンから選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の非水電解液。
  15.  少なくとも、正極、負極、セパレータ、及び請求項1~4のいずれか1項に記載の非水電解液を含む、非水電解液電池。
  16.  下記一般式(1)で表される化合物、下記一般式(2)で表される化合物、又は下記一般式(3)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

    [一般式(1)中、M m+はプロトン、金属カチオンまたはオニウムカチオンを表し、mはカチオンの価数を表す。
     R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数2~4のパーフルオロアルケニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキニル基、シアノ基、アミノ基、アミノカルボニル基、炭素数2~4のパーフルオロアルキルカルボニル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、-C(=O)-R’(R’は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基(前記のアルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基は、さらにヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は、-O-(M p+を表し、M p+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、pはカチオンの価数を表す。qは、p×q=1となる数を表す。)、―R-S(=O)(R)、又は-R-P(=O)(R)(R)を表す。
     R、Rは、それぞれ独立して、炭素数1~4のパーフルオロアルキレン基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     Rは、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M r+を表し、M r+は、プロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、rはカチオンの価数を表す。sは、r×s=1となる数を表す。
     R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)、炭素数が1~10のアルコキシ基、炭素数が2~10のアルケニルオキシ基、炭素数が2~10のアルキニルオキシ基、炭素数が3~10のシクロアルコキシ基、炭素数が3~10のシクロアルケニルオキシ基、及び、炭素数が6~10のアリールオキシ基、又は-O(M t+を表し、M t+はプロトン、金属カチオン、又はオニウムカチオンを表し、tはカチオンの価数を表す。uは、t×u=1となる数を表す。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005

    [一般式(2)中、R、Rは、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     R~Rは、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     nは、1~4の整数である。]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

    [一般式(3)中、R、R10は、それぞれ独立して、ハロゲン原子、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。
     R11~R14は、それぞれ独立して、水素原子、又は炭素数1~10の炭化水素基(前記炭化水素基はヘテロ原子やハロゲン原子を有していてもよく、炭素数が3以上の場合にあっては、分岐鎖あるいは環状構造を有してもよい)を表す。R12とR13は結合して環を形成していてもよい。]
  17.  前記一般式(1)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、請求項16に記載の化合物。
  18.  前記一般式(2)中のR及びRのうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、請求項16に記載の化合物。
  19.  前記一般式(3)中のR及びR10のうち、少なくとも1つはフッ素原子を表す、請求項16に記載の化合物。
PCT/JP2022/037891 2021-10-12 2022-10-11 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物 WO2023063317A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280068887.0A CN118104028A (zh) 2021-10-12 2022-10-11 非水电解液、非水电解液电池和化合物
KR1020247012202A KR20240073897A (ko) 2021-10-12 2022-10-11 비수전해액, 비수전해액 전지 및 화합물

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021167757 2021-10-12
JP2021-167757 2021-10-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023063317A1 true WO2023063317A1 (ja) 2023-04-20

Family

ID=85987977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/037891 WO2023063317A1 (ja) 2021-10-12 2022-10-11 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20240073897A (ja)
CN (1) CN118104028A (ja)
WO (1) WO2023063317A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224024A (ja) * 1993-12-22 1995-08-22 Eastman Kodak Co スルホンアミドおよびそれを含む現像剤並びに現像方法
JP2014013729A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス
WO2017111143A1 (ja) 2015-12-22 2017-06-29 セントラル硝子株式会社 非水電解液電池用電解液、及びこれを用いた非水電解液電池
JP2017174740A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 三菱ケミカル株式会社 非水系電解液二次電池
JP2018125313A (ja) * 2013-03-27 2018-08-09 三菱ケミカル株式会社 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液電池
WO2021015264A1 (ja) 2019-07-24 2021-01-28 セントラル硝子株式会社 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
JP2021167757A (ja) 2020-04-10 2021-10-21 株式会社東芝 データベース管理支援装置、方法及びプログラム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224024A (ja) * 1993-12-22 1995-08-22 Eastman Kodak Co スルホンアミドおよびそれを含む現像剤並びに現像方法
JP2014013729A (ja) * 2012-07-05 2014-01-23 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 非水電解液用添加剤、非水電解液、及び、蓄電デバイス
JP2018125313A (ja) * 2013-03-27 2018-08-09 三菱ケミカル株式会社 非水系電解液及びそれを用いた非水系電解液電池
WO2017111143A1 (ja) 2015-12-22 2017-06-29 セントラル硝子株式会社 非水電解液電池用電解液、及びこれを用いた非水電解液電池
JP2017174740A (ja) * 2016-03-25 2017-09-28 三菱ケミカル株式会社 非水系電解液二次電池
WO2021015264A1 (ja) 2019-07-24 2021-01-28 セントラル硝子株式会社 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
JP2021167757A (ja) 2020-04-10 2021-10-21 株式会社東芝 データベース管理支援装置、方法及びプログラム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAGUPOLSKII LEV M., PETRIK VITALIJ N., KONDRATENKO NATALIA V., SOOVÄLI LILLI, KALJURAND IVARI, LEITO IVO, KOPPEL ILMAR A.: "The immense acidifying effect of the supersubstituent NSO 2 CF 3 on the acidity of amides and amidines of benzoic acids in acetonitrile", JOURNAL OF THE CHEMICAL SOCIETY , PERKIN TRANSACTIONS 2, CHEMICAL SOCIETY , LETCHWORTH, GB, no. 11, 1 October 2002 (2002-10-01), GB , pages 1950 - 1955, XP093058669, ISSN: 1472-779X, DOI: 10.1039/B204172C *

Also Published As

Publication number Publication date
CN118104028A (zh) 2024-05-28
KR20240073897A (ko) 2024-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6996070B2 (ja) 非水電解液電池用電解液、及びこれを用いた非水電解液電池
CN108701864B (zh) 非水电解液电池用电解液和使用了其的非水电解液电池
JP7421199B2 (ja) 蓄電デバイス用電解質及び非水電解液
KR102396198B1 (ko) 포스포릴이미드염의 제조방법, 당해 염을 포함하는 비수전해액의 제조방법 및 비수 이차 전지의 제조방법
JP6665396B2 (ja) 非水電解液電池用電解液、及びこれを用いた非水電解液電池
CA3069973A1 (en) Phosphorus containing electrolytes
KR102498456B1 (ko) 비수전해액 전지용 전해액 및 그것을 사용한 비수전해액 전지
CN114175340A (zh) 非水电解液、非水电解液电池及化合物
JP7116312B2 (ja) 非水電解液電池用電解液及びそれを用いた非水電解液電池
CN112470322A (zh) 非水系电解液、及非水系电解液二次电池
WO2022168755A1 (ja) 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
WO2022158400A1 (ja) 非水電解液及び非水電解液電池
WO2022158397A1 (ja) 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
WO2023063317A1 (ja) 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
WO2023054128A1 (ja) 非水電解液、非水電解液電池、化合物及び非水電解液用添加剤
WO2023149556A1 (ja) 非水電解液、非水電解液電池、非水電解液電池の製造方法、化合物、及び非水電解液用添加剤
WO2022158399A1 (ja) 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
WO2022158398A1 (ja) 非水電解液及び非水電解液電池
WO2024009691A1 (ja) 非水電解液、非水電解液電池、及び化合物
WO2020246521A1 (ja) 非水電解液
CN117352836A (zh) 一种非水电解液添加剂、非水电解液和二次电池
KR20220017921A (ko) 비수전해액

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: 22881012

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023554533

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022881012

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20247012202

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022881012

Country of ref document: EP

Effective date: 20240409

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE