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JP2021082556A - Nonaqueous electrolytic solution and energy device - Google Patents

Nonaqueous electrolytic solution and energy device Download PDF

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JP2021082556A
JP2021082556A JP2019211322A JP2019211322A JP2021082556A JP 2021082556 A JP2021082556 A JP 2021082556A JP 2019211322 A JP2019211322 A JP 2019211322A JP 2019211322 A JP2019211322 A JP 2019211322A JP 2021082556 A JP2021082556 A JP 2021082556A
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健史 中村
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Abstract

【課題】エネルギーデバイスの初期容量の向上及び高温保存耐久後の容量低下の抑制を実現できる非水系電解液の提供。【解決手段】正極及び負極を備えるエネルギーデバイス用の非水系電解液であって、該非水系電解液が電解質及び非水系溶媒と共に、(A)cis構造を有するシクロヘキサンの飽和炭化水素基R1含有ジイソシアネート及びtrans構造を有するシクロヘキサンの飽和炭化水素基R2含有ジイソシアネートを含有し、且つ、(B)cis構造を有するジイソシアネートの含有量とtrans構造を有するジイソシアネートの含有量との質量比が30/70乃至99/1である、ことを特徴とする非水系電解液。ジイソシアネートの2つのR1は、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表し、2つのR2は、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表す。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-aqueous electrolyte solution capable of improving the initial capacity of an energy device and suppressing the decrease in capacity after high temperature storage durability. A non-aqueous electrolyte solution for an energy device including a positive electrode and a negative electrode, wherein the non-aqueous electrolyte solution is a cyclohexane saturated hydrocarbon group R1-containing diisocyanate having a cis structure together with an electrolyte and a non-aqueous solvent. The mass ratio of the content of diisocyanate having a saturated hydrocarbon group R2-containing diisocyanate having a trans structure and (B) cis structure to the content of diisocyanate having a trans structure is 30/70 to 99 /. A non-aqueous electrolyte solution, characterized in that it is 1. The two R1s of the diisocyanate are the same group and represent saturated hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms, and the two R2s are the same group and represent saturated hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms. show. [Selection diagram] None

Description

本発明は、非水系電解液、及びエネルギーデバイスに関する。 The present invention relates to non-aqueous electrolytes and energy devices.

スマートフォン等の携帯電話、ノートパソコン等のいわゆる民生用の小型機器用の電源や、電気自動車用等の駆動用車載電源等の広範な用途において、リチウム一次電池やリチウム二次電池、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等のエネルギーデバイスが実用化されている。しかしながら、近年のエネルギーデバイスに対する高性能化の要求はますます高くなっている。 Lithium primary batteries, lithium secondary batteries, and electric double-layer capacitors are used in a wide range of applications such as power supplies for mobile phones such as smartphones and so-called consumer small devices such as laptop computers, and in-vehicle power supplies for driving such as electric vehicles. , Lithium ion capacitors and other energy devices have been put into practical use. However, the demand for higher performance of energy devices in recent years is increasing.

中でも、非水系電解液電池の電池特性を改善する手段として、正極や負極の活物質、非水系電解液の添加剤分野において数多くの検討がなされている。 In particular, as a means for improving the battery characteristics of a non-aqueous electrolyte battery, many studies have been made in the fields of positive electrode and negative electrode active materials and non-aqueous electrolyte solution additives.

例えば、特許文献1には、炭素数4〜6のシクロアルキレン基を1つ有するジイソシアネート及びフッ素原子を有する環状カーボネートを含有する非水系電解液電池用電解液を用いることにより、高温保存時における容量劣化ならびにサイクル時における容量劣化を抑制し、高電流密度下での充放電特性を改善する検討が開示されている。しかしながら、当該文献には、イソシアネート化合物においてcis−trans構造等の立体異性体に関する言及は一切されていない。
特許文献2には、第三級または第四級炭素原子を少なくとも1つ有し、イソシアネート基を複数有する化合物を含有する非水系電解液電池用電解液及び合成ゴム系接着剤と増粘剤を特定比率で含有する非水系電解液電池用負極を用いることにより、高温保存時における容量劣化ならびに高電流密度下での充放電特性を改善する検討が開示されている。しかしながら、当該文献には、イソシアネート化合物においてcis−trans構造等の立体異性体に関する言及は一切されていない。
特許文献3には、ゴルフボール用ポリウレタンのジイソシアネート成分の合成に関する検討がなされており、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(東京化成工業社製)を原料に用い、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを異性体比(モル比)cis体:trans体=26:74で合成した例が開示されている。
For example, in Patent Document 1, by using an electrolytic solution for a non-aqueous electrolyte battery containing a diisocyanate having one cycloalkylene group having 4 to 6 carbon atoms and a cyclic carbonate having a fluorine atom, the capacity at high temperature storage is used. A study for suppressing deterioration and capacitance deterioration during a cycle and improving charge / discharge characteristics under a high current density has been disclosed. However, the document does not mention any steric isomers such as cis-trans structure in isocyanate compounds.
Patent Document 2 describes an electrolytic solution for a non-aqueous electrolyte battery, a synthetic rubber adhesive, and a thickener containing a compound having at least one tertiary or quaternary carbon atom and having a plurality of isocyanate groups. A study for improving capacity deterioration during high-temperature storage and charge / discharge characteristics under high current density by using a negative electrode for a non-aqueous electrolyte battery contained in a specific ratio has been disclosed. However, the document does not mention any steric isomers such as cis-trans structure in isocyanate compounds.
Patent Document 3 examines the synthesis of the diisocyanate component of polyurethane for golf balls, and uses 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a raw material for 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.). An example is disclosed in which isocyanatomethyl) cyclohexane is synthesized at an isomer ratio (molar ratio) cis form: trans form = 26:74.

特開2013−51198号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-51198 特開2014−41819号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-41819 特開2013−42959号広報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-42959 Public Relations

近年、電気自動車の車載用途電源や、スマートフォン等の携帯電話用電源等にリチウム電池の高容量化が加速されており、電池内の空隙の割合が従来と比較して小さくなっている。そのため、特に初期容量の向上及び高温保存耐久後の容量低下の抑制への要求が更に高まっている。
上記に鑑み、本発明は、エネルギーデバイスの初期容量を向上させ、かつ、高温保存耐久後の容量低下を抑制できる非水系電解液を提供することを課題とする。また、初期容量が大きく、かつ、高温保存耐久後の容量低下が抑制されたエネルギーデバイスを提供することを課題とする。
In recent years, the increase in capacity of lithium batteries has been accelerated in power sources for vehicles such as electric vehicles and mobile phones such as smartphones, and the proportion of voids in the batteries has become smaller than in the past. Therefore, in particular, there is an increasing demand for improving the initial capacity and suppressing the decrease in capacity after high temperature storage durability.
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a non-aqueous electrolyte solution capable of improving the initial capacity of an energy device and suppressing a decrease in capacity after high temperature storage durability. Another object of the present invention is to provide an energy device having a large initial capacity and suppressing a decrease in capacity after high temperature storage durability.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、複数の異なる立体構造を有するジイソシアネート化合物を特定比率で含有した非水系電解液を用いることにより、エネルギーデバイスの初期容量の向上及び高温保存耐久後の容量低下の抑制を実現できることを見出し、本発明に到達した。 As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventor has improved the initial capacity of the energy device and stored it at a high temperature by using a non-aqueous electrolyte solution containing a plurality of diisocyanate compounds having different three-dimensional structures in a specific ratio. We have found that it is possible to suppress a decrease in capacity after durability, and have reached the present invention.

すなわち、本発明は以下のものを含む。
<1>
正極及び負極を備えるエネルギーデバイス用の非水系電解液であって、該非水系電解液が電解質及び非水系溶媒とともに、
(A)式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートを含有し、かつ、
(B)式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートの含有量と式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの含有量との質量比が30/70乃至99/1である、
ことを特徴とする非水系電解液。

Figure 2021082556
(式(1)中、2つのRは、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表し、式(2)中、2つのRは、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表す。)
<2>
前記式(1)中のR及び式(2)中のRが同一の基である、<1>に記載の非水系電解液。
<3>
前記非水系電解液全量に対する前記式(1)で表される化合物ならびに前記式(2)で表される化合物の総含有量が0.001質量%以上5質量%以下である、<1>または<2>に記載の非水系電解液。
<4>
前記非水系溶媒が鎖状カルボン酸エステルを含有する、<1>〜<3>のいずれかに記載の非水系電解液。
<5>
前記鎖状カルボン酸エステルの非水系溶媒全量に対する含有量が1体積%以上50体積%以下である、<4>に記載の非水系電解液。
<6>
前記電解質として、LiPFを含有し、LiPFの含有量に対する、前記式(1)で表される化合物ならびに前記式(2)で表される化合物の総含有量の質量比が、0.0
0005以上0.1以下である、<1>〜<5>のいずれかに記載の非水系電解液。
<7>
前記非水系電解液が、更に、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、<1>〜<6>のいずれかに記載の非水系電解液。
<8>
前記炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物の非水系電解液全量に対する合計含有量が、0.001質量%以上10質量%以下である、<7>に記載の非水系電解液。
<9>
前記電解質として、LiPFを含有し、LiPFの含有量に対する、前記炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量の質量比が、0.00005以上0.5以下である、<7>または<8>に記載の非水系電解液。
<10>
負極、正極及び<1>〜<9>のいずれかに記載の非水系電解液を含む、エネルギーデバイス。 That is, the present invention includes the following.
<1>
A non-aqueous electrolyte solution for an energy device including a positive electrode and a negative electrode, wherein the non-aqueous electrolyte solution is used together with an electrolyte and a non-aqueous solvent.
(A) A diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) and a diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2) are contained and
(B) The mass ratio of the content of the diisocyanate having the cis structure represented by the formula (1) to the content of the diisocyanate having the trans structure represented by the formula (2) is 30/70 to 99/1. ,
A non-aqueous electrolyte solution characterized by this.
Figure 2021082556
(In the formula (1), the two R 1s are each the same group and represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and in the formula (2), the two R 2s are each the same group. Represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
<2>
The non-aqueous electrolyte solution according to <1>, wherein R 1 in the formula (1) and R 2 in the formula (2) are the same group.
<3>
The total content of the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution is 0.001% by mass or more and 5% by mass or less, <1> or The non-aqueous electrolyte solution according to <2>.
<4>
The non-aqueous electrolyte solution according to any one of <1> to <3>, wherein the non-aqueous solvent contains a chain carboxylic acid ester.
<5>
The non-aqueous electrolyte solution according to <4>, wherein the content of the chain carboxylic acid ester with respect to the total amount of the non-aqueous solvent is 1% by volume or more and 50% by volume or less.
<6>
Wherein as the electrolyte, containing LiPF 6, to the content of LiPF 6, the mass ratio of the total content of the above formula (1) compound represented by and compounds represented by the formula (2) is 0.0
The non-aqueous electrolyte solution according to any one of <1> to <5>, which is 0005 or more and 0.1 or less.
<7>
The non-aqueous electrolyte solution further comprises at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithium imide salt, a monofluorophosphate and a difluorophosphate. The non-aqueous electrolyte solution according to any one of <1> to <6>, which contains.
<8>
Total of at least one compound selected from the group consisting of cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, fluorine-containing cyclic carbonate, lithium imide salt, monofluorophosphate and difluorophosphate with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. The non-aqueous electrolyte solution according to <7>, wherein the content is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less.
<9>
The electrolyte contains LiPF 6 and is composed of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithium imide salt, a monofluorophosphate and a difluorophosphate with respect to the content of LiPF 6. The non-aqueous electrolyte solution according to <7> or <8>, wherein the mass ratio of the content of at least one compound selected from the group is 0.00005 or more and 0.5 or less.
<10>
An energy device comprising a negative electrode, a positive electrode, and the non-aqueous electrolyte solution according to any one of <1> to <9>.

本発明によれば、エネルギーデバイスの初期容量を向上させ、かつ、高温保存耐久後の容量低下を抑制できる非水系電解液を提供することができる。また、かかる非水系電解液を用いることにより、初期容量が大きく、かつ、高温保存耐久後の容量低下が抑制されたエネルギーデバイスを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a non-aqueous electrolyte solution capable of improving the initial capacity of an energy device and suppressing a decrease in capacity after high temperature storage durability. Further, by using such a non-aqueous electrolyte solution, it is possible to provide an energy device having a large initial capacity and suppressed capacity decrease after high temperature storage durability.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明の一例(代表例)であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内で任意に変更して実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following embodiments are examples (representative examples) of the present invention, and the present invention is not limited thereto. Further, the present invention can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist thereof.

<1.非水系電解液>
本発明の一実施形態に係る非水系電解液は、以下に説明する式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートと式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートを特定比率で含有する。
<1. Non-aqueous electrolyte solution>
The non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention contains a diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) described below and a diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2) in a specific ratio. To do.

これまでも、ジイソシアネートを用いることにより、エネルギーデバイス特性の改善が試みられている。例えば、特許文献1又は2において、イソシアネート化合物は負極上に被膜を形成すると言及されている。しかし、被膜は重合物である為、立体異性体比率の変化により、重合物の立体構造や重合度に変化が生じると考えられるが、当該文献ではそれらに関する言及はなされていない。
例えば、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートは面対称性を持った分子であるため、2つのイソシアネート部位の反応性が等価である。よって、複合被膜形成時の反応が均一、かつ連続的に進行することで、重合度の高い複合被膜が形成される。しかし、重合度が高くなりすぎると、複合被膜自体の嵩が大きくなり、被膜同士の立体的な反発により負極上を十分に覆うことができなくなる。また、重合度が高くなることで、リチウムイオンの挿入脱離を阻害することにより、エネルギーデバイス特性は低下する。よって、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート単独では被膜による改善効果は不十分である。
一方、式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートは面対称性を有さないことから、2つのイソシアネート部位の反応性が非等価である。よって、反応は不均一に進行するが反応の進行は遅く、重合度が低い皮膜が形成される。重合度の低い皮膜は電解液への溶解性が高くなり、安定に負極上に存在することができない。よって、式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネート単独では被膜による改善効果は不十分である。
So far, attempts have been made to improve the characteristics of energy devices by using diisocyanate. For example, in Patent Document 1 or 2, it is mentioned that the isocyanate compound forms a film on the negative electrode. However, since the film is a polymer, it is considered that the three-dimensional structure and the degree of polymerization of the polymer change due to the change in the ratio of the three-dimensional isomers, but these are not mentioned in the document.
For example, since the diisocyanate having the cis structure represented by the formula (1) is a molecule having plane symmetry, the reactivity of the two isocyanate sites is equivalent. Therefore, the reaction at the time of forming the composite film proceeds uniformly and continuously, so that the composite film having a high degree of polymerization is formed. However, if the degree of polymerization is too high, the bulk of the composite coating itself becomes large, and the three-dimensional repulsion between the coatings makes it impossible to sufficiently cover the negative electrode. In addition, the higher degree of polymerization inhibits the insertion and desorption of lithium ions, thereby lowering the energy device characteristics. Therefore, the diisocyanate having the cis structure represented by the formula (1) alone is not sufficient for the improvement effect of the coating film.
On the other hand, since the diisocyanate having the trans structure represented by the formula (2) does not have plane symmetry, the reactivity of the two isocyanate sites is unequal. Therefore, the reaction proceeds non-uniformly, but the reaction proceeds slowly, and a film having a low degree of polymerization is formed. A film having a low degree of polymerization has high solubility in an electrolytic solution and cannot stably exist on the negative electrode. Therefore, the diisocyanate having the trans structure represented by the formula (2) alone is not sufficient for the improvement effect of the coating film.

本発明ではその点に着目し、異なる立体構造を有するイソシアネート異性体を特定の比率で混合することで、重合度及び立体構造が最適に調整され負極表面に均一に安定な被膜が形成されることを見出した。なお、前述の特許文献3に記載されているこれまで公知として知られている異性体比率では、改善効果が小さく、特性としては不適であることも確認された。 In the present invention, paying attention to this point, by mixing isocyanate isomers having different three-dimensional structures at a specific ratio, the degree of polymerization and the three-dimensional structure are optimally adjusted, and a uniformly stable film is formed on the surface of the negative electrode. I found. It was also confirmed that the previously known isomer ratio described in Patent Document 3 has a small improvement effect and is unsuitable as a characteristic.

なお、本発明の一実施形態に係る非水系電解液に式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートなどの添加剤(以下、「併用添加剤」とも表記する。)を含有させる方法は、特に制限されない。下記化合物を直接電解液に添加する方法の他に、エネルギーデバイス内又は電解液中において併用添加剤を発生させる方法が挙げられる。併用添加剤を発生させる方法としては、併用添加剤以外の化合物を添加し、電解液等のエネルギーデバイス構成要素を酸化又は加水分解等する方法が挙げられる。更には、エネルギーデバイスを作製して、充放電等の電気的な負荷をかけることによって、発生させる方法も挙げられる。 A method for incorporating an additive such as diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) into the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention (hereinafter, also referred to as “combined additive”) , There are no particular restrictions. In addition to the method of directly adding the following compound to the electrolytic solution, a method of generating a combined additive in an energy device or an electrolytic solution can be mentioned. Examples of the method for generating the combined additive include a method in which a compound other than the combined additive is added to oxidize or hydrolyze an energy device component such as an electrolytic solution. Further, there is also a method of producing an energy device and generating it by applying an electric load such as charging / discharging.

また、併用添加剤は、非水系電解液に含有させ実際にエネルギーデバイスの作製に供すると、そのエネルギーデバイスを解体して再び非水系電解液を抜き出しても、その中の含有量が著しく低下している場合が多い。従って、エネルギーデバイスから抜き出した非水系電解液から、併用添加剤が極少量でも検出できるものは本発明に含まれるとみなされる。また、併用添加剤は、非水系電解液として実際にエネルギーデバイスの作製に供すると、そのエネルギーデバイスを解体して再び抜き出した非水系電解液には併用添加剤が極少量しか含有されていなかった場合であっても、エネルギーデバイスの他の構成部材である正極、負極若しくはセパレータ上で検出される場合も多い。従って、正極、負極、セパレータから併用添加剤が検出された場合は、その合計量を非水系電解液に含まれていたと仮定することができる。この仮定の下、併用添加剤は後述で述べる範囲になるように含まれていることが好ましい。 Further, when the combined additive is contained in the non-aqueous electrolyte solution and actually used for manufacturing the energy device, even if the energy device is disassembled and the non-aqueous electrolyte solution is extracted again, the content in the non-aqueous electrolyte solution is significantly reduced. In many cases. Therefore, it is considered that the non-aqueous electrolyte solution extracted from the energy device includes the one that can detect even a very small amount of the combined additive in the present invention. Further, when the combined additive was actually used as a non-aqueous electrolyte solution for manufacturing an energy device, the non-aqueous electrolyte solution obtained by disassembling the energy device and extracting it again contained only a very small amount of the combined additive. Even in this case, it is often detected on the positive electrode, the negative electrode, or the separator, which are other components of the energy device. Therefore, when the combined additive is detected from the positive electrode, the negative electrode, and the separator, it can be assumed that the total amount is contained in the non-aqueous electrolyte solution. Under this assumption, the combined additives are preferably contained within the range described below.

<1−1.式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネート>
本実施形態の非水系電解液は、下記式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートを含有することを特徴とする。
<1-1. Diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) and diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2)>
The non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is characterized by containing a diisocyanate having a cis structure represented by the following formula (1) and a diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2).

Figure 2021082556
Figure 2021082556

(式(1)中、2つのRは、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表し、式(2)中、2つのRは、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表す。) (In the formula (1), the two R 1s are each the same group and represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and in the formula (2), the two R 2s are each the same group. Represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.

式(1)中のR及び式(2)中のRは、それぞれ同一の基であっても異なる基であってもよいが、それぞれ同一の基であると、被膜形成反応が効率よく進行し、式(1)で表される化合物と式(2)で表される化合物とを併用添加した際の相乗効果が発現しやすくなるため、好ましい。 R 1 in the formula (1) and R 2 in the formula (2) may be the same group or different groups, but if they are the same group, the film forming reaction is efficient. This is preferable because the synergistic effect when the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) are added in combination is likely to be exhibited.

及びRは炭素数1以上5以下の飽和炭化水素基であれば特に制限はなく、置換基を有するものであってもよく、好ましくは炭素数1以上3以下の飽和炭化水素基である。また、飽和炭化水素基の主鎖の炭素数は、通常1以上であり、好ましくは5以下、より好ましくは3以下である。R及びRで表される飽和炭化水素基の主鎖の炭素数がこの範囲であることで、立体異性体同士の特性差が表れやすくなり、複数の立体異性体を併用で用いた際の相乗改善効果がより顕著に発現する。 R 1 and R 2 are not particularly limited as long as they are saturated hydrocarbon groups having 1 or more and 5 or less carbon atoms, and may have substituents, preferably saturated hydrocarbon groups having 1 or more and 3 or less carbon atoms. is there. The number of carbon atoms in the main chain of the saturated hydrocarbon group is usually 1 or more, preferably 5 or less, and more preferably 3 or less. When the number of carbon atoms in the main chain of the saturated hydrocarbon group represented by R 1 and R 2 is in this range, the characteristic difference between the stereoisomers is likely to appear, and when a plurality of stereoisomers are used in combination. The synergistic improvement effect of is more remarkable.

飽和炭化水素基としては、アルキレン基およびシクロアルキレン基が挙げられ、好ましくはアルキレン基である。アルキレン基としては、置換基を有していてもよいメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基が挙げられ、好ましくは置換基を有していてもよいメチレン基、エチレン基またはトリメチレン基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいメチレン基であり、さらに好ましくは置換基を有さないメチレン基である。メチレン基であることで効率よく被膜が形成され、複数の立体異性体を用いた際の相乗効果がより顕著に発現する。 Examples of the saturated hydrocarbon group include an alkylene group and a cycloalkylene group, and an alkylene group is preferable. Examples of the alkylene group include a methylene group which may have a substituent, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group and a pentamethylene group, and preferably a methylene group and an ethylene group which may have a substituent. Alternatively, it is a methylene group, more preferably a methylene group which may have a substituent, and further preferably a methylene group which does not have a substituent. Since it is a methylene group, a film is efficiently formed, and the synergistic effect when a plurality of stereoisomers are used is more remarkable.

飽和炭化水素基が有していてもよい置換基としては、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、シクロブチル基等の、炭素数1以上4以下の直鎖、分岐、又は環状のアルキル基;
メトキシ基、エトキシ基等の、炭素数1以上4以下のアルコキシ基;
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;
等が挙げられる。これらのうち、置換基はアルキル基であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
なお、上述した飽和炭化水素基の炭素数には、置換基の炭素数が含まれるものとする。
As a substituent that the saturated hydrocarbon group may have,
A linear chain having 1 to 4 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group, and a cyclobutyl group. , Branched, or cyclic alkyl group;
Alkoxy groups having 1 or more and 4 or less carbon atoms, such as methoxy groups and ethoxy groups;
Halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom;
And so on. Of these, the substituent is preferably an alkyl group, more preferably a methyl group.
The carbon number of the saturated hydrocarbon group described above includes the carbon number of the substituent.

