WO2024053674A1 - 電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池の製造方法、及びリチウム二次電池 - Google Patents

電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池の製造方法、及びリチウム二次電池 Download PDF

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additive
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compound
carbon atoms
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雅人 江口
雅博 須黒
栄信 野木
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三井化学株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a nonaqueous electrolyte for batteries, a lithium secondary battery precursor, a method for manufacturing a lithium secondary battery, and a lithium secondary battery.
  • Patent Documents 1 to 6 disclose nonaqueous electrolytes containing 1,3-propene sultone as an additive.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Publication No. 2002-329528 Patent Document 2: Japanese Patent Application Publication No. 2008-198542 Patent Document 3: Japanese Patent Application Publication No. 2010-92698 Patent Document 4: Japanese Patent Application Publication No. 2014-27196 Patent Document 5: Japanese Patent Application Publication No. 2014-27196 2018-129169 Publication Patent Document 6: International Publication No. 2019/146705
  • An object of one embodiment of the present disclosure is to provide a non-aqueous electrolyte for a battery and a lithium secondary battery precursor that can reduce the initial resistance of a battery, a lithium secondary battery with reduced initial resistance, and a lithium secondary battery having a reduced initial resistance.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a battery.
  • Means for solving the above problems include the following aspects. ⁇ 1> Additive A which is a compound (I) represented by the following formula (I), A compound (II) represented by the following formula (II), a compound (III) which is at least one of a monofluorophosphate and a difluorophosphate, and a compound (IV) represented by the following formula (IV). , a compound (V) represented by the following formula (V), a compound (VI) represented by the following formula (VI), a compound (VII) represented by the following formula (VII), and a compound (VIII) represented by the following formula (VIII).
  • At least one additive B selected from the group consisting of: Contains A nonaqueous electrolyte for batteries, wherein the content of the additive A is more than 0.01% by mass and less than 0.5% by mass, based on the total amount of the nonaqueous electrolyte for batteries.
  • R 11 is each independently a fluoro group (-F), a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may contain a fluoro group (-F) as a substituent, or a carbon It represents a fluorine carbide group having 1 to 8 atoms, and h represents an integer of 0 to 4.
  • R 21 represents a group represented by formula (ii-1), a group represented by formula (ii-2), or a divalent hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, * represents the bonding position
  • R 22 is an oxymethylene group (-OCH 2 -), an oxyethylene group (-OCH 2 CH 2 -), an oxa group (-O-), or a group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 23 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • M 41+ represents an alkali metal ion
  • X 41 each independently represents a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), or an iodo group (-I)
  • Y 41 represents a boron atom or a phosphorus atom
  • R 41 each independently represents a single bond (-) or a substituent from the group consisting of a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), and an iodo group (-I);
  • M 51+ represents an alkali metal ion
  • R 51 and R 52 are each independently a fluoro group (-F), a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may contain a fluoro group as a substituent, or a carbonized group having 1 to 3 carbon atoms. Represents a fluorine group.
  • R 61 is a substituent such as a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), an iodo group (-I), an oxa group (-O-), or a thio group (-S-).
  • L 61 represents a single bond (-) or an oxa group (-O-).
  • M 71+ represents an alkali metal ion
  • R 71 and R 72 each independently represent a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), an iodo group (-I), a fluoro group (-F) as a substituent
  • L 71 and L 72 represent a single bond (-) or an oxa group (-O-)
  • at least one of L 71 and L 72 is an oxa group (-O-).
  • R 81 each independently represents a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), or an iodo group (-I), k represents an integer from 1 to 6.
  • ⁇ 2> The battery according to ⁇ 1>, wherein the mass ratio of the additive A to the additive B (mass content of additive A/mass content of additive B) is 0.05 to 0.5.
  • Non-aqueous electrolyte. ⁇ 3> The non-aqueous battery according to ⁇ 1> or ⁇ 2>, wherein the content of the additive A is 0.05% by mass to 0.4% by mass based on the total amount of the non-aqueous electrolyte for batteries.
  • the content of the additive B is 0.01% by mass to 5.0% by mass with respect to the total amount of the nonaqueous electrolyte for batteries.
  • Non-aqueous electrolyte for batteries as described.
  • the additive B includes the compound (II), and the content of the additive B is 0.01% by mass to 5.0% by mass based on the total amount of the nonaqueous electrolyte for batteries. , the non-aqueous electrolyte for batteries according to ⁇ 1>.
  • the additive B includes the compound (III), and the content mass ratio of the additive A to the additive B (content mass of additive A/content mass of additive B) is 0.05.
  • the non-aqueous electrolyte for batteries according to ⁇ 1> which has an electrolyte of 0.4 to 0.4.
  • the additive B includes the compound (IV), and the content of the additive B is 0.01% by mass to 5.0% by mass based on the total amount of the nonaqueous electrolyte for batteries. , the non-aqueous electrolyte for batteries according to ⁇ 1>.
  • the additive B includes the compound (V), and the content of the additive B is 0.1 mol/L to 6 mol/L based on the total amount of the non-aqueous battery electrolyte, ⁇ 1>, the non-aqueous electrolyte for batteries.
  • Formula (X) [In formula (X), a, b and c are each independently greater than 0 and less than 1, and the sum of a, b and c is 0.99 or more and 1.00 or less. ]
  • ⁇ 12> A lithium secondary battery obtained by charging and discharging the lithium secondary battery precursor according to ⁇ 9> or ⁇ 10>.
  • a non-aqueous electrolyte for a battery and a lithium secondary battery precursor capable of reducing the initial resistance of a battery, a lithium secondary battery with reduced initial resistance, and the lithium secondary battery A method of manufacturing a battery is provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a laminate type battery that is an example of a lithium secondary battery precursor of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a coin-type battery that is another example of the lithium secondary battery precursor of the present disclosure.
  • a numerical range expressed using " ⁇ " means a range that includes the numerical values written before and after " ⁇ " as lower and upper limits.
  • the upper limit or lower limit described in one numerical range may be replaced with the upper or lower limit of another numerical range described in stages.
  • the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with the values shown in the Examples.
  • the amount of each component in the composition refers to the total amount of the multiple substances present in the composition. means.
  • combinations of preferred aspects are more preferred aspects.
  • the term "step” is used not only to refer to an independent process, but also to include a process that is not clearly distinguishable from other processes as long as the intended purpose of the process is achieved. .
  • non-aqueous electrolyte for batteries is: Additive A which is a compound (I) represented by the following formula (I), A compound (II) represented by the following formula (II), a compound (III) which is at least one of a monofluorophosphate and a difluorophosphate, and a compound (IV) represented by the following formula (IV).
  • a compound (V) represented by the following formula (V) a compound (VI) represented by the following formula (VI), a compound (VII) represented by the following formula (VII), and a compound (VIII) represented by the following formula (VIII).
  • R 11 is each independently a fluoro group (-F), a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may contain a fluoro group (-F) as a substituent, or a carbon It represents a fluorine carbide group having 1 to 8 atoms, and h represents an integer of 0 to 4.
  • R 21 represents a group represented by formula (ii-1), a group represented by formula (ii-2), or a divalent hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms, * represents the bonding position
  • R 22 is an oxymethylene group (-OCH 2 -), an oxyethylene group (-OCH 2 CH 2 -), an oxa group (-O-), or a group having 1 to 6 carbon atoms.
  • R 23 represents a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms.
  • M 41+ represents an alkali metal ion
  • X 41 each independently represents a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), or an iodo group (-I)
  • Y 41 represents a boron atom or a phosphorus atom
  • R 41 each independently represents a single bond (-) or a substituent from the group consisting of a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), and an iodo group (-I);
  • M 51+ represents an alkali metal ion
  • R 51 and R 52 are each independently a fluoro group (-F), a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may contain a fluoro group as a substituent, or a carbonized group having 1 to 3 carbon atoms. Represents a fluorine group.
  • R 61 is a substituent such as a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), an iodo group (-I), an oxa group (-O-), or a thio group (-S-).
  • L 61 represents a single bond (-) or an oxa group (-O-).
  • M 71+ represents an alkali metal ion
  • R 71 and R 72 each independently represent a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), an iodo group (-I), a fluoro group (-F) as a substituent
  • L 71 and L 72 represent a single bond (-) or an oxa group (-O-)
  • at least one of L 71 and L 72 is an oxa group (-O-).
  • R 81 each independently represents a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), or an iodo group (-I), k represents an integer from 1 to 6.
  • the content of additive A is limited to a range of more than 0.01% by mass and less than 0.5% by mass. Thereby, the initial resistance of the battery can be reduced.
  • the non-aqueous electrolyte of the present disclosure contains additive A, which is a compound (I) represented by the above formula (I).
  • the number of additives A (ie, compound (I)) contained in the non-aqueous electrolyte may be one, or two or more.
  • Compound (I) is an unsaturated sultone compound as shown in the above structure.
  • R 11 each independently represents a "fluoro group (-F)" or "a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may contain a fluoro group (-F) as a substituent. ” or “a fluorine carbide group having 1 to 8 carbon atoms”, and h represents an integer of 0 to 4.
  • the bond line of (R 11 ) h has a structure that pierces the five-membered ring of the unsaturated sultone; The four hydrogen atoms contained in CH-CH 2 -O...) are each independently defined as a "fluoro group (-F)” or "number of carbon atoms that may contain a fluoro group (-F) as a substituent.
  • hydrocarbon group is not limited to an aliphatic hydrocarbon group having a linear structure, but also includes a branched structure, a cyclic structure, and a carbon-carbon unsaturated bond structure (a carbon-carbon double bond structure and a carbon-carbon double bond structure). This means that it may be a group having at least one type of structure selected from the group consisting of triple bond structure), and may also be an aromatic hydrocarbon group. That is, alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, etc.
  • the expression “may contain a fluoro group (-F) as a substituent” includes hydrocarbon groups that do not contain a fluoro group (-F) as a substituent, as well as some hydrogen atoms in the hydrocarbon group. This means that a hydrocarbon group in which an atom is substituted with a fluoro group (-F) is included, and the number of fluoro groups (-F) is not particularly limited.
  • fluorocarbon group means a group in which all hydrogen atoms of a hydrocarbon group are substituted with a fluoro group (-F).
  • the "number of carbon atoms” means the number including the carbon atoms of the substituent; for example, a trifluoromethylphenyl group (-C 6 H 5 CF 3 ) is a trifluoromethylphenyl group ( where 7, which is the sum of 6 carbon atoms in the phenyl group and 1 carbon atom in the trifluoromethyl group, is a hydrocarbon group containing a fluoro group (-F)). -C 6 H 5 CF 3 ).
  • a hydrocarbon group when R 11 is a "hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may contain a fluoro group (-F) as a substituent" or a "fluorohydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms"; and
  • the number of carbon atoms in the fluorine carbide group is preferably 6 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 4 or less, particularly preferably 3 or less.
  • R 11 is a fluoro group (-F), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 8 carbon atoms.
  • fluoro group (-F), monofluoromethyl group (-CH 2 F), difluoromethyl group (- Particularly preferred are CHF 2 ), trifluoromethyl group (-CF 3 ), methyl group (-CH 3 ), and ethyl group (-CH 2 CH 3 ).
  • compound (I) examples include the following compounds (I-1) to (I-21), but compound (I) is not limited to these specific examples. Among these, compound (I-1) is particularly preferred.
  • Compound (I-1) is 1,3-propenesultone.
  • the content of additive A (that is, compound (I)) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte is more than 0.01% by mass and less than 0.5% by mass. This improves the ability to reduce the initial resistance of the battery, compared to cases where the additive A is 0.01% by mass or less and 0.5% by mass or more.
  • the content of additive A is preferably 0.02% by mass or more, more preferably 0.03% by mass or more, and still more preferably 0.02% by mass or more, from the viewpoint of more effectively obtaining the effects of the nonaqueous electrolyte of the present disclosure. 04% by mass or more, preferably 0.4% by mass or less, more preferably 0.3% by mass or less, even more preferably 0.2% by mass or less. Further, it can also be set to 0.05% by mass or more, or 0.1% by mass or more.
  • the non-aqueous electrolyte of the present disclosure comprises a compound (II) represented by the above formula (II), a compound (III) which is at least one of a monofluorophosphate and a difluorophosphate, and a compound (III) represented by the above formula (IV).
  • Compound (IV) represented by the above formula (V) Compound (VI) represented by the above formula (VI), Compound (VI) represented by the above formula (VII) (VII); and a compound (VIII) represented by the above formula (VIII).
  • the number of additives B contained in the non-aqueous electrolyte may be one, or two or more.
  • the content of additive B relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte for batteries is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass from the viewpoint of more effectively obtaining the effects of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure. , preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.3% by mass or more, and preferably 3.0% by mass or less. , more preferably 2.0% by mass or less, further preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. Further, it can also be set to 0.8% by mass or less, or 0.6% by mass or less.
  • the content mass ratio of additive A to additive B (i.e., the ratio of the content mass of additive A to the content mass of additive B),
  • the ratio divided by the content mass (hereinafter also referred to as "additive A/additive B”) is usually 0.05 to 0.05 from the viewpoint of more effectively obtaining the effects of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure.
  • Additive B is a compound (II) represented by the above formula (II), a compound (III) which is at least one of a monofluorophosphate and a difluorophosphate, and a compound represented by the above formula (IV).
  • Each compound as additive B will be explained below.
  • Compound (II) is a compound represented by the following formula (II).
  • R 21 represents “a group represented by formula (ii-1)", “a group represented by formula (ii-2)", or "a divalent hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms” , * represents "bonding position",
  • R 22 is "oxymethylene group (-OCH 2 -)", “oxyethylene group (-OCH 2 CH 2 -)", “oxa group (-O-)", or " represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms
  • divalent hydrocarbon group means a hydrocarbon group having two bonding positions, and like the above-mentioned “hydrocarbon group", it is not limited to an aliphatic hydrocarbon group having a linear structure, It may be a group having at least one structure selected from the group consisting of a branched structure, a cyclic structure, and a carbon-carbon unsaturated bond structure (a carbon-carbon double bond structure and a carbon-carbon triple bond structure). , which also means that it may be an aromatic hydrocarbon group. That is, alkylene groups, alkenylene groups, alkynylene groups, arylene groups, etc. are all included in the "divalent hydrocarbon group”.
  • R 21 is a "divalent hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms"
  • the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 5 or less, more preferably 4 or less.
  • R 22 is a "divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms”
  • the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, still more preferably 3 or less, and particularly preferably 2 or less.
  • R 23 is a "hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms,” and the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 6 or less, more preferably 5 or less, still more preferably 4 or less, and particularly preferably 3. It is as follows.
  • R 21 is a group represented by formula (ii-1), a group represented by formula (ii-2), an alkylene group having 3 to 6 carbon atoms, or an alkenylene group having 3 to 6 carbon atoms. is preferable, and a group represented by formula (ii-1), a group represented by formula (ii-2), and an n-propylene group (-CH 2 CH 2 CH 2 -) are more preferable, and the group represented by formula (ii-2) is more preferably A group represented by (ii-1) is particularly preferred.
  • R 22 is an oxymethylene group (-OCH 2 -), an oxyethylene group (-OCH 2 CH 2 -), an oxa group (-O-), an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • 6 alkenylene group preferably oxymethylene group (-OCH 2 -), oxyethylene group (-OCH 2 CH 2 -), oxa group (-O-), methylene group (-CH 2 -), ethylene A group (-CH 2 CH 2 -), an n-propylene group (-CH 2 CH 2 CH 2 -) are more preferable, and an oxymethylene group (-OCH 2 -) is particularly preferable.
  • compound (II) include the following compounds (II-1) to (II-3).
  • the content of compound (II) relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte is such that the effect of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is made more effective.
  • the content is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, Particularly preferably 0.3% by mass or more, preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, even more preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. be. Further, it can also be set to 0.8% by mass or less, or 0.6% by mass or less.
  • the content mass ratio of additive A to compound (II) i.e., the content mass of additive A and the content mass of compound (II)
  • the ratio obtained by dividing the content mass of additive A by the content mass of compound (II); hereinafter also referred to as the content mass ratio [additive A/compound (II)] is the ratio of the content mass of additive A divided by the content mass of compound (II); From the viewpoint of obtaining the effect of the liquid more effectively, it is usually 0.05 to 0.5, preferably 0.06 or more, and preferably 0.45 or less. Further, it can be set to 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, and furthermore, 0.4 or less, 0.3 or less.
  • Compound (III) is at least one of a monofluorophosphate and a difluorophosphate.
  • the cations of the monofluorophosphate and difluorophosphate are preferably lithium ions (Li + ), sodium ions (Na + ), and potassium ions (K + ), and preferably lithium ions (Li + ). is particularly preferred.
  • Specific examples of compound (III) include the following compound (III-1) and the following compound (III-2).
  • the following compound (III-1) is lithium difluorophosphate
  • the compound (III-2) is lithium monofluorophosphate.
  • Compound (III) may be only one of a monofluorophosphate and a difluorophosphate, or may be both a monofluorophosphate and a difluorophosphate.
  • the content of compound (III) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte is such that the effect of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is made more effective.
  • the content is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, Particularly preferably 0.3% by mass or more, preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, even more preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. be. Further, it can also be set to 0.8% by mass or less, or 0.6% by mass or less.
  • the content mass ratio of additive A to compound (III) i.e., the content mass of additive A and the content mass of compound (III)
  • the ratio obtained by dividing the content mass of additive A by the content mass of compound (III); hereinafter also referred to as "additive A/compound (III)" is the ratio of the content mass of additive A divided by the content mass of compound (III); From the viewpoint of obtaining the effect more effectively, it is usually 0.05 to 0.5, preferably 0.06 or more, and preferably 0.45 or less. Further, it can be set to 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, and furthermore, 0.4 or less, 0.3 or less.
  • Compound (IV) is a compound represented by the following formula (IV).
  • M 41+ represents "alkali metal ion”
  • X 41 each independently represents a “fluoro group (-F)", “chloro group (-Cl)", “bromo group (-Br)", or “iodo group (-I)”
  • Y 41 represents a "boron atom” or a "phosphorus atom”
  • R 41 each independently represents a "single bond (-)” or "a substituent consisting of a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), and an iodo group (-I)".
  • a divalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms which may contain at least one group selected from the group consisting of i represents 1 or 2 when the above Y 41 is a boron atom, and represents an integer from 1 to 3 when the above Y 41 is a phosphorus atom, j represents 0 or 2 when the above Y 41 is a boron atom, and represents 0, 2, or 4 when the above Y 41 is a phosphorus atom.
  • the "divalent hydrocarbon group" is the same as that described above.
  • iodo group includes hydrocarbon groups that do not contain a fluoro group (-F) etc. as a substituent, and also includes hydrocarbon groups in which some hydrogen atoms of the hydrocarbon group are fluoro groups (-F), chloro groups (-Cl), etc. , bromo group (-Br), or iodo group (-I). -Br), the number and combination of iodo groups (-I) are not particularly limited.
  • R 41 "contains at least one group selected from the group consisting of a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), and an iodo group (-I) as a substituent"
  • the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 5 or less, more preferably 4 or less, even more preferably 3 or less.
  • M 41+ is preferably a lithium ion (Li + ), a sodium ion (Na + ), or a potassium ion (K + ), and particularly preferably a lithium ion (Li + ).
  • X 41 a fluoro group (-F) and a chloro group (-Cl) are preferable, and a fluoro group (-F) is particularly preferable.
  • Y 41 represents a boron atom or a phosphorus atom, i represents 1 or 2 when Y 41 is a boron atom, represents an integer from 1 to 3 when Y 41 is a phosphorus atom, and j represents a boron atom when Y 41 is a boron atom.
  • R 41 is a carbon containing a single bond (-), an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynylene group having 2 to 6 carbon atoms, or a fluoro group (-F).
  • it is an alkylene group having 1 to 6 atoms, an alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms containing a fluoro group (-F), or an alkynylene group having 2 to 6 carbon atoms containing a fluoro group (-F).
  • a single bond (-), a methylene group (-CH 2 -), an ethylene group (-CH 2 CH 2 -), an n-propylene group (-CH 2 CH 2 CH 2 -) are preferable, and a single bond (- ) is particularly preferred.
  • compound (IV) include the following compounds (IV-1) to (IV-4).
  • Compound (IV-1) is lithium bis(oxalato)borate (LiBOB)
  • compound (IV-2) is lithium difluorooxalatoborate (LiDFOB)
  • compound (IV-3) is lithium tetrafluorooxalatophosphate
  • Compound (IV-4) is lithium difluorobis(oxalato)phosphate (LiDFOP).
  • the content of compound (IV) relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte is such that the effect of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is made more effective.
  • the content is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, Particularly preferably 0.3% by mass or more, preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, even more preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. be. Further, it can also be set to 0.8% by mass or less, or 0.6% by mass or less.
  • the content mass ratio of additive A to compound (IV) i.e., the content mass of additive A and the content mass of compound (IV)
  • the ratio obtained by dividing the content mass of additive A by the content mass of compound (IV); hereinafter also referred to as the content mass ratio [additive A/compound (IV)] is the ratio of the content mass of additive A divided by the content mass of compound (IV); From the viewpoint of obtaining the effect of the liquid more effectively, it is usually 0.05 to 0.5, preferably 0.06 or more, and preferably 0.45 or less. Further, it can be set to 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, and furthermore, 0.4 or less, 0.3 or less.
  • Compound (V) is a compound represented by the following formula (V).
  • M 51+ represents "alkali metal ion”
  • R 51 and R 52 each independently represent a “fluoro group (-F)", "a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may contain a fluoro group as a substituent", or "a group having a carbon number of 1 to 3 fluorine carbide groups.
  • fluoro group a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms which may contain a fluoro group as a substituent
  • a group having a carbon number of 1 to 3 fluorine carbide groups are the same as those described above.
  • M 51 is preferably a lithium ion (Li + ), a sodium ion (Na + ), or a potassium ion (K + ), and is particularly preferably a lithium ion (Li + ).
  • R 51 and R 52 include a fluoro group (-F), an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms containing a fluoro group (-F), and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • a perfluoroalkyl group is preferable, and examples include a fluoro group (-F), a monofluoromethyl group (-CH 2 F), a difluoromethyl group (-CHF 2 ), a trifluoromethyl group (-CF 3 ), and a pentafluoroethyl group. Particularly preferred are a group (-CF 2 CF 3 ) and a heptafluoropropyl group (-CF 2 CF 2 CF 3 ).
  • compound (V) examples include the following compound (V-1) and the following compound (V-2).
  • Compound (V-1) is lithium bis(fluorosulfonyl)imide
  • compound (V-2) is lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide.
  • lithium bis(fluorosulfonyl)imide, lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide, etc. are also used as electrolytes, which will be described later (more specifically, as organic acid anion salts of fluorine-containing lithium salts, which will be described later).
  • non-aqueous electrolyte even if the non-aqueous electrolyte is intended to be used as an electrolyte, it falls under the non-aqueous electrolyte of the present disclosure as long as it satisfies other invention-specific matters (constituent requirements) related to the present disclosure. shall be.
  • the content of compound (V) relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte is such that the effect of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is made more effective.
  • the content is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, Particularly preferably 0.3% by mass or more, preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, even more preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. be.
  • the content of compound (V) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte is preferably 0.05 mol/L (M (molar)) or more, more preferably 0. .1 mol/L (M), more preferably 0.3 mol/L (M), particularly preferably 0.5 mol/L (M) or more, preferably 6 mol/L (M) or less, more preferably 3 mol/L L (M) or less, more preferably 1 mol/L (M) or less, particularly preferably 0.7 mol/L (M) or less.
  • the content mass ratio of additive A to compound (V) i.e., the content mass of additive A and the content mass of compound (V)
  • the ratio obtained by dividing the content mass of additive A by the content mass of compound (V); hereinafter also referred to as the content mass ratio [additive A/compound (V)]) is the ratio of the content mass of additive A divided by the content mass of compound (V); From the viewpoint of obtaining the effect of the liquid more effectively, it is usually 0.05 to 0.5, preferably 0.06 or more, and preferably 0.45 or less. Further, it can be set to 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, and furthermore, 0.4 or less, 0.3 or less.
  • Compound (VI) is a compound represented by the following formula (VI).
  • hydrocarbon group is the same as described above.
  • the number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 6 or less, more preferably 5 or less, even more preferably is 4 or less, particularly preferably 3 or less.
  • L 61 is particularly preferably a single bond (-).
  • compound (VI) examples include the following compound (VI-1) and the following compound (VI-2).
  • Compound (VI-1) is trifluoromethylmethylsulfone
  • compound (VI-2) is trifluoromethylethylsulfone.
  • the content of compound (VI) relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte is such that the effect of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is made more effective.
  • the content is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, Particularly preferably 0.3% by mass or more, preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, even more preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. be. Further, it can also be set to 0.8% by mass or less, or 0.6% by mass or less.
  • the content mass ratio of additive A to compound (VI) i.e., the content mass of additive A and the content mass of compound (VI)
  • the ratio obtained by dividing the content mass of additive A by the content mass of compound (VI); hereinafter also referred to as the content mass ratio [additive A/compound (VI)] is the ratio of the content mass of additive A divided by the content mass of compound (VI); From the viewpoint of obtaining the effect of the liquid more effectively, it is usually 0.05 to 0.5, preferably 0.06 or more, and preferably 0.45 or less. Further, it can be set to 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, and furthermore, 0.4 or less, 0.3 or less.
  • Compound (VII) is a compound represented by the following formula (VII).
  • M 71+ represents "alkali metal ion”
  • R 71 and R 72 each independently represent a "fluoro group (-F)", “chloro group (-Cl)", “bromo group (-Br)", “iodo group (-I)", "substituted At least one group selected from the group consisting of a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), an iodo group (-I), and an oxa group (-O-).
  • L 71 and L 72 represent a “single bond (-)” or an “oxa group (-O-)", and at least one of L 71 and L 72 is an oxa group (-O-). Note that the "hydrocarbon group”, “fluorocarbon group”, “single bond (-)”, and “oxa group (-O-)” are the same as those described above.
  • at least one selected from the group consisting of a fluoro group (-F), a chloro group (-Cl), a bromo group (-Br), an iodo group (-I), and an oxa group (-O-) as a substituent
  • may contain one type of group'' includes hydrocarbon groups that do not contain a fluoro group (-F) as a substituent, as well as hydrocarbon groups in which some hydrogen atoms of the hydrocarbon group may contain a fluoro group (-F), etc.
  • L 71 and L 72 represent a "single bond (-)" or “oxa group (-O-)", but when L 71 is a "single bond (-)", it means that it is adjacent to L 71 .
  • M 71 is preferably a lithium ion (Li + ), a sodium ion (Na + ), or a potassium ion (K + ), and is particularly preferably a lithium ion (Li + ).
  • R 71 is a fluoro group (-F), an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
  • R 72 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, a fluoro group (-F ), an alkyl group containing 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group containing 2 to 12 carbon atoms containing a fluoro group (-F), an alkynyl group containing 2 to 12 carbon atoms containing a fluoro group (-F), a fluoro Aryl group with 6 to 12 carbon atoms containing group (-F), alkyl group with 1 to 12 carbon atoms containing oxa group (-O-), and 2 to 12 carbon atoms containing oxa group (-O-) 12 alkenyl groups, alkynyl groups with 2 to 12 carbon atoms containing oxa groups (-O-), aryl groups with 6 to 12 carbon atom
  • L 71 and L 72 represent a "single bond (-)" or "oxa group (-O-)", and at least one of L 71 and L 72 is an oxa group (-O-), but L 71 A combination in which is a single bond and L 72 is an oxa group (-O-) is particularly preferred.
  • compound (VII) include the following compound (VII-1) and the following compound (VII-2).
  • the content of compound (VII) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte is such that the effect of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is made more effective.
  • the content is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, Particularly preferably 0.3% by mass or more, preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, even more preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. be. Further, it can also be set to 0.8% by mass or less, or 0.6% by mass or less.
  • the content mass ratio of additive A to compound (VII) i.e., the content mass of additive A and the content mass of compound (VII)
  • the ratio obtained by dividing the content mass of additive A by the content mass of compound (VI); hereinafter also referred to as the content mass ratio [additive A/compound (VII)]) is the ratio of the content mass of additive A divided by the content mass of compound (VII); From the viewpoint of obtaining the effect of the liquid more effectively, it is usually 0.05 to 0.5, preferably 0.06 or more, and preferably 0.45 or less. Further, it can be set to 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, and furthermore, 0.4 or less, 0.3 or less.
  • Compound (VIII) is a compound represented by the following formula (VIII).
  • R 81 each independently represents a "fluoro group (-F)", “chloro group (-Cl)”, “bromo group (-Br)", or “iodo group (-I)", k represents an integer from 1 to 6.
  • a fluoro group (-F) is particularly preferred.
  • k represents an integer from 1 to 6, preferably 1, 2, or 3, more preferably 2 or 3, and particularly preferably 3.
  • compound (VIII) include the following compound (VIII-1).
  • the content of compound (VIII) relative to the total amount of the non-aqueous electrolyte may make the effect of the non-aqueous electrolyte of the present disclosure more effective.
  • the content is usually 0.01% by mass to 5.0% by mass, preferably 0.03% by mass or more, more preferably 0.05% by mass or more, even more preferably 0.1% by mass or more, Particularly preferably 0.3% by mass or more, preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, even more preferably 1.0% by mass or less, particularly preferably 0.9% by mass or less. be. Further, it can also be set to 0.8% by mass or less, or 0.6% by mass or less.
  • the content mass ratio of additive A to compound (VIII) i.e., the content mass of additive A and the content mass of compound (VIII)
  • the ratio obtained by dividing the content mass of additive A by the content mass of compound (VI); hereinafter also referred to as the content mass ratio [additive A/compound (VIII)]) is the ratio of the content mass of additive A divided by the content mass of compound (VI); From the viewpoint of obtaining the effect of the liquid more effectively, it is usually 0.05 to 0.5, preferably 0.06 or more, and preferably 0.45 or less. Further, it can be set to 0.08 or more, 0.09 or more, 0.1 or more, 0.2 or more, and furthermore, 0.4 or less, 0.3 or less.
  • a non-aqueous electrolyte generally contains a non-aqueous solvent.
  • the non-aqueous solvent various known ones can be appropriately selected.
  • the number of nonaqueous solvents may be one, or two or more.
  • nonaqueous solvent examples include cyclic carbonates, fluorine-containing cyclic carbonates, chain carbonates, fluorine-containing chain carbonates, aliphatic carboxylic acid esters, fluorine-containing aliphatic carboxylic acid esters, and ⁇ -lactones. , fluorine-containing ⁇ -lactones, cyclic ethers, fluorine-containing cyclic ethers, chain ethers, fluorine-containing chain ethers, nitriles, amides, lactams, nitromethane, nitroethane, sulfolane, trimethyl phosphate, dimethyl sulfoxide , dimethyl sulfoxide phosphoric acid, and the like.
  • Examples of the cyclic carbonates include ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), butylene carbonate (BC), and the like.
  • Examples of the fluorine-containing cyclic carbonates include fluoroethylene carbonate (FEC).
  • Examples of chain carbonates include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethylmethyl carbonate (EMC), methylpropyl carbonate (MPC), ethylpropyl carbonate (EPC), dipropyl carbonate (DPC), and the like. can be mentioned.
  • Examples of aliphatic carboxylic acid esters include methyl formate, methyl acetate, methyl propionate, methyl butyrate, methyl isobutyrate, methyl trimethylbutyrate, ethyl formate, ethyl acetate, ethyl propionate, ethyl butyrate, ethyl isobutyrate, and trimethyl. Examples include ethyl butyrate. Examples of ⁇ -lactones include ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone.