式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートの具体例としては、以下のものが挙げられる。 Specific examples of the diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) include the following.

Figure 2021082556
Figure 2021082556

式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの具体例としては、以下のものが挙げられる。 Specific examples of the diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2) include the following.

Figure 2021082556
Figure 2021082556

式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートの含有量と式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの含有量との質量比は、通常30/70以上であり、好ましくは51/49以上、より好ましくは68/32、さらに好ましくは73/27であり、通常99/1以下であり、好ましくは90/10、より好ましくは84/16、さらに好ましくは80/20、特に好ましくは78/12である。該質量比がこの範囲であれば、形成する重合物の立体構造及び重合度が被膜として適しており、リチウムイオンの挿入脱離を阻害することなく負極表面全体を均一に安定で良質な被膜で覆うことができ、エネルギーデバイス特性改善効果が顕著に発現する。式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートと式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートとの含有量比(質量比)の測定方法は、ガスクロマトグラフィ(GC)分析が挙げ
られる。
The mass ratio of the content of the diisocyanate having the cis structure represented by the formula (1) to the content of the diisocyanate having the trans structure represented by the formula (2) is usually 30/70 or more, preferably 51. / 49 or more, more preferably 68/32, still more preferably 73/27, usually 99/1 or less, preferably 90/10, more preferably 84/16, still more preferably 80/20, particularly preferably. Is 78/12. When the mass ratio is within this range, the three-dimensional structure and degree of polymerization of the polymer to be formed are suitable as a coating film, and the entire negative electrode surface is uniformly stable and of good quality without inhibiting the insertion and desorption of lithium ions. It can be covered, and the effect of improving the characteristics of the energy device is remarkably exhibited. Gas chromatography (GC) analysis can be mentioned as a method for measuring the content ratio (mass ratio) of the diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) and the diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2). ..

式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートまたは式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの含有量は特に限定されないが、非水系電解液全量に対する式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートまたは式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの含有量が各々通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上、特に好ましくは0.5質量%以上であり、また、通常5質量%以下であり、好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下、特に好ましくは0.8質量%以下である。これらのジイソシアネートの含有量が各々この範囲内であると、抵抗増加が少なく発明の効果が顕著に発現される。 The content of the diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) or the diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2) is not particularly limited, but is represented by the formula (1) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. The content of the diisocyanate having a cis structure or the diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass. % Or more, more preferably 0.2% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less. Particularly preferably, it is 0.8% by mass or less. When the content of each of these diisocyanates is within this range, the resistance increase is small and the effect of the invention is remarkably exhibited.

また、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの総含有量は特に限定されないが、非水系電解液全量に対する式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの総含有量が通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上、特に好ましくは0.5質量%以上であり、また、通常5質量%以下であり、好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下、特に好ましくは0.8質量%以下である。これらのジイソシアネートの総含有量がこの範囲内であると、抵抗増加が少なく発明の効果が顕著に発現される。
式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートとの含有量の測定方法は、ガスクロマトグラフィ(GC)分析が挙げられる。
The total content of the diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) and the diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2) is not particularly limited, but the formula (1) with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution is used. The total content of the diisocyanate having the cis structure represented by the cis structure and the diisocyanate having the trans structure represented by the formula (2) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0. .1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, particularly preferably 0.5% by mass or more, and usually 5% by mass or less, preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass. % Or less, particularly preferably 0.8% by mass or less. When the total content of these diisocyanates is within this range, the resistance increase is small and the effect of the invention is remarkably exhibited.
Gas chromatography (GC) analysis can be mentioned as a method for measuring the content of the diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) and the diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2).

<1−2.電解質>
本実施形態の非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様、通常はその成分として、電解質を含有する。本実施形態の非水系電解液に用いられる電解質について特に制限は無く、公知の電解質を用いることができる。以下、電解質の具体例について詳述する。
<1-2. Electrolyte>
The non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment usually contains an electrolyte as a component thereof, like a general non-aqueous electrolyte solution. The electrolyte used in the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is not particularly limited, and known electrolytes can be used. Hereinafter, specific examples of the electrolyte will be described in detail.

<1−2−1.リチウム塩>
本実施形態の非水系電解液における電解質としては、通常、リチウム塩が用いられる。リチウム塩としては、この用途に用いることが知られているものであれば特に制限がなく、任意のものを1種以上用いることができ、具体的には以下のものが挙げられる。
<1-2-1. Lithium salt>
As the electrolyte in the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, a lithium salt is usually used. The lithium salt is not particularly limited as long as it is known to be used for this purpose, and any one or more lithium salts can be used, and specific examples thereof include the following.

例えば、LiBF、LiClO、LiAlF、LiSbF、LiTaF、LiWF等の無機リチウム塩;
LiPF、LiPO等のフルオロリン酸リチウム塩類;
LiWOF等のタングステン酸リチウム塩類;
CFCOLi等のカルボン酸リチウム塩類;
CHSOLi、FSOLi等のスルホン酸リチウム塩類;
LiN(FSO、LiN(CFSO等のリチウムイミド塩類;
LiC(FSO等のリチウムメチド塩類;
LiB(C等のリチウムオキサラート塩類;
その他、LiPF(CF等の含フッ素有機リチウム塩類;
等が挙げられる。
For example, inorganic lithium salts such as LiBF 4 , LiClO 4 , LiAlF 4 , LiSbF 6 , LiTaF 6 , LiWF 7;
Lithium fluorophosphates such as LiPF 6 and LiPO 2 F 2;
Lithium tungstic acid salts such as LiWOF 5;
Lithium carboxylic acid salts such as CF 3 CO 2 Li;
Lithium sulfonic acid salts such as CH 3 SO 3 Li and FSO 3 Li;
Lithium imide salts such as LiN (FSO 2 ) 2 and LiN (CF 3 SO 2 ) 2;
LiC (FSO 2 ) 3 etc. lithium methide salts;
Lithium oxalate salts such as LiB (C 2 O 4 ) 2;
In addition, fluorine-containing organic lithium salts such as LiPF 4 (CF 3 ) 2;
And so on.

エネルギーデバイスの高温環境下での充電保存特性向上に加え、充放電レート特性、インピーダンス特性の向上効果を更に高める点から、本実施形態の非水系電解液における電解質は、無機リチウム塩類、フルオロリン酸リチウム塩類、スルホン酸リチウム塩類、リ
チウムイミド塩類、リチウムオキサラート塩類の中から選ばれるものが好ましい。これらのうち、好ましくはLiPF、LiBF、LiClO、LiB(C、Li(FSON及びLi(CFSONから選ばれる少なくとも1つであり、より好ましいものはLiPF、LiBF、Li(FSON及びLi(CFSONから選ばれる少なくとも1つであり、更に好ましいのは、LiPF及びLi(FSONのうちの少なくとも一方であり、特に好ましいものはLiPFである。以上に挙げたリチウム塩は1種類のみで用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
In addition to improving the charge storage characteristics of the energy device in a high temperature environment, the electrolyte in the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is an inorganic lithium salt or fluorophosphate from the viewpoint of further enhancing the effect of improving the charge / discharge rate characteristics and impedance characteristics. Those selected from lithium salts, sulfonic acid lithium salts, lithium imide salts, and lithium oxalate salts are preferable. Of these, preferably at least one selected from LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiB (C 2 O 4 ) 2 , Li (FSO 2 ) 2 N and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N. More preferred is at least one selected from LiPF 6 , LiBF 4 , Li (FSO 2 ) 2 N and Li (CF 3 SO 2 ) 2 N, and even more preferred are LiPF 6 and Li (FSO 2 ) 2. At least one of N, particularly preferred is LiPF 6 . The above-mentioned lithium salts may be used alone or in combination of two or more.

非水系電解液中のこれらの電解質の総濃度は、特に制限はないが、リチウム塩を電解液の主塩として用いる場合、非水系電解液の全量に対して、通常8質量%以上、好ましくは8.5質量%以上、より好ましくは9質量%以上である。また、通常20質量%以下、好ましくは17質量%以下、より好ましくは16質量%以下である。電解質の総濃度が上記範囲内であると、電気伝導率がエネルギーデバイス動作に適正となるため、十分な出力特性が得られる傾向にある。また、リチウム塩を副塩として用いる場合、リチウム塩の濃度は、非水系電解液の全量に対して、通常0.05質量%以上であり、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上、特に好ましくは0.4質量%以上であり、また、通常2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。リチウム塩の濃度がこの範囲内であると、エネルギーデバイス中での副反応が少なく、抵抗を上昇させにくい。 The total concentration of these electrolytes in the non-aqueous electrolyte solution is not particularly limited, but when a lithium salt is used as the main salt of the electrolyte solution, it is usually 8% by mass or more, preferably 8% by mass or more, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. It is 8.5% by mass or more, more preferably 9% by mass or more. Further, it is usually 20% by mass or less, preferably 17% by mass or less, and more preferably 16% by mass or less. When the total concentration of the electrolyte is within the above range, the electrical conductivity becomes appropriate for the operation of the energy device, so that sufficient output characteristics tend to be obtained. When a lithium salt is used as a by-salt, the concentration of the lithium salt is usually 0.05% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. .2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, particularly preferably 0.4% by mass or more, and usually 2% by mass or less, particularly preferably 1% by mass or less. When the concentration of the lithium salt is within this range, there are few side reactions in the energy device and it is difficult to increase the resistance.

非水系電解液中においてLiPFを有する場合において、PFアニオンはすべてLiPF由来であるとみなし、そこから算出したLiPFの含有量に対する前記式(1)で表される化合物ならびに前記式(2)で表される化合物の総含有量の質量比は、通常0.00005以上、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.02以上、特に好ましくは0.025以上、通常0.1以下、好ましくは0.08以下、より好ましくは0.06以下、さらに好ましくは0.04以下である。LiPFの含有量がこの範囲であれば、エネルギーデバイスの
特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、エネルギーデバイス系内でのLiPFの分解副反応が最小限に抑えられるためと考えられる。
以下も同様に、非水系電解液中のLiPFの質量は、PFアニオンすべてがLiPF由来であるとみなし、そこから算出した質量とみなす。
In case of having a LiPF 6 in a non-aqueous electrolyte solution, assumes that all PF 6 anion is derived from LiPF 6, compounds represented by the formula to the content of LiPF 6 was calculated therefrom (1) and the formula ( The mass ratio of the total content of the compound represented by 2) is usually 0.00005 or more, preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 or more, still more preferably 0.02 or more, and particularly preferably 0. It is 025 or more, usually 0.1 or less, preferably 0.08 or less, more preferably 0.06 or less, still more preferably 0.04 or less. When the content of LiPF 6 is in this range, the characteristics of the energy device, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. Although the principle is not clear, it is considered that the decomposition side reaction of LiPF 6 in the energy device system can be minimized by mixing at this ratio.
Similarly, in the following, the mass of LiPF 6 in the non-aqueous electrolyte solution is considered to be derived from LiPF 6 for all PF 6 anions, and is regarded as the mass calculated from the mass.

<1−3.非水系溶媒>
非水系電解液は、一般的な非水系電解液と同様、通常はその主成分として、上述した電解質を溶解する非水系溶媒を含有する。ここで用いる非水系溶媒について特に制限はなく、公知の有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、特に限定されず、例えば飽和環状カーボネート、鎖状カーボネート、鎖状カルボン酸エステル、エーテル系化合物、スルホン系化合物、環状カルボン酸エステル等が挙げられる。これらのうち、有機溶媒は、飽和環状カーボネート、鎖状カーボネート及び鎖状カルボン酸エステルから選ばれる少なくとも1つであることが好ましく、エネルギーデバイスの初期容量を向上させやすくなる点で、少なくとも鎖状カルボン酸エステルを含むことがより好ましい。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。以下、これらの有機溶媒について説明する。
<1-3. Non-aqueous solvent>
Like a general non-aqueous electrolyte solution, the non-aqueous electrolyte solution usually contains a non-aqueous solvent that dissolves the above-mentioned electrolyte as its main component. The non-aqueous solvent used here is not particularly limited, and a known organic solvent can be used. The organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include saturated cyclic carbonates, chain carbonates, chain carboxylic acid esters, ether compounds, sulfone compounds, and cyclic carboxylic acid esters. Of these, the organic solvent is preferably at least one selected from saturated cyclic carbonate, chain carbonate and chain carboxylic acid ester, and at least chain carboxylic acid in that the initial capacity of the energy device can be easily improved. More preferably, it contains an acid ester. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Hereinafter, these organic solvents will be described.

<1−3−1.飽和環状カーボネート>
飽和環状カーボネートとしては、通常炭素数2〜4のアルキレン基を有するものが挙げられ、リチウムイオン解離度の向上に由来するエネルギーデバイス特性向上の点から炭素数2〜3の飽和環状カーボネートが好ましく用いられる。
<1-3-1. Saturated cyclic carbonate>
Examples of the saturated cyclic carbonate usually include those having an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms, and a saturated cyclic carbonate having 2 to 3 carbon atoms is preferably used from the viewpoint of improving energy device characteristics resulting from an improvement in the degree of lithium ion dissociation. Be done.

飽和環状カーボネートとしては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、エチレンカーボネートとプロピレンカーボネートが好ましく、酸化・還元されにくいエチレンカーボネートがより好ましい。飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Examples of the saturated cyclic carbonate include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and the like. Of these, ethylene carbonate and propylene carbonate are preferable, and ethylene carbonate, which is difficult to be oxidized and reduced, is more preferable. As the saturated cyclic carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.

飽和環状カーボネートの含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、1種を単独で用いる場合の含有量の下限は、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常3体積%以上、好ましくは5体積%以上である。飽和環状カーボネートの含有量の下限をこの範囲とすることで、非水系電解液の誘電率の低下に由来する電気伝導率の低下を回避し、非水系電解液二次電池等のエネルギーデバイスの大電流放電特性、負極に対する安定性、サイクル特性を良好な範囲としやすくなる。また、飽和環状カーボネートの含有量の含有量の上限は、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。この範囲とすることで、非水系電解液の酸化・還元耐性が向上し、高温保存時の安定性が向上する傾向にある。
なお、本実施形態における体積%とは25℃、1気圧における体積を意味する。
The content of the saturated cyclic carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the invention according to the present embodiment are not significantly impaired, but the lower limit of the content when one of them is used alone is the non-aqueous electrolyte solution. It is usually 3% by volume or more, preferably 5% by volume or more, based on the total amount of the solvent. By setting the lower limit of the content of saturated cyclic carbonate in this range, it is possible to avoid a decrease in electrical conductivity due to a decrease in the dielectric constant of the non-aqueous electrolyte solution, and a large energy device such as a non-aqueous electrolyte secondary battery. It becomes easy to set the current discharge characteristics, stability with respect to the negative electrode, and cycle characteristics in a good range. The upper limit of the content of the saturated cyclic carbonate is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less with respect to the total amount of the solvent of the non-aqueous electrolyte solution. Within this range, the oxidation / reduction resistance of the non-aqueous electrolyte solution tends to be improved, and the stability during high-temperature storage tends to be improved.
The volume% in this embodiment means the volume at 25 ° C. and 1 atm.

<1−3−2.鎖状カーボネート>
鎖状カーボネートとしては、通常炭素数3〜7のものが用いられ、電解液の粘度を適切な範囲に調整するために、炭素数3〜5の鎖状カーボネートが好ましく用いられる。
<1-3-2. Chain carbonate>
As the chain carbonate, one having 3 to 7 carbon atoms is usually used, and in order to adjust the viscosity of the electrolytic solution in an appropriate range, a chain carbonate having 3 to 5 carbon atoms is preferably used.

具体的には、鎖状カーボネートとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルメチルカーボネート、イソブチルメチルカーボネート、t−ブチルメチルカーボネート、エチル−n−プロピルカーボネート、n−ブチルエチルカーボネート、イソブチルエチルカーボネート、t−ブチルエチルカーボネート等が挙げられる。 Specifically, the chain carbonates include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propylisopropyl carbonate, ethylmethyl carbonate, methyl-n-propyl carbonate, n-butylmethyl carbonate, and the like. Examples thereof include isobutylmethyl carbonate, t-butylmethyl carbonate, ethyl-n-propyl carbonate, n-butylethyl carbonate, isobutylethyl carbonate, t-butylethyl carbonate and the like.

中でも、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−n−プロピルカーボネート、ジイソプロピルカーボネート、n−プロピルイソプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、メチル−n−プロピルカーボネートが好ましく、特に好ましくはジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネートである。 Among them, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, di-n-propyl carbonate, diisopropyl carbonate, n-propylisopropyl carbonate, ethylmethyl carbonate and methyl-n-propyl carbonate are preferable, and dimethyl carbonate, diethyl carbonate and ethylmethyl carbonate are particularly preferable. is there.

また、フッ素原子を有する鎖状カーボネート類(以下、「フッ素化鎖状カーボネート」と略記する場合がある。)も好適に用いることができる。フッ素化鎖状カーボネートが有するフッ素原子の数は、1以上であれば特に制限されないが、通常6以下であり、好ましくは4以下である。フッ素化鎖状カーボネートが複数のフッ素原子を有する場合、それらは互いに同一の炭素に結合していてもよく、異なる炭素に結合していてもよい。フッ素化鎖状カーボネートとしては、フッ素化ジメチルカーボネート誘導体、フッ素化エチルメチルカーボネート誘導体、フッ素化ジエチルカーボネート誘導体等が挙げられる。 Further, chain carbonates having a fluorine atom (hereinafter, may be abbreviated as "fluorinated chain carbonate") can also be preferably used. The number of fluorine atoms contained in the fluorinated chain carbonate is not particularly limited as long as it is 1 or more, but is usually 6 or less, preferably 4 or less. When the fluorinated chain carbonate has a plurality of fluorine atoms, they may be bonded to the same carbon or different carbons. Examples of the fluorinated chain carbonate include a fluorinated dimethyl carbonate derivative, a fluorinated ethyl methyl carbonate derivative, and a fluorinated diethyl carbonate derivative.

フッ素化ジメチルカーボネート誘導体としては、フルオロメチルメチルカーボネート、ジフルオロメチルメチルカーボネート、トリフルオロメチルメチルカーボネート、ビス(フルオロメチル)カーボネート、ビス(ジフルオロ)メチルカーボネート、ビス(トリフルオロメチル)カーボネート等が挙げられる。 Examples of the fluorinated dimethyl carbonate derivative include fluoromethyl methyl carbonate, difluoromethyl methyl carbonate, trifluoromethyl methyl carbonate, bis (fluoromethyl) carbonate, bis (difluoro) methyl carbonate, bis (trifluoromethyl) carbonate and the like.

フッ素化エチルメチルカーボネート誘導体としては、2−フルオロエチルメチルカーボネート、エチルフルオロメチルカーボネート、2,2−ジフルオロエチルメチルカーボネ
ート、2−フルオロエチルフルオロメチルカーボネート、エチルジフルオロメチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチルメチルカーボネート、2,2−ジフルオロエチルフルオロメチルカーボネート、2−フルオロエチルジフルオロメチルカーボネート、エチルトリフルオロメチルカーボネート等が挙げられる。
Examples of the fluorinated ethyl methyl carbonate derivative include 2-fluoroethyl methyl carbonate, ethyl fluoromethyl carbonate, 2,2-difluoroethyl methyl carbonate, 2-fluoroethyl fluoromethyl carbonate, ethyl difluoromethyl carbonate, and 2,2,2-tri. Fluoroethyl methyl carbonate, 2,2-difluoroethyl fluoromethyl carbonate, 2-fluoroethyl difluoromethyl carbonate, ethyl trifluoromethyl carbonate and the like can be mentioned.

フッ素化ジエチルカーボネート誘導体としては、エチル−(2−フルオロエチル)カーボネート、エチル−(2,2−ジフルオロエチル)カーボネート、ビス(2−フルオロエチル)カーボネート、エチル−(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネート、2,2−ジフルオロエチル−2’−フルオロエチルカーボネート、ビス(2,2−ジフルオロエチル)カーボネート、2,2,2−トリフルオロエチル−2’−フルオロエチルカーボネート、2,2,2−トリフルオロエチル−2’,2’−ジフルオロエチルカーボネート、ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)カーボネート等が挙げられる。 Examples of the fluorinated diethyl carbonate derivative include ethyl- (2-fluoroethyl) carbonate, ethyl- (2,2-difluoroethyl) carbonate, bis (2-fluoroethyl) carbonate, and ethyl- (2,2,2-trifluoro). Ethyl) carbonate, 2,2-difluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, bis (2,2-difluoroethyl) carbonate, 2,2,2-trifluoroethyl-2'-fluoroethyl carbonate, 2,2 Examples thereof include 2-trifluoroethyl-2', 2'-difluoroethyl carbonate and bis (2,2,2-trifluoroethyl) carbonate.

鎖状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 As the chain carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.

鎖状カーボネートの含有量は特に限定されないが、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常15体積%以上であり、好ましくは20体積%以上、より好ましくは25体積%以上であり、また、通常90体積%以下、好ましくは85体積%以下、より好ましくは80体積%以下である。鎖状カーボネートの含有量を上記範囲とすることによって、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、イオン伝導度の低下を抑制し、ひいては非水系電解液二次電池等のエネルギーデバイスの出力特性を良好な範囲としやすくなる。 The content of the chain carbonate is not particularly limited, but is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume or more, more preferably 25% by volume or more, and more preferably 25% by volume or more, based on the total amount of the solvent of the non-aqueous electrolyte solution. It is usually 90% by volume or less, preferably 85% by volume or less, and more preferably 80% by volume or less. By setting the content of the chain carbonate in the above range, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set in an appropriate range, the decrease in ionic conductivity is suppressed, and the output characteristics of the energy device such as the non-aqueous electrolyte secondary battery. Is easy to set in a good range.

さらに、特定の鎖状カーボネートに対して、エチレンカーボネートを特定の含有量で組み合わせることにより、エネルギーデバイス性能を著しく向上させることができる。 Further, by combining ethylene carbonate with a specific chain carbonate in a specific content, the energy device performance can be remarkably improved.

例えば、特定の鎖状カーボネートとしてジメチルカーボネートとエチルメチルカーボネートを選択した場合、エチレンカーボネートの含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常15体積%以上、好ましくは20体積%以上、また、通常45体積%以下、好ましくは40体積%以下であり、ジメチルカーボネートの含有量は、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また、通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下であり、エチルメチルカーボネートの含有量は通常20体積%以上、好ましくは30体積%以上、また、通常50体積%以下、好ましくは45体積%以下である。エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート及びエチルメチルカーボネートの含有量を上記範囲内とすることで、高温安定性に優れ、ガス発生が抑制される傾向がある。 For example, when dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate are selected as the specific chain carbonate, the content of ethylene carbonate is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly impaired. It is usually 15% by volume or more, preferably 20% by volume or more, and usually 45% by volume or less, preferably 40% by volume or less with respect to the total amount of the solvent of the aqueous electrolytic solution, and the content of dimethyl carbonate is non-aqueous electrolytic solution. It is usually 20% by volume or more, preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less, preferably 45% by volume or less, and the content of ethyl methyl carbonate is usually 20% by volume or more with respect to the total amount of the solvent of the liquid. It is preferably 30% by volume or more, and usually 50% by volume or less, preferably 45% by volume or less. By setting the contents of ethylene carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate within the above range, high temperature stability is excellent and gas generation tends to be suppressed.

<1−3−3.鎖状カルボン酸エステル>
鎖状カルボン酸エステルとしては、炭素数が3〜12のものが好ましく、炭素数3〜5のものがより好ましい。
鎖状カルボン酸エステルとしては、
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸−tert−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸n−ブチル、プロピオン酸イソブチル、プロピオン酸−tert−ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸イソプロピル、酪酸n−ブチル、酪酸イソブチル、酪酸−tert−ブチル、イソ酪酸メチル、イソ酪酸エチル、イソ酪酸n−プロピル、イソ酪酸イソプロピル、イソ酪酸n−ブチル、イソ酪酸イソブチル、イソ酪酸−tert−ブチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸n−プロピル、吉草酸イソプロピル、吉草酸n−ブチル、吉草酸
イソブチル、吉草酸−tert−ブチル、ヒドロアンゲリカ酸メチル、ヒドロアンゲリカ酸エチル、ヒドロアンゲリカ酸n−プロピル、ヒドロアンゲリカ酸イソプロピル、ヒドロアンゲリカ酸n−ブチル、ヒドロアンゲリカ酸イソブチル、ヒドロアンゲリカ酸−tert−ブチル、イソ吉草酸メチル、イソ吉草酸エチル、イソ吉草酸n−プロピル、イソ吉草酸イソプロピル、イソ吉草酸n−ブチル、イソ吉草酸イソブチル、イソ吉草酸−tert−ブチル、ピバル酸メチル、ピバル酸エチル、ピバル酸n−プロピル、ピバル酸イソプロピル、ピバル酸n−ブチル、ピバル酸イソブチル、ピバル酸−tert−ブチル等の飽和鎖状カルボン酸エステル;
<1-3-3. Chain Carboxylic Acid Ester>
The chain carboxylic acid ester preferably has 3 to 12 carbon atoms, and more preferably 3 to 5 carbon atoms.
As a chain carboxylic acid ester,
Methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, -tert-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, isopropyl propionate, n-propionate Butyl, isobutyl propionate, -tert-butyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, n-butyl butyrate, isobutyl butyrate, -tert-butyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl isobutyrate, iso N-propyl butyrate, isopropyl isobutyrate, n-butyl isobutyrate, isobutyl isobutyrate, -tert-butyl isobutyrate, methyl valerate, ethyl valerate, n-propyl valerate, isopropyl valerate, n-butyl valerate, Isobutyl valerate, -tert-butyl valerate, methyl hydroangelica, ethyl hydroangelica, n-propyl hydroangelica, isopropyl hydroangelica, n-butyl hydroangelica, isobutyl hydroangelica, hydroangelica-tert -Butyl, methyl isovalerate, ethyl isovalerate, n-propyl isovalerate, isopropyl isovalerate, n-butyl isovalerate, isobutyl isovalerate, -tert-butyl isovalerate, methyl pivalate, pival Saturated chain carboxylic acid esters such as ethyl acid, n-propyl pivalate, isopropyl pivalate, n-butyl pivalate, isobutyl pivalate, -tert-butyl pivalate;

アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−tert−ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−tert−ブチル、クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸n−プロピル、クロトン酸イソプロピル、クロトン酸n−ブチル、クロトン酸イソブチル、クロトン酸−tert−ブチル、3−ブテン酸メチル、3−ブテン酸エチル、3−ブテン酸n−プロピル、3−ブテン酸イソプロピル、3−ブテン酸n−ブチル、3−ブテン酸イソブチル、3−ブテン酸−tert−ブチル、4−ペンテン酸メチル、4−ペンテン酸エチル、4−ペンテン酸n−プロピル、4−ペンテン酸イソプロピル、4−ペンテン酸n−ブチル、4−ペンテン酸イソブチル、4−ペンテン酸−tert−ブチル、3−ペンテン酸メチル、3−ペンテン酸エチル、3−ペンテン酸n−プロピル、3−ペンテン酸イソプロピル、3−ペンテン酸n−ブチル、3−ペンテン酸イソブチル、3−ペンテン酸−tert−ブチル、2−ペンテン酸メチル、2−ペンテン酸エチル、2−ペンテン酸n−プロピル、2−ペンテン酸イソプロピル、2−ペンテン酸n−ブチル、2−ペンテン酸イソブチル、2−ペンテン酸−tert−ブチル、2−プロピン酸メチル、2−プロピン酸エチル、2−プロピン酸n−プロピル、2−プロピン酸イソプロピル、2−プロピン酸n−ブチル、2−プロピン酸イソブチル、2−プロピン酸−tert−ブチル、3−ブチン酸メチル、3−ブチン酸エチル、3−ブチン酸n−プロピル、3−ブチン酸イソプロピル、3−ブチン酸n−ブチル、3−ブチン酸イソブチル、3−ブチン酸−tert−ブチル、2−ブチン酸メチル、2−ブチン酸エチル、2−ブチン酸n−プロピル、2−ブチン酸イソプロピル、2−ブチン酸n−ブチル、2−ブチン酸イソブチル、2−ブチン酸−tert−ブチル、4−ペンチン酸メチル、4−ペンチン酸エチル、4−ペンチン酸n−プロピル、4−ペンチン酸イソプロピル、4−ペンチン酸n−ブチル、4−ペンチン酸イソブチル、4−ペンチン酸−tert−ブチル、3−ペンチン酸メチル、3−ペンチン酸エチル、3−ペンチン酸n−プロピル、3−ペンチン酸イソプロピル、3−ペンチン酸n−ブチル、3−ペンチン酸イソブチル、3−ペンチン酸−tert−ブチル、2−ペンチン酸メチル、2−ペンチン酸エチル、2−ペンチン酸n−プロピル、2−ペンチン酸イソプロピル、2−ペンチン酸n−ブチル、2−ペンチン酸イソブチル、2−ペンチン酸−tert−ブチル等の不飽和鎖状カルボン酸エステル;が挙げられる。 Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, -tert-butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, methacryl Isopropyl acid, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, -tert-butyl methacrylate, methyl crotonate, ethyl crotonate, n-propyl crotonate, isopropyl crotonate, n-butyl crotonate, isobutyl crotonate, crotonic acid -Tert-Butyl, methyl 3-butylate, ethyl 3-butenoate, n-propyl 3-butenoate, isopropyl 3-butylate, n-butyl 3-butylate, isobutyl 3-butylate, 3-butylate- tert-Butyl, methyl 4-pentate, ethyl 4-pentate, n-propyl 4-pentate, isopropyl 4-pentate, n-butyl 4-pentene, isobutyl 4-pentate, -tert -Butyl, Methyl 3-Pentate, Ethyl 3-Pentate, n-propyl 3-Pentate, Isopropyl 3-Pentate, n-Butyl 3-Pentate, Isobutyl 3-Pentate, -tert- Butyl, methyl 2-pentate, ethyl 2-pentate, n-propyl 2-pentate, isopropyl 2-pentate, n-butyl 2-pentate, isobutyl 2-pentate, -tert-butyl 2-pentate , Methyl 2-propate, ethyl 2-propate, n-propyl 2-propate, isopropyl 2-propate, n-butyl 2-propate, isobutyl 2-propate, -tert-butyl 2-propate, Methyl 3-butylate, ethyl 3-butylate, n-propyl 3-butylate, isopropyl 3-butylate, n-butyl 3-butylate, isobutyl 3-butylate, -tert-butyl 3-butylate, 2 -Methyl butynate, ethyl 2-butylate, n-propyl 2-butylate, isopropyl 2-butylate, n-butyl 2-butylate, isobutyl 2-butylate, -tert-butyl 2-butylate, 4- Methyl pentate, ethyl 4-pentate, n-propyl 4-pentate, isopropyl 4-pentinate, n-butyl 4-pentylate, isobutyl 4-pentylate, -tert-butyl 4-pentylate, 3-pentin Methyl Acidate, Ethyl 3-Pentate, n-Pro 3-Pentate Pill, isopropyl 3-pentate, n-butyl 3-pentate, isobutyl 3-pentate, -tert-butyl 3-pentinate, methyl 2-pentate, ethyl 2-pentate, n-propyl 2-pentate , 2-butyl 2-pentate, n-butyl 2-pentate, isobutyl 2-pentate, 2-tert-butyl 2-pentate and other unsaturated chain carboxylic acid esters.

これらのうち、負極での副反応が少ない点から、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸n−ブチル、吉草酸メチル、吉草酸エチル、吉草酸n−プロピル、吉草酸n−ブチル、ピバル酸メチル、ピバル酸エチル、ピバル酸n−プロピル又はピバル酸n−ブチルが好ましく、電解液粘度低下によるイオン伝導度の向上の点から、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸n−プロピル又はプロピオン酸n−ブチルがより好ましく、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル及びプロピオン酸エチルが更に好ましく、酢酸メチルまたは酢酸エチルが特に好ましい。 Of these, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propyl propionate, n-butyl propionate, Methyl butyrate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, n-butyl butyrate, methyl valerate, ethyl valerate, n-propyl valerate, n-butyl valerate, methyl pivalate, ethyl pivalate, n-propyl pivalate or N-butyl pivalate is preferable, and methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-butyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, n-propionate are used from the viewpoint of improving ionic conductivity by lowering the viscosity of the electrolytic solution. Methyl acetate, ethyl acetate, methyl propionate and ethyl propionate are more preferred, and methyl acetate or ethyl acetate are particularly preferred.

鎖状カルボン酸エステルを非水系溶媒として用いる場合の含有量は、非水系溶媒100体積%中、好ましくは1体積%以上、より好ましくは5体積%以上、更に好ましくは10体積%以上であり、また、50体積%以下で含有させることができ、より好ましくは45体積%以下、更に好ましくは40体積%以下である。鎖状カルボン酸エステルの含有量を前記範囲とすると、非水系電解液の電気伝導率を改善し、非水系電解液二次電池等のエネルギーデバイスの入出力特性や充放電レート特性を向上させやすくなる。また、負極抵抗の増大を抑制し、非水系電解液二次電池等のエネルギーデバイスの入出力特性や充放電レート特性を良好な範囲としやすくなる。 When the chain carboxylic acid ester is used as the non-aqueous solvent, the content is preferably 1% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, still more preferably 10% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. Further, it can be contained in an amount of 50% by volume or less, more preferably 45% by volume or less, still more preferably 40% by volume or less. When the content of the chain carboxylic acid ester is within the above range, the electrical conductivity of the non-aqueous electrolyte solution can be improved, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of energy devices such as the non-aqueous electrolyte secondary battery can be easily improved. Become. In addition, the increase in negative electrode resistance is suppressed, and the input / output characteristics and charge / discharge rate characteristics of energy devices such as non-aqueous electrolyte secondary batteries can be easily set in a good range.

上記式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートと鎖状カルボン酸エステル(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート/鎖状カルボン酸エステルが、通常1/1000以上であり、好ましくは1/100以上、より好ましくは2/100以上、更に好ましくは3/100以上であり、通常100/100以下であり、好ましくは50/100以下、より好ましくは10/100以下、さらに好ましくは9/100以下、特に好ましくは8/100以下、最も好ましくは7/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、電池特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having a cis structure represented by the above formula (1) to the chain carboxylic acid ester (total amount in the case of two or more types) is the diisocyanate / chain having a cis structure represented by the formula (1). The carboxylic acid ester is usually 1/1000 or more, preferably 1/100 or more, more preferably 2/100 or more, still more preferably 3/100 or more, usually 100/100 or less, preferably 50. It is / 100 or less, more preferably 10/100 or less, still more preferably 9/100 or less, particularly preferably 8/100 or less, and most preferably 7/100 or less. When the mass ratio is in this range, the battery characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

上記式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートと鎖状カルボン酸エステル(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネート/鎖状カルボン酸エステルが、通常1/1000以上であり、好ましくは1/100以上、より好ましくは2/100以上、更に好ましくは3/100以上であり、通常100/100以下であり、好ましくは50/100以下、より好ましくは10/100以下、さらに好ましくは9/100以下、特に好ましくは8/100以下、最も好ましくは7/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having a trans structure represented by the above formula (2) to the chain carboxylic acid ester (total amount in the case of two or more types) is the diisocyanate / chain having a trans structure represented by the formula (2). The carboxylic acid ester is usually 1/1000 or more, preferably 1/100 or more, more preferably 2/100 or more, still more preferably 3/100 or more, usually 100/100 or less, preferably 50. It is / 100 or less, more preferably 10/100 or less, still more preferably 9/100 or less, particularly preferably 8/100 or less, and most preferably 7/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

尚、鎖状カルボン酸エステルを非水系溶媒として用いる場合は、好ましくは環状カーボネートとの併用であり、更に好ましくは環状カーボネートと鎖状カーボネートとの併用である。電解質の低温析出温度を低下させながら、非水系電解液の粘度も低下させてイオン伝導度を向上させ、低温でも更に高い入出力を得ることができ、またエネルギーデバイス、特に電池の膨れを更に低下させることができるからである。 When the chain carboxylic acid ester is used as a non-aqueous solvent, it is preferably used in combination with a cyclic carbonate, and more preferably in combination with a cyclic carbonate and a chain carbonate. While lowering the low-temperature precipitation temperature of the electrolyte, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is also lowered to improve ionic conductivity, higher input / output can be obtained even at low temperatures, and the swelling of energy devices, especially batteries, is further reduced. Because it can be made to.

<1−3−4.エーテル系化合物>
エーテル系化合物としては、炭素数3〜10の鎖状エーテル、及び炭素数3〜6の環状エーテルが好ましい。
炭素数3〜10の鎖状エーテルとしては、ジエチルエーテル、ジ(2−フルオロエチル)エーテル、ジ(2,2−ジフルオロエチル)エーテル、ジ(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、エチル(2−フルオロエチル)エーテル、エチル(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、エチル(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,2−トリフルオロエチル)エーテル、(2−フルオロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)エーテル、エチル−n−プロピルエーテル、エチル(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、エチル(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)
エーテル、2−フルオロエチル−n−プロピルエーテル、(2−フルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2−フルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、2,2,2−トリフルオロエチル−n−プロピルエーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,2−トリフルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−n−プロピルエーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(1,1,2,2−テトラフルオロエチル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−プロピルエーテル、(n−プロピル)(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3−フルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3−フルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(3,3,3−トリフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)エーテル、(2,2,3,3−テトラフルオロ−n−プロピル)(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ(2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−n−プロピル)エーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジメトキシメタン、メトキシエトキシメタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、メトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタンメトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジエトキシメタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)メタン、エトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(2−フルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキシ)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタンジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)メタン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)メタン、ジメトキシエタン、メトキシエトキシエタン、メトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、メトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、メトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジエトキシエタン、エトキシ(2−フルオロエトキシ)エタン、エトキシ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、エトキシ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2−フルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ)(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、(2−フルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(2,2,2−トリフルオロエトキシ)エタン、(2,2,2−トリフルオロエトキシ)(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、ジ(1,1,2,2−テトラフルオロエトキシ)エタン、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
<1-3-4. Ether compounds>
As the ether compound, a chain ether having 3 to 10 carbon atoms and a cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms are preferable.
Examples of the chain ether having 3 to 10 carbon atoms include diethyl ether, di (2-fluoroethyl) ether, di (2,2-difluoroethyl) ether, di (2,2,2-trifluoroethyl) ether, and ethyl. (2-Fluoroethyl) ether, ethyl (2,2,2-trifluoroethyl) ether, ethyl (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,2) -Trifluoroethyl) ether, (2-fluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (1,1,2,2-tetrafluoro) Ethyl) ether, ethyl-n-propyl ether, ethyl (3-fluoro-n-propyl) ether, ethyl (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3- Tetrafluoro-n-propyl) ether, ethyl (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl)
Ether, 2-fluoroethyl-n-propyl ether, (2-fluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether , (2-Fluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2-fluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether , 2,2,2-Trifluoroethyl-n-propyl ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) ( 3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (2,2,2-trifluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,2) -Trifluoroethyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-n-propyl ether, (1,1,2,2) -Tetrafluoroethyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (1,1,1 2,2-Tetrafluoroethyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (1,1,2,2-tetrafluoroethyl) (2,2,3,3,3- Pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-propyl ether, (n-propyl) (3-fluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ) Ether, (n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether , Di (3-fluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (3,3,3-trifluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2, 2,3,3-Tetrafluoro-n-propyl) ether, (3-fluoro-n-propyl) (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (3,3) 3-Trifluoro-n-propyl) ether, (3,3,3-trifluoro-n-propyl) (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (3,3,3- Trifluoro-n-propyl) (2,2,3 , 3,3-Pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ether, (2,2,3,3-tetrafluoro-n-propyl) ( 2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di (2,2,3,3,3-pentafluoro-n-propyl) ether, di-n-butyl ether, dimethoxymethane, methoxy Ethane, methoxy (2-fluoroethoxy) methane, methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methanemethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, diethoxymethane, ethoxy (2-fluoro) Ethane) methane, ethoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (2-fluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) ( 2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methanedi (2,2,2-trifluoroethoxy) methane, (2,2) 2-Trifluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) methane, dimethoxyethane, methoxyethoxyethane, methoxy (2-fluoroethoxy) ) Ethane, methoxy (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, methoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, diethoxyethane, ethoxy (2-fluoroethoxy) ethane, ethoxy (2,2) 2,2-Trifluoroethoxy) ethane, ethoxy (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2-fluoroethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (2,2,2-trifluoro) Ethoxy) ethane, (2-fluoroethoxy) (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, di (2,2,2-trifluoroethoxy) ethane, (2,2,2-trifluoroethoxy) (1,1,2,2-Tetrafluoroethoxy) ethane, di (1,1,2,2-tetrafluoroethoxy) ethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, diethylene glycol dimethyl ether And so on.

これらの中でも、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、メトキシエトキシメタン、エチレングリコールジ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールジ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルが、リチウムイオンへの溶媒和能力が高く、イオン解離性を向上させる点で好ましい。特に好ましくは、粘性が低く、高いイオン伝導度を与えることから、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、メトキシエトキシメタンである。 Among these, dimethoxymethane, diethoxymethane, methoxyethoxymethane, ethylene glycol di-n-propyl ether, ethylene glycol di-n-butyl ether, and diethylene glycol dimethyl ether have high solvation ability to lithium ions and have ionic dissociability. It is preferable in terms of improvement. Particularly preferred are dimethoxymethane, diethoxymethane, and methoxyethoxymethane because of their low viscosity and high ionic conductivity.

炭素数3〜6の環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、3−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキサン、2−メチル−1,3−ジオキサン、4−メチル−1,3−ジオキサン、1,4−ジオキサン等、及びこれらのフッ素化化合物が挙げられる。 Examples of the cyclic ether having 3 to 6 carbon atoms include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, 1,3-dioxane, 2-methyl-1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxane, and 1 , 4-Dioxane and the like, and fluorinated compounds thereof.

エーテル系化合物の含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系溶媒100体積%中、通常1体積%以上、好ましくは2体積%以上、より好ましくは3体積%以上、また、通常30体積%以下、好ましくは25体積%以下、より好ましくは20体積%以下である。エーテル系化合物の含有量が前記好ましい範囲内であれば、リチウムイオン解離度の向上と粘度低下に由来するイオン伝導度の向上効果を確保しやすい。また、負極活物質が炭素質材料の場合、鎖状エーテルがリチウムイオンと共に共挿入される現象を抑制できることから、入出力特性や充放電レート特性を適正な範囲とすることができる。 The content of the ether-based compound is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the invention according to the present embodiment are not significantly impaired, but is usually 1% by volume or more, preferably 2% by volume, based on 100% by volume of the non-aqueous solvent. As mentioned above, it is more preferably 3% by volume or more, and usually 30% by volume or less, preferably 25% by volume or less, and more preferably 20% by volume or less. When the content of the ether compound is within the above preferable range, it is easy to secure the effect of improving the degree of lithium ion dissociation and improving the ionic conductivity resulting from the decrease in viscosity. Further, when the negative electrode active material is a carbonaceous material, the phenomenon that the chain ether is co-inserted together with the lithium ions can be suppressed, so that the input / output characteristics and the charge / discharge rate characteristics can be set in an appropriate range.

<1−3−5.スルホン系化合物>
スルホン系化合物としては、環状スルホン、鎖状スルホンであっても特に制限されないが、環状スルホンの場合、通常炭素数が3〜6、好ましくは炭素数が3〜5であり、鎖状スルホンの場合、通常炭素数が2〜6、好ましくは炭素数が2〜5である化合物が好ましい。また、スルホン系化合物1分子中のスルホニル基の数は、特に制限されないが、通常1又は2である。
<1-3-5. Sulfone compounds>
The sulfone compound is not particularly limited even if it is a cyclic sulfone or a chain sulfone, but in the case of a cyclic sulfone, the number of carbon atoms is usually 3 to 6, preferably 3 to 5, and in the case of a chain sulfone. , Usually, a compound having 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 5 carbon atoms is preferable. The number of sulfonyl groups in one molecule of the sulfone compound is not particularly limited, but is usually 1 or 2.

環状スルホンとしては、モノスルホン化合物であるトリメチレンスルホン類、テトラメチレンスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類;ジスルホン化合物であるトリメチレンジスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類;等が挙げられる。中でも誘電率と粘性の観点から、テトラメチレンスルホン類、テトラメチレンジスルホン類、ヘキサメチレンスルホン類、ヘキサメチレンジスルホン類がより好ましく、テトラメチレンスルホン類(スルホラン類)が特に好ましい。 Examples of the cyclic sulfone include trimethylene sulfones, tetramethylene sulfones, and hexamethylene sulfones, which are monosulfone compounds; and trimethylene disulfones, tetramethylene disulfones, and hexamethylene disulfones, which are disulfone compounds. Among them, tetramethylene sulfones, tetramethylene disulfones, hexamethylene sulfones, and hexamethylene disulfones are more preferable, and tetramethylene sulfones (sulfolanes) are particularly preferable, from the viewpoint of dielectric constant and viscosity.

スルホラン類としては、スルホラン及び/又はスルホラン誘導体(以下、スルホランも含めて「スルホラン類」と略記する場合がある。)が好ましい。スルホラン誘導体としては、スルホラン環を構成する炭素原子上に結合した水素原子の1以上がフッ素原子やアルキル基で置換されたものが好ましい。 As the sulfolanes, sulfolanes and / or sulfolane derivatives (hereinafter, sulfolanes may be abbreviated as "sulfolanes") are preferable. The sulfolane derivative is preferably one in which one or more hydrogen atoms bonded on the carbon atom constituting the sulfolane ring are substituted with a fluorine atom or an alkyl group.