  • Examples of the cyclic ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane, 4-methyl-1,3-dioxolane, 1,3-dioxane, 1,4-dioxane, and the like.
  • Examples of chain ethers include 1,2-ethoxyethane (DEE), ethoxymethoxyethane (EME), diethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane.
  • nitriles include acetonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, 3-methoxypropionitrile, and the like.
  • amides include N,N-dimethylformamide.
  • lactams include N-methylpyrrolidinone, N-methyloxazolidinone, and N,N'-dimethylimidazolidinone.
  • the nonaqueous solvent preferably contains at least one selected from the group consisting of cyclic carbonates, fluorine-containing cyclic carbonates, chain carbonates, and fluorine-containing chain carbonates.
  • the total proportion of cyclic carbonates, fluorine-containing cyclic carbonates, chain carbonates, and fluorine-containing chain carbonates is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less based on the total amount of the nonaqueous solvent.
  • the content is more preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, and even more preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less.
  • the non-aqueous solvent contains at least one selected from the group consisting of cyclic carbonates and chain carbonates.
  • the total proportion of cyclic carbonates and chain carbonates in the nonaqueous solvent is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, based on the total amount of the nonaqueous solvent. It is at least 80% by mass and at most 100% by mass, more preferably at least 80% by mass and at most 100% by mass.
  • the upper limit of the content of the nonaqueous solvent is preferably 99% by mass, preferably 97% by mass, and more preferably 90% by mass, based on the total amount of the nonaqueous electrolyte.
  • the lower limit of the content of the nonaqueous solvent is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, based on the total amount of the nonaqueous electrolyte.
  • the intrinsic viscosity of the nonaqueous solvent is preferably 10.0 mPa ⁇ s or less at 25° C. from the viewpoint of further improving the dissociation properties of the electrolyte and the mobility of ions.
  • a non-aqueous electrolyte generally contains an electrolyte.
  • the electrolyte preferably contains at least one of a fluorine-containing lithium salt (hereinafter sometimes referred to as "fluorine-containing lithium salt”) and a fluorine-free lithium salt.
  • fluorine-containing lithium salt a fluorine-containing lithium salt
  • fluorine-free lithium salt a fluorine-free lithium salt
  • Examples of the fluorine-containing lithium salt include inorganic acid anion salts and organic acid anion salts.
  • inorganic acid anion salts include lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), and lithium hexafluorotantalate ( LiTaF 6 ), and the like.
  • Examples of the organic acid anion salt include lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ). Among these, lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is more preferable as the fluorine-containing lithium salt.
  • fluorine-free lithium salts examples include lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium aluminum tetrachloride (LiAlCl 4 ), and lithium decachlorodecaborate (Li 2 B 10 Cl 10 ).
  • the content of the fluorine-containing lithium salt is preferably 50% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, and further Preferably it is 80% by mass or more and 100% by mass or less.
  • the fluorine-containing lithium salt contains lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 )
  • the content of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) is preferably 50% by mass or more and 100% by mass based on the total amount of the electrolyte.
  • the content is preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, and still more preferably 80% by mass or more and 100% by mass or less.
  • the concentration of the electrolyte in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.1 mol/L (M (molar)) or more, more preferably 0.5 mol/L (M) or more, Preferably it is 6 mol/L (M) or less, more preferably 3 mol/L (M) or less, even more preferably 2 mol/L (M) or less.
  • the concentration of lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) in the non-aqueous electrolyte is preferably 0.1 mol/L (M (molar) ) or more and 3 mol/L (M) or less, more preferably 0.5 mol/L (M) or more and 2 mol/L (M) or less.
  • the lithium secondary battery precursor of the present disclosure includes: case and A positive electrode, a negative electrode, a separator, and an electrolyte contained in a case, Equipped with here,
  • the positive electrode is a positive electrode capable of intercalating and deintercalating lithium ions
  • the negative electrode is a negative electrode capable of intercalating and deintercalating lithium ions
  • the electrolyte is a non-aqueous electrolyte of the present disclosure.
  • a lithium secondary battery precursor refers to a lithium secondary battery before being charged and discharged.
  • the rate of increase in room temperature resistance during high temperature storage can be reduced.
  • the shape of the case is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the use of the lithium secondary battery precursor of the present disclosure.
  • Examples of the case include a case containing a laminate film, a case consisting of a battery can and a battery can lid, and the like.
  • the positive electrode is a positive electrode capable of intercalating and deintercalating lithium ions.
  • the positive electrode preferably contains at least one positive electrode active material that can insert and release lithium ions.
  • the positive electrode preferably includes a positive electrode current collector and a positive electrode composite material layer provided on at least a portion of the surface of the positive electrode current collector.
  • Examples of the material of the positive electrode current collector include metals and alloys. Specifically, examples of the material of the positive electrode current collector include aluminum, nickel, stainless steel (SUS), copper, and the like. Among these, aluminum is preferred from the viewpoint of balance between high conductivity and cost. Here, “aluminum” means pure aluminum or aluminum alloy. As the positive electrode current collector, aluminum foil is preferred. The material of the aluminum foil is not particularly limited, and examples include A1085 material and A3003 material.
  • the positive electrode composite material layer contains a positive electrode active material and a binder.
  • the positive electrode active material is not particularly limited as long as it is a material that can insert and release lithium ions, and can be adjusted as appropriate depending on the use of the lithium secondary battery precursor.
  • the positive electrode active material examples include a first oxide, a second oxide, and the like.
  • the first oxide includes lithium (Li) and nickel (Ni) as constituent metal elements.
  • the second oxide contains Li, Ni, and at least one metal element other than Li and Ni as constituent metal elements.
  • metal elements other than Li and Ni include transition metal elements, typical metal elements, and the like.
  • the second oxide preferably contains a metal element other than Li and Ni in a proportion equal to or smaller than Ni in terms of the number of atoms.
  • Metal elements other than Li and Ni include, for example, Co, Mn, Al, Cr, Fe, V, Mg, Ca, Na, Ti, Zr, Nb, Mo, W, Cu, Zn, Ga, In, Sn, and La. and Ce. These positive electrode active materials may be used alone or in combination.
  • the positive electrode active material preferably includes a lithium-containing composite oxide (hereinafter sometimes referred to as "NCM") represented by the following formula (P1).
  • the lithium-containing composite oxide (P1) has the advantages of high energy density per unit volume and excellent thermal stability. LiNia Co b Mn c O 2 ... Formula (P1) In formula (P1), a, b and c are each independently greater than 0 and less than 1, and the sum of a, b and c is 0.99 or more and 1.00 or less.
  • NCM include LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.3 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , LiNi 0.6 Co 0.2 Mn 0.2 O 2 , LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 and the like.
  • the positive electrode active material may include a lithium-containing composite oxide (hereinafter sometimes referred to as "NCA") represented by the following formula (P2). Li t Ni 1-x-y Co x Al y O 2 ... Formula (P2) In formula (P2), t is 0.95 or more and 1.15 or less, x is 0 or more and 0.3 or less, y is 0.1 or more and 0.2 or less, and The sum is less than 0.5.
  • NCAs include LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 and the like.
  • the positive electrode in the lithium secondary battery precursor of the present disclosure includes a positive electrode current collector and a positive electrode composite layer containing a positive electrode active material and a binder
  • the content of the positive electrode active material in the positive electrode composite layer is Based on the total amount of the positive electrode composite layer, preferably 10% by mass or more and 99.9% by mass or less, more preferably 30% by mass or more and 99.9% by mass or less, still more preferably 50% by mass or more and 99% by mass or less, particularly preferably is 70% by mass or more and 99% by mass or less.
  • binder examples include polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, fluororesin, and rubber particles.
  • fluororesin examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, and the like.
  • the rubber particles include styrene-butadiene rubber particles and acrylonitrile rubber particles. Among these, fluororesin is preferred from the viewpoint of improving the oxidation resistance of the positive electrode composite material layer.
  • the binder content in the positive electrode composite layer is determined based on the total amount of the positive electrode composite layer, from the viewpoint of achieving both physical properties of the positive electrode composite layer (e.g., electrolyte permeability, peel strength, etc.) and battery performance. Preferably it is 0.1% by mass or more and 6% by mass or less. When the content of the binder is 0.1% by mass or more, the adhesiveness of the positive electrode composite material layer to the positive electrode current collector and the binding property between the positive electrode active materials are further improved. When the content of the binder is 6% by mass or less, the amount of the positive electrode active material in the positive electrode composite layer can be increased, so that the discharge capacity is further improved.
  • the positive electrode composite material layer preferably contains a conductive additive.
  • a known conductive aid can be used.
  • a carbon material having conductivity is preferable.
  • the carbon material having conductivity include graphite, carbon black, conductive carbon fiber, and fullerene. These can be used alone or in combination of two or more.
  • the conductive carbon fiber include carbon nanotubes, carbon nanofibers, and carbon fibers.
  • graphite include artificial graphite and natural graphite. Examples of natural graphite include scaly graphite, lumpy graphite, and earthy graphite.
  • the material of the conductive aid may be a commercially available material.
  • Carbon blacks include, for example, Toka Black #4300, #4400, #4500, #5500 (manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., Furnace Black), Printex L, etc. (manufactured by Degussa Corporation, Furnace Black), Raven 7000, 5750. , 5250, 5000ULTRAIII, 5000ULTRA etc., Conductex SC ULTRA, Conductex 975UL TRA, etc., PUER BLACK100, 115, 205, etc. (Columbiyan, Furnace Black), #2350, #2400B, #2600B, #30050B, #3030B, #3230B, #3350B, #3400B, #5400B, etc.
  • the positive electrode composite material layer may contain other components.
  • Other components include thickeners, surfactants, dispersants, wetting agents, antifoaming agents, and the like.
  • the negative electrode is a negative electrode capable of intercalating and deintercalating lithium ions.
  • the negative electrode preferably contains at least one negative electrode active material capable of intercalating and deintercalating lithium ions.
  • the negative electrode preferably includes a negative electrode current collector and a negative electrode composite material layer provided on at least a portion of the surface of the negative electrode current collector.
  • the material of the negative electrode current collector is not particularly limited, and any known material can be used, such as metals or alloys.
  • examples of the material of the negative electrode current collector include aluminum, nickel, stainless steel (SUS), nickel-plated steel, copper, and the like.
  • copper is preferable as the material for the negative electrode current collector from the viewpoint of workability.
  • Copper foil is preferred as the negative electrode current collector.
  • the negative electrode composite material layer includes a negative electrode active material and a binder.
  • the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a material that can occlude and release lithium ions.
  • the negative electrode active material is, for example, metallic lithium, a lithium-containing alloy, a metal or alloy that can be alloyed with lithium, an oxide that can dope and dedope lithium ions, and a transition material that can dope and dedope lithium ions.
  • the material is preferably at least one selected from the group consisting of metal nitrides and carbon materials capable of doping and dedoping lithium ions.
  • the negative electrode active material is preferably a carbon material (hereinafter also simply referred to as "carbon material") that can be doped and dedoped with lithium ions.
  • Examples of the carbon material include carbon black, activated carbon, graphite material, amorphous carbon material, and the like. These carbon materials may be used alone or in combination of two or more.
  • the form of the carbon material is not particularly limited, and examples thereof include fibrous, spherical, potato-like, flake-like, and the like.
  • the particle size of the carbon material is not particularly limited, and is preferably 5 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • Examples of the amorphous carbon material include hard carbon, coke, mesocarbon microbeads (MCMB) fired at 1500° C. or lower, and mesophase pitch carbon fiber (MCF).
  • Examples of graphite materials include natural graphite and artificial graphite.
  • Examples of the artificial graphite include graphitized MCMB and graphitized MCF.
  • the graphite material may include boron.
  • the graphite material may be coated with metal or amorphous carbon. Examples of the metal material covering the graphite material include gold, platinum, silver, copper, and tin.
  • the graphite material may be a mixture of amorphous carbon and graphite.
  • the negative electrode composite material layer contains a conductive additive.
  • the conductive aid include the same conductive aids as those exemplified as conductive aids that may be included in the positive electrode composite layer.
  • the negative electrode composite material layer may contain other components.
  • Other components include thickeners, surfactants, dispersants, wetting agents, antifoaming agents, and the like.
  • the separator examples include porous resin flat plates.
  • the material for the porous resin flat plate include resin, nonwoven fabric containing this resin, and the like.
  • the resin examples include polyethylene (PE), polypropylene (PP), polymethylpentene (PMP), polyester, cellulose, and polyamide.
  • the separator is preferably a porous resin sheet with a single layer or multilayer structure.
  • the material of the porous resin sheet is mainly composed of one or more types of polyolefin resin.
  • the thickness of the separator is preferably 5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the separator is preferably placed between the positive electrode and the negative electrode.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a stacked lithium secondary battery precursor that is an example of the lithium secondary battery precursor of the present disclosure.
  • the lithium secondary battery precursor 1 is a stacked type battery precursor. Specifically, in the lithium secondary battery precursor 1, the battery element 10 is sealed inside the exterior body 30.
  • the exterior body 30 is formed of a laminate film.
  • a positive electrode lead 21 and a negative electrode lead 22 are each attached to the battery element 10 .
  • Each of the positive electrode lead 21 and the negative electrode lead 22 is led out in opposite directions from the inside of the exterior body 30 to the outside.
  • the battery element 10 is formed by laminating a positive electrode 11, a separator 13, and a negative electrode 12.
  • the positive electrode 11 includes a positive electrode composite material layer 11B formed on both main surfaces of a positive electrode current collector 11A.
  • the negative electrode 12 includes negative electrode composite material layers 12B formed on both main surfaces of a negative electrode current collector 12A.
  • the non-aqueous electrolyte of the present disclosure is injected into the exterior body 30 of the lithium secondary battery precursor 1.
  • the non-aqueous electrolyte of the present disclosure permeates the positive electrode mixture layer 11B, the separator 13, and the negative electrode mixture layer 12B.
  • one single cell layer 14 is formed by the adjacent positive electrode composite material layer 11B, separator 13, and negative electrode composite material layer 12B.
  • the positive electrode and the negative electrode may each have an active material layer formed on one side of each current collector.
  • the lithium secondary battery precursor 1 is a stacked type lithium secondary battery precursor, but the lithium secondary battery precursor of the present disclosure is not limited to this, and may be, for example, a wound type lithium secondary battery. It may also be a precursor.
  • a wound type lithium secondary battery precursor is formed by stacking a positive electrode, a separator, a negative electrode, and a separator in this order and winding them into a layer.
  • the wound type lithium secondary battery precursor includes a cylindrical lithium secondary battery precursor and a prismatic lithium secondary battery precursor.
  • the directions in which each of the positive electrode lead and the negative electrode lead protrude from the inside of the exterior body 30 toward the outside are opposite directions with respect to the exterior body 30.
  • this disclosure is not limited thereto.
  • the positive electrode lead and the negative electrode lead may each protrude from the inside of the exterior body 30 toward the outside in the same direction with respect to the exterior body 30.
  • An example of the lithium secondary battery of the present disclosure is a lithium secondary battery obtained by charging and discharging the lithium secondary battery precursor 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a coin-shaped lithium secondary battery precursor that is another example of the lithium secondary battery precursor of the present disclosure.
  • the coin-shaped lithium secondary battery precursor shown in FIG. 2 includes a disc-shaped negative electrode 42, a separator 45 injected with a non-aqueous electrolyte, a disc-shaped positive electrode 41, and, if necessary, a spacer plate 47 made of stainless steel or aluminum. 48 are stored in a stacked state in this order between the positive electrode can 43 (hereinafter also referred to as "battery can") and the sealing plate 44 (hereinafter also referred to as "battery can lid”).
  • the positive electrode can 43 and the sealing plate 44 are caulked and sealed with a gasket 46 interposed therebetween.
  • the nonaqueous electrolyte of the present disclosure is used as the nonaqueous electrolyte injected into the separator 45.