中でも、2−メチルスルホラン、3−メチルスルホラン、2−フルオロスルホラン、3−フルオロスルホラン、2,2−ジフルオロスルホラン、2,3−ジフルオロスルホラン、2,4−ジフルオロスルホラン、2,5−ジフルオロスルホラン、3,4−ジフルオロスルホラン、2−フルオロ−3−メチルスルホラン、2−フルオロ−2−メチルスルホラン、3−フルオロ−3−メチルスルホラン、3−フルオロ−2−メチルスルホラン、4−フルオロ−3−メチルスルホラン、4−フルオロ−2−メチルスルホラン、5−フルオロ−3−メチルスルホラン、5−フルオロ−2−メチルスルホラン、2−フルオロメチルスルホラン、3−フルオロメチルスルホラン、2−ジフルオロメチルスルホラン、3−ジフルオロメチルスルホラン、2−トリフルオロメチルスルホラン、3−トリフルオロメチルスルホラン、2−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン、3−フルオロ−3
−(トリフルオロメチル)スルホラン、4−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン、5−フルオロ−3−(トリフルオロメチル)スルホラン等がイオン伝導度が高く入出力が高い点で好ましい。
Among them, 2-methylsulfolane, 3-methylsulfolane, 2-fluorosulfolane, 3-fluorosulfolane, 2,2-difluorosulfolane, 2,3-difluorosulfolane, 2,4-difluorosulfolane, 2,5-difluorosulfolane, 3,4-Difluorosulfolane, 2-fluoro-3-methylsulfolane, 2-fluoro-2-methylsulfolane, 3-fluoro-3-methylsulfolane, 3-fluoro-2-methylsulfolane, 4-fluoro-3-methyl Sulfolane, 4-fluoro-2-methyl sulfolane, 5-fluoro-3-methyl sulfolane, 5-fluoro-2-methyl sulfolane, 2-fluoromethyl sulfolane, 3-fluoromethyl sulfolane, 2-difluoromethyl sulfolane, 3-difluoro Methyl sulfolane, 2-trifluoromethyl sulfolane, 3-trifluoromethyl sulfolane, 2-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane, 3-fluoro-3
-(Trifluoromethyl) sulfolane, 4-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane, 5-fluoro-3- (trifluoromethyl) sulfolane and the like are preferable because they have high ionic conductivity and high input / output.

また、鎖状スルホンとしては、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n−プロピルメチルスルホン、n−プロピルエチルスルホン、ジ−n−プロピルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、イソプロピルエチルスルホン、ジイソプロピルスルホン、n−ブチルメチルスルホン、n−ブチルエチルスルホン、t−ブチルメチルスルホン、t−ブチルエチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、パーフルオロエチルメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、ジ(トリフルオロエチル)スルホン、パーフルオロジエチルスルホン、フルオロメチル−n−プロピルスルホン、ジフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロメチル−n−プロピルスルホン、フルオロメチルイソプロピルスルホン、ジフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロエチルイソプロピルスルホン、ペンタフルオロエチル−n−プロピルスルホン、ペンタフルオロエチルイソプロピルスルホン、トリフルオロメチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−t−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−t−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル−n−ブチルスルホン、ペンタフルオロエチル−t−ブチルスルホン等が挙げられる。 Examples of the chain sulfone include dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-propyl methyl sulfone, n-propyl ethyl sulfone, di-n-propyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, isopropyl ethyl sulfone, diisopropyl sulfone, and n-. Butylmethylsulfone, n-butylethylsulfone, t-butylmethylsulfone, t-butylethylsulfone, monofluoromethylmethylsulfone, difluoromethylmethylsulfone, trifluoromethylmethylsulfone, monofluoroethylmethylsulfone, difluoroethylmethylsulfone, Trifluoroethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone, ethyl difluoromethyl sulfone, ethyl trifluoromethyl sulfone, perfluoroethyl methyl sulfone, ethyl trifluoroethyl sulfone, ethyl pentafluoroethyl sulfone, di (tri) Fluoroethyl) sulfone, perfluorodiethyl sulfone, fluoromethyl-n-propyl sulfone, difluoromethyl-n-propyl sulfone, trifluoromethyl-n-propyl sulfone, fluoromethyl isopropyl sulfone, difluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoromethyl isopropyl sulfone , Trifluoroethyl-n-propyl sulfone, trifluoroethyl isopropyl sulfone, pentafluoroethyl-n-propyl sulfone, pentafluoroethyl isopropyl sulfone, trifluoromethyl-n-butyl sulfone, trifluoromethyl-t-butyl sulfone, tri Fluoroethyl-n-butyl sulfone, trifluoroethyl-t-butyl sulfone, pentafluoroethyl-n-butyl sulfone, pentafluoroethyl-t-butyl sulfone and the like can be mentioned.

中でも、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、ジエチルスルホン、n−プロピルメチルスルホン、イソプロピルメチルスルホン、n−ブチルメチルスルホン、t−ブチルメチルスルホン、モノフルオロメチルメチルスルホン、ジフルオロメチルメチルスルホン、トリフルオロメチルメチルスルホン、モノフルオロエチルメチルスルホン、ジフルオロエチルメチルスルホン、トリフルオロエチルメチルスルホン、ペンタフルオロエチルメチルスルホン、エチルモノフルオロメチルスルホン、エチルジフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロメチルスルホン、エチルトリフルオロエチルスルホン、エチルペンタフルオロエチルスルホン、トリフルオロメチル−n−プロピルスルホン、トリフルオロメチルイソプロピルスルホン、トリフルオロエチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロエチル−t−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−n−ブチルスルホン、トリフルオロメチル−t−ブチルスルホン等が電解液の高温保存安定性が向上する点で好ましい。 Among them, dimethyl sulfone, ethyl methyl sulfone, diethyl sulfone, n-propyl methyl sulfone, isopropyl methyl sulfone, n-butyl methyl sulfone, t-butyl methyl sulfone, monofluoromethyl methyl sulfone, difluoromethyl methyl sulfone, trifluoromethyl methyl sulfone. , Monofluoroethyl methyl sulfone, difluoroethyl methyl sulfone, trifluoroethyl methyl sulfone, pentafluoroethyl methyl sulfone, ethyl monofluoromethyl sulfone, ethyl difluoromethyl sulfone, ethyl trifluoromethyl sulfone, ethyl trifluoroethyl sulfone, ethyl pentafluoro Ethyl sulfone, trifluoromethyl-n-propyl sulfone, trifluoromethyl isopropyl sulfone, trifluoroethyl-n-butyl sulfone, trifluoroethyl-t-butyl sulfone, trifluoromethyl-n-butyl sulfone, trifluoromethyl-t -Butyl sulfone or the like is preferable because it improves the high temperature storage stability of the electrolytic solution.

スルホン系化合物の含有量は、特に制限されず、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、非水系電解液の溶媒全量に対して、通常0.3体積%以上、好ましくは0.5体積%以上、より好ましくは1体積%以上であり、また、通常40体積%以下、好ましくは35体積%以下、より好ましくは30体積%以下である。スルホン系化合物の含有量が前記範囲内であれば、高温保存安定性に優れた電解液が得られる傾向にある。 The content of the sulfone compound is not particularly limited and is arbitrary as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly impaired, but is usually 0.3% by volume or more based on the total amount of the solvent of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 0.5% by volume or more, more preferably 1% by volume or more, and usually 40% by volume or less, preferably 35% by volume or less, more preferably 30% by volume or less. When the content of the sulfone compound is within the above range, an electrolytic solution having excellent high temperature storage stability tends to be obtained.

<1−3−6.環状カルボン酸エステル>
環状カルボン酸エステルとしては、炭素数が3〜12のものが好ましい。
具体的には、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン等が挙げられる。中でも、γ−ブチロラクトンがリチウムイオン解離度の向上に由来するエネルギーデバイス特性向上の点から特に好ましい。
<1-3-6. Cyclic carboxylic acid ester>
The cyclic carboxylic acid ester preferably has 3 to 12 carbon atoms.
Specific examples thereof include γ-butyrolactone, γ-valerolactone, γ-caprolactone, and ε-caprolactone. Of these, γ-butyrolactone is particularly preferable from the viewpoint of improving energy device characteristics resulting from an improvement in the degree of lithium ion dissociation.

環状カルボン酸エステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ
及び比率で併用してもよい。
環状カルボン酸エステルの含有量は、非水系溶媒100体積%中、好ましくは5体積%以上、より好ましくは10体積%以上である。この範囲であれば、非水系電解液の電気伝導率を改善し、エネルギーデバイスの大電流放電特性を向上させやすくなる。また、環状カルボン酸エステルの含有量は、好ましくは50体積%以下、より好ましくは40体積%以下である。このように上限を設定することにより、非水系電解液の粘度を適切な範囲とし、電気伝導率の低下を回避し、負極抵抗の増大を抑制し、エネルギーデバイスの大電流放電特性を良好な範囲としやすくなる。
As the cyclic carboxylic acid ester, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The content of the cyclic carboxylic acid ester is preferably 5% by volume or more, more preferably 10% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. Within this range, the electrical conductivity of the non-aqueous electrolyte solution can be improved, and the large current discharge characteristics of the energy device can be easily improved. The content of the cyclic carboxylic acid ester is preferably 50% by volume or less, more preferably 40% by volume or less. By setting the upper limit in this way, the viscosity of the non-aqueous electrolyte solution is set in an appropriate range, the decrease in electrical conductivity is avoided, the increase in negative electrode resistance is suppressed, and the large current discharge characteristics of the energy device are in a good range. It becomes easy to do.

<1−4.助剤>
非水系電解液において、本実施形態に係る発明の効果を奏する範囲で以下の助剤を含有してもよい。助剤としては、特に限定されず、例えば炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、硫黄含有有機化合物、リン含有有機化合物、シアノ基を有する有機化合物、式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物、ケイ素含有化合物、ホウ酸塩、シュウ酸塩、フルオロスルホン酸塩、芳香族カーボネート等が挙げられる。これらのうち、助剤は、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、フルオロスルホン酸塩並びに芳香族カーボネートから選ばれる少なくとも1つであることが好ましく、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、ジフルオロリン酸塩、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、フルオロスルホン酸塩及び芳香族カーボネートから選ばれる少なくとも1つであることが好ましく、これらを併用することがさらに好ましい。或いは、助剤は、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート及びフッ素含有環状カーボネートから選ばれる少なくとも1つであることが好ましく、これらを併用することがより好ましい。これらは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。以下、具体的な助剤について説明する。
<1-4. Auxiliary agent>
The non-aqueous electrolyte solution may contain the following auxiliaries as long as the effects of the invention according to the present embodiment are exhibited. The auxiliary agent is not particularly limited, and is, for example, a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a monofluorophosphate and a difluorophosphate, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithiumimide salt, a sulfur-containing organic compound, and a phosphorus-containing organic. Compounds, organic compounds having a cyano group, organic compounds having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2), silicon-containing compounds, borates, oxalates, fluorosulfonates, aromatics. Examples include group carbonates. Among these, the auxiliary agent is selected from cyclic carbonates having carbon-carbon unsaturated bonds, monofluorophosphates and difluorophosphates, fluorine-containing cyclic carbonates, lithium imide salts, fluorosulfonates, and aromatic carbonates. It is preferably at least one, and is at least one selected from cyclic carbonates having carbon-carbon unsaturated bonds, difluorophosphates, fluorine-containing cyclic carbonates, lithium imide salts, fluorosulfonates and aromatic carbonates. It is preferable, and it is more preferable to use these in combination. Alternatively, the auxiliary agent is preferably at least one selected from a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond and a fluorine-containing cyclic carbonate, and it is more preferable to use these in combination. These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Hereinafter, specific auxiliary agents will be described.

<1−4−1.炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート>
炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート(以下、「不飽和環状カーボネート」ともいう)としては、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合を有する環状カーボネートであれば、特に制限はない。芳香環を有する環状カーボネートも、不飽和環状カーボネートに包含されることとする。
<1-4-1. Cyclic carbonate with carbon-carbon unsaturated bond>
The cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond (hereinafter, also referred to as “unsaturated cyclic carbonate”) is not particularly limited as long as it is a cyclic carbonate having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond. Cyclic carbonates having an aromatic ring are also included in the unsaturated cyclic carbonates.

不飽和環状カーボネートとしては、ビニレンカーボネート類、芳香環、炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類、フェニルカーボネート類、ビニルカーボネート類、アリルカーボネート類、カテコールカーボネート類等が挙げられる。中でもビニレンカーボネート類、または芳香環もしくは炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類が好ましい。 Examples of unsaturated cyclic carbonates include vinylene carbonates, aromatic rings, ethylene carbonates substituted with substituents having carbon-carbon double bonds or carbon-carbon triple bonds, phenyl carbonates, vinyl carbonates, allyl carbonates, and the like. Examples thereof include catechol carbonates. Of these, vinylene carbonates, or ethylene carbonates substituted with a substituent having an aromatic ring or a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond are preferable.

不飽和環状カーボネートの具体例としては、ビニレンカーボネート、メチルビニレンカーボネート、4,5−ジメチルビニレンカーボネート、フェニルビニレンカーボネート、4,5−ジフェニルビニレンカーボネート、ビニルビニレンカーボネート、4,5−ビニルビニレンカーボネート、アリルビニレンカーボネート、4,5−ジアリルビニレンカーボネート等のビニレンカーボネート類;
ビニルエチレンカーボネート、4,5−ジビニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−ビニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネート、4,5−ジエチニルエチレンカーボネート、4−メチル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−ビニル−5−エチニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−エチニルエチレンカーボネート、フェニルエチレンカーボネート、4,5−
ジフェニルエチレンカーボネート、4−フェニル−5−ビニルエチレンカーボネート、4−アリル−5−フェニルエチレンカーボネート、アリルエチレンカーボネート、4,5−ジアリルエチレンカーボネート、4−メチル−5−アリルエチレンカーボネート等の芳香環もしくは炭素−炭素二重結合又は炭素−炭素三重結合を有する置換基で置換されたエチレンカーボネート類;
等が挙げられる。中でも、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、エチニルエチレンカーボネートは更に安定な界面保護被膜を形成するので好ましく、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネートがより好ましく、ビニレンカーボネートがさらに好ましい。
Specific examples of the unsaturated cyclic carbonate include vinylene carbonate, methylvinylene carbonate, 4,5-dimethylvinylene carbonate, phenylvinylene carbonate, 4,5-diphenylvinylene carbonate, vinylvinylene carbonate, 4,5-vinylvinylene carbonate, and allyl. Vinylene carbonates such as 4,5-diallyl vinylene carbonate;
Vinyl ethylene carbonate, 4,5-divinylethylene carbonate, 4-methyl-5-vinylethylene carbonate, 4-allyl-5-vinylethylene carbonate, ethynylethylene carbonate, 4,5-dietinylethylene carbonate, 4-methyl-5 -Ethylene ethylene carbonate, 4-vinyl-5-ethynyl ethylene carbonate, 4-allyl-5-ethynyl ethylene carbonate, phenylethylene carbonate, 4,5-
Aromatic rings such as diphenylethylene carbonate, 4-phenyl-5-vinylethylene carbonate, 4-allyl-5-phenylethylene carbonate, allylethylene carbonate, 4,5-diallylethylene carbonate, 4-methyl-5-allylethylene carbonate or the like. Ethylene carbonates substituted with a substituent having a carbon-carbon double bond or a carbon-carbon triple bond;
And so on. Among them, vinylene carbonate, vinylethylene carbonate and ethynylethylene carbonate are preferable because they form a more stable interfacial protective film, vinylene carbonate and vinylethylene carbonate are more preferable, and vinylene carbonate is further preferable.

不飽和環状カーボネートは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。不飽和環状カーボネートの含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、0.001質量%以上であることができ、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上であり、また、5質量%以下であることができ、好ましくは4質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。不飽和環状カーボネートの含有量がこの範囲内であれば、非水系電解液電池等のエネルギーデバイスが十分なサイクル特性向上効果を発現しやすく、また、高温保存特性が低下し、ガス発生量が多くなり、放電容量維持率が低下するといった事態を回避しやすい。 As the unsaturated cyclic carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of unsaturated cyclic carbonate (total amount in the case of two or more types) can be 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 0.1% by mass or more, and can be 5% by mass or less, preferably 4% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. When the content of unsaturated cyclic carbonate is within this range, energy devices such as non-aqueous electrolyte batteries are likely to exhibit a sufficient effect of improving cycle characteristics, and the high temperature storage characteristics are lowered, resulting in a large amount of gas generated. Therefore, it is easy to avoid a situation in which the discharge capacity retention rate is lowered.

上記式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートと不飽和環状カーボネート(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート/不飽和環状カーボネートが、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having the cis structure represented by the above formula (1) to the unsaturated cyclic carbonate (total amount in the case of two or more types) is the diisocyanate having the cis structure represented by the formula (1) / unsaturated. The cyclic carbonate is usually 1/100 or more, preferably 10/100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, usually 10000/100 or less, preferably 500/100. Below, it is more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100 or less, particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

上記式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートと不飽和環状カーボネート(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネート/不飽和環状カーボネートが、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having the trans structure represented by the above formula (2) to the unsaturated cyclic carbonate (total amount in the case of two or more types) is the diisocyanate having the trans structure represented by the formula (2) / unsaturated. The cyclic carbonate is usually 1/100 or more, preferably 10/100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, usually 10000/100 or less, preferably 500/100. Below, it is more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100 or less, particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

非水系電解液中においてLiPFを有する場合において、LiPFの含有量に対する不飽和環状カーボネートの総含有量の質量比は、通常0.00005以上、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.02以上、特に好ましくは0.025以上、通常0.5以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.4以下、さらに好ましくは0.35以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、エネルギーデバイス系内でのLiPFの分解副反応が最小限に抑えられるためと考えられる。 In case of having a LiPF 6 in a non-aqueous electrolyte solution, the mass ratio of the total content of the unsaturated cyclic carbonate to the content of LiPF 6 is usually 0.00005 or more, preferably 0.001 or larger, more preferably 0. It is 01 or more, more preferably 0.02 or more, particularly preferably 0.025 or more, usually 0.5 or less, preferably 0.45 or less, more preferably 0.4 or less, still more preferably 0.35 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. Although the principle is not clear, it is considered that the decomposition side reaction of LiPF 6 in the energy device system can be minimized by mixing at this ratio.

<1−4−2.モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩>
モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩は、それぞれ、分子内に少なくとも1つのモノフルオロリン酸又はジフルオロリン酸構造を有する塩であれば、特に制限されない。本実施形態の非水系電解液において、上記式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートとモノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩から選ばれる1種以上とを併用することにより、この電解液を用いたエネルギーデバイスにおいて、耐久特性を改善することができる。
<1-4-2. Monofluorophosphate and difluorophosphate>
The monofluorophosphate and the difluorophosphate are not particularly limited as long as they are salts having at least one monofluorophosphate or difluorophosphate structure in the molecule, respectively. In the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, from diisocyanate having a cis structure represented by the above formula (1), diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2), monofluorophosphate and difluorophosphate. By using in combination with one or more selected types, the durability characteristics can be improved in the energy device using this electrolytic solution.

モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩におけるカウンターカチオンは、特に制限されず、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、NR121122123124(式中、R121〜R124は、独立して、水素原子又は炭素数1以上12以下の有機基である)で表されるアンモニウム等が挙げられる。上記アンモニウムのR121〜R124で表わされる炭素数1以上12以下の有機基は特に制限されず、例えば、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基、置換基を有していてもよい窒素原子含有複素環基等が挙げられる。中でもR121〜R124は、独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又は窒素原子含有複素環基等が好ましい。カウンターカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムが好ましく、中でもリチウムが好ましい。 The counter cations in monofluorophosphate and difluorophosphate are not particularly limited, and lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, NR 121 R 122 R 123 R 124 (in the formula, R 121 to R 124 are independent. Examples thereof include ammonium represented by a hydrogen atom or an organic group having 1 or more and 12 or less carbon atoms. The organic group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 121 to R 124 of the ammonium is not particularly limited, and is, for example, substituted with an alkyl group which may be substituted with a fluorine atom, a halogen atom or an alkyl group. Examples thereof include a cycloalkyl group, an aryl group which may be substituted with a halogen atom or an alkyl group, a nitrogen atom-containing heterocyclic group which may have a substituent, and the like. Among them, R 121 to R 124 are independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a nitrogen atom-containing heterocyclic group or the like. As the counter cation, lithium, sodium and potassium are preferable, and lithium is particularly preferable.

モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩としては、モノフルオロリン酸リチウム、モノフルオロリン酸ナトリウム、モノフルオロリン酸カリウム、ジフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸ナトリウム、ジフルオロリン酸カリウム等が挙げられ、モノフルオロリン酸リチウム、ジフルオロリン酸リチウムが好ましく、ジフルオロリン酸リチウムがより好ましい。モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Examples of monofluorophosphate and difluorophosphate include lithium monofluorophosphate, sodium monofluorophosphate, potassium monofluorophosphate, lithium difluorophosphate, sodium difluorophosphate, potassium difluorophosphate and the like. Lithium monofluorophosphate and lithium difluorophosphate are preferable, and lithium difluorophosphate is more preferable. As the monofluorophosphate and difluorophosphate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.

モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩から選ばれる1種以上のフルオロリン酸塩の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、また、通常5質量%以下であり、好ましくは3質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1.5質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。フルオロリン酸塩の含有量がこの範囲内であると、非水系電解液をエネルギーデバイスに用いた場合に初期不可逆容量向上の効果が顕著に発現される。 The content of one or more fluorophosphates selected from monofluorophosphate and difluorophosphate (total amount in the case of two or more) is usually 0.001% by mass in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. % Or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, still more preferably 0.2% by mass or more, particularly preferably 0.3% by mass or more, and usually 5 It is 0% by mass or less, preferably 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, still more preferably 1.5% by mass or less, and particularly preferably 1% by mass or less. When the content of the fluorophosphate is within this range, the effect of improving the initial irreversible capacity is remarkably exhibited when the non-aqueous electrolyte solution is used for the energy device.

上記式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートとモノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩から選ばれる1種以上のフルオロリン酸塩(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート/モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩から選ばれる1種以上のフルオロリン酸塩が、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of one or more fluorophosphates (total amount in the case of two or more) selected from diisocyanate having a cis structure represented by the above formula (1) and monofluorophosphate and difluorophosphate is , One or more fluorophosphates selected from diisocyanate / monofluorophosphate and difluorophosphate having a cis structure represented by the formula (1) are usually 1/100 or more, preferably 10 /. 100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, usually 10000/100 or less, preferably 500/100 or less, more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100. Hereinafter, it is particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

上記式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートとモノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩から選ばれる1種以上のフルオロリン酸塩(2種以上の場合
は合計量)の質量比は、式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネート/モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩から選ばれる1種以上のフルオロリン酸塩が、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。
The mass ratio of one or more fluorophosphates (total amount in the case of two or more) selected from diisocyanate having a trans structure represented by the above formula (2) and monofluorophosphate and difluorophosphate is , One or more fluorophosphates selected from diisocyanate / monofluorophosphate and difluorophosphate having a trans structure represented by the formula (2) is usually 1/100 or more, preferably 10 /. 100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, usually 10000/100 or less, preferably 500/100 or less, more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100. Hereinafter, it is particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

非水系電解液中においてLiPFを有する場合において、LiPFの含有量に対するモノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩から選ばれる1種以上のフルオロリン酸塩の総含有量の質量比は、通常0.00005以上、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.02以上、特に好ましくは0.025以上、通常0.5以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.4以下、さらに好ましくは0.35以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、エネルギーデバイス系内でのLiPFの分解副反応が最小限に抑えられるためと考えられる。 In case of having a LiPF 6 in a non-aqueous electrolyte solution, the mass ratio of the total content of one or more fluoro phosphate selected from the monofluorophosphate and difluorophosphate salt to the content of LiPF 6 is usually 0.00005 or more, preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 or more, still more preferably 0.02 or more, particularly preferably 0.025 or more, usually 0.5 or less, preferably 0.45 or less, and more. It is preferably 0.4 or less, more preferably 0.35 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. Although the principle is not clear, it is considered that the decomposition side reaction of LiPF 6 in the energy device system can be minimized by mixing at this ratio.