  • An example of the lithium secondary battery of the present disclosure also includes a lithium secondary battery obtained by charging and discharging a coin-shaped lithium secondary battery precursor shown in FIG.
  • the method for manufacturing a lithium secondary battery of the present disclosure includes: The step of preparing the lithium secondary battery precursor of the present disclosure described above (hereinafter also referred to as "preparation step”); A step of charging and discharging the lithium secondary battery precursor; including.
  • the lithium secondary battery of the present disclosure is a lithium secondary battery obtained by charging and discharging the lithium secondary battery precursor of the present disclosure described above.
  • the rate of increase in room temperature resistance of a lithium secondary battery during high temperature storage can be reduced.
  • the preparation step may be a step of simply preparing the lithium secondary battery precursor of the present disclosure, which has been produced in advance, to be subjected to the charging and discharging step, or the lithium secondary battery precursor of the present disclosure It may also be a process of manufacturing.
  • the lithium secondary battery precursor is as described above.
  • the lithium secondary battery precursor can be charged and discharged according to a known method.
  • the lithium secondary battery precursor may be subjected to charging and discharging cycles multiple times.
  • an SEI (Solid Electrolyte Interface) film is preferably formed on the surface of the positive electrode (especially the positive electrode active material) and/or the negative electrode (especially the negative electrode active material) in the lithium secondary battery precursor. Ru.
  • the lithium secondary battery precursor is preferably subjected to a combination of charging and discharging one or more times in an environment of 25° C. to 70° C.
  • EC Ethylene carbonate
  • DMC dimethyl carbonate
  • EMC ethyl methyl carbonate
  • compound (I-1) 1,3-propene sultone (i.e., compound (I-1)) as additive A and lithium difluorophosphate (i.e., compound (III-1)) as additive B were added. were added so that the content (% by mass) based on the total amount of the non-aqueous electrolyte finally obtained was as shown in Table 1 to obtain a non-aqueous electrolyte.
  • compound (I-1) is a specific example of compound (I)
  • lithium difluorophosphate (ie, compound (III-1)) is a specific example of compound (III).
  • Graphite 96% by mass as a negative electrode active material, carbon black (1% by mass) as a conductive aid, 1% by mass of carboxymethylcellulose sodium dispersed in pure water as a thickener, and pure water as a binder.
  • a negative electrode composite slurry was obtained by mixing 2% by mass of styrene-butadiene rubber (SBR) dispersed in solids.
  • SBR styrene-butadiene rubber
  • a copper foil with a thickness of 10 ⁇ m was prepared as a negative electrode current collector.
  • the obtained negative electrode composite slurry was applied onto a copper foil, dried, and then rolled in a press to obtain a sheet-like negative electrode.
  • the negative electrode consists of a negative electrode current collector and a negative electrode active material layer.
  • a negative electrode with a diameter of 14 mm, a positive electrode with a diameter of 13 mm, and a separator with a diameter of 17 mm were punched out into disk shapes.
  • a coin-shaped negative electrode, a coin-shaped positive electrode, and a coin-shaped separator were obtained.
  • the obtained coin-shaped negative electrode, coin-shaped separator, and coin-shaped positive electrode were stacked in this order in a stainless steel battery can (size: 2032 size).
  • 20 ⁇ L of non-aqueous electrolyte was injected into this battery can, and the separator, positive electrode, and negative electrode were immersed in the non-aqueous electrolyte.
  • a coin-shaped lithium secondary battery precursor (that is, a lithium secondary battery before being charged and discharged) having the configuration shown in FIG. 2 was obtained.
  • the size of the lithium secondary battery precursor was 20 mm in diameter and 3.2 mm in height.
  • a lithium secondary battery was obtained by repeatedly charging the above lithium secondary battery precursor to 4.2V and discharging to 2.5V three times in a temperature range of 25°C to 70°C.
  • CC10s discharge means discharge performed for 10 seconds at a constant current. Based on each obtained voltage drop amount and each current value (that is, each current value corresponding to a discharge rate of 0.1C to 1.0C), a DC resistance [ ⁇ ] as an initial resistance value was measured.
  • Example 1-1 The same operation as in Example 1-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 1-1 The same operation as in Example 1-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 1.
  • Example 2-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 1, and the initial resistance (relative value) was calculated based on the initial resistance value of Comparative Example 2-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 1.
  • the structure of compound (II-1) as additive B is as described above.
  • Example 2-2 and 2-3 Comparative Examples 2-2 and 2-3
  • Example 2-1 The same operation as in Example 2-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 2-1 The same operation as in Example 2-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 1.
  • Example 3-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 1, and the initial resistance (relative value) was calculated based on the initial resistance value of Comparative Example 3-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 1.
  • the structure of compound (II-2) as additive B is as described above.
  • Example 3-2 and 3-3 Comparative Examples 3-2 and 3-3
  • Example 3-1 The same operation as in Example 3-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 3-1 The same operation as in Example 3-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 1.
  • Example 4-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 1, and the initial resistance (relative value) was calculated based on the initial resistance value of Comparative Example 4-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 1.
  • the structure of compound (IV-1) as additive B is as described above.
  • Example 4-2 and 4-3 Comparative Examples 4-2 and 4-3
  • Example 4-1 The same operation as in Example 4-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 4-1 The same operation as in Example 4-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 1.
  • Example 5-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 2, and the initial resistance (relative value) was calculated based on the initial resistance value of Comparative Example 5-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 2.
  • the structure of compound (V-1) as additive B is as described above.
  • Example 5-3 Comparative Examples 5-2 and 5-3
  • Example 5-1 The same operation as in Example 5-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
  • Example 5-1 The same operation as in Example 5-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 2.
  • Example 6-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 2, and the initial resistance (relative value) was calculated based on the initial resistance value of Comparative Example 6-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 2.
  • the structure of compound (V-2) as additive B is as described above.
  • Example 6-2 and 6-3 Comparative Examples 6-2 and 6-3
  • Example 6-1 The same operation as in Example 6-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
  • Example 6-1 The same operation as in Example 6-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 2.
  • Example 7-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 2, and the initial resistance (relative value) was calculated using the initial resistance value of Comparative Example 7-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 2. The structure of compound (VI-2) as additive B is as described above.
  • Example 7-2 and 7-3 Comparative Examples 7-2 and 7-3
  • the same operation as in Example 7-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 2.
  • the results are shown in Table 2.
  • Example 7-1 The same operation as in Example 7-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 2.
  • Example 8-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 2, and the initial resistance (relative value) was calculated using the initial resistance value of Comparative Example 8-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 2. The structure of compound (VII-1) as additive B is as described above.
  • Example 8-2 and 8-3 Comparative Examples 8-2 and 8-3
  • Example 8-1 The same operation as in Example 8-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 2. The results are shown in Table 2.
  • Example 8-1 The same operation as in Example 8-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 2.
  • Example 9-1 Except that the type of additive B was changed as shown in Table 2, and the initial resistance (relative value) was calculated using the initial resistance value of Comparative Example 9-1 described later as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed. The results are shown in Table 2. The structure of compound (VIII-1) as additive B is as described above.
  • Example 9-2 and 9-3 Comparative Examples 9-2 and 9-3
  • the same operation as in Example 9-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 2.
  • the results are shown in Table 2.
  • Example 9-1 The same operation as in Example 9-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 2.
  • Example 10-1 LiPF 6 is dissolved as an electrolyte so that the concentration in the finally obtained non-aqueous electrolyte is 1.0 mol/liter, and further a compound (V-1) corresponding to additive B is finally obtained.
  • Compound (I-1) as additive A is added to the final non-aqueous electrolyte solution by dissolving the compound (I-1) as additive A in the basic electrolyte solution so that the concentration in the non-aqueous electrolyte solution is 0.2 mol/liter. It was added so that the content in the total amount of electrolyte solution was the content (mass%) listed in Table 3, and the initial resistance value of Comparative Example 10-1 described later was set to 100 as the initial resistance (relative value). The same operation as in Example 1-1 was performed except that the relative values were determined for each case. The results are shown in Table 3.
  • the structure of compound (V-1) as additive B is as described above.
  • Example 10-2 and 10-3 Comparative Examples 10-2 and 10-3
  • Example 10-1 The same operation as in Example 10-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 3. The results are shown in Table 3.
  • Example 10-1 The same operation as in Example 10-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 3.
  • Example 11-1 The type of additive B used as the electrolyte was changed as shown in Table 3, and the initial resistance (relative value) was determined by taking the initial resistance value of Comparative Example 11-1, which will be described later, as 100. The same operation as in Example 1-1 was performed except for the above. The results are shown in Table 3. The structure of compound (V-2) as additive B is as described above.