<1−4−3.フッ素含有環状カーボネート>
フッ素含有環状カーボネートは、環状のカーボネート構造を有し、かつフッ素原子を含有するものであれば特に制限されない。
フッ素含有環状カーボネートとしては、炭素数2以上6以下のアルキレン基を有する環状カーボネートのフッ素化物、及びその誘導体が挙げられ、例えばエチレンカーボネートのフッ素化物(以下、「フッ素化エチレンカーボネート」と記載する場合がある)、及びその誘導体が挙げられる。エチレンカーボネートのフッ素化物の誘導体としては、アルキル基(例えば、炭素数1以上4以下のアルキル基)で置換されたエチレンカーボネートのフッ素化物が挙げられる。中でもフッ素数1以上8以下のフッ素化エチレンカーボネート、及びその誘導体が好ましい。
<1-4-3. Fluorine-containing cyclic carbonate>
The fluorine-containing cyclic carbonate is not particularly limited as long as it has a cyclic carbonate structure and contains a fluorine atom.
Examples of the fluorine-containing cyclic carbonate include a fluorinated product of a cyclic carbonate having an alkylene group having 2 or more and 6 or less carbon atoms, and a derivative thereof. For example, a fluorinated product of ethylene carbonate (hereinafter referred to as “fluorinated ethylene carbonate”). ), And derivatives thereof. Examples of the derivative of the fluorinated product of ethylene carbonate include a fluorinated product of ethylene carbonate substituted with an alkyl group (for example, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). Of these, fluorinated ethylene carbonate having a fluorine number of 1 or more and 8 or less, and a derivative thereof are preferable.

フッ素数1以上8以下のフッ素化エチレンカーボネート及びその誘導体としては、モノフルオロエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4−メチルエチレンカーボネート、4−フルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5−メチルエチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(ジフルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(トリフルオロメチル)−エチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−4−フルオロエチレンカーボネート、4−(フルオロメチル)−5−フルオロエチレンカーボネート、4−フルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロ−4,5−ジメチルエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロ−5,5−ジメチルエチレンカーボネート等が挙げられる。中でも、モノフルオロエチレンカーボネート、4,4−ジフルオロエチレンカーボネート、4,5−ジフルオロエチレンカーボネートが、電解液に高イオン伝導性を与え、かつ安定な界面保護被膜を容易に形成しやすい点で好ましい。 Examples of the fluorinated ethylene carbonate having 1 or more and 8 or less fluorine and its derivative include monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, 4,5-difluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4-methylethylene carbonate, 4, 5-Difluoro-4-methylethylene carbonate, 4-fluoro-5-methylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5-methylethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (difluoromethyl) -ethylene Carbonate, 4- (trifluoromethyl) -ethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -4-fluoroethylene carbonate, 4- (fluoromethyl) -5-fluoroethylene carbonate, 4-fluoro-4,5-dimethylethylene carbonate , 4,5-Difluoro-4,5-dimethylethylene carbonate, 4,4-difluoro-5,5-dimethylethylene carbonate and the like. Of these, monofluoroethylene carbonate, 4,4-difluoroethylene carbonate, and 4,5-difluoroethylene carbonate are preferable because they give high ionic conductivity to the electrolytic solution and easily form a stable interface protection film.

フッ素含有環状カーボネートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。フッ素含有環状カーボネートの含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、好ましくは0.001質量%以上、より好ましくは0.01質量%以上、更に好ましくは0.1質量%以上、更により好ましくは0.5質量%以上、特に好ましくは1質量%以上、最も好ましくは1.2質量%以上であり
、また、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、特に好ましくは3質量%以下、最も好ましくは2質量%以下である。また、フッ素含有環状カーボネートを非水系溶媒として用いる場合の含有量は、非水系溶媒100体積%中、好ましくは1体積%以上、より好ましくは5体積%以上、更に好ましくは10体積%以上であり、また、好ましくは50体積%以下、より好ましくは35体積%以下、更に好ましくは25体積%以下である。
As the fluorine-containing cyclic carbonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the fluorine-containing cyclic carbonate (total amount in the case of two or more types) is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, still more preferably 0.01% by mass, based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. 0.1% by mass or more, still more preferably 0.5% by mass or more, particularly preferably 1% by mass or more, most preferably 1.2% by mass or more, and preferably 10% by mass or less, more preferably. It is 7% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, particularly preferably 3% by mass or less, and most preferably 2% by mass or less. When the fluorine-containing cyclic carbonate is used as the non-aqueous solvent, the content is preferably 1% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, still more preferably 10% by volume or more in 100% by volume of the non-aqueous solvent. Further, it is preferably 50% by volume or less, more preferably 35% by volume or less, still more preferably 25% by volume or less.

上記式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートとフッ素含有環状カーボネート(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート/フッ素含有環状カーボネートが、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having a cis structure represented by the above formula (1) to the fluorine-containing cyclic carbonate (total amount in the case of two or more types) is the diisocyanate / fluorine-containing diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1). The cyclic carbonate is usually 1/100 or more, preferably 10/100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, usually 10000/100 or less, preferably 500/100. Below, it is more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100 or less, particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

上記式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートとフッ素含有環状カーボネート(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネート/フッ素含有環状カーボネートから選ばれる1種以上のフルオロリン酸塩が、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比この範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having a trans structure represented by the above formula (2) to the fluorine-containing cyclic carbonate (total amount in the case of two or more types) is the diisocyanate / fluorine-containing diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2). One or more fluorophosphates selected from cyclic carbonates are usually 1/100 or more, preferably 10/100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, and usually 10000. It is / 100 or less, preferably 500/100 or less, more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100 or less, particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. Within this mass ratio range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be significantly improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

非水系電解液中においてLiPFを有する場合において、LiPFの含有量に対するフッ素含有環状カーボネートの総含有量の質量比は、通常0.00005以上、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.02以上、特に好ましくは0.025以上、通常0.5以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.4以下、さらに好ましくは0.35以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、エネルギーデバイス系内でのLiPFの分解副反応が最小限に抑えられるためと考えられる。 In case of having a LiPF 6 in a non-aqueous electrolyte solution, the mass ratio of the total content of the fluorine-containing cyclic carbonate to the content of LiPF 6 is usually 0.00005 or more, preferably 0.001 or larger, more preferably 0. It is 01 or more, more preferably 0.02 or more, particularly preferably 0.025 or more, usually 0.5 or less, preferably 0.45 or less, more preferably 0.4 or less, still more preferably 0.35 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. Although the principle is not clear, it is considered that the decomposition side reaction of LiPF 6 in the energy device system can be minimized by mixing at this ratio.

<1−4−4.リチウムイミド塩>
リチウムイミド塩とは、窒素に2つのするスルホニル基が結合した構造(−SOSO−)を有するアニオン又は窒素に2つのホスホリル基が結合した構造(−P(O)NP(O)−)を有するアニオンとリチウムカチオンとの塩であれば、特に限定されない。ただし、本実施形態の非水系電解液が、電解質としてリチウムイミド塩を含有する場合は、助剤としてのリチウムイミド塩は非水電解液には含有しないものとする。また、後述するフルオロスルホン酸塩にも該当するものは、1−4−12.フルオロスルホン酸塩ではなく、1−4−4.リチウムイミド塩に包含されるものとする。
<1-4-4. Lithium imide salt>
A lithium imide salt is an anion having a structure in which two sulfonyl groups are bonded to nitrogen (-SO 2 N - SO 2- ) or a structure in which two phosphoryl groups are bonded to nitrogen (-P (O) N - P). The salt is not particularly limited as long as it is a salt of an anion having (O)-) and a lithium cation. However, when the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment contains a lithium imide salt as an electrolyte, the lithium imide salt as an auxiliary agent shall not be contained in the non-aqueous electrolyte solution. In addition, those that also correspond to the fluorosulfonates described later are listed in 1-4-12. 1-4-4, not fluorosulfonate. It shall be included in the lithium imide salt.

リチウムイミド塩としては、例えばリチウムカルボニルイミド塩;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、リチウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、リチウムビス(ノナフルオロブタ
ンスルホニル)イミド等のリチウムスルホニルイミド塩;リチウムビス(ジフルオロホスホニル)イミド等のリチウムホスホニルイミド塩等を挙げられる。中でも、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミドが、正極での副反応が少ない点でより好ましい。
Examples of the lithium imide salt include lithium carbonyl imide salts; lithium bis (fluorosulfonyl) imide, lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, lithium bis (pentafluoroethanesulfonyl) imide, and lithium bis (nonafluorobutanesulfonyl) imide. Lithium sulfonylimide salt; Examples thereof include lithium phosphonylimide salt such as lithium bis (difluorophosphonyl) imide. Among them, lithium bis (fluorosulfonyl) imide is more preferable because there are few side reactions at the positive electrode.

リチウムイミド塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。リチウムイミド塩の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。リチウムイミド塩の含有量がこの範囲であれば、負極での副反応が少ない。 As the lithium imide salt, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the lithium imide salt (total amount in the case of two or more types) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0 in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is 3% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. When the lithium imide salt content is in this range, there are few side reactions at the negative electrode.

上記式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートとリチウムイミド塩(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート/リチウムイミド塩が、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having a cis structure represented by the above formula (1) to the lithium imide salt (total amount in the case of two or more types) is the diisocyanate / lithium imide salt having a cis structure represented by the formula (1). However, it is usually 1/100 or more, preferably 10/100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, usually 10000/100 or less, preferably 500/100 or less. It is more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100 or less, particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

上記式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートとリチウムイミド塩(2種以上の場合は合計量)の質量比は、式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネート/リチウムイミド塩が、通常1/100以上であり、好ましくは10/100以上、より好ましくは20/100以上、更に好ましくは25/100以上であり、通常10000/100以下であり、好ましくは500/100以下、より好ましくは300/100以下、さらに好ましくは100/100以下、特に好ましくは75/100以下、最も好ましくは50/100以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、電極上での添加剤の副反応を最小限に抑えられるためと考えられる。 The mass ratio of the diisocyanate having the trans structure represented by the above formula (2) to the lithium imide salt (total amount in the case of two or more kinds) is the diisocyanate / lithium imide salt having the trans structure represented by the formula (2). However, it is usually 1/100 or more, preferably 10/100 or more, more preferably 20/100 or more, still more preferably 25/100 or more, usually 10000/100 or less, preferably 500/100 or less. It is more preferably 300/100 or less, still more preferably 100/100 or less, particularly preferably 75/100 or less, and most preferably 50/100 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. This principle is not clear, but it is thought that by mixing at this ratio, the side reaction of the additive on the electrode can be minimized.

非水系電解液中においてLiPFを有する場合において、LiPFの含有量に対するリチウムイミド塩の総含有量の質量比は、通常0.00005以上、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.02以上、特に好ましくは0.025以上、通常0.5以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.4以下、さらに好ましくは0.35以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理については定かではないが、この比率で混合させることで、エネルギーデバイス系内でのLiPFの分解副反応が最小限に抑えられるためと考えられる。 In case of having a LiPF 6 in a non-aqueous electrolyte solution, the mass ratio of the total content of the lithium imide salt to the content of LiPF 6 is usually 0.00005 or more, preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 Above, more preferably 0.02 or more, particularly preferably 0.025 or more, usually 0.5 or less, preferably 0.45 or less, more preferably 0.4 or less, still more preferably 0.35 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. Although the principle is not clear, it is considered that the decomposition side reaction of LiPF 6 in the energy device system can be minimized by mixing at this ratio.

なお、非水系電解液が、LiPFに加え、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の助剤を含有する場合、LiPFの含有量に対する前記助剤の総含有量の質量比は、通常0.00005以上、好ましくは0.001以上、より好ましくは0.01以上、さらに好ましくは0.02以上、特に好ましくは0.025以上、通常0.5以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.4以下、さらに好ましくは0.35以下である。該質量比がこの範囲であれば、エネルギーデバイス特性、特に耐久特性を著しく向上させることができる。この原理につい
ては定かではないが、この比率で混合させることで、エネルギーデバイス系内でのLiPFの分解副反応が最小限に抑えられるためと考えられる。
The non-aqueous electrolyte solution is at least selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithium imide salt, a monofluorophosphate and a difluorophosphate in addition to LiPF 6. When one kind of auxiliary agent is contained, the mass ratio of the total content of the auxiliary agent to the content of LiPF 6 is usually 0.00005 or more, preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 or more, and further. It is preferably 0.02 or more, particularly preferably 0.025 or more, usually 0.5 or less, preferably 0.45 or less, more preferably 0.4 or less, still more preferably 0.35 or less. When the mass ratio is in this range, the energy device characteristics, particularly the durability characteristics, can be remarkably improved. Although the principle is not clear, it is considered that the decomposition side reaction of LiPF 6 in the energy device system can be minimized by mixing at this ratio.

また、非水系電解液が、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の助剤を含有する場合、非水系電解液100質量%中の前記助剤の総含有量は、通常0.001質量%以上、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上、特に好ましくは0.6質量%以上であり、また、通常10質量%以下、好ましくは8質量%以下、より好ましくは6質量%以下、更に好ましくは5質量%以下である。助剤の総含有量がこの範囲であれば、エネルギーデバイス系内での副反応を効率よく抑制できる。 Further, at least one auxiliary agent selected from the group in which the non-aqueous electrolyte solution consists of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithiumimide salt, a monofluorophosphate and a difluorophosphate. The total content of the auxiliary agent in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0.1% by mass or more. More preferably 0.3% by mass or more, particularly preferably 0.6% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 6% by mass or less, still more preferably 5% by mass. % Or less. If the total content of the auxiliaries is within this range, side reactions in the energy device system can be efficiently suppressed.

<1−4−5.硫黄含有有機化合物>
硫黄含有有機化合物としては、分子内に硫黄原子を少なくとも1つ有している有機化合物であれば、特に制限されない。
硫黄含有有機化合物は好ましくは分子内にS=O基を有している有機化合物であり、鎖状スルホン酸エステル、環状スルホン酸エステル、鎖状硫酸エステル、環状硫酸エステル、鎖状亜硫酸エステル及び環状亜硫酸エステル等が挙げられる。中でも、鎖状スルホン酸エステル、環状スルホン酸エステル、鎖状硫酸エステル、環状硫酸エステル、鎖状亜硫酸エステル及び環状亜硫酸エステルが好ましく、より好ましくはS(=O)基を有する化合物であり、さらに好ましくは鎖状スルホン酸エステル及び環状スルホン酸エステルであり、特に好ましくは環状スルホン酸エステルである。硫黄含有有機化合物を併用した本実施形態の非水系電解液を用いたエネルギーデバイスは、耐久特性を改善することができる。
硫黄含有有機化合物の具体例としては、以下を挙げることができる。
<1-4-5. Sulfur-containing organic compounds>
The sulfur-containing organic compound is not particularly limited as long as it is an organic compound having at least one sulfur atom in the molecule.
The sulfur-containing organic compound is preferably an organic compound having an S = O group in the molecule, and is a chain sulfonic acid ester, a cyclic sulfonic acid ester, a chain sulfate ester, a cyclic sulfate ester, a chain sulfite ester, and a cyclic. Sulfonic acid ester and the like can be mentioned. Among them, a chain sulfonic acid ester, a cyclic sulfonic acid ester, a chain sulfate ester, a cyclic sulfate ester, a chain sulfite ester and a cyclic sulfite ester are preferable, and a compound having two S (= O) groups is more preferable. It is preferably a chain sulfonic acid ester and a cyclic sulfonic acid ester, and particularly preferably a cyclic sulfonic acid ester. The energy device using the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment in which the sulfur-containing organic compound is used in combination can improve the durability characteristics.
Specific examples of the sulfur-containing organic compound include the following.

≪鎖状スルホン酸エステル≫
フルオロスルホン酸メチル及びフルオロスルホン酸エチル等のフルオロスルホン酸エステル;
メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸2−プロピニル、メタンスルホン酸3−ブチニル、ブスルファン、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸メチル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸エチル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−プロピニル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸3−ブチニル、メタンスルホニルオキシ酢酸メチル、メタンスルホニルオキシ酢酸エチル、メタンスルホニルオキシ酢酸2−プロピニル及びメタンスルホニルオキシ酢酸3−ブチニル等のメタンスルホン酸エステル;
ビニルスルホン酸メチル、ビニルスルホン酸エチル、ビニルスルホン酸アリル、ビニルスルホン酸プロパルギル、アリルスルホン酸メチル、アリルスルホン酸エチル、アリルスルホン酸アリル、アリルスルホン酸プロパルギル及び1,2−ビス(ビニルスルホニロキシ)エタン等のアルケニルスルホン酸エステル;
メタンジスルホン酸メトキシカルボニルメチル、メタンジスルホン酸エトキシカルボニルメチル、メタンジスルホン酸1−メトキシカルボニルエチル、メタンジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル、1,2−エタンジスルホン酸メトキシカルボニルメチル、1,2−エタンジスルホン酸エトキシカルボニルメチル、1,2−エタンジスルホン酸1−メトキシカルボニルエチル、1,2−エタンジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル、1,3−プロパンジスルホン酸メトキシカルボニルメチル、1,3−プロパンジスルホン酸エトキシカルボニルメチル、1,3−プロパンジスルホン酸1−メトキシカルボニルエチル、1,3−プロパンジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル、1,3−ブタンジスルホン酸メトキシカルボニルメチル、1,3−ブタンジスルホン酸エトキシカルボニルメチル、1,3−ブタンジスルホン酸1−メトキシカルボニルエチル、1,3−ブタン
ジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル等のアルキルジスルホン酸エステル;
≪Chainous sulfonic acid ester≫
Fluorosulfuric acid esters such as methyl fluorosulfonate and ethyl fluorosulfonate;
Methyl methanesulfonate, ethyl methanesulfonate, 2-propinyl methanesulfonate, 3-butynyl methanesulfonate, busulfan, methyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, ethyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 2- (Methanesulfonyloxy) 2-propynyl propionate, 3-butynyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, methyl methanesulfonyloxyacetate, ethyl methanesulfonyloxyacetate, 2-propynyl methanesulfonyloxyacetic acid and 3-butynyl methanesulfonyloxyacetic acid Methane sulfonic acid esters such as butynyl;
Methyl vinyl sulfonate, ethyl vinyl sulfonate, allyl vinyl sulfonate, propargyl vinyl sulfonate, methyl allyl sulfonate, ethyl allyl sulfonate, allyl allyl sulfonate, propargyl allyl sulfonate and 1,2-bis (vinyl sulfonate) ) Alkenyl sulfonic acid ester such as ethane;
Methoxycarbonylmethyl methanedisulfonic acid, ethoxycarbonylmethyl methanedisulfonic acid, 1-methoxycarbonylethyl methanedisulfonic acid, 1-ethoxycarbonylethyl methanedisulfonic acid, methoxycarbonylmethyl 1,2-ethanedisulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid Ethoxycarbonylmethyl, 1,2-ethanedisulfonic acid 1-methoxycarbonylethyl, 1,2-ethanedisulfonic acid 1-ethoxycarbonylethyl, 1,3-propanedisulfonic acid methoxycarbonylmethyl, 1,3-propanedisulfonic acid ethoxycarbonyl Methyl, 1-methoxycarbonylethyl 1,3-propanedisulfonic acid, 1-ethoxycarbonylethyl 1,3-propanedisulfonic acid, methoxycarbonylmethyl 1,3-butanedisulfonic acid, ethoxycarbonylmethyl 1,3-butanedisulfonic acid, Alkyl disulfonic acid esters such as 1,3-butanedisulfonic acid 1-methoxycarbonylethyl and 1,3-butanedisulfonic acid 1-ethoxycarbonylethyl;

≪環状スルホン酸エステル≫
1,3−プロパンスルトン、1−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、2−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、3−フルオロ−1,3−プロパンスルトン、1−メチル−1,3−プロパンスルトン、2−メチル−1,3−プロパンスルトン、3−メチル−1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトン、2−プロペン−1,3−スルトン、1−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、2−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、3−フルオロ−1−プロペン−1,3−スルトン、1−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、2−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、3−フルオロ−2−プロペン−1,3−スルトン、1−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、2−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、3−メチル−1−プロペン−1,3−スルトン、1−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、2−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、3−メチル−2−プロペン−1,3−スルトン、1,4−ブタンスルトン及び1,5−ペンタンスルトン等のスルトン化合物;
メチレンメタンジスルホネート、エチレンメタンジスルホネート等の環状ジスルホネート化合物;
≪Cyclic sulfonic acid ester≫
1,3-Propane sultone, 1-fluoro-1,3-propane sultone, 2-fluoro-1,3-propane sultone, 3-fluoro-1,3-propane sultone, 1-methyl-1,3-propane sultone , 2-Methyl-1,3-Propane Sultone, 3-Methyl-1,3-Propane Sultone, 1-Propen-1,3-Sultone, 2-Propen-1,3-Sultone, 1-Fluoro-1-Propen -1,3-sultone, 2-fluoro-1-propen-1,3-sultone, 3-fluoro-1-propen-1,3-sultone, 1-fluoro-2-propen-1,3-sultone, 2 -Fluoro-2-propen-1,3-sultone, 3-fluoro-2-propen-1,3-sultone, 1-methyl-1-propen-1,3-sultone, 2-methyl-1-propen-1 , 3-Sultone, 3-Methyl-1-propen-1,3-Sultone, 1-Methyl-2-Propen-1,3-Sultone, 2-Methyl-2-Propen-1,3-Sultone, 3-Methyl Sultone compounds such as -2-propen-1,3-sultone, 1,4-butane sultone and 1,5-pentane sultone;
Cyclic disulfonate compounds such as methylene methane disulfonate and ethylene methane disulfonate;

≪鎖状硫酸エステル≫
ジメチルスルフェート、エチルメチルスルフェート及びジエチルスルフェート等のジアルキルスルフェート化合物。
≪Chainous sulfate ester≫
Dialkyl sulphate compounds such as dimethyl sulphate, ethyl methyl sulphate and diethyl sulphate.

≪環状硫酸エステル≫
1,2−エチレンスルフェート、1,2−プロピレンスルフェート、1,3−プロピレンスルフェート、1,2−ブチレンスルフェート、1,3−ブチレンスルフェート、1,4−ブチレンスルフェート、1,2−ペンチレンスルフェート、1,3−ペンチレンスルフェート、1,4−ペンチレンスルフェート及び1,5−ペンチレンスルフェート等のアルキレンスルフェート化合物。
≪Cyclic sulfate ester≫
1,2-Ethylene sulphate, 1,2-propylene sulphate, 1,3-propylene sulphate, 1,2-butylene sulphate, 1,3-butylen sulphate, 1,4-butylen sulphate, 1, An alkylene sulfate compound such as 2-pentylene sulphate, 1,3-pentylene sulphate, 1,4-pentylene sulphate and 1,5-pentylene sulphate.