  • Examples 11-2 and 11-3 Comparative Examples 11-2 and 11-3
  • Example 11-1 The same operation as in Example 11-1 was performed except that the content of Additive A and/or Additive B was changed as shown in Table 3. The results are shown in Table 3.
  • Example 11-1 The same operation as in Example 11-1 was performed except that Additive A was not used. The results are shown in Table 3.

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Abstract

下記化合物(I)である添加剤Aと、特定の添加剤Bと、を含有し、添加剤Aの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%超0.5質量%未満である、電池用非水電解液。R11は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基、又は炭素原子数1~8の炭化フッ素基を表し、hは0~4の整数を表す。

Description

電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池の製造方法、及びリチウム二次電池
 本開示は、電池用非水電解液、リチウム二次電池前駆体、リチウム二次電池の製造方法、及びリチウム二次電池に関する。
 近年、リチウム二次電池等の電池に用いられる非水電解液に関し、様々な検討がなされている。
 例えば、特許文献1~6には、添加剤として1,3-プロペンスルトンを含有する非水電解液が開示されている。
  特許文献1:特開2002-329528号公報
  特許文献2:特開2008-198542号公報
  特許文献3:特開2010-92698号公報
  特許文献4:特開2014-27196号公報
  特許文献5:特開2018-129169号公報
  特許文献6:国際公開第2019/146705号
 しかしながら、添加剤として1,3-プロペンスルトンを含有する電池用非水電解液に対し、電池の初期抵抗を低減させる性能が求められる場合がある。
 本開示の一態様の課題は、電池の初期抵抗を低減させることができる電池用非水電解液及びリチウム二次電池前駆体、初期抵抗が低減されたリチウム二次電池、並びに、上記リチウム二次電池の製造方法を提供することである。
 上記課題を解決するための手段には、以下の態様が含まれる。
<1> 下記式(I)で表される化合物(I)である添加剤Aと、
 下記式(II)で表される化合物(II)と、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の少なくとも一方である化合物(III)と、下記式(IV)で表される化合物(IV)と、下記式(V)で表される化合物(V)と、下記式(VI)で表される化合物(VI)と、下記式(VII)で表される化合物(VII)と、下記式(VIII)で表される化合物(VIII)と、からなる群より選択される少なくとも1種である添加剤Bと、
を含有し、
 上記添加剤Aの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%超0.5質量%未満である、電池用非水電解液。
 式(I)中、R11は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基、又は炭素原子数1~8の炭化フッ素基を表し、hは0~4の整数を表す。
 式(II)中、
 R21は、式(ii-1)で表される基、式(ii-2)で表される基、又は炭素原子数3~6の2価の炭化水素基を表し、
 *は、結合位置を表し、
 式(ii-1)中、R22は、オキシメチレン基(-OCH-)、オキシエチレン基(-OCHCH-)、オキサ基(-O-)、又は炭素原子数1~6の2価の炭化水素基を表し、
 式(ii-2)中、R23は、炭素原子数1~8の炭化水素基を表す。
 式(IV)中、
 M41+は、アルカリ金属イオンを表し、
 X41は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、又はヨード基(-I)を表し、
 Y41は、ホウ素原子又はリン原子を表し、
 R41は、それぞれ独立して、単結合(-)又は置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、及びヨード基(-I)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~6の2価の炭化水素基を表し、
 iは、上記Y41がホウ素原子のときに1又は2を表し、上記Y41がリン原子のときに1~3の整数を表し、
 jは、上記Y41がホウ素原子のときに0又は2を表し、上記Y41がリン原子のときに0、2、又は4を表す。
 式(V)中、
 M51+は、アルカリ金属イオンを表し、
 R51及びR52は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、置換基としてフルオロ基を含んでいてもよい炭素原子数1~3の炭化水素基、又は炭素原子数1~3の炭化フッ素基を表す。
 式(VI)中、
 R61は、置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、及びスルホニル基(>S(=O))からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基を表し、
 L61は、単結合(-)又はオキサ基(-O-)を表す。
 式(VII)中、
 M71+は、アルカリ金属イオンを表し、
 R71及びR72は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、及びオキサ基(-O-)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、又は炭素原子数1~8の炭化フッ素基を表し、
 L71及びL72は、単結合(-)又はオキサ基(-O-)を表し、L71及びL72の少なくとも1つはオキサ基(-O-)である。
 式(VIII)中、
 R81は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、又はヨード基(-I)を表し、
 kは、1~6の整数を表す。
<2> 上記添加剤Bに対する上記添加剤Aの含有質量比(添加剤Aの含有質量/添加剤Bの含有質量)が、0.05~0.5である、<1>に記載の電池用非水電解液。
<3> 上記添加剤Aの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.05質量%~0.4質量%である、<1>又は<2>に記載の電池用非水電解液。
<4> 上記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%~5.0質量%である、<1>~<3>のいずれか1つに記載の電池用非水電解液。
<5> 上記添加剤Bとして、上記化合物(II)を含み、上記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%~5.0質量%である、<1>に記載の電池用非水電解液。
<6> 上記添加剤Bとして、上記化合物(III)を含み、上記添加剤Bに対する上記添加剤Aの含有質量比(添加剤Aの含有質量/添加剤Bの含有質量)が、0.05~0.4である、<1>に記載の電池用非水電解液。
<7> 上記添加剤Bとして、上記化合物(IV)を含み、上記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%~5.0質量%である、<1>に記載の電池用非水電解液。
<8> 上記添加剤Bとして、上記化合物(V)を含み、上記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.1mol/L~6mol/Lである、<1>に記載の電池用非水電解液。
<9> ケースと、
 上記ケースに収容された、正極、負極、セパレータ、及び電解液と、
を備え、
 上記正極が、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極であり、
 上記負極が、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極であり、
 上記電解液が、<1>~<8>のいずれか1つに記載の電池用非水電解液である、リチウム二次電池前駆体。
<10> 上記正極が、正極活物質として、下記式(X)で表されるリチウム含有複合酸化物を含む、<9>に記載のリチウム二次電池前駆体。
 LiNiCoMn … 式(X)
〔式(X)中、a、b及びcは、それぞれ独立に、0超1未満であり、かつ、a、b及びcの合計は、0.99以上1.00以下である。〕
<11> <9>又は<10>に記載のリチウム二次電池前駆体を準備する工程と、
 上記リチウム二次電池前駆体に対して、充電及び放電を施す工程と
を含む、リチウム二次電池の製造方法。
<12> <9>又は<10>に記載のリチウム二次電池前駆体に対し、充電及び放電を施して得られた、リチウム二次電池。
 本開示の一態様によれば、電池の初期抵抗を低減させることができる電池用非水電解液及びリチウム二次電池前駆体、初期抵抗が低減されたリチウム二次電池、並びに、上記リチウム二次電池の製造方法が提供される。
本開示のリチウム二次電池前駆体の一例であるラミネート型電池を示す概略断面図である。 本開示のリチウム二次電池前駆体の別の一例であるコイン型電池を示す概略断面図である。
 本開示において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本開示において段階的に記載されている数値範囲において、1つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本開示において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
 本開示において、好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
 本開示において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
〔電池用非水電解液〕
 以下、本開示の電池用非水電解液(以下、単に「非水電解液」ともいう)は、
 下記式(I)で表される化合物(I)である添加剤Aと、
 下記式(II)で表される化合物(II)と、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の少なくとも一方である化合物(III)と、下記式(IV)で表される化合物(IV)と、下記式(V)で表される化合物(V)と、下記式(VI)で表される化合物(VI)と、下記式(VII)で表される化合物(VII)と、下記式(VIII)で表される化合物(VIII)と、からなる群より選択される少なくとも1種である添加剤Bと、
を含有し、
 添加剤Aの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%超0.5質量%未満である。
 式(I)中、R11は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基、又は炭素原子数1~8の炭化フッ素基を表し、hは0~4の整数を表す。
 式(II)中、
 R21は、式(ii-1)で表される基、式(ii-2)で表される基、又は炭素原子数3~6の2価の炭化水素基を表し、
 *は、結合位置を表し、
 式(ii-1)中、R22は、オキシメチレン基(-OCH-)、オキシエチレン基(-OCHCH-)、オキサ基(-O-)、又は炭素原子数1~6の2価の炭化水素基を表し、
 式(ii-2)中、R23は、炭素原子数1~8の炭化水素基を表す。
 式(IV)中、
 M41+は、アルカリ金属イオンを表し、
 X41は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、又はヨード基(-I)を表し、
 Y41は、ホウ素原子又はリン原子を表し、
 R41は、それぞれ独立して、単結合(-)又は置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、及びヨード基(-I)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~6の2価の炭化水素基を表し、
 iは、上記Y41がホウ素原子のときに1又は2を表し、上記Y41がリン原子のときに1~3の整数を表し、
 jは、上記Y41がホウ素原子のときに0又は2を表し、上記Y41がリン原子のときに0、2、又は4を表す。
 式(V)中、
 M51+は、アルカリ金属イオンを表し、
 R51及びR52は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、置換基としてフルオロ基を含んでいてもよい炭素原子数1~3の炭化水素基、又は炭素原子数1~3の炭化フッ素基を表す。
 式(VI)中、
 R61は、置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、及びスルホニル基(>S(=O))からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基を表し、
 L61は、単結合(-)又はオキサ基(-O-)を表す。
 式(VII)中、
 M71+は、アルカリ金属イオンを表し、
 R71及びR72は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、及びオキサ基(-O-)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、又は炭素原子数1~8の炭化フッ素基を表し、
 L71及びL72は、単結合(-)又はオキサ基(-O-)を表し、L71及びL72の少なくとも1つはオキサ基(-O-)である。
 式(VIII)中、
 R81は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、又はヨード基(-I)を表し、
 kは、1~6の整数を表す。
 本発明者等の検討により、1,3-プロペンスルトンに代表される添加剤Aを含有する電池用非水電解液に対し、電池の初期抵抗を低減させる性能をより向上させる余地があることが判明した。
 具体的には、添加剤Aと添加剤Bとを併用する場合において、電池用非水電解液の全量に対する添加剤Aの含有量(以下、単に「添加剤Aの含有量」ともいう)が0.5質量%以上である場合、電池の初期抵抗が高くなる傾向があることが判明した。
 その一方で、添加剤Aと添加剤Bとを併用する場合において、添加剤Aの含有量が0.01質量%以下である場合にも、電池の初期抵抗が高くなる傾向があることが判明した。
 上述した初期抵抗の問題に対し、本開示の非水電解液では、添加剤Aの含有量が、0.01質量%超0.5質量%未満の範囲に制限されている。
 これにより、電池の初期抵抗を低減させることができる。
<添加剤A>
 本開示の非水電解液は、上記式(I)で表される化合物(I)である添加剤Aを含有する。
 非水電解液に含有される添加剤A(即ち化合物(I))は、1種のみであってもよいし2種以上であってもよい。
 化合物(I)は、上記構造のとおり、不飽和スルトン化合物である。
 式(I)中、R11は、それぞれ独立して、「フルオロ基(-F)」、「置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基」、又は「炭素原子数1~8の炭化フッ素基」を表し、hは0~4の整数を表す。なお、式(I)において、(R11の結合線が不飽和スルトンの五員環に突き刺さるような構造となっているが、これは不飽和スルトンの五員環(…S-CH=CH-CH-O…)に含まれる4つの水素原子が、それぞれ独立して、「フルオロ基(-F)」、「置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基」、又は「炭素原子数1~8の炭化フッ素基」に置換されていてもよいことを意味する。また、「炭化水素基」とは、直鎖構造を有する脂肪族炭化水素基に限られず、分岐構造、環状構造、並びに炭素-炭素不飽和結合構造(炭素-炭素二重結合構造及び炭素-炭素三重結合構造)からなる群より選択される少なくとも1種の構造を有する基であってもよく、また芳香族炭化水素基であってもよいことを意味する。即ち、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基等は、全て「炭化水素基」に含まれる。また、「置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい」とは、置換基としてフルオロ基(-F)を含まない炭化水素基が含まれるほか、炭化水素基の一部の水素原子がフルオロ基(-F)に置換されている炭化水素基が含まれることを意味し、フルオロ基(-F)の数は特に限定されないものとする。また、「炭化フッ素基」とは、炭化水素基の全ての水素原子がフルオロ基(-F)に置換されている基を意味する。また、「炭素原子数」は、置換基を有する「炭化水素基」や「炭化フッ素基」である場合、置換基の炭素原子を含めた数を意味し、例えばトリフルオロメチルフェニル基(-CCF)は、フェニル基の炭素原子数6とトリフルオロメチル基の炭素原子数1を足した7が、フルオロ基(-F)を含む炭化水素基であるトリフルオロメチルフェニル基(-CCF)の炭素原子数となる考え方である。
 R11が「置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基」又は「炭素原子数1~8の炭化フッ素基」のときの炭化水素基及び炭化フッ素基の炭素原子数は、好ましくは6以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは4以下、特に好ましくは3以下である。
 R11としては、フルオロ基(-F)、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルキニル基、炭素原子数6~8のアリール基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数1~8のアルキル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~8のアルケニル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~8のアルキニル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数1~8のパーフルオロアルキル基、炭素原子数2~8のパーフルオロアルケニル基、炭素原子数2~8のパーフルオロアルキニル基、炭素原子数6~8のパーフルオロアリール基であることが好ましく、フルオロ基(-F)、モノフルオロメチル基(-CHF)、ジフルオロメチル基(-CHF)、トリフルオロメチル基(-CF)、メチル基(-CH)、エチル基(-CHCH)であることが特に好ましい。
 hは0~4の整数であるが、0、1、2が好ましく、0、1がより好ましく、0が特に好ましい。なお、hが0であるとは、R11が存在しないということであり、1,3-プロペンスルトンとなることを意味する。
 化合物(I)の具体例としては、下記化合物(I-1)~下記化合物(I-21)が挙げられるが、化合物(I)は、これらの具体例には限定されない。
 これらのうち、化合物(I-1)が特に好ましい。
 化合物(I-1)は、1,3-プロペンスルトンである。
 非水電解液の全量に対する添加剤A(即ち、化合物(I))の含有量は、0.01質量%超0.5質量%未満である。
 これにより、添加剤Aが0.01質量%以下である場合及び0.5質量%以上である場合と比較して、電池の初期抵抗を低減させる性能が向上する。
 添加剤Aの含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、好ましくは0.02質量%以上、より好ましくは0.03質量%以上、さらに好ましくは0.04質量%以上であり、好ましくは0.4質量%以下、より好ましくは0.3質量%以下、さらに好ましくは0.2質量%以下である。また、0.05質量%以上、0.1質量%以上とすることもできる。
<添加剤B>
 本開示の非水電解液は、上記式(II)で表される化合物(II)と、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の少なくとも一方である化合物(III)と、上記式(IV)で表される化合物(IV)と、上記式(V)で表される化合物(V)と、上記式(VI)で表される化合物(VI)と、上記式(VII)で表される化合物(VII)と、上記式(VIII)で表される化合物(VIII)と、からなる群より選択される少なくとも1種である添加剤Bを含有する。
 非水電解液に含有される添加剤Bは、1種のみであってもよいし2種以上であってもよい。
 電池用非水電解液の全量に対する添加剤Bの含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。
 本開示の非水電解液において、添加剤Bに対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と添加剤Bの含有質量の比率で、添加剤Aの含有質量を添加剤Bの含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/添加剤B〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
 添加剤Bは、上記式(II)で表される化合物(II)と、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の少なくとも一方である化合物(III)と、上記式(IV)で表される化合物(IV)と、上記式(V)で表される化合物(V)と、上記式(VI)で表される化合物(VI)と、上記式(VII)で表される化合物(VII)と、上記式(VIII)で表される化合物(VIII)と、からなる群より選択される少なくとも1種であるが、以下、添加剤Bとしての各化合物について説明する。
(化合物(II))
 化合物(II)は、下記式(II)で表される化合物である。
 式(II)中、
 R21は、「式(ii-1)で表される基」、「式(ii-2)で表される基」、又は「炭素原子数3~6の2価の炭化水素基」を表し、
 *は、「結合位置」を表し、
 式(ii-1)中、R22は、「オキシメチレン基(-OCH-)」、「オキシエチレン基(-OCHCH-)」、「オキサ基(-O-)」、又は「炭素原子数1~6の2価の炭化水素基」を表し、
 式(ii-2)中、R23は、「炭素原子数1~8の炭化水素基」を表す。
 なお、式(ii-1)と式(ii-2)において、*は「結合位置」を表しているが、これは*の部分において式(II)の2つの酸素原子とそれぞれ結合し、R21が「式(ii-1)で表される基」又は「式(ii-2)で表される基」の場合は、硫酸エチレンの五員環(…S(=O)-O-CH-CHR-O…)を形成していることを意味する。また、「2価の炭化水素基」は、結合位置を2つ有する炭化水素基を意味し、前述の「炭化水素基」と同様に、直鎖構造を有する脂肪族炭化水素基に限られず、分岐構造、環状構造、並びに炭素-炭素不飽和結合構造(炭素-炭素二重結合構造及び炭素-炭素三重結合構造)からなる群より選択される少なくとも1種の構造を有する基であってもよく、また芳香族炭化水素基であってもよいことを意味する。即ち、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基等は、全て「2価の炭化水素基」に含まれる。また、R22が「オキシメチレン基(-OCH-)」であるとは、オキシメチレン基のオキサ基(-O-)がスルホニル基(>S(=O))と結合して、硫酸エステルの五員環(…S(=O)-O-CH-CHR-O…)を形成していることを、R22が「オキシエチレン基(-OCHCH-)」であるとは、硫酸プロペンの六員環(…S(=O)-O-CH-CH-CHR-O…)を形成していることを、R22が「オキサ基(-O-)」であるとは、硫酸メチレンの四員環(…S(=O)-O-CHR-O…)を形成していることを意味する
 R21が「炭素原子数3~6の2価の炭化水素基」のときの炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは5以下、より好ましくは4以下である。
 R22が「炭素原子数1~6の2価の炭化水素基」のときの炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは5以下、より好ましくは4以下、さらに好ましくは3以下、特に好ましくは2以下である。
 R23は、「炭素原子数1~8の炭化水素基」であるが、炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは6以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは4以下、特に好ましくは3以下である。
 R21としては、式(ii-1)で表される基、式(ii-2)で表される基、炭素原子数3~6のアルキレン基、炭素原子数3~6のアルケニレン基であることが好ましく、式(ii-1)で表される基、式(ii-2)で表される基、n-プロピレン基(-CHCHCH-)であることがさらに好ましく、式(ii-1)で表される基であることが特に好ましい。
 R22としては、オキシメチレン基(-OCH-)、オキシエチレン基(-OCHCH-)、オキサ基(-O-)、炭素原子数1~6のアルキレン基、炭素原子数1~6のアルケニレン基であることが好ましく、オキシメチレン基(-OCH-)、オキシエチレン基(-OCHCH-)、オキサ基(-O-)、メチレン基(-CH-)、エチレン基(-CHCH-)、n-プロピレン基(-CHCHCH-)であることがさらに好ましく、オキシメチレン基(-OCH-)であることが特に好ましい。
 R23としては、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルキニル基、炭素原子数6~8のアリール基であることが好ましく、メチル基(-CH)、エチル基(-CHCH)、ビニル基(-CH=CH)、n-プロピル基(-CHCHCH)、n-ブチル基(-CHCHCHCH)、フェニル基(-C)であることがさらに好ましく、メチル基(-CH)、エチル基(-CHCH)、ビニル基(-CH=CH)、n-プロピル基(-CHCHCH)であることが特に好ましい。
 化合物(II)の具体例としては、下記化合物(II-1)~下記化合物(II-3)が挙げられる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(II)を含有する場合、非水電解液の全量に対する化合物(II)の含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(II)を含有する場合、化合物(II)に対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と化合物(II)の含有質量の比率であり、添加剤Aの含有質量を化合物(II)の含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/化合物(II)〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
(化合物(III))
 化合物(III)は、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の少なくとも一方である。
 モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の陽イオンは、リチウムイオン(Li)、ナトリウムイオン(Na)、カリウムイオン(K)であることが好ましく、リチウムイオン(Li)であることが特に好ましい。
 化合物(III)の具体例としては、下記化合物(III-1)、下記化合物(III-2)が挙げられる。
 下記化合物(III-1)は、ジフルオロリン酸リチウム、化合物(III-2)は、モノフルオロリン酸リチウムである。
 化合物(III)は、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の一方のみであってもよいし、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の両方であってもよい。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(III)を含有する場合、非水電解液の全量に対する化合物(III)の含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(III)を含有する場合、化合物(III)に対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と化合物(III)の含有質量の比率で、添加剤Aの含有質量を化合物(III)の含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/化合物(III)〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
(化合物(IV))
 化合物(IV)は、下記式(IV)で表される化合物である。
 式(IV)中、
 M41+は、「アルカリ金属イオン」を表し、
 X41は、それぞれ独立して、「フルオロ基(-F)」、「クロロ基(-Cl)」、「ブロモ基(-Br)」、又は「ヨード基(-I)」を表し、
 Y41は、「ホウ素原子」又は「リン原子」を表し、
 R41は、それぞれ独立して、「単結合(-)」又は「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、及びヨード基(-I)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~6の2価の炭化水素基」を表し、
 iは、上記Y41がホウ素原子のときに1又は2を表し、上記Y41がリン原子のときに1~3の整数を表し、
 jは、上記Y41がホウ素原子のときに0又は2を表し、上記Y41がリン原子のときに0、2、又は4を表す。
 なお、R41は「単結合(-)」であってもよいが、R41が「単結合(-)」であるとは、R41に隣接する2つのカルボニル基(>C=O)が直接結合していることを意味し、これは即ち、シュウ酸イオン(C 2-)が多座配位子となって、オキサラト錯体を形成していることを意味する。また、「2価の炭化水素基」は、前述のものと同様である。また、「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、及びヨード基(-I)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい」とは、置換基としてフルオロ基(-F)等を含まない炭化水素基が含まれるほか、炭化水素基の一部の水素原子がフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)の何れかに置換されている炭化水素基が含まれることを意味し、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)の数及び組合せは、特に限定されないものとする。
 R41が「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、及びヨード基(-I)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~6の2価の炭化水素基」のときの炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは5以下、より好ましくは4以下、さらに好ましくは3以下である。
 M41+は、リチウムイオン(Li)、ナトリウムイオン(Na)、カリウムイオン(K)であることが好ましく、リチウムイオン(Li)であることが特に好ましい。
 X41としては、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)が好ましく、フルオロ基(-F)が特に好ましい。
 Y41は、ホウ素原子又はリン原子を表し、iはY41がホウ素原子のときに1又は2を、Y41がリン原子のときに1~3の整数を表し、jはY41がホウ素原子のときに0又は2を、Y41がリン原子のときに0、2、又は4を表しているが、Y41がホウ素原子のときのiとjの組合せは、i=1とj=2の組合せ、i=2とj=0の組合せとなり、Y41がリン原子のときのiとjの組合せは、i=1とj=4の組合せ、i=2とj=2の組合せ、i=3とj=0の組合せとなる。
 R41としては、単結合(-)、炭素原子数1~6のアルキレン基、炭素原子数2~6のアルケニレン基、炭素原子数2~6のアルキニレン基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数1~6のアルキレン基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~6のアルケニレン基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~6のアルキニレン基であることが好ましく、単結合(-)、メチレン基(-CH-)、エチレン基(-CHCH-)、n-プロピレン基(-CHCHCH-)であることが好ましく、単結合(-)であることが特に好ましい。
 化合物(IV)の具体例としては、下記化合物(IV-1)~下記化合物(IV-4)が挙げられる。
 化合物(IV-1)は、リチウムビス(オキサラト)ボレート(LiBOB)、化合物(IV-2)は、リチウムジフルオロオキサラトボレート(LiDFOB)、化合物(IV-3)は、リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート(LiTFOP)、化合物(IV-4)は、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート(LiDFBOP)である。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(IV)を含有する場合、非水電解液の全量に対する化合物(IV)の含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(IV)を含有する場合、化合物(IV)に対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と化合物(IV)の含有質量の比率であり、添加剤Aの含有質量を化合物(IV)の含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/化合物(IV)〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
(化合物(V))
 化合物(V)は、下記式(V)で表される化合物である。
 式(V)中、
 M51+は、「アルカリ金属イオン」を表し、
 R51及びR52は、それぞれ独立して、「フルオロ基(-F)」、「置換基としてフルオロ基を含んでいてもよい炭素原子数1~3の炭化水素基」、又は「炭素原子数1~3の炭化フッ素基」を表す。
 なお、「炭化水素基」と「炭化フッ素基」は、前述のものと同様である。
 M51は、リチウムイオン(Li)、ナトリウムイオン(Na)、カリウムイオン(K)であることが好ましく、リチウムイオン(Li)であることが特に好ましい。
 R51、R52としては、フルオロ基(-F)、炭素原子数1~3のアルキル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~3のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、フルオロ基(-F)、モノフルオロメチル基(-CHF)、ジフルオロメチル基(-CHF)、トリフルオロメチル基(-CF)、ペンタフルオロエチル基(-CFCF)、ヘプタフルオロプロピル基(-CFCFCF)であることが特に好ましい。
 化合物(V)の具体例としては、下記化合物(V-1)、下記化合物(V-2)が挙げられる。
 化合物(V-1)は、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、化合物(V-2)は、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドである。なお、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等は、後述する電解質としても使用されるため(より具体的には後述するフッ素を含むリチウム塩の有機酸陰イオン塩に該当する。)、電解質として使用することを意図した非水電解液である場合でも、本開示に係るその他の発明特定事項(構成要件)を満たす限り、本開示の非水電解液に該当するものとする。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(V)を含有する場合、非水電解液の全量に対する化合物(V)の含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。一方、化合物(V)を後述する電解質として使用する場合、非水電解液の全量に対する化合物(V)の含有量は、好ましくは0.05mol/L(M(モーラー))以上、より好ましくは0.1mol/L(M)、さらに好ましくは0.3mol/L(M)、特に好ましくは0.5mol/L(M)以上であり、好ましくは6mol/L(M)以下、より好ましくは3mol/L(M)以下、さらに好ましくは1mol/L(M)以下、特に好ましくは0.7mol/L(M)以下である。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(V)を含有する場合、化合物(V)に対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と化合物(V)の含有質量の比率であり、添加剤Aの含有質量を化合物(V)の含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/化合物(V)〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
(化合物(VI))
 化合物(VI)は、下記式(VI)で表される化合物である。
 式(VI)中、
 R61は、「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、及びスルホニル基(>S(=O))からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基」を表し、
 L61は、「単結合(-)」又は「オキサ基(-O-)」を表す。
 なお、「炭化水素基」は、前述のものと同様である。また、「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、及びスルホニル基(>S(=O))からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい」とは、置換基としてフルオロ基(-F)等を含まない炭化水素基が含まれるほか、炭化水素基の一部の水素原子がフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)の何れかに置換されている炭化水素基、さらに炭化水素基の一部の炭素原子がオキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、スルホニル基(>S(=O))の何れかに置換されている炭化水素基が含まれることを意味し、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、スルホニル基(>S(=O))の数及び組合せは、特に限定されないものとする。
 R61は、「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、及びスルホニル基(>S(=O))からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基」であるが、炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは6以下、より好ましくは5以下、さらに好ましくは4以下、特に好ましくは3以下である。
 R61としては、炭素原子数1~8のアルキル基、炭素原子数2~8のアルケニル基、炭素原子数2~8のアルキニル基、炭素原子数6~8のアリール基であることが好ましく、メチル基(-CH)、エチル基(-CHCH)、ビニル基(-CH=CH)、n-プロピル基(-CHCHCH)、n-ブチル基(-CHCHCHCH)が好ましく、メチル基(-CH)、エチル基(-CHCH)であることが特に好ましい。
 L61としては、単結合(-)が特に好ましい。
 化合物(VI)の具体例としては、下記化合物(VI-1)、及び、下記化合物(VI-2)が挙げられる。
 化合物(VI-1)は、トリフルオロメチルメチルスルホン、化合物(VI-2)は、トリフルオロメチルエチルスルホンである。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(VI)を含有する場合、非水電解液の全量に対する化合物(VI)の含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(VI)を含有する場合、化合物(VI)に対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と化合物(VI)の含有質量の比率であり、添加剤Aの含有質量を化合物(VI)の含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/化合物(VI)〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
(化合物(VII))
 化合物(VII)は、下記式(VII)で表される化合物である。
 式(VII)中、
 M71+は、「アルカリ金属イオン」を表し、
 R71及びR72は、それぞれ独立して、「フルオロ基(-F)」、「クロロ基(-Cl)」、「ブロモ基(-Br)」、「ヨード基(-I)」、「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、及びオキサ基(-O-)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基」、又は「炭素原子数1~8の炭化フッ素基」を表し、
 L71及びL72は、「単結合(-)」又は「オキサ基(-O-)」を表し、L71とL72の少なくとも1つはオキサ基(-O-)である。
 なお、「炭化水素基」と「炭化フッ素基」と「単結合(-)」と「オキサ基(-O-)」は、前述のものと同様である。また、「置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、及びオキサ基(-O-)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい」とは、置換基としてフルオロ基(-F)等を含まない炭化水素基が含まれるほか、炭化水素基の一部の水素原子がフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)の何れかにに置換されている炭化水素基、さらに炭化水素基の一部の炭素原子がオキサ基(-O-)に置換されている炭化水素基が含まれることを意味し、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)の数及び組合せは、特に限定されないものとする。また、L71及びL72は「単結合(-)」又は「オキサ基(-O-)」を表しているが、L71が「単結合(-)」であるとは、L71に隣接するR71とスルホニル基(>S(=O))が直接結合していることを、L71が「オキサ基(-O-)」であるとは、R71-O-S(=O)-の構造となっていることを意味する。同じくL72が「単結合(-)」であるとは、L72に隣接するR72とカルボニル基(>C=O)が直接結合していることを、L72が「オキサ基(-O-)」であるとは、R72-O-C(=O)-の構造となっていることを意味する。
 M71は、リチウムイオン(Li)、ナトリウムイオン(Na)、カリウムイオン(K)であることが好ましく、リチウムイオン(Li)であることが特に好ましい。
 R71としては、フルオロ基(-F)、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数2~12のアルケニル基、炭素原子数2~12のアルキニル基、炭素原子数6~12のアリール基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数1~12のアルキル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~12のアルケニル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~12のアルキニル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数6~12のアリール基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数1~12のアルキル基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルケニル基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルキニル基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数6~12のアリール基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数1~12のアルキル基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルケニル基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルキニル基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数6~12のアリール基であることが好ましく、フルオロ基(-F)、メチル基(-CH)、トリフルオロメチル基(-CF)、エチル基(-CHCH)、2,2、2-トリフルオロエチル基(-CHCF)、フェニル基(-C)、p-メチルフェニル基(-CCH)、p-トリフルオロメチルフェニル基(-CCF)、p-トリフルオロメトキシフェニル基(-COCF)であることが好ましく、フルオロ基(-F)、トリフルオロメチル基(-CF)であることがさらに好ましく、フルオロ基(-F)であることが特に好ましい。
 R72としては、炭素原子数1~12のアルキル基、炭素原子数2~12のアルケニル基、炭素原子数2~12のアルキニル基、炭素原子数6~12のアリール基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数1~12のアルキル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~12のアルケニル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数2~12のアルキニル基、フルオロ基(-F)を含む炭素原子数6~12のアリール基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数1~12のアルキル基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルケニル基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルキニル基、オキサ基(-O-)を含む炭素原子数6~12のアリール基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数1~12のアルキル基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルケニル基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数2~12のアルキニル基、フルオロ基(-F)及びオキサ基(-O-)を含む炭素原子数6~12のアリール基であることが好ましく、メチル基(-CH)、トリフルオロメチル基(-CF)、エチル基(-CHCH)、n-プロピル基(-CHCHCH)、i-プロピル基(-CH(CH)CH)、n-ブチル基(-CHCHCHCH)、t-ブチル基(-C(CH)、2,2、2-トリフルオロエチル基(-CHCF)、フェニル基(-C)、メチルフェニル基(-CH)、p-メチルフェニル基(-CCH)、p-トリフルオロメチルフェニル基(-CCF)、p-メトキシフェニル基(-COCH)、p-トリフルオロメトキシフェニル基(-COCF)、p-フルオロフェニル基(-CF)、p-クロロフェニル基(-CCl)であることが好ましく、メチル基(-CH)、トリフルオロメチル基(-CF)、エチル基(-CHCH)、n-プロピル基(-CHCHCH)、i-プロピル基(-CH(CH)CH)であることが特に好ましい。
 L71及びL72は、「単結合(-)」又は「オキサ基(-O-)」を表し、L71とL72の少なくとも1つはオキサ基(-O-)であるが、L71が単結合でL72がオキサ基(-O-)である組合せが特に好ましい。