≪鎖状亜硫酸エステル≫
ジメチルスルファイト、エチルメチルスルファイト及びジエチルスルファイト等のジアルキルスルファイト化合物。
≪Chain sulfite ester≫
Dialkylsulfite compounds such as dimethylsulfite, ethylmethylsulfite and diethylsulfite.

≪環状亜硫酸エステル≫
1,2−エチレンスルファイト、1,2−プロピレンスルファイト、1,3−プロピレンスルファイト、1,2−ブチレンスルファイト、1,3−ブチレンスルファイト、1,4−ブチレンスルファイト、1,2−ペンチレンスルファイト、1,3−ペンチレンスルファイト、1,4−ペンチレンスルファイト及び1,5−ペンチレンスルファイト等のアルキレンスルファイト化合物。
≪Cyclic sulfite ester≫
1,2-Ethylene sulphite, 1,2-propylene sulphite, 1,3-propylene sulphite, 1,2-butylene sulphite, 1,3-butylen sulphite, 1,4-butylen sulphite, 1, An alkylene sulfite compound such as 2-pentylene sulphite, 1,3-pentylene sulphite, 1,4-pentylene sulphite and 1,5-pentylene sulphite.

これらのうち、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸メチル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸エチル、2−(メタンスルホニルオキシ)プロピオン酸2−プロピニル、1,3−プロパンジスルホン酸1−メトキシカルボニルエチル、1,3−プロパンジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル、1,3−ブタンジスルホン酸1−メトキシカルボニルエチル、1,3−ブタンジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル、1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトン、1,4−ブタンスルトン、1,2−エチレンスルフェート、1,2−エチレンスルファイト、メタンスルホン酸メチル及びメタンスルホン酸エチルがエネルギーデバイスの初期効率向上の点から好ましく、プロパンジスルホン酸1−メトキシカルボニルエチル、1,3−プロパンジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル、1,3−ブタンジスルホン酸1−メトキシカルボニル
エチル、1,3−ブタンジスルホン酸1−エトキシカルボニルエチル、1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトン、1,2−エチレンスルフェート、1,2−エチレンスルファイトがより好ましく、1,3−プロパンスルトン、1−プロペン−1,3−スルトンが更に好ましい。
Of these, methyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, ethyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 2-propynyl 2- (methanesulfonyloxy) propionate, 1-methoxycarbonyl 1,3-propanedisulfonic acid Ethyl, 1-ethoxycarbonylethyl 1,3-propanedisulfonic acid, 1-methoxycarbonylethyl 1,3-butanedisulfonic acid, 1-ethoxycarbonylethyl 1,3-butanedisulfonic acid, 1,3-propanesulton, 1- Propen-1,3-sulton, 1,4-butanesulton, 1,2-ethylenesulfate, 1,2-ethylenesulfite, methyl methanesulfonate and ethyl methanesulfonate are preferable from the viewpoint of improving the initial efficiency of energy devices. , 1-methoxycarbonylethyl propanedisulfonic acid, 1-ethoxycarbonylethyl 1,3-propanedisulfonic acid, 1-methoxycarbonylethyl 1,3-butanedisulfonic acid, 1-ethoxycarbonylethyl 1,3-butanedisulfonic acid, 1 , 3-Propane sulton, 1-propen-1,3-sulton, 1,2-ethylenesulfate, 1,2-ethylenesulfite are more preferable, 1,3-propanesulton, 1-propen-1,3- Sulton is more preferred.

硫黄含有有機化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。硫黄含有有機化合物の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、特に好ましくは0.6質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1.5質量%以下、最も好ましくは1.0質量%以下である。硫黄含有有機化合物の含有量がこの範囲にあると、エネルギーデバイスの出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等を制御しやすい。 As the sulfur-containing organic compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the sulfur-containing organic compound (total amount in the case of two or more types) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. 0.1% by mass or more, particularly preferably 0.3% by mass or more, particularly preferably 0.6% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably. Is 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, particularly preferably 1.5% by mass or less, and most preferably 1.0% by mass or less. When the content of the sulfur-containing organic compound is in this range, it is easy to control the output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, etc. of the energy device.

<1−4−6.リン含有有機化合物>
リン含有有機化合物としては、分子内に少なくとも一つリン原子を有している有機化合物であれば、特に制限されない。リン含有有機化合物を併用した本実施形態の非水系電解液を用いたエネルギーデバイスは、耐久特性を改善することができる。
リン含有有機化合物としては、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、ホスフィン酸エステル、亜リン酸エステルが好ましく、より好ましくはリン酸エステル及びホスホン酸エステルであり、更に好ましくはホスホン酸エステルである。
リン含有有機化合物としては、以下を挙げることができる。
<1-4-6. Phosphorus-containing organic compounds>
The phosphorus-containing organic compound is not particularly limited as long as it is an organic compound having at least one phosphorus atom in the molecule. The energy device using the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment in which the phosphorus-containing organic compound is used in combination can improve the durability characteristics.
As the phosphorus-containing organic compound, a phosphoric acid ester, a phosphonic acid ester, a phosphinic acid ester, and a phosphite ester are preferable, a phosphoric acid ester and a phosphonic acid ester are more preferable, and a phosphonic acid ester is further preferable.
Examples of the phosphorus-containing organic compound include the following.

≪リン酸エステル≫
ジメチルビニルホスフェート、ジエチルビニルホスフェート、ジプロピルビニルホスフェート、ジブチルビニルホスフェート、ジペンチルビニルホスフェート、メチルジビニルホスフェート、エチルジビニルホスフェート、プロピルジビニルホスフェート、ブチルジビニルホスフェート、ペンチルジビニルホスフェート及びトリビニルホスフェート等のビニル基を有する化合物;
≪Phosphate ester≫
It has vinyl groups such as dimethylvinyl phosphate, diethylvinyl phosphate, dipropylvinyl phosphate, dibutylvinyl phosphate, dipentylvinyl phosphate, methyldivinyl phosphate, ethyldivinyl phosphate, propyldivinyl phosphate, butyldivinyl phosphate, pentyldivinyl phosphate and trivinyl phosphate. Compound;

アリルジメチルホスフェート、アリルジエチルホスフェート、アリルジプロピルホスフェート、アリルジブチルホスフェート、アリルジペンチルホスフェート、ジアリルメチルホスフェート、ジアリルエチルホスフェート、ジアリルプロピルホスフェート、ジアリルブチルホスフェート、ジアリルペンチルホスフェート及びトリアリルホスフェート等のアリル基を有する化合物; It has an allyl group such as allyldimethylphosphate, allyldiethylphosphate, allyldipropylphosphate, allyldibutylphosphate, allyldipentylphosphate, diallylmethylphosphate, diallylethylphosphate, diallylpropylphosphate, diallylbutylphosphate, diallylpentylphosphate and triallylphosphate. Compound;

プロパルギルジメチルホスフェート、プロパルギルジエチルホスフェート、プロパルギルジプロピルホスフェート、プロパルギルジブチルホスフェート、プロパルギルジペンチルホスフェート、ジプロパルギルメチルホスフェート、ジプロパルギルエチルホスフェート、ジプロパルギルプロピルホスフェート、ジプロパルギルブチルホスフェート、ジプロパルギルペンチルホスフェート及びトリプロパルギルホスフェート等のプロパルギル基を有する化合物; Propargyl dimethyl phosphate, propargyl diethyl phosphate, propargyl dipropyl phosphate, propargyl dibutyl phosphate, propargyl dipentyl phosphate, dipropargyl methyl phosphate, dipropargyl ethyl phosphate, dipropargyl propyl phosphate, dipropargyl butyl phosphate, dipropargyl pentyl phosphate, etc. Compound having a propargyl group;

2−アクリロイルオキシメチルジメチルホスフェート、2−アクリロイルオキシメチルジエチルホスフェート、2−アクリロイルオキシメチルジプロピルホスフェート、2−アクリロイルオキシメチルジブチルホスフェート、2−アクリロイルオキシメチルジペンチルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシメチル)メチルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシメチル)エチルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシメチル)プロピルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシメチル)ブチルホスフェート
、ビス(2−アクリロイルオキシメチル)ペンチルホスフェート及びトリス(2−アクリロイルオキシメチル)ホスフェートの2−アクリロイルオキシメチル基を有する化合物;
2-Acryloyloxymethyldimethylphosphate, 2-acryloyloxymethyldiethyl phosphate, 2-acryloyloxymethyldipropylphosphate, 2-acryloyloxymethyldibutylphosphate, 2-acryloyloxymethyldipentylphosphate, bis (2-acryloyloxymethyl) methyl Phosphate, bis (2-acryloyloxymethyl) ethyl phosphate, bis (2-acryloyloxymethyl) propyl phosphate, bis (2-acryloyloxymethyl) butyl phosphate, bis (2-acryloyloxymethyl) pentyl phosphate and tris (2-) Acryloyloxymethyl) A compound having a 2-acryloyloxymethyl group of phosphate;

2−アクリロイルオキシエチルジメチルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルジエチルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルジプロピルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルジブチルホスフェート、2−アクリロイルオキシエチルジペンチルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシエチル)メチルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシエチル)エチルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシエチル)プロピルホスフェート、ビス(2−アクリロイルオキシエチル)ブチルホスフェート及びビス(2−アクリロイルオキシエチル)ペンチルホスフェート及びトリス(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフェート 2-Acryloyloxyethyl dimethyl phosphate, 2-acryloyloxyethyl diethyl phosphate, 2-acryloyloxyethyl dipropyl phosphate, 2-acryloyloxyethyl dibutyl phosphate, 2-acryloyloxyethyl dipentyl phosphate, bis (2-acryloyloxyethyl) methyl Phosphate, bis (2-acryloyloxyethyl) ethyl phosphate, bis (2-acryloyloxyethyl) propyl phosphate, bis (2-acryloyloxyethyl) butyl phosphate and bis (2-acryloyloxyethyl) pentyl phosphate and tris (2-) Acryloyloxyethyl) phosphate

≪ホスホン酸エステル≫
トリメチル ホスホノフォルメート、メチル ジエチルホスホノフォルメート、メチルジプロピルホスホノフォルメート、メチル ジブチルホスホノフォルメート、トリエチルホスホノフォルメート、エチル ジメチルホスホノフォルメート、エチル ジプロピルホスホノフォルメート、エチル ジブチルホスホノフォルメート、トリプロピル ホスホノフォルメート、プロピル ジメチルホスホノフォルメート、プロピル ジエチルホスホノフォルメート、プロピル ジブチルホスホノフォルメート、トリブチル ホスホノフォルメート、ブチル ジメチルホスホノフォルメート、ブチル ジエチルホスホノフォルメート、ブチル ジプロピルホスホノフォルメート、メチル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート、エチル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート、プロピル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート、ブチル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノフォルメート、トリメチル ホスホノアセテート、メチル ジエチルホスホノアセテート、メチル ジプロピルホスホノアセテート、メチル ジブチルホスホノアセテート、トリエチル ホスホノアセテート、エチル ジメチルホスホノアセテート、エチル ジプロピルホスホノアセテート、エチル ジブチルホスホノアセテート、トリプロピル ホスホノアセテート、プロピル ジメチルホスホノアセテート、プロピル ジエチルホスホノアセテート、プロピル
ジブチルホスホノアセテート、トリブチル ホスホノアセテート、ブチル ジメチルホスホノアセテート、ブチル ジエチルホスホノアセテート、ブチル ジプロピルホスホノアセテート、メチル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート、エチル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート、プロピル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート、ブチル ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノアセテート、アリル ジメチルホスホノアセテート、アリル
ジエチルホスホノアセテート、2−プロピニル ジメチルホスホノアセテート、2−プロピニル ジエチルホスホノアセテート、トリメチル 3−ホスホノプロピオネート、メチル 3−(ジエチルホスホノ)プロピオネート、メチル 3−(ジプロピルホスホノ)プロピオネート、メチル 3−(ジブチルホスホノ)プロピオネート、トリエチル 3−ホスホノプロピオネート、エチル 3−(ジメチルホスホノ)プロピオネート、エチル 3−(ジプロピルホスホノ)プロピオネート、エチル 3−(ジブチルホスホノ)プロピオネート、トリプロピル 3−ホスホノプロピオネート、プロピル 3−(ジメチルホスホノ)プロピオネート、プロピル 3−(ジエチルホスホノ)プロピオネート、プロピル
3−(ジブチルホスホノ)プロピオネート、トリブチル 3−ホスホノプロピオネート、ブチル 3−(ジメチルホスホノ)プロピオネート、ブチル 3−(ジエチルホスホノ)プロピオネート、ブチル 3−(ジプロピルホスホノ)プロピオネート、メチル 3−(ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノ)プロピオネート、エチル 3−(ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノ)プロピオネート、プロピル 3−(ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノ)プロピオネート、ブチル 3−(ビス(2,2,2−トリフルオロエチル)ホスホノ)プロピオネート、トリメチル 4−ホ
スホノブチレート、メチル 4−(ジエチルホスホノ)ブチレート、メチル 4−(ジプロピルホスホノ)ブチレート、メチル 4−(ジブチルホスホノ)ブチレート、トリエチル 4−ホスホノブチレート、エチル 4−(ジメチルホスホノ)ブチレート、エチル 4−(ジプロピルホスホノ)ブチレート、エチル 4−(ジブチルホスホノ)ブチレート、トリプロピル 4−ホスホノブチレート、プロピル 4−(ジメチルホスホノ)ブチレート、プロピル 4−(ジエチルホスホノ)ブチレート、プロピル 4−(ジブチルホスホノ)ブチレート、トリブチル 4−ホスホノブチレート、ブチル 4−(ジメチルホスホノ)ブチレート、ブチル 4−(ジエチルホスホノ)ブチレート、ブチル 4−(ジプロピルホスホノ)ブチレート等。
≪Phosphonate ester≫
Trimethylphosphonoformate, methyldiethylphosphonoformate, methyldipropylphosphonoformate, methyldibutylphosphonoformate, triethylphosphonoformate, ethyl dimethylphosphonoformate, ethyldipropylphosphonoformate, ethyl Dibutylphosphonoformate, tripropylphosphonoformate, propyl dimethylphosphonoformate, propyl diethylphosphonoformate, propyldibutylphosphonoformate, tributylphosphonoformate, butyl dimethylphosphonoformate, butyl diethylphospho Noformate, butyl dipropylphosphonoformate, methyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoformate, ethyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoformate, propyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoformate, butyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoformate, trimethylphosphonoacetate, methyldiethylphosphonoacetate, methyldipropylphosphono Acetate, methyldibutylphosphonoacetate, triethylphosphonoacetate, ethyl dimethylphosphonoacetate, ethyldipropylphosphonoacetate, ethyldibutylphosphonoacetate, tripropylphosphonoacetate, propyldimethylphosphonoacetate, propyldiethylphosphonoacetate, Propyldibutylphosphonoacetate, tributylphosphonoacetate, butyldimethylphosphonoacetate, butyldiethylphosphonoacetate, butyldipropylphosphonoacetate, methylbis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate, ethylbis ( 2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate, propyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate, butyl bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphonoacetate, allyldimethyl Phosphonoacetate, allyl diethylphosphonoacetate, 2-propynyl dimethylphosphonoacetate, 2-propynyl diethylphosphonoacetate, trimethyl 3-phosphonopropionate, methyl 3- (diethylphosphono) propionate, methyl 3- (di) Propylphosphono) Propylonate, methyl 3- (dibutylphosphono) propionate, triethyl 3-phosphonopropionate, ethyl 3- (dimethylphosphono) propionate, ethyl 3- (dipropylphosphono) propionate, ethyl 3- (dibutylphosphono) Propylonate, Tripropyl 3-phosphonopropionate, Propyl 3- (dimethylphosphono) propionate, Propyl 3- (diethylphosphono) propionate, Propyl 3- (dibutylphosphono) propionate, Tributyl 3-phosphonopropionate , Butyl 3- (dimethylphosphono) propionate, butyl 3- (diethylphosphono) propionate, butyl 3- (dipropylphosphono) propionate, methyl 3- (bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphono) Propionate, ethyl 3- (bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphono) propionate, propyl 3- (bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphono) propionate, butyl 3-(bis (2,2,2-trifluoroethyl) phosphono) 2,2-Trifluoroethyl) phosphono) propionate, trimethyl 4-phosphonobutylate, methyl 4- (diethylphosphono) butyrate, methyl 4- (dipropylphosphono) butyrate, methyl 4- (dibutylphosphono) butyrate , Triethyl 4-phosphonobutylate, ethyl 4- (dimethylphosphono) butyrate, ethyl 4- (dipropylphosphono) butyrate, ethyl 4- (dibutylphosphono) butyrate, tripropyl 4-phosphonobutylate, propyl 4- (Dimethylphosphono) butyrate, propyl 4- (diethylphosphono) butyrate, propyl 4- (dibutylphosphono) butyrate, tributyl 4-phosphonobutylate, butyl 4- (dimethylphosphono) butyrate, butyl 4- (Diethylphosphono) butyrate, butyl 4- (dipropylphosphono) butyrate, etc.

これらのうち、エネルギーデバイス特性向上の観点から、トリアリルホスフェート及びトリス(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、トリメチル ホスホノアセテート、トリエチル ホスホノアセテート、2−プロピニル ジメチルホスホノアセテート、2−プロピニル ジエチルホスホノアセテートが好ましい。
リン含有有機化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。リン含有有機化合物の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.4質量%以上、特に好ましくは0.6質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1.2質量%以下、最も好ましくは0.9質量%以下である。リン含有有機化合物の含有量がこの範囲であると、エネルギーデバイスの出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等を制御しやすい。
Of these, from the viewpoint of improving energy device characteristics, triallyl phosphate and tris (2-acryloyloxyethyl) phosphate, trimethylphosphonoacetate, triethylphosphonoacetate, 2-propynyldimethylphosphonoacetate, 2-propynyldiethylphosphonoacetate. Acetate is preferred.
As the phosphorus-containing organic compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the phosphorus-containing organic compound (total amount in the case of two or more kinds) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. 0.1% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, particularly preferably 0.6% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3 It is mass% or less, more preferably 2 mass% or less, particularly preferably 1.2 mass% or less, and most preferably 0.9 mass% or less. When the content of the phosphorus-containing organic compound is within this range, it is easy to control the output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, etc. of the energy device.

<1−4−7.シアノ基を有する有機化合物>
シアノ基を有する有機化合物としては、分子内にシアノ基を少なくとも1つ有しているシアノ基を有する有機化合物であれば、特に制限されない。中でも、2つまたは3つのシアノ基を有するシアノ基を有する有機化合物が好ましい。シアノ基を有する有機化合物を含有する本実施形態の非水系電解液を用いたエネルギーデバイスは、耐久特性を改善することができる。
シアノ基を有する有機化合物の具体例としては、以下を挙げることができる。
<1-4-7. Organic compounds with cyano groups>
The organic compound having a cyano group is not particularly limited as long as it is an organic compound having a cyano group having at least one cyano group in the molecule. Of these, an organic compound having a cyano group having two or three cyano groups is preferable. The energy device using the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment containing an organic compound having a cyano group can improve durability characteristics.
Specific examples of the organic compound having a cyano group include the following.

≪1つのシアノ基を有する化合物≫
プロピオニトリル、ブチロニトリル、ペンタンニトリル、ヘキサンニトリル、ヘプタンニトリル、オクタンニトリル、ペラルゴノニトリル、デカンニトリル、ウンデカンニトリル、ドデカンニトリル、シクロペンタンカルボニトリル、シクロヘキサンカルボニトリル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、クロトノニトリル、3−メチルクロトノニトリル、2−メチル−2−ブテン二トリル、2−ペンテンニトリル、2−メチル−2−ペンテンニトリル、3−メチル−2−ペンテンニトリル及び2−ヘキセンニトリル;
<< Compound with one cyano group >>
Propionitrile, butyronitrile, pentanenitrile, hexanenitrile, heptanenitrile, octanenitrile, perargononitrile, decanenitrile, undecanenitrile, dodecanenitrile, cyclopentanecarbonitrile, cyclohexanecarbonitrile, acrylonitrile, methacrylonitrile, crotononitrile 3-Methylcrotononitrile, 2-methyl-2-butennitril, 2-pentenenitrile, 2-methyl-2-pentenenitrile, 3-methyl-2-pentenenitrile and 2-hexenenitrile;

≪2つのシアノ基を有する化合物≫
マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル、メチルマロノニトリル、エチルマロノニトリル、イソプロピルマロノニトリル、tert−ブチルマロノニトリル、メチルスクシノニトリル、2,2−ジメチルスクシノニトリル、2,3−ジメチルスクシノニトリル、2,3,3−トリメチルスクシノニトリル、2,2,3,3−テトラメチルスクシノニトリル、2,3−ジエチル−2,3−ジメチルスクシノニトリル、2,2−ジエチル−3,3−ジメチルスクシノニトリル、ビシクロヘキシル−1,1−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−2,2−ジカルボニトリル、ビシクロヘキシル−3,3−ジカルボニトリル、2,5−ジメチル−2,5−
ヘキサンジカルボニトリル、2,3−ジイソブチル−2,3−ジメチルスクシノニトリル、2,2−ジイソブチル−3,3−ジメチルスクシノニトリル、2−メチルグルタロニトリル、2,3−ジメチルグルタロニトリル、2,4−ジメチルグルタロニトリル、2,2,3,3−テトラメチルグルタロニトリル、2,2,4,4−テトラメチルグルタロニトリル、2,2,3,4−テトラメチルグルタロニトリル、2,3,3,4−テトラメチルグルタロニトリル、マレオニトリル、フマロニトリル、1,4−ジシアノペンタン、2,6−ジシアノヘプタン、2,7−ジシアノオクタン、2,8−ジシアノノナン、1,6−ジシアノデカン、1,2−ジジアノベンゼン、1,3−ジシアノベンゼン、1,4−ジシアノベンゼン、3,3’−(エチレンジオキシ)ジプロピオニトリル、3,3’−(エチレンジチオ)ジプロピオニトリル及び3,9−ビス(2−シアノエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン;
≪Compound with two cyano groups≫
Marononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecandinitrile, dodecandinitrile, methylmalononitrile, ethylmalononitrile, isopropylmalononitrile, tert-butylmalononitrile, methylsuccinonitrile , 2,2-Dimethylsuccinonitrile, 2,3-dimethylsuccinonitrile, 2,3,3-trimethylsuccinonitrile, 2,2,3,3-tetramethylsuccinonitrile, 2,3-diethyl- 2,3-Dimethylsuccinonitrile, 2,2-diethyl-3,3-dimethylsuccinonitrile, bicyclohexyl-1,1-dicarbonitrile, bicyclohexyl-2,2-dicarbonitrile, bicyclohexyl-3 , 3-Dicarbonitrile, 2,5-dimethyl-2,5-
Hexadicarbonitrile, 2,3-diisobutyl-2,3-dimethylsuccinonitrile, 2,2-diisobutyl-3,3-dimethylsuccinonitrile, 2-methylglutaronitrile, 2,3-dimethylglutaronitrile , 2,4-Dimethylglutaronitrile, 2,2,3,3-tetramethylglutaronitrile, 2,2,4,4-tetramethylglutaronitrile, 2,2,3,4-tetramethylglutaronitrile Nitrile, 2,3,3,4-tetramethylglutaronitrile, maleonitrile, fumaronitrile, 1,4-dicyanopentane, 2,6-dicyanoheptan, 2,7-dicyanooctane, 2,8-dicyanononane, 1,6 -Dicyanodecane, 1,2-didianobenzene, 1,3-dicyanobenzene, 1,4-dicyanobenzene, 3,3'-(ethylenedioxy) dipropionitrile, 3,3'-(ethylenedithio) dipro Pionitrile and 3,9-bis (2-cyanoethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane;

≪3つのシアノ基を有する化合物≫
トリス(2−シアノエチル)アミン、1,2,3−プロパントリカルボニトル、1,2,3−ブタントリカルボニトル、1,2,3−ペンタントリカルボニトル、1,3,4−ペンタントリカルボニトル、1,3,5−ペンタントリカルボニトル、1,3,6−ペンタントリカルボニトル;
≪Compound with 3 cyano groups≫
Tris (2-cyanoethyl) amine, 1,2,3-propanetricarbonitol, 1,2,3-butanetricarbonitol, 1,2,3-pentanetricarbonitol, 1,3,4-pentanetricarbo Nittle, 1,3,5-pentane tricarbonitol, 1,3,6-pentane tricarbonitol;

これらのうち、マロノニトリル、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、アゼラニトリル、セバコニトリル、ウンデカンジニトリル、ドデカンジニトリル及び3,9−ビス(2−シアノエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、フマロニトリル、1,3,5−ペンタントリカルボニトルがエネルギーデバイスの高温保存耐久特性向上の点から好ましい。更に、スクシノニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、ピメロニトリル、スベロニトリル、グルタロニトリル、3,9−ビス(2−シアノエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン及び1,3,5−ペンタントリカルボニトルは、エネルギーデバイスの高温保存耐久特性向上効果が特に優れ、また電極での副反応による劣化が少ないためにより好ましい。 Of these, malononitrile, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, azelanitrile, sebaconitrile, undecanenitrile, dodecanenitrile and 3,9-bis (2-cyanoethyl) -2,4,8,10 -Tetraoxaspiro [5,5] undecane, fumaronitrile, and 1,3,5-pentanetricarbonitol are preferable from the viewpoint of improving the high temperature storage durability characteristics of the energy device. In addition, succinonitrile, glutaronitrile, adiponitrile, pimeronitrile, suberonitrile, glutaronitrile, 3,9-bis (2-cyanoethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane and 1 , 3,5-Pentane tricarbonitol is more preferable because it has a particularly excellent effect of improving the high temperature storage durability characteristics of the energy device and is less deteriorated by a side reaction at the electrode.