 化合物(VII)の具体例としては、下記化合物(VII-1)、及び、下記化合物(VII-2)が挙げられる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(VII)を含有する場合、非水電解液の全量に対する化合物(VII)の含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(VII)を含有する場合、化合物(VII)に対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と化合物(VII)の含有質量の比率であり、添加剤Aの含有質量を化合物(VI)の含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/化合物(VII)〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
(化合物(VIII))
 化合物(VIII)は、下記式(VIII)で表される化合物である。
 式(VIII)中、
 R81は、それぞれ独立して、「フルオロ基(-F)」、「クロロ基(-Cl)」、「ブロモ基(-Br)」、又は「ヨード基(-I)」を表し、
 kは、1~6の整数を表す。
 R81としては、フルオロ基(-F)であることが特に好ましい。
 kは、1~6の整数を表しているが、kは1、2、3であることが好ましく、2、3であることがさらに好ましく、3であることが特に好ましい。
 化合物(VIII)の具体例としては、下記化合物(VIII-1)が挙げられる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(VIII)を含有する場合、非水電解液の全量に対する化合物(VIII)の含有量は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.01質量%~5.0質量%であるが、好ましくは0.03質量%以上、より好ましくは0.05質量%以上、さらに好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以下、より好ましくは2.0質量%以下、さらに好ましくは1.0質量%以下、特に好ましく0.9質量%以下である。また、0.8質量%以下、0.6質量%以下とすることもできる。
 本開示の非水電解液が添加剤Bとして化合物(VIII)を含有する場合、化合物(VIII)に対する添加剤Aの含有質量比(即ち、添加剤Aの含有質量と化合物(VIII)の含有質量の比率であり、添加剤Aの含有質量を化合物(VI)の含有質量で除算した比率;以下、含有質量比〔添加剤A/化合物(VIII)〕ともいう)は、本開示の非水電解液による効果をより効果的に得る観点から、通常0.05~0.5であるが、好ましくは0.06以上であり、好ましくは0.45以下である。また、0.08以上、0.09以上、0.1以上、0.2以上とすることもでき、さらに0.4以下、0.3以下とすることもできる。
<非水溶媒>
 非水電解液は、一般的に、非水溶媒を含有する。非水溶媒としては種々公知のものを適宜選択することができる。非水溶媒は1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。
 非水溶媒としては、例えば、環状カーボネート類、含フッ素環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、含フッ素鎖状カーボネート類、脂肪族カルボン酸エステル類、含フッ素脂肪族カルボン酸エステル類、γ-ラクトン類、含フッ素γ-ラクトン類、環状エーテル類、含フッ素環状エーテル類、鎖状エーテル類、含フッ素鎖状エーテル類、ニトリル類、アミド類、ラクタム類、ニトロメタン、ニトロエタン、スルホラン、燐酸トリメチル、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホキシド燐酸、などが挙げられる。
 環状カーボネート類としては、例えば、エチレンカーボネート(EC)、プロピレンカーボネート(PC)、ブチレンカーボネート(BC)、などが挙げられる。
 含フッ素環状カーボネート類としては、例えば、フルオロエチレンカーボネート(FEC)、などが挙げられる。
 鎖状カーボネート類としては、例えば、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)、メチルプロピルカーボネート(MPC)、エチルプロピルカーボネート(EPC)、ジプロピルカーボネート(DPC)、などが挙げられる。
 脂肪族カルボン酸エステル類としては、例えば、ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル、酪酸メチル、イソ酪酸メチル、トリメチル酪酸メチル、ギ酸エチル、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、酪酸エチル、イソ酪酸エチル、トリメチル酪酸エチル、などが挙げられる。
 γ-ラクトン類としては、例えば、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、などが挙げられる。
 環状エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキソラン、4-メチル-1,3-ジオキソラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、などが挙げられる。
 鎖状エーテル類としては、例えば、1,2-エトキシエタン(DEE)、エトキシメトキシエタン(EME)、ジエチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、1,2-ジブトキシエタン、などが挙げられる。
 ニトリル類としては、例えば、アセトニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、3-メトキシプロピオニトリル、などが挙げられる。
 アミド類としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、などが挙げられる。
 ラクタム類としては、例えば、N-メチルピロリジノン、N-メチルオキサゾリジノン、N,N'-ジメチルイミダゾリジノン、などが挙げられる。
 非水溶媒は、環状カーボネート類、含フッ素環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、及び含フッ素鎖状カーボネート類からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
 この場合、環状カーボネート類、含フッ素環状カーボネート類、鎖状カーボネート類、及び含フッ素鎖状カーボネート類の合計の割合は、非水溶媒の全量に対して、好ましくは50質量%以上100質量%以下であり、より好ましくは60質量%以上100質量%以下であり、更に好ましくは80質量%以上100質量%以下である。
 非水溶媒は、環状カーボネート類及び鎖状カーボネート類からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。
 この場合、非水溶媒中に占める、環状カーボネート類及び鎖状カーボネート類の合計の割合は、非水溶媒の全量に対して、好ましくは50質量%以上100質量%以下であり、より好ましくは60質量%以上100質量%以下であり、更に好ましくは80質量%以上100質量%以下である。
 非水溶媒の含有量の上限は、非水電解液の総量に対して、好ましくは99質量%であり、好ましくは97質量%であり、更に好ましくは90質量%である。非水溶媒の含有量の下限は、非水電解液の総量に対して、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上である。
 非水溶媒の固有粘度は、電解質の解離性及びイオンの移動度をより向上させる観点から、25℃において10.0mPa・s以下であることが好ましい。
<電解質>
 非水電解液は、一般的に、電解質を含有する。
 電解質は、フッ素を含むリチウム塩(以下、「含フッ素リチウム塩」という場合がある。)、及びフッ素を含まないリチウム塩の少なくとも1種を含有することが好ましい。
 含フッ素リチウム塩としては、例えば、無機酸陰イオン塩、有機酸陰イオン塩などが挙げられる。
 無機酸陰イオン塩としては、例えば、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF)、六フッ化ヒ酸リチウム(LiAsF)、六フッ化タンタル酸リチウム(LiTaF)、などが挙げられる。
 有機酸陰イオン塩としては、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCFSO)などが挙げられる。
 中でも、含フッ素リチウム塩としては、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)が更に好ましい。
 フッ素を含まないリチウム塩としては、過塩素酸リチウム(LiClO)、四塩化アルミニウム酸リチウム(LiAlCl)、リチウムデカクロロデカホウ素酸(Li10Cl10)などが挙げられる。
 電解質が含フッ素リチウム塩を含む場合、含フッ素リチウム塩の含有割合は、電解質の全量に対して、好ましくは50質量%以上100質量%以下、より好ましくは60質量%以上100質量%以下、更に好ましくは80質量%以上100質量%以下である。
 含フッ素リチウム塩が六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を含む場合、六フッ化リン酸リチウム(LiPF)の含有割合は、電解質の全量に対して、好ましくは50質量%以上100質量%以下、より好ましくは60質量%以上100質量%以下、更に好ましくは80質量%以上100質量%以下である。
 非水電解液が電解質を含む場合、非水電解液における電解質の濃度は、好ましくは0.1mol/L(M(モーラー))以上、より好ましくは0.5mol/L(M)以上であり、好ましくは6mol/L(M)以下、より好ましくは3mol/L(M)以下、さらに好ましくは2mol/L(M)以下である。
 非水電解液が六フッ化リン酸リチウム(LiPF)を含む場合、非水電解液における六フッ化リン酸リチウム(LiPF)の濃度は、好ましくは0.1mol/L(M(モーラー))以上3mol/L(M)以下、より好ましくは0.5mol/L(M)以上2mol/L(M)以下である。
〔リチウム二次電池前駆体〕
 本開示のリチウム二次電池前駆体は、
 ケースと、
 ケースに収容された、正極、負極、セパレータ、及び電解液と、
を備える。
 ここで、
 正極は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極であり、
 負極は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極であり、
 電解液は、本開示の非水電解液である。
 本開示において、リチウム二次電池前駆体は、充電及び放電が施される前のリチウム二次電池を示す。
 本開示のリチウム二次電池前駆体によれば、このリチウム二次電池前駆体に充電及び放電を施して得られたリチウム二次電池において、高温保存時の常温抵抗上昇率を低減させることができる。
<ケース>
 ケースの形状などは、特に限定はなく、本開示のリチウム二次電池前駆体の用途などに応じて、適宜選択される。
 ケースとしては、ラミネートフィルムを含むケース、電池缶と電池缶蓋とからなるケース、などが挙げられる。
<正極>
 正極は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極である。
 正極は、好ましくは、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極活物質を少なくとも1種含む。
 正極は、好ましくは、正極集電体と、正極集電体の表面の少なくとも一部に設けられた正極合材層と、を備える。
 正極集電体の材質としては、例えば、金属又は合金が挙げられる。
 詳しくは、正極集電体の材質として、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼材(SUS)、銅などが挙げられる。中でも、導電性の高さとコストとのバランスの観点から、アルミニウムが好ましい。ここで、「アルミニウム」は、純アルミニウム又はアルミニウム合金を意味する。正極集電体として、アルミニウム箔が好ましい。アルミニウム箔の材質は、特に限定されず、A1085材、A3003材、などが挙げられる。
 正極合材層は、正極活物質及びバインダーを含有する。
 正極活物質としては、リチウムイオンの吸蔵及び放出が可能な物質であれば特に限定されず、リチウム二次電池前駆体の用途などに応じて、適宜調整され得る。
 正極活物質としては、例えば、第1酸化物、第2酸化物などが挙げられる。第1酸化物は、リチウム(Li)とニッケル(Ni)とを構成金属元素とする。第2酸化物は、Liと、Niと、Li及びNi以外の金属元素の少なくとも1種と、を構成金属元素として含む。Li及びNi以外の金属元素としては、例えば、遷移金属元素、典型金属元素などが挙げられる。第2酸化物は、Li及びNi以外の金属元素として、好ましくは、原子数換算で、Niと同程度、又は、Niよりも少ない割合で含むことが好ましい。Li及びNi以外の金属元素は、例えば、Co、Mn、Al、Cr、Fe、V、Mg、Ca、Na、Ti、Zr、Nb、Mo、W、Cu、Zn、Ga、In、Sn、La及びCeからなる群からなる群から選択される少なくとも1種であり得る。これらの正極活物質は、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。
 正極活物質は、下記式(P1)で表されるリチウム含有複合酸化物(以下、「NCM」という場合がある。)を含むことが好ましい。リチウム含有複合酸化物(P1)は、単位体積当たりのエネルギー密度が高く、熱安定性にも優れるという利点を有する。
 LiNiCoMn … 式(P1)
 式(P1)中、a、b及びcは、それぞれ独立に、0超1未満であり、a、b及びcの合計は、0.99以上1.00以下である。
 NCMの具体例としては、LiNi0.33Co0.33Mn0.33、LiNi0.5Co0.3Mn0.2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1などが挙げられる。
 正極活物質は、下記式(P2)で表されるリチウム含有複合酸化物(以下、「NCA」という場合がある。)を含んでもよい。
 LiNi1-x-yCoAl … 式(P2)
 式(P2)中、tは、0.95以上1.15以下であり、xは、0以上0.3以下であり、yは、0.1以上0.2以下であり、x及びyの合計は、0.5未満である。)
 NCAの具体例としては、LiNi0.8Co0.15Al0.05などが挙げられる。
 本開示のリチウム二次電池前駆体における正極が、正極集電体と、正極活物質及びバインダーを含む正極合材層と、を備える場合、正極合材層中の正極活物質の含有量は、正極合材層の全量に対し、好ましくは10質量%以上99.9質量%以下、より好ましくは30質量%以上99.9質量%以下、更に好ましくは50質量%以上99質量%以下、特に好ましくは70質量%以上99質量%以下である。
 バインダーとしては、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、フッ素樹脂、ゴム粒子などが挙げられる。フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体などが挙げられる。ゴム粒子としては、スチレン-ブタジエンゴム粒子、アクリロニトリルゴム粒子などが挙げられる。これらの中でも、正極合材層の耐酸化性を向上させる観点から、フッ素樹脂が好ましい。バインダーは1種を単独で使用でき、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用できる。
 正極合材層中におけるバインダーの含有量は、正極合材層の物性(例えば、電解液浸透性、剥離強度、など)と電池性能との両立の観点から、正極合材層の全量に対し、好ましくは0.1質量%以上6質量%以下である。バインダーの含有量が0.1質量%以上であると、正極集電体に対する正極合材層の接着性、及び、正極活物質同士の結着性がより向上する。バインダーの含有量が6質量%以下であると、正極合材層中における正極活物質の量をより多くすることができるので、放電容量がより向上する。
 正極合材層は、導電助剤を含むことが好ましい。
 導電助剤の材質としては、公知の導電助剤を用いることができる。公知の導電助剤としては、導電性を有する炭素材料が好ましい。導電性を有する炭素材料としては、グラファイト、カーボンブラック、導電性炭素繊維、フラーレンなどが挙げられる。これらは、単独で、もしくは2種類以上を併せて使用することができる。導電性炭素繊維としては、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、カーボンファイバーなどが挙げられる。グラファイトとしては、例えば、人造黒鉛、天然黒鉛などが挙げられる。天然黒鉛としては、例えば、燐片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛などが挙げられる。
 導電助剤の材質は、市販品であってもよい。カーボンブラックの市販品としては、例えば、トーカブラック#4300、#4400、#4500、#5500など(東海カーボン社製、ファーネスブラック)、プリンテックスLなど(デグサ社製、ファーネスブラック)、Raven7000、5750、5250、5000ULTRAIII、5000ULTRAなど、Conductex SC ULTRA、Conductex 975UL
TRAなど、PUER BLACK100、115、205など(コロンビヤン社製、ファーネスブラック)、#2350、#2400B、#2600B、#30050B、#3030B、#3230B、#3350B、#3400B、#5400Bなど(三菱ケミカル社製、ファーネスブラック)、MONARCH1400、1300、900、VulcanXC-72R、BlackPearls2000、LITX-50、LITX-200など(キャボット社製、ファーネスブラック)、Ensaco250G、Ensaco260G、Ensaco350G、Super-P(TIMCAL社製)、ケッチェンブラックEC-300J、EC-600JD(アクゾ社製)、デンカブラック、デンカブラックHS-100、FX-35(デンカ社製、アセチレンブラック)などが挙げられる。
 正極合材層は、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、増粘剤、界面活性剤、分散剤、濡れ剤、消泡剤などが挙げられる。
<負極>
 負極は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極である。
 負極は、好ましくは、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極活物質を少なくとも1種含む。
 負極は、好ましくは、負極集電体と、負極集電体の表面の少なくとも一部に設けられた負極合材層と、を備える。
 負極集電体の材質としては、特に制限はなく公知の物を任意に用いることができ、例えば、金属又は合金が挙げられる。詳しくは、負極集電体の材質として、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼材(SUS)、ニッケルメッキ鋼材、銅などが挙げられる。中でも、負極集電体の材質として、加工性の観点から、銅が好ましい。負極集電体として、銅箔が好ましい。
 負極合材層は、負極活物質及びバインダーを含む。
 負極活物質は、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な物質であれば特に制限はない。負極活物質は、例えば、金属リチウム、リチウム含有合金、リチウムとの合金化が可能な金属もしくは合金、リチウムイオンのドープ及び脱ドープが可能な酸化物、リチウムイオンのドープ及び脱ドープが可能な遷移金属窒素化物、及び、リチウムイオンのドープ及び脱ドープが可能な炭素材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。これらの中でも、負極活物質は、リチウムイオンをドープ及び脱ドープすることが可能な炭素材料(以下、単に「炭素材料」ともいう。)が好ましい。
 炭素材料としては、カーボンブラック、活性炭、黒鉛材料、非晶質炭素材料、などが挙げられる。これらの炭素材料は、1種類で使用してもよく、2種類以上混合して使用してもよい。炭素材料の形態は、特に限定されず、例えば、繊維状、球状、ポテト状、フレーク状などが挙げられる。炭素材料の粒径は、特に限定されず、好ましくは5μm以上50μm以下、より好ましくは20μm以上30μm以下である。
 非晶質炭素材料として、例えば、ハードカーボン、コークス、1500℃以下に焼成したメソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、メソフェーズピッチカーボンファイバー(MCF)などが挙げられる。
 黒鉛材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛が挙げられる。人造黒鉛としては、黒鉛化MCMB、黒鉛化MCFなどが挙げられる。黒鉛材料は、ホウ素を含んでもよい。黒鉛材料は、金属又は非晶質炭素で被覆されていてもよい。黒鉛材料を被覆する金属の材質としては、金、白金、銀、銅、スズなどが挙げられる。黒鉛材料は、非晶質炭素と黒鉛との混合物であってもよい。
 負極合材層は、導電助剤を含むことが好ましい。導電助剤としては、正極合材層に含まれ得る導電助剤として例示した導電助剤と同様の導電助剤が挙げられる。
 負極合材層は、上記各成分に加えて、その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、増粘剤、界面活性剤、分散剤、濡れ剤、消泡剤などが挙げられる。
<セパレータ>
 セパレータとしては、例えば、多孔質の樹脂平板が挙げられる。多孔質の樹脂平板の材質としては、樹脂、この樹脂を含む不織布などが挙げられる。樹脂としては、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン(PMP)、ポリエステル、セルロース、ポリアミドなどが挙げられる。
 なかでも、セパレータは、単層又は多層構造の多孔性樹脂シートであることが好ましい。多孔性樹脂シートの材質は、一種又は二種以上のポリオレフィン樹脂を主体とする。セパレータの厚みは、好ましくは5μm以上30μm以下である。セパレータは、好ましくは、正極と負極との間に配置される。
<リチウム二次電池前駆体の具体例>
 図1は、本開示のリチウム二次電池前駆体の一例である積層型のリチウム二次電池前駆体を示す概略断面図である。
 図1に示すように、リチウム二次電池前駆体1は、積層型の電池前駆体である。
 詳細には、リチウム二次電池前駆体1では、電池素子10は、外装体30の内部に封入されている。外装体30は、ラミネートフィルムで形成されている。電池素子10には、正極リード21及び負極リード22の各々が取り付けられている。正極リード21及び負極リード22の各々は、外装体30の内部から外部に向かって、反対方向に導出されている。
 電池素子10は、図1に示すように、正極11と、セパレータ13と、負極12と、が積層されてなる。正極11は、正極集電体11Aの両方の主面上に正極合材層11Bが形成されてなる。負極12は、負極集電体12Aの両方の主面上に負極合材層12Bが形成されてなる。正極11の正極集電体11Aの片方の主面上に形成された正極合材層11Bと、正極11に隣接する負極12の負極集電体12Aの片方の主面上に形成された負極合材層12Bとは、セパレータ13を介して向き合っている。
 リチウム二次電池前駆体1の外装体30の内部には、本開示の非水電解液が注入されている。本開示の非水電解液は、正極合材層11B、セパレータ13、及び負極合材層12Bに浸透している。リチウム二次電池前駆体1では、隣接する正極合材層11B、セパレータ13及び負極合材層12Bによって、1つの単電池層14が形成されている。なお、正極及び負極は、各集電体の片面上に各活物質層が形成されているものであってもよい。
 なお、リチウム二次電池前駆体1は、積層型のリチウム二次電池前駆体であるが、本開示のリチウム二次電池前駆体はこれに限定されず、例えば、捲回型のリチウム二次電池前駆体であってもよい。捲回型のリチウム二次電池前駆体は、正極、セパレータ、負極、及びセパレータをこの順の配置で重ねて層状に巻いてなる。捲回型のリチウム二次電池前駆体には、円筒型のリチウム二次電池前駆体及び角形リチウム二次電池前駆体が包含される。
 図1に示すように、リチウム二次電池前駆体1において、正極リード及び負極リードの各々が外装体30の内部から外部に向けて突出する方向は、外装体30に対して反対方向であるが、本開示はこれに限定されない。例えば、正極リード及び負極リードの各々が外装体30の内部から外部に向けて突出する方法は、外装体30に対して同一方向であってもよい。
 後述の本開示のリチウム二次電池の一例としては、リチウム二次電池前駆体1に対し、充電及び放電を施して得られたリチウム二次電池が挙げられる。
 図2は、本開示のリチウム二次電池前駆体の別の一例であるコイン型のリチウム二次電池前駆体を示す概略断面図である。
 図2に示すコイン型のリチウム二次電池前駆体では、円盤状負極42、非水電解液を注入したセパレータ45、円盤状正極41、必要に応じて、ステンレス、又はアルミニウムなどのスペーサー板47、48が、この順序に積層された状態で、正極缶43(以下、「電池缶」ともいう)と封口板44(以下、「電池缶蓋」ともいう)との間に収納される。正極缶43と封口板44とはガスケット46を介してかしめ密封する。
 この一例では、セパレータ45に注入される非水電解液として、本開示の非水電解液を用いる。
 後述の本開示のリチウム二次電池の一例としては、図2に示すコイン型のリチウム二次電池前駆体に対し、充電及び放電を施して得られたリチウム二次電池も挙げられる。
〔リチウム二次電池及びその製造方法〕
 本開示のリチウム二次電池の製造方法は、
 前述した本開示のリチウム二次電池前駆体を準備する工程(以下、「準備工程」ともいう)と、
 上記リチウム二次電池前駆体に対して、充電及び放電を施す工程と、
を含む。
 本開示のリチウム二次電池は、上述した本開示のリチウム二次電池前駆体に対し、充電及び放電を施して得られたリチウム二次電池である。
 本開示のリチウム二次電池及びその製造方法によれば、リチウム二次電池の高温保存時の常温抵抗上昇率を低減させることができる。
 準備工程は、予め製造された本開示のリチウム二次電池前駆体を充電及び放電を施す工程に供するために単に準備するだけの工程であってもよいし、本開示のリチウム二次電池前駆体を製造する工程であってもよい。
 リチウム二次電池前駆体については前述のとおりである。
 充電及び放電を施す工程において、リチウム二次電池前駆体に対する充電及び放電は、公知の方法に従って行うことができる。
 本工程では、リチウム二次電池前駆体に対し、充電及び放電のサイクルを、複数回繰り返してもよい。
 前述のとおり、この充電及び放電により、リチウム二次電池前駆体における正極(特に正極活物質)及び/又は負極(特に負極活物質)の表面に、好ましくはSEI(Solid Electrolyte Interface)膜が形成される。
 充電及び放電を施す工程は、リチウム二次電池前駆体に対し、25℃~70℃の環境下で、充電及び放電の組み合わせを1回以上施すことが好ましい。
 以下、本開示の実施例を示すが、本開示は以下の実施例には限定されない。
 以下、「%」は、特に断りが無い限り「質量%」である。
〔実施例1-1〕
<非水電解液の調製>
 エチレンカーボネート(以下、「EC」)と、ジメチルカーボネート(以下、「DMC」)と、エチルメチルカーボネート(以下、「EMC」)とを、EC:DMC:EMC=30:35:35(体積比)で混合した。これにより、非水溶媒として混合溶媒を得た。
 得られた混合溶媒に対し、電解質としてのLiPFを、最終的に得られる非水電解液中の濃度が1.2モル/リットルとなるように溶解させ、電解液(以下、「基本電解液」ともいう)を得た。
 得られた基本電解液に対し、添加剤Aとしての1,3-プロペンスルトン(即ち、化合物(I-1))及び添加剤Bとしてのジフルオロリン酸リチウム(即ち、化合物(III-1))を、それぞれ、最終的に得られる非水電解液の全量に対する含有量が表1に記載の含有量(質量%)となるように添加し、非水電解液を得た。
 ここで、化合物(I-1)は、化合物(I)の具体例であり、ジフルオロリン酸リチウム(即ち、化合物(III-1))は、化合物(III)の具体例である。
<正極の作製>
 正極活物質としてのLiNi0.5Co0.2Mn0.3(90質量%)と、
 導電助剤としての、カーボンブラック(2.5質量%)及び黒鉛(2.5質量%)と、
 バインダーとしてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)(5質量%)と、
を混合した混合物を得た。得られた混合物を、N-メチルピロリドン溶媒中に分散させ、正極合材スラリーを得た。
 正極集電体として厚さ20μmのアルミニウム箔を準備した。
 得られた正極合材スラリーをアルミニウム箔上に塗布し、乾燥後、プレス機で圧延し、シート状の正極を得た。正極は、正極集電体と正極活物質層とからなる。
<負極の作製>
 負極活物質としてグラファイト(96質量%)、導電助剤としてカーボンブラック(1質量%)、増粘剤として純水中で分散したカルボキシメチルセルロースナトリウムを固形分で1質量%、及びバインダーとして純水中で分散したスチレン-ブタジエンゴム(SBR)を固形分で2質量%を混合し、負極合材スラリーを得た。
 負極集電体として厚さ10μmの銅箔を準備した。
 得られた負極合材スラリーを銅箔上に塗布し、乾燥後、プレス機で圧延し、シート状の負極を得た。負極は、負極集電体と負極活物質層とからなる。
<セパレータの準備>
 セパレータとして、多孔性ポリエチレンフィルムを準備した。
<リチウム二次電池前駆体の作製>
 負極を直径14mmで、正極を直径13mmで、セパレータを直径17mmで、それぞれ円盤状に打ち抜いた。これにより、コイン状の負極、コイン状の正極、及びコイン状のセパレータをそれぞれ得た。
 得られたコイン状の負極、コイン状のセパレータ、及びコイン状の正極を、この順序でステンレス製の電池缶(サイズ:2032サイズ)内に積層した。次いで、この電池缶内に非水電解液20μLを注入し、セパレータと正極と負極とを非水電解液に含漬させた。
 次に、正極上にアルミニウム製の板(厚さ1.2mm、直径16mm)及びバネを乗せ、ポリプロピレン製のガスケットを介して、電池缶蓋をかしめることにより、電池を密封した。
 以上により、図2で示す構成を有するコイン型のリチウム二次電池前駆体(即ち、充電及び放電が施される前のリチウム二次電池)を得た。リチウム二次電池前駆体のサイズは、直径20mm、高さ3.2mmであった。
<リチウム二次電池の作製>
 上記リチウム二次電池前駆体に対し、25℃~70℃の温度範囲下、4.2Vまでの充電及び2.5Vまでの放電を3回繰り返すことで、リチウム二次電池を得た。
<初期放電容量の測定>
 上記リチウム二次電池を、25℃の恒温槽中、4.2Vまで充電し、次いで2.5Vまで放電し、放電容量[mAh](以下、「初期放電容量」ともいう)を測定した。
<初期抵抗値の測定>
 初期放電容量測定後のリチウム二次電池を、3.7Vまで充電し、次いで25℃の恒温槽中で、放電レート0.1C~1.0Cの各々におけるCC10s放電による各電圧低下量(=放電開始前の電圧-放電開始後10秒目の電圧)を測定した。ここで、CC10s放電とは、定電流(Constant Current)にて10秒間行う放電を意味する。得られた各電圧低下量と、各電流値(即ち、放電レート0.1C~1.0Cに相当する各電流値)と、に基づき、初期抵抗値としての直流抵抗[Ω]を測定した。
<初期抵抗(相対値)>
 比較例1-1の初期抵抗値を100とした場合の実施例1-1の初期抵抗値の相対値を求め、実施例1-1の初期抵抗(相対値)とした(下記式参照)。
 実施例1-1の初期抵抗(相対値)=(実施例1-1の初期抵抗値)/(比較例1-1の初期抵抗値)×100
〔実施例1-2及び1-3、比較例1-2及び1-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表1に示すように変更したこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
〔比較例1-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
〔実施例2-1〕
 添加剤Bの種類を表1に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例2-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
 添加剤Bとしての化合物(II-1)の構造は前述したとおりである。
〔実施例2-2及び2-3、比較例2-2及び2-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表1に示すように変更したこと以外は実施例2-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
〔比較例2-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例2-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
〔実施例3-1〕
 添加剤Bの種類を表1に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例3-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
 添加剤Bとしての化合物(II-2)の構造は前述したとおりである。
〔実施例3-2及び3-3、比較例3-2及び3-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表1に示すように変更したこと以外は実施例3-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
〔比較例3-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例3-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
〔実施例4-1〕
 添加剤Bの種類を表1に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例4-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
 添加剤Bとしての化合物(IV-1)の構造は前述したとおりである。
〔実施例4-2及び4-3、比較例4-2及び4-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表1に示すように変更したこと以外は実施例4-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。
〔比較例4-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例4-1と同様の操作を行った。
 結果を表1に示す。

 
〔実施例5-1〕
 添加剤Bの種類を表2に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例5-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
 添加剤Bとしての化合物(V-1)の構造は前述したとおりである。
〔実施例5-2及び5-3、比較例5-2及び5-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表2に示すように変更したこと以外は実施例5-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔比較例5-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例5-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔実施例6-1〕
 添加剤Bの種類を表2に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例6-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
 添加剤Bとしての化合物(V-2)の構造は前述したとおりである。
〔実施例6-2及び6-3、比較例6-2及び6-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表2に示すように変更したこと以外は実施例6-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔比較例6-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例6-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔実施例7-1〕
 添加剤Bの種類を表2に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例7-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
 添加剤Bとしての化合物(VI-2)の構造は前述したとおりである。
〔実施例7-2及び7-3、比較例7-2及び7-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表2に示すように変更したこと以外は実施例7-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔比較例7-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例7-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔実施例8-1〕
 添加剤Bの種類を表2に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例8-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
 添加剤Bとしての化合物(VII-1)の構造は前述したとおりである。
〔実施例8-2及び8-3、比較例8-2及び8-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表2に示すように変更したこと以外は実施例8-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔比較例8-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例8-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔実施例9-1〕
 添加剤Bの種類を表2に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例9-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
 添加剤Bとしての化合物(VIII-1)の構造は前述したとおりである。
〔実施例9-2及び9-3、比較例9-2及び9-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表2に示すように変更したこと以外は実施例9-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔比較例9-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例9-1と同様の操作を行った。
 結果を表2に示す。
〔実施例10-1〕
 電解質としてLiPFを最終的に得られる非水電解液中の濃度が1.0モル/リットルとなるように溶解させ、さらに添加剤Bに該当する化合物(V-1)を最終的に得られる非水電解液中の濃度が0.2モル/リットルとなるように溶解させて、得られた基本電解液に対し、添加剤Aとしての化合物(I-1)を最終的に得られる非水電解液の全量に対する含有量が表3に記載の含有量(質量%)となるように添加して、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例10-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は、実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表3に示す。
 添加剤Bとしての化合物(V-1)の構造は前述したとおりである。
〔実施例10-2及び10-3、比較例10-2及び10-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表3に示すように変更したこと以外は実施例10-1と同様の操作を行った。
 結果を表3に示す。
〔比較例10-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例10-1と同様の操作を行った。
 結果を表3に示す。
〔実施例11-1〕
 電解質として使用する添加剤Bの種類を表3に示すように変更し、かつ、初期抵抗(相対値)として、後述する比較例11-1の初期抵抗値を100とした場合の相対値を求めたこと以外は実施例1-1と同様の操作を行った。
 結果を表3に示す。
 添加剤Bとしての化合物(V-2)の構造は前述したとおりである。
〔実施例11-2及び11-3、比較例11-2及び11-3〕
 添加剤A及び/又は添加剤Bの含有量を、表3に示すように変更したこと以外は実施例11-1と同様の操作を行った。
 結果を表3に示す。
〔比較例11-1〕
 添加剤Aを用いなかったこと以外は実施例11-1と同様の操作を行った。
 結果を表3に示す。
 表1~表3に示すように、化合物(I)である添加剤Aと、添加剤A以外の添加剤である添加剤Bと、を含有し、添加剤Aの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%超0.5質量%未満である電池用非水電解液を用いた各実施例では、添加剤Aを用いなかった比較例、添加剤Aの含有量が0.01質量%である比較例、及び、添加剤Aの含有量が0.5質量%である比較例と比較して、電池の初期抵抗を低減させることができた。
(符号の説明)
 1   リチウム二次電池前駆体
 10  電池素子
 11  正極
 11A 正極集電体
 11B 正極合材層
 12  負極
 12A 負極集電体
 12B 負極合材層
 13  セパレータ
 14  単電池層
 21  正極リード
 22  負極リード
 30  外装体
 41 正極
 42 負極
 43 正極缶
 44 封口板
 45 セパレータ
 46 ガスケット
 47、48 スペーサー板
 2022年9月8日に出願された日本国特許出願2022-143268の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (12)

  1.  下記式(I)で表される化合物(I)である添加剤Aと、
     下記式(II)で表される化合物(II)と、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩の少なくとも一方である化合物(III)と、下記式(IV)で表される化合物(IV)と、下記式(V)で表される化合物(V)と、下記式(VI)で表される化合物(VI)と、下記式(VII)で表される化合物(VII)と、下記式(VIII)で表される化合物(VIII)と、からなる群より選択される少なくとも1種である添加剤Bと、
    を含有し、
     前記添加剤Aの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%超0.5質量%未満である、電池用非水電解液。
     

    〔式(I)中、R11は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、置換基としてフルオロ基(-F)を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基、又は炭素原子数1~8の炭化フッ素基を表し、hは0~4の整数を表す。〕

     
    〔式(II)中、
     R21は、式(ii-1)で表される基、式(ii-2)で表される基、又は炭素原子数3~6の2価の炭化水素基を表し、
     *は、結合位置を表し、
     式(ii-1)中、R22は、オキシメチレン基(-OCH-)、オキシエチレン基(-OCHCH-)、オキサ基(-O-)、又は炭素原子数1~6の2価の炭化水素基を表し、
     式(ii-2)中、R23は、炭素原子数1~8の炭化水素基を表す。
     式(IV)中、
     M41+は、アルカリ金属イオンを表し、
     X41は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、又はヨード基(-I)を表し、
     Y41は、ホウ素原子又はリン原子を表し、
     R41は、それぞれ独立して、単結合(-)又は置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、及びヨード基(-I)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~6の2価の炭化水素基を表し、
     iは、前記Y41がホウ素原子のときに1又は2を表し、前記Y41がリン原子のときに1~3の整数を表し、
     jは、前記Y41がホウ素原子のときに0又は2を表し、前記Y41がリン原子のときに0、2、又は4を表す。
     式(V)中、
     M51+は、アルカリ金属イオンを表し、
     R51及びR52は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、置換基としてフルオロ基を含んでいてもよい炭素原子数1~3の炭化水素基、又は炭素原子数1~3の炭化フッ素基を表す。
     式(VI)中、
     R61は、置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、オキサ基(-O-)、チオ基(-S-)、第二級アミノ基(-NH-)、第三級アミノ基(-N<)、カルボニル基(>C=O)、及びスルホニル基(>S(=O))からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~8の炭化水素基を表し、
     L61は、単結合(-)又はオキサ基(-O-)を表す。
     式(VII)中、
     M71+は、アルカリ金属イオンを表し、
     R71及びR72は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、置換基としてフルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、ヨード基(-I)、及びオキサ基(-O-)からなる群より選択される少なくとも1種の基を含んでいてもよい炭素原子数1~12の炭化水素基、又は炭素原子数1~8の炭化フッ素基を表し、
     L71及びL72は、単結合(-)又はオキサ基(-O-)を表し、L71及びL72の少なくとも1つはオキサ基(-O-)である。
     式(VIII)中、
     R81は、それぞれ独立して、フルオロ基(-F)、クロロ基(-Cl)、ブロモ基(-Br)、又はヨード基(-I)を表し、
     kは、1~6の整数を表す。〕
  2.  前記添加剤Bに対する前記添加剤Aの含有質量比(添加剤Aの含有質量/添加剤Bの含有質量)が、0.05~0.5である、請求項1に記載の電池用非水電解液。
  3.  前記添加剤Aの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.05質量%~0.4質量%である、請求項1に記載の電池用非水電解液。
  4.  前記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%~5.0質量%である、請求項1に記載の電池用非水電解液。
  5.  前記添加剤Bとして、前記化合物(II)を含み、
     前記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%~5.0質量%である、請求項1に記載の電池用非水電解液。
  6.  前記添加剤Bとして、前記化合物(III)を含み、
     前記添加剤Bに対する前記添加剤Aの含有質量比(添加剤Aの含有質量/添加剤Bの含有質量)が、0.05~0.4である、請求項1に記載の電池用非水電解液。
  7.  前記添加剤Bとして、前記化合物(IV)を含み、
     前記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.01質量%~5.0質量%である、請求項1に記載の電池用非水電解液。
  8.  前記添加剤Bとして、前記化合物(V)を含み、
     前記添加剤Bの含有量が、電池用非水電解液の全量に対し、0.1mol/L~6mol/Lである、請求項1に記載の電池用非水電解液。
  9.  ケースと、
     前記ケースに収容された、正極、負極、セパレータ、及び電解液と、
    を備え、
     前記正極が、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な正極であり、
     前記負極が、リチウムイオンを吸蔵及び放出可能な負極であり、
     前記電解液が、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の電池用非水電解液である、リチウム二次電池前駆体。
  10.  前記正極が、正極活物質として、下記式(P1)で表されるリチウム含有複合酸化物を含む、請求項9に記載のリチウム二次電池前駆体。
     LiNiCoMn … 式(P1)
    〔式(P1)中、a、b及びcは、それぞれ独立に、0超1未満であり、かつ、a、b及びcの合計は、0.99以上1.00以下である。〕
  11.  請求項9に記載のリチウム二次電池前駆体を準備する工程と、
     前記リチウム二次電池前駆体に対して、充電及び放電を施す工程と
    を含む、リチウム二次電池の製造方法。
  12.  請求項9に記載のリチウム二次電池前駆体に対し、充電及び放電を施して得られた、リチウム二次電池。
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