シアノ基を有する有機化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。シアノ基を有する有機化合物の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.4質量%以上、特に好ましくは0.6質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1.2質量%以下、最も好ましくは0.9質量%以下である。シアノ基を有する有機化合物の含有量がこの範囲であると、エネルギーデバイスの出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等を制御しやすい。 As the organic compound having a cyano group, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the organic compound having a cyano group (total amount in the case of two or more kinds) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, based on 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, particularly preferably 0.6% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably. Is 3% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, particularly preferably 1.2% by mass or less, and most preferably 0.9% by mass or less. When the content of the organic compound having a cyano group is within this range, it is easy to control the output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, etc. of the energy device.

<1−4−8.式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物>
式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物としては、分子内に少なくとも1つのイソシアネート基を有する有機化合物であれば、特に制限されないが、イソシアネート基の数は、一分子中、好ましくは1以上4以下、より好ましくは2以上3以下、更に好ましくは2である。本実施形態の非水系電解液に、式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物を含有させることにより、エネルギーデバイスの耐久特性を改善することができる。
<1-4-8. Organic compounds having isocyanate groups other than the compounds represented by the formulas (1) and (2)>
The organic compound having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2) is not particularly limited as long as it is an organic compound having at least one isocyanate group in the molecule, but the number of isocyanate groups is not particularly limited. Is preferably 1 or more and 4 or less, more preferably 2 or more and 3 or less, and further preferably 2 in one molecule. By containing an organic compound having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2) in the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, the durability characteristics of the energy device can be improved.

式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物としては、以下を挙げることができる。
メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、プロピルイソシアネート、イソプロピルイソシアネート、ブチルイソシアネート、ターシャルブチルイソシアネート、ペンチルイソシアネートヘキシルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、エチニルイソシアネート、プロパルギルイソシアネート、フェニルイソシアネート、フロロフェニルイソシアネート等のイソシアネート基を1個有する有機化合物;
Examples of the organic compound having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2) include the following.
Isocyanate groups such as methyl isocyanate, ethyl isocyanate, propyl isocyanate, isopropyl isocyanate, butyl isocyanate, tarsal butyl isocyanate, pentyl isocyanate hexyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, vinyl isocyanate, allyl isocyanate, ethynyl isocyanate, propargyl isocyanate, phenyl isocyanate, fluorophenyl isocyanate, etc. Organic compound having one;

モノメチレンジイソシアネート、ジメチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、1,3−ジイソシアナトプロパン、1,4−ジイソシアナト−2−ブテン、1,4−ジイソシアナト−2−フルオロブタン、1,4−ジイソシアナト−2,3−ジフルオロブタン、1,5−ジイソシアナト−2−ペンテン、1,5−ジイソシアナト−2−メチルペンタン、1,6−ジイソシアナト−2−ヘキセン、1,6−ジイソシアナト−3−ヘキセン、1,6−ジイソシアナト−3−フルオロヘキサン、1,6−ジイソシアナト−3,4−ジフルオロヘキサン、トルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、1,2−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,2−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,3−ジイソシアナトシクロヘキサン、1,4−ジイソシアナトシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタン−1,1’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−2,2’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−3,3’−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ジイソシアン酸イソホロン、カルボニルジイソシアネート、1,4−ジイソシアナトブタン−1,4−ジオン、1,5−ジイソシアナトペンタン−1,5−ジオン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート等のイソシアネート基を2個有する有機化合物;等が挙げられる。 Monomethylene diisocyanate, dimethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 1,3-diisocyanate Natopropane, 1,4-diisocyanato-2-butene, 1,4-diisocyanato-2-fluorobutane, 1,4-diisocyanato-2,3-difluorobutane, 1,5-diisocyanato-2-pentene, 1,5 -Diisocyanato-2-methylpentane, 1,6-diisocyanato-2-hexene, 1,6-diisocyanato-3-hexene, 1,6-diisocyanato-3-fluorohexane, 1,6-diisocyanato-3,4-difluoro Hexane, toluenediisocyanate, xylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, 1,2-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,2-diisocyanatocyclohexane, 1,3-di Isocyanatocyclohexane, 1,4-diisocyanatocyclohexane, dicyclohexylmethane-1,1'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-2,2'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-3,3'-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4' -Diisocyanate, bicyclo [2.2.1] heptane-2,5-diylbis (methylisocyanate), bicyclo [2.2.1] heptane-2,6-diylbis (methylisocyanate), isophorone diisocyanate, carbonyl diisocyanate, 1,4-Diisocyanatobutane-1,4-dione, 1,5-diisocyanatopentane-1,5-dione, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethyl Organic compounds having two isocyanate groups, such as hexamethylene diisocyanate; and the like.

これらのうち、モノメチレンジイソシアネート、ジメチレンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、ノナメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ジイソシアン酸イソホロン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート等のイソシアネート基を2個有する有機化合物が保存特性向上の点から好ましく、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ジイソシアン酸イソホロン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートがより好ましく、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,5−ジイルビス(メチルイソシアネート)、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,6−ジイルビス(メチルイソシアネート)が更に好ましい。 Of these, monomethylene diisocyanate, dimethylene diisocyanate, trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, nonamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, dicyclohexylmethane -4,4'-diisocyanate, bicyclo [2.2.1] heptane-2,5-diylbis (methylisocyanate), bicyclo [2.2.1] heptane-2,6-diylbis (methylisocyanate), diisocyanate Organic compounds having two isocyanate groups, such as isophorone, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, and 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, are preferable from the viewpoint of improving storage characteristics. Dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, bicyclo [2.2.1] heptane-2,5-diylbis (methylisocyanate), bicyclo [2.2.1] heptane-2,6-diylbis (methylisocyanate), Isophorone diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate are more preferable, dicyclohexylmethane-4,4'-diisocyanate, bicyclo [2.2.1]. ] Heptane-2,5-diylbis (methylisocyanate), bicyclo [2.2.1] heptane-2,6-diylbis (methylisocyanate) are more preferable.

式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物は
、分子内に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物から誘導される三量体化合物、又はそれに多価アルコールを付加した脂肪族ポリイソシアネートであってもよい。例えば、以下に示す式(2−6−1)〜(2−6−4)の基本構造で示されるビウレット、イソシアヌレート、アダクト及び二官能のタイプの変性ポリイソシアネート等が挙げられる。
The organic compound having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2) is a trimeric compound derived from a compound having at least two isocyanate groups in the molecule, or a polyhydric alcohol thereof. It may be an aliphatic polyisocyanate to which is added. For example, biuret, isocyanurate, adduct and bifunctional type modified polyisocyanate represented by the basic structures of the following formulas (2-6-1) to (2-6-4) can be mentioned.

Figure 2021082556
Figure 2021082556

Figure 2021082556
Figure 2021082556

Figure 2021082556
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Figure 2021082556
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式(2−6−1)〜(2−6−4)中、R及びR’はそれぞれ独立して任意の2価または3価の炭化水素基である(例えば、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基)である。
分子内に少なくとも2個のイソシアネート基を有する有機化合物には、ブロック剤でブロックして保存安定性を高めた、いわゆるブロックイソシアネートも含まれる。ブロック剤には、アルコール類、フェノール類、有機アミン類、オキシム類、ラクタム類を挙げることができ、具体的には、n−ブタノール、フェノール、トリブチルアミン、ジエチルエタノールアミン、メチルエチルケトキシム、ε−カプロラクタム等を挙げることができる。
In formulas (2-6-1) to (2-6-4), R and R'are independently arbitrary divalent or trivalent hydrocarbon groups (for example, tetramethylene group and hexamethylene group). ).
Organic compounds having at least two isocyanate groups in the molecule also include so-called blocked isocyanate, which is blocked with a blocking agent to improve storage stability. Examples of the blocking agent include alcohols, phenols, organic amines, oximes, and lactams. Specifically, n-butanol, phenol, tributylamine, diethylethanolamine, methylethylketoxim, and ε-caprolactam. And so on.

式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物に基づく反応を促進し、より高い効果を得る目的で、ジブチルスズジラウレート等のような金属触媒や、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7のようなアミン系触媒等を併用することも好ましい。
式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、0.001質量%以上であることができ、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上であり、また、10質量%以下であることができ、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。式(1)及び式(2)で表される化合物以外のイソシアネート基を有する有機化合物の含有量がこの範囲であれば、エネルギーデバイスの出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等を制御しやすい。
For the purpose of promoting reactions based on organic compounds having isocyanate groups other than the compounds represented by the formulas (1) and (2) and obtaining higher effects, metal catalysts such as dibutyltin dilaurate and 1,8 It is also preferable to use an amine-based catalyst such as −diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 in combination.
As the organic compound having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2), one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the organic compound having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2) (total amount in the case of two or more kinds) is 0.001% by mass in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. % Or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, and 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably. Is 3% by mass or less. If the content of the organic compound having an isocyanate group other than the compounds represented by the formulas (1) and (2) is within this range, the output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, and high temperature storage characteristics of the energy device Etc. are easy to control.

<1−4−9.ケイ素含有化合物>
本実施形態に係る非水系電解液においては、ケイ素含有化合物(以下、単に「ケイ素含有化合物」と表記することがある。)を含むことができる。ケイ素含有化合物としては、分子内に少なくとも1つのケイ素原子を有する化合物であれば、特に制限されない。非水系電解液にケイ素含有化合物を含有させることにより、エネルギーデバイスの耐久特性を改善することができる。
<1-4-9. Silicon-containing compounds>
The non-aqueous electrolyte solution according to the present embodiment may contain a silicon-containing compound (hereinafter, may be simply referred to as “silicon-containing compound”). The silicon-containing compound is not particularly limited as long as it is a compound having at least one silicon atom in the molecule. By including the silicon-containing compound in the non-aqueous electrolyte solution, the durability characteristics of the energy device can be improved.

ケイ素含有化合物としては、以下の化合物が挙げられる。
ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、ホウ酸トリス(トリメトキシシリル)、ホウ酸トリス(トリエチルシリル)、ホウ酸トリス(トリエトキシシリル)、ホウ酸トリス(ジメチルビニルシリル)及びホウ酸トリス(ジエチルビニルシリル)等のホウ酸化合物;
リン酸トリス(トリメチルシリル)、リン酸トリス(トリエチルシリル)、リン酸トリス(トリプロピルシリル)、リン酸トリス(トリフェニルシリル)、リン酸トリス(トリメトキシシリル)、リン酸トリス(トリエトキシシリル)、リン酸トリス(トリフエノキシシリル)、リン酸トリス(ジメチルビニルシリル)及びリン酸トリス(ジエチルビニルシリル)等のリン酸化合物;
Examples of the silicon-containing compound include the following compounds.
Tris borate (trimethylsilyl), tris borate (trimethoxysilyl), tris borate (triethylsilyl), tris borate (triethoxysilyl), tris borate (dimethylvinylsilyl) and tris borate (diethylvinylsilyl) Boric acid compounds such as;
Tris (trimethylsilyl) phosphate, Tris (triethylsilyl) phosphate, Tris (tripropylsilyl) phosphate, Tris (triphenylsilyl) phosphate, Tris (trimethoxysilyl) phosphate, Tris (triethoxysilyl) phosphate , Phosphoric acid compounds such as tris phosphate (triphenoxysilyl), tris phosphate (dimethylvinylsilyl) and trisphosphate (diethylvinylsilyl);

亜リン酸トリス(トリメチルシリル)、亜リン酸トリス(トリエチルシリル)、亜リン酸トリス(トリプロピルシリル)、亜リン酸トリス(トリフェニルシリル)、亜リン酸トリス(トリメトキシシリル)、亜リン酸トリス(トリエトキシシリル)、亜リン酸トリス(トリフエノキシシリル)、亜リン酸トリス(ジメチルビニルシリル)及び亜リン酸トリス(ジエチルビニルシリル)等の亜リン酸化合物;
メタンスルホン酸トリメチルシリル、テトラフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル等のスルホン酸化合物;
ヘキサメチルジシラン、ヘキサエチルジシラン、1,1,2,2−テトラメチルジシラン、1,1,2,2−テトラエチルジシラン、1,2−ジフェニルテトラメチルジシラン及び1,1,2,2−テトラフェニルジシラン等のジシラン化合物;
等が挙げられる。
Tris phosphite (trimethylsilyl), Tris phosphite (triethylsilyl), Tris phosphite (tripropylsilyl), Tris phosphite (triphenylsilyl), Tris phosphite (trimethoxysilyl), phosphorous acid Phosphorous acid compounds such as tris (triethoxysilyl), tris phosphite (triphenoxysilyl), tris phosphite (dimethylvinylsilyl) and tris phosphite (diethylvinylsilyl);
Sulfonic acid compounds such as trimethylsilyl methanesulfonic acid and trimethylsilyl tetrafluoromethanesulfonate;
Hexamethyldisilane, hexaethyldisilane, 1,1,2,2-tetramethyldisilane, 1,1,2,2-tetraethyldisilane, 1,2-diphenyltetramethyldisilane and 1,1,2,2-tetraphenyl Disilane compounds such as disilane;
And so on.

これらのうち、ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、リン酸トリス(トリメチルシリル)、亜リン酸トリス(トリメチルシリル)、メタンスルホン酸トリメチルシリル、テトラフルオロメタンスルホン酸トリメチルシリル、ヘキサメチルジシラン、ヘキサエチルジシラン、1,2−ジフェニルテトラメチルジシラン及び1,1,2,2−テトラフェニルジシランが好ましく、ホウ酸トリス(トリメチルシリル)、リン酸トリス(トリメチルシリル)、亜リン酸トリス(トリメチルシリル)及びヘキサメチルジシランがより好ましい。 Of these, tris borate (trimethylsilyl), tris phosphate (trimethylsilyl), tris phosphite (trimethylsilyl), trimethylsilyl methanesulfonate, trimethylsilyl tetrafluoromethanesulfonate, hexamethyldisilane, hexaethyldisilane, 1,2- Diphenyltetramethyldisilane and 1,1,2,2-tetraphenyldisilane are preferred, with tris borate (trimethylsilyl), tris phosphate (trimethylsilyl), tris phosphite (trimethylsilyl) and hexamethyldisilane being more preferred.

ケイ素含有化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。ケイ素含有化合物の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.3質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましく
は5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。ケイ素含有化合物の含有量がこの範囲であれば、エネルギーデバイスの出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等を制御しやすい。
As the silicon-containing compound, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio. The content of the silicon-containing compound (total amount in the case of two or more types) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0 in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. It is 3% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, and more preferably 3% by mass or less. When the content of the silicon-containing compound is within this range, it is easy to control the output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, etc. of the energy device.

<1−4−10.ホウ酸塩>
本実施形態において、ホウ酸塩は、分子内にホウ素原子を少なくとも1つ有している塩であれば、特に制限されない。ただしシュウ酸塩に該当するものは、1−4−10.ホウ酸塩ではなく、後述する1−4−11.シュウ酸塩に包含されるものとする。本実施形態の非水系電解液において、式(1)または式(2)表される化合物とホウ酸塩とを併用することによって、この電解液を用いたエネルギーデバイスにおいて、耐久特性を改善することができる。
<1-4-10. Borate>
In the present embodiment, the borate is not particularly limited as long as it is a salt having at least one boron atom in the molecule. However, those corresponding to oxalate are 1-4-10. Not borate, but 1-4-11. It shall be included in oxalate. In the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, by using the compound represented by the formula (1) or the formula (2) in combination with a borate, the durability characteristics of the energy device using this electrolyte solution are improved. Can be done.

ホウ酸塩におけるカウンターカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ルビジウム、セシウム、バリウム等が挙げられ、中でもリチウムが好ましい。
ホウ酸塩としては、リチウム塩が好ましく、含ホウ酸リチウム塩も好適に使用することができる。例えばLiBF、LiBFCF、LiBF、LiBF、LiBF(CF、LiBF(C、LiBF(CFSO、LiBF2(CSO等が挙げられる。中でも、LiBFがエネルギーデバイスの初期充放電効率と高温サイクル特性等を向上させる効果がある点からより好ましい。ホウ酸塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Examples of the counter cation in the borate include lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, rubidium, cesium, barium and the like, and lithium is preferable.
As the borate, a lithium salt is preferable, and a lithium borate-containing salt can also be preferably used. For example, LiBF 4 , LiBF 3 CF 3 , LiBF 3 C 2 F 5 , LiBF 3 C 3 F 7 , LiBF 2 (CF 3 ) 2 , LiBF 2 (C 2 F 5 ) 2 , LiBF 2 (CF 3 SO 2 ) 2 , LiBF2 (C 2 F 5 SO 2 ) 2 and the like. Above all, LiBF 4 is more preferable because it has an effect of improving the initial charge / discharge efficiency and high temperature cycle characteristics of the energy device. As the borate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.

ホウ酸塩の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.05質量%以上であり、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上、特に好ましくは0.4質量%以上であり、また、通常10.0質量%以下であり、好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは3.0質量%以下、更に好ましくは2.0質量%以下、特に好ましくは1.0質量%以下である。ホウ酸塩の含有量がこの範囲内であると、エネルギーデバイスの負極の副反応が抑制され抵抗を上昇させにくい。 The content of borate (total amount in the case of two or more kinds) is usually 0.05% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, and more preferably 0 in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. .2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, particularly preferably 0.4% by mass or more, and usually 10.0% by mass or less, preferably 5.0% by mass or less. It is preferably 3.0% by mass or less, more preferably 2.0% by mass or less, and particularly preferably 1.0% by mass or less. When the borate content is within this range, the side reaction of the negative electrode of the energy device is suppressed and it is difficult to increase the resistance.

<1−4−11.シュウ酸塩>
本実施形態において、シュウ酸塩は、分子内に少なくとも1つのシュウ酸構造を有する化合物であれば、特に制限されない。本実施形態の非水系電解液において、式(1)または式(2)表される化合物とシュウ酸塩とを併用することによって、この電解液を用いたエネルギーデバイスにおいて、耐久特性を改善することができる。
シュウ酸塩としては、以下に示す式(9)で表される金属塩が好ましい。この塩は、オキサラト錯体をアニオンとする塩である。
<1-4-11. Oxalate>
In the present embodiment, the oxalate is not particularly limited as long as it is a compound having at least one oxalic acid structure in the molecule. In the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, by using the compound represented by the formula (1) or the formula (2) in combination with oxalate, the durability characteristics of the energy device using this electrolyte solution are improved. Can be done.
As the oxalate, a metal salt represented by the following formula (9) is preferable. This salt is a salt having an oxalate complex as an anion.

Figure 2021082556
Figure 2021082556

(式中、Mは、周期表における1族、2族及びアルミニウム(Al)からなる群より選ばれる元素であり、Mは、遷移金属、周期表の13族、14族及び15族からなる群より選ばれる元素であり、R91は、ハロゲン、炭素数1以上11以下のアルキル基及び炭素数1以上11以下のハロゲン置換アルキル基からなる群より選ばれる基であり、a及びbは正の整数であり、cは0又は正の整数であり、dは1〜3の整数である。)
は、本実施形態の非水系電解液をリチウム二次電池等のエネルギーデバイスに用い
たときのエネルギーデバイス特性の点から、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムが好ましく、リチウムが特に好ましい。
(In the formula, M 1 is an element selected from the group consisting of Group 1, Group 2 and aluminum (Al) in the periodic table, and M 2 is from the transition metal, Group 13, Group 14, and Group 15 of the periodic table. R 91 is an element selected from the group consisting of halogen, an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms and a halogen-substituted alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, and a and b are groups. It is a positive integer, c is 0 or a positive integer, and d is an integer 1-3.)
M 1 is preferably lithium, sodium, potassium, magnesium, or calcium, and lithium is particularly preferable, from the viewpoint of energy device characteristics when the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment is used for an energy device such as a lithium secondary battery.

は、リチウム二次電池、リチウムイオンキャパシタ等のリチウム系エネルギーデバイスに用いる場合の電気化学的安定性の点で、ホウ素及びリンが特に好ましい。
91としては、フッ素、塩素、メチル基、トリフルオロメチル基、エチル基、ペンタフルオロエチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられ、フッ素、トリフルオロメチル基が好ましい。
M 2 is particularly preferably boron and phosphorus in terms of electrochemical stability when used in lithium-based energy devices such as lithium secondary batteries and lithium ion capacitors.
Examples of R 91 include fluorine, chlorine, methyl group, trifluoromethyl group, ethyl group, pentafluoroethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group and the like. A trifluoromethyl group is preferred.

式(9)で表される金属塩としては、以下が挙げられる。
リチウムジフルオロオキサラトボレート及びリチウムビス(オキサラト)ボレート等のリチウムオキサラトボレート塩類;
リチウムテトラフルオロオキサラトホスフェート、リチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェート、リチウムトリス(オキサラト)ホスフェート等のリチウムオキサラトホスフェート塩類;
これらのうち、リチウムビス(オキサラト)ボレート及びリチウムジフルオロビス(オキサラト)ホスフェートが好ましく、リチウムビス(オキサラト)ボレートがより好ましい。
Examples of the metal salt represented by the formula (9) include the following.
Lithium oxalate borate salts such as lithium difluorooxalate borate and lithium bis (oxalate) borate;
Lithium oxalate phosphate salts such as lithium tetrafluorooxalat phosphate, lithium difluorobis (oxalate) oxalate, lithium tris (oxalate) oxalate;
Of these, lithium bis (oxalate) borate and lithium difluorobis (oxalate) phosphate are preferable, and lithium bis (oxalate) borate is more preferable.

シュウ酸塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
シュウ酸塩の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.001質量%以上であり、好ましくは0.01質量%以上、より好ましくは0.1質量%以上、特に好ましくは0.3質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。シュウ酸塩の含有量がこの範囲にあると、エネルギーデバイスの出力特性、負荷特性、低温特性、サイクル特性、高温保存特性等を制御しやすい。
As the oxalate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The content of oxalate (total amount in the case of two or more kinds) is usually 0.001% by mass or more, preferably 0.01% by mass or more, and more preferably 0 in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. .1% by mass or more, particularly preferably 0.3% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less. , Particularly preferably 1% by mass or less. When the oxalate content is in this range, it is easy to control the output characteristics, load characteristics, low temperature characteristics, cycle characteristics, high temperature storage characteristics, etc. of the energy device.

<1−4−12.フルオロスルホン酸塩>
本実施形態におけるフルオロスルホン酸塩としては、分子内に少なくとも1つのフルオロスルホン酸構造を有している塩であれば、特に制限されない。本実施形態の非水系電解液において、上記式(1)または式(2)表される化合物とフルオロスルホン酸塩とを併用することにより、この電解液を用いたエネルギーデバイスにおいて、耐久特性を改善することができる。
<1-4-12. Fluorosulfate>
The fluorosulfonate in the present embodiment is not particularly limited as long as it is a salt having at least one fluorosulfonic acid structure in the molecule. By using the compound represented by the above formula (1) or (2) in combination with the fluorosulfonate in the non-aqueous electrolyte solution of the present embodiment, the durability characteristics are improved in the energy device using this electrolyte solution. can do.

フルオロスルホン酸塩におけるカウンターカチオンは、特に制限されず、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム及び、NR131132133134(式中、R131〜R134は、各々独立に、水素原子又は炭素数1以上12以下の有機基である)で表されるアンモニウム等が挙げられる。上記アンモニウムのR131〜R134で表わされる炭素数1以上12以下の有機基は特に制限されず、例えば、フッ素原子で置換されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいシクロアルキル基、ハロゲン原子又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基、置換基を有していてもよい窒素原子含有複素環基等が挙げられる。中でもR131〜R134は、独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又は窒素原子含有複素環基等が好ましい。カウンターカチオンとしては、リチウム、ナトリウム、カリウムが好ましく、中でもリチウムが好ましい。 The counter cations in the fluorosulfonate are not particularly limited, and lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, barium, and NR 131 R 132 R 133 R 134 (in the formula, R 131 to R 134 are Independently, ammonium represented by a hydrogen atom or an organic group having 1 to 12 carbon atoms) can be mentioned. The organic group having 1 to 12 carbon atoms represented by R 131 to R 134 of the ammonium is not particularly limited, and is, for example, substituted with an alkyl group which may be substituted with a fluorine atom, a halogen atom or an alkyl group. Examples thereof include a cycloalkyl group, an aryl group which may be substituted with a halogen atom or an alkyl group, a nitrogen atom-containing heterocyclic group which may have a substituent, and the like. Among them, R 131 to R 134 are independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, a nitrogen atom-containing heterocyclic group or the like. As the counter cation, lithium, sodium and potassium are preferable, and lithium is particularly preferable.

フルオロスルホン酸塩としては、フルオロスルホン酸リチウム、フルオロスルホン酸ナトリウム、フルオロスルホン酸カリウム、フルオロスルホン酸ルビジウム、フルオロスル
ホン酸セシウム等が挙げられ、フルオロスルホン酸リチウムが好ましい。リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド等のフルオロスルホン酸構造を有するイミド塩もフルオロスルホン酸塩として使用することができる。
Examples of the fluorosulfonate include lithium fluorosulfonate, sodium fluorosulfonate, potassium fluorosulfonate, rubidium fluorosulfonate, cesium fluorosulfonate, and the like, and lithium fluorosulfonate is preferable. An imide salt having a fluorosulfonic acid structure such as lithium bis (fluorosulfonyl) imide can also be used as the fluorosulfonate.

フルオロスルホン酸塩は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
フルオロスルホン酸塩の含有量(2種以上の場合は合計量)は、非水系電解液100質量%中、通常0.05質量%以上であり、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.2質量%以上、更に好ましくは0.3質量%以上、特に好ましくは0.4質量%以上であり、また、通常10質量%以下であり、好ましくは8質量%以下、より好ましくは5質量%以下、更に好ましくは2質量%以下、特に好ましくは1質量%以下である。フルオロスルホン酸塩の含有量がこの範囲内であると、エネルギーデバイス中での副反応が生じにくく、抵抗を上昇させにくい。
As the fluorosulfonate, one type may be used alone, or two or more types may be used in combination in any combination and ratio.
The content of the fluorosulfonate (total amount in the case of two or more kinds) is usually 0.05% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. 0.2% by mass or more, more preferably 0.3% by mass or more, particularly preferably 0.4% by mass or more, and usually 10% by mass or less, preferably 8% by mass or less, more preferably 5 It is mass% or less, more preferably 2 mass% or less, and particularly preferably 1 mass% or less. When the content of the fluorosulfonate is within this range, side reactions in the energy device are unlikely to occur and resistance is unlikely to increase.

<1−4−13.その他の助剤>
本発明の一実施形態に係る非水系電解液には、公知のその他の助剤を用いることができる。その他の助剤としては、
エリスリタンカーボネート、スピロ−ビス−ジメチレンカーボネート、メトキシエチル−メチルカーボネート等のカーボネート化合物;
ビフェニル、アルキルビフェニル、ターフェニル、ターフェニルの部分水素化体、シクロヘキシルベンゼン、t−ブチルベンゼン、t−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル、ジベンゾフラン、ジフェニルシクロヘキサン、1,1,3−トリメチル−3−フェニルインダン等の芳香族化合物;
2−フルオロビフェニル、o−シクロヘキシルフルオロベンゼン、p−シクロヘキシルフルオロベンゼン等の上記芳香族化合物の部分フッ素化物;
2,4−ジフルオロアニソール、2,5−ジフルオロアニソール、2,6−ジフルオロアニソール、3,5−ジフルオロアニソール等の含フッ素アニソール化合物等;
3−プロピルフェニルアセテート、2−エチルフェニルアセテート、ベンジルフェニルアセテート、メチルフェニルアセテート、ベンジルアセテート、フェネチルフェニルアセテート等の芳香族アセテート類;
ジフェニルカーボネート、メチルフェニルカーボネート等の芳香族カーボネート類;
無水コハク酸、無水グルタル酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水グルタコン酸、無水イタコン酸、無水ジグリコール酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物及びフェニルコハク酸無水物等のカルボン酸無水物;
3,9−ジビニル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン等のスピロ化合物;
N,N−ジメチルメタンスルホンアミド、N,N−ジエチルメタンスルホンアミド等の含硫黄化合物;
亜リン酸トリメチル、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリフェニル、ジメチルホスフィン酸メチル、ジエチルホスフィン酸エチル、トリメチルホスフィンオキシド、トリエチルホスフィンオキシド等の含燐化合物;
1−メチル−2−ピロリジノン、1−メチル−2−ピペリドン、3−メチル−2−オキサゾリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及びN−メチルスクシンイミド等の含窒素化合物;
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、シクロヘプタン等の炭化水素化合物;
<1-4-13. Other auxiliaries>
Other known auxiliaries can be used in the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention. Other auxiliaries include
Carbonate compounds such as erythritan carbonate, spiro-bis-dimethylene carbonate, methoxyethyl-methyl carbonate;
Biphenyl, alkylbiphenyl, terphenyl, partially hydride of terphenyl, cyclohexylbenzene, t-butylbenzene, t-amylbenzene, diphenyl ether, dibenzofuran, diphenylcyclohexane, 1,1,3-trimethyl-3-phenylindane, etc. Aromatic compounds;
Partially fluorinated compounds of the above aromatic compounds such as 2-fluorobiphenyl, o-cyclohexylfluorobenzene, p-cyclohexylfluorobenzene;
Fluorine-containing anisole compounds such as 2,4-difluoroanisole, 2,5-difluoroanisole, 2,6-difluoroanisole, and 3,5-difluoroanisole;
Aromatic acetates such as 3-propylphenylacetate, 2-ethylphenylacetate, benzylphenylacetate, methylphenylacetate, benzylacetate, phenethylphenylacetate;
Aromatic carbonates such as diphenyl carbonate and methylphenyl carbonate;
Succinic anhydride, glutaric anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, itaconic anhydride, diglycolic anhydride, cyclohexanedicarboxylic acid anhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, phenylsuccinic anhydride, etc. Carbonic Acid Anhydride;
Spiro compounds such as 3,9-divinyl-2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane;
Sulfur-containing compounds such as N, N-dimethylmethanesulfonamide and N, N-diethylmethanesulfonamide;
Phosphorus-containing trimethyl phosphite, triethyl phosphite, triphenyl phosphite, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, triphenyl phosphate, methyl dimethylphosphine oxide, ethyl diethylphosphine oxide, trimethylphosphine oxide, triethylphosphine oxide, etc. Compound;
Nitrogen-containing compounds such as 1-methyl-2-pyrrolidinone, 1-methyl-2-piperidone, 3-methyl-2-oxazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and N-methylsuccinimide;
Hydrocarbon compounds such as heptane, octane, nonane, decane, cycloheptane;

ペンタフルオロフェニルメタンスルホネート、ペンタフルオロフェニルトリフルオロメタンスルホネート、酢酸ペンタフルオロフェニル、トリフルオロ酢酸ペンタフルオロフェニル、メチルペンタフルオロフェニルカーボネート、リチウム エチル メチルオキシカル
ボニルホスホネート、リチウム エチル エチルオキシカルボニルホスホネート、リチウム エチル 2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウム エチル 1−メチル−2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウム エチル 1,1−ジメチル−2−プロピニルオキシカルボニルホスホネート、リチウム メチル スルフェート、リチウム エチル スルフェート、リチウム 2−プロピニル スルフェート、リチウム 1−メチル−2−プロピニル スルフェート、リチウム 1,1−ジメチル−2−プロピニル スルフェート、リチウム 2,2,2−トリフルオロエチル スルフェート、メチル トリメチルシリル スルフェート、エチル トリメチルシリル スルフェート、2−プロピニル トリメチルシリル スルフェート、ジリチウム エチレン ジスルフェート、2−ブチン−1,4−ジイル ジメタンスルホネート、2−ブチン−1,4−ジイル ジエタンスルホネート、2−ブチン−1,4−ジイル ジホルメート、2−ブチン−1,4−ジイル ジアセテート、2−ブチン−1,4−ジイル ジプロピオネート、4−ヘキサジイン−1,6−ジイル ジメタンスルホネート、2−プロピニル メタンスルホネート、1−メチル−2−プロピニル メタンスルホネート、1,1−ジメチル−2−プロピニル メタンスルホネート、2−プロピニル エタンスルホネート、2−プロピニル
ビニルスルホネート、メチル 2−プロピニル カーボネート、エチル 2−プロピニル カーボネート、ビス(2−プロピニル) カーボネート、メチル 2−プロピニル オギザレート、エチル 2−プロピニル オギザレート、ビス(2−プロピニル)オギザレート、2−プロピニル アセテート、2−プロピニル ホルメート、2−プロピニル メタクリレート、ジ(2−プロピニル) グルタレート、2,2−ジオキシド−1,2−オキサチオラン−4−イル アセテート、2,2−ジオキシド−1,2−オキサチオラン−4−イル プロピオネート、5−メチル−1,2−オキサチオラン−4−オン 2,2−ジオキシド、5、5−ジメチル−1,2−オキサチオラン−4−オン 2,2−ジオキシド、2−イソシアナトエチル アクリレート、2−イソシアナトエチル メタクリレート、2−イソシアナトエチル クロトネート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル
アクリレート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル メタクリレート、2−(2−イソシアナトエトキシ)エチル クロトネート、2−アリル無水こはく酸、2−(1−ペンテン−3−イル)無水こはく酸、2−(1−ヘキセン−3−イル)無水こはく酸、2−(1−ヘプテン−3−イル)無水こはく酸、2−(1−オクテン−3−イル)無水こはく酸、2−(1−ノネン−3−イル)無水こはく酸、2−(3−ブテン−2−イル)無水こはく酸、2−(2−メチルアリル)無水こはく酸、2−(3−メチル−3−ブテン−2−イル)無水こはく酸;等が挙げられる。
Pentafluorophenyl methanesulfonate, pentafluorophenyl trifluoromethanesulfonate, pentafluorophenyl acetate, pentafluoroacetate pentafluorophenyl, methyl pentafluorophenyl carbonate, lithium ethyl methyloxycarbonylphosphonate, lithium ethyl ethyloxycarbonylphosphonate, lithium ethyl 2-propynyl Oxycarbonylphosphonate, lithium ethyl 1-methyl-2-propynyloxycarbonylphosphonate, lithium ethyl 1,1-dimethyl-2-propynyloxycarbonylphosphonate, lithium methyl sulphate, lithium ethyl sulphate, lithium 2-propynyl sulphate, lithium 1-methyl -2-Propinyl sulphate, lithium 1,1-dimethyl-2-propynyl sulphate, lithium 2,2,2-trifluoroethyl sulphate, methyl trimethylsilyl sulphate, ethyl trimethylsilyl sulphate, 2-propynyl trimethylsilyl sulphate, dilithium ethylene disulfate, 2- Butin-1,4-diyl dimethanesulfonate, 2-butin-1,4-diyldiethanesulfonate, 2-butin-1,4-diyldiformate, 2-butin-1,4-diyldiacetate, 2-butin -1,4-diyl dipropionate, 4-hexadiyne-1,6-diyl dimethanesulfonate, 2-propynyl methanesulfonate, 1-methyl-2-propynyl methanesulfonate, 1,1-dimethyl-2-propynyl methanesulfonate, 2 -Propinyl ethane sulfonate, 2-propynyl vinyl sulfonate, methyl 2-propynyl carbonate, ethyl 2-propynyl carbonate, bis (2-propynyl) carbonate, methyl 2-propynyl oxalate, ethyl 2-propynyl oxalate, bis (2-propynyl) oxalate , 2-Propinyl acetate, 2-Propinyl formate, 2-Propinyl methacrylate, Di (2-Propinyl) glutarate, 2,2-Dioxide-1,2-oxathiolan-4-yl acetate, 2,2-Dioxide-1,2 -Oxatiolan-4-yl propionate, 5-methyl-1,2-oxathiolan-4-one 2,2 -Dioxide, 5,5-dimethyl-1,2-oxathiolane-4-one 2,2-dioxide, 2-isocyanatoethyl acrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl crotonate, 2- (2- (2-) Isocyanatoethoxy) ethyl acrylate, 2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl methacrylate, 2- (2-isocyanatoethoxy) ethyl crotonate, 2-allyl anhydride succinic acid, 2- (1-pentene-3-yl) anhydrous Succinic acid, 2- (1-hexene-3-yl) anhydrous succinic acid, 2- (1-heptene-3-yl) sulphate anhydride, 2- (1-octene-3-yl) sulphate anhydride, 2- (1-Nonene-3-yl) Isocyanate, 2- (3-Buten-2-yl) Isocyanate, 2- (2-Methylallyl) Isocyanate, 2- (3-Methyl-3-butene- 2-Il) Isocyanate succinic acid; and the like.

これらは1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらの助剤を添加することにより、エネルギーデバイスの高温保存後の容量維持特性やサイクル特性を向上させることができる。 These may be used alone or in combination of two or more. By adding these auxiliaries, the capacity retention characteristics and cycle characteristics of the energy device after high temperature storage can be improved.

その他の助剤の含有量は、特に制限されず、本発明の効果を著しく損なわない限り任意である。その他の助剤は、非水系電解液100質量%中、好ましくは、0.01質量%以上であり、また、5質量%以下である。その他の助剤の含有量がこの範囲であれば、その他の助剤の効果が十分に発現させやすく、高負荷放電特性等のエネルギーデバイスの特性が低下するといった事態も回避しやすい。その他の助剤の含有量は、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.2質量%以上であり、また、より好ましくは3質量%以下、更に好ましくは1質量%以下である。 The content of other auxiliaries is not particularly limited and is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. The other auxiliary agent is preferably 0.01% by mass or more and 5% by mass or less in 100% by mass of the non-aqueous electrolyte solution. When the content of the other auxiliary agent is within this range, the effect of the other auxiliary agent is likely to be sufficiently exhibited, and it is easy to avoid a situation in which the characteristics of the energy device such as the high load discharge characteristic are deteriorated. The content of the other auxiliary agent is more preferably 0.1% by mass or more, further preferably 0.2% by mass or more, still more preferably 3% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less. ..

<1−5.非水系電解液の製造方法>
非水系電解液は、前述の非水系溶媒に、電解質と、特定のジイソシアネート化合物と、必要に応じて前述の「助剤」などを溶解することにより調製することができる。
<1-5. Manufacturing method of non-aqueous electrolyte solution>
The non-aqueous electrolyte solution can be prepared by dissolving an electrolyte, a specific diisocyanate compound, and, if necessary, the above-mentioned "auxiliary agent" in the above-mentioned non-aqueous solvent.

非水系電解液を調製するに際しては、非水系電解液の各原料、すなわち、リチウム塩等
の電解質、特定シラン、非水系溶媒、式(1)及び式(2)で表される化合物、その他添加剤等は、予め脱水しておくことが好ましい。脱水の程度としては、通常50質量ppm以下、好ましくは30質量ppm以下となるまで脱水することが望ましい。
When preparing the non-aqueous electrolyte solution, each raw material of the non-aqueous electrolyte solution, that is, an electrolyte such as a lithium salt, a specific silane, a non-aqueous solvent, a compound represented by the formulas (1) and (2), and other additions are added. It is preferable that the agent and the like are dehydrated in advance. As for the degree of dehydration, it is desirable to dehydrate until it is usually 50 mass ppm or less, preferably 30 mass ppm or less.

非水系電解液中の水分を除去することで、水の電気分解、水とリチウム金属との反応、リチウム塩の加水分解等が生じ難くなる。脱水の手段としては特に制限はないが、例えば、脱水する対象が非水系溶媒等の液体の場合は、モレキュラーシーブ等の乾燥剤を用いればよい。また脱水する対象が電解質等の固体の場合は、分解が起きる温度未満で加熱して乾燥させればよい。 By removing the water content in the non-aqueous electrolyte solution, electrolysis of water, reaction between water and lithium metal, hydrolysis of lithium salt, etc. are less likely to occur. The means for dehydration is not particularly limited, but for example, when the object to be dehydrated is a liquid such as a non-aqueous solvent, a desiccant such as molecular sieve may be used. When the object to be dehydrated is a solid such as an electrolyte, it may be heated and dried at a temperature lower than the temperature at which decomposition occurs.

<2.非水系電解液を用いたエネルギーデバイス>
非水系電解液を用いたエネルギーデバイスは、金属イオンを吸蔵または放出可能な複数の電極と、以上説明した非水系電解液とを備えるものである。エネルギーデバイスの種類としては、一次電池、二次電池、リチウムイオンキャパシタをはじめとする金属イオンキャパシタが具体例として挙げられる。中でも、一次電池または二次電池が好ましく、二次電池が特に好ましい。なお、これらのエネルギーデバイスに用いられる非水系電解液は、高分子やフィラー等で疑似的に固体化された、所謂ゲル電解質であることも好ましい。以下、当該エネルギーデバイスについて説明する。
<2. Energy device using non-aqueous electrolyte solution>
An energy device using a non-aqueous electrolyte solution includes a plurality of electrodes capable of storing or releasing metal ions, and the non-aqueous electrolyte solution described above. Specific examples of the types of energy devices include metal ion capacitors such as primary batteries, secondary batteries, and lithium ion capacitors. Among them, a primary battery or a secondary battery is preferable, and a secondary battery is particularly preferable. It is also preferable that the non-aqueous electrolyte solution used for these energy devices is a so-called gel electrolyte that is pseudo-solidified with a polymer, a filler, or the like. Hereinafter, the energy device will be described.

<2−1.非水系電解液二次電池>
<2−1−1.電池構成>
非水系電解液二次電池は、非水系電解液以外の構成については、従来公知の非水系電解液二次電池と同様であり、通常は、非水系電解液が含浸されている多孔膜(セパレータ)を介して正極と負極とが積層され、これらがケース(外装体)に収納された形態を有する。従って、非水系電解液二次電池の形状は特に制限されるものではなく、円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。
<2-1. Non-aqueous electrolyte secondary battery >
<2-1-1. Battery configuration>
The non-aqueous electrolyte secondary battery has the same configuration as the conventionally known non-aqueous electrolyte secondary battery except for the non-aqueous electrolyte, and is usually a porous film (separator) impregnated with the non-aqueous electrolyte. ), The positive electrode and the negative electrode are laminated, and these are housed in a case (exterior body). Therefore, the shape of the non-aqueous electrolyte secondary battery is not particularly limited, and may be any of a cylindrical type, a square type, a laminated type, a coin type, a large size, and the like.

<2−1−2.非水系電解液>
非水系電解液としては、上述の非水系電解液を用いる。なお、本実施形態に係る発明の趣旨を逸脱しない範囲において、非水系電解液に対し、その他の非水系電解液を混合して用いることも可能である。
<2-1-2. Non-aqueous electrolyte solution>
As the non-aqueous electrolyte solution, the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution is used. It is also possible to mix and use another non-aqueous electrolyte solution with the non-aqueous electrolyte solution as long as the gist of the invention according to the present embodiment is not deviated.

<2−1−3.負極>
負極に使用される負極活物質としては、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば、特に制限はない。その具体例としては、炭素質材料、金属化合物系材料、リチウム含有金属複合酸化物材料等が挙げられる。これら1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意に組み合わせて併用してもよい。
なかでも、炭素質材料及び金属化合物系材料が好ましい。金属化合物系材料の中では、ケイ素を含む材料が好ましく、したがって負極活物質としては、炭素質材料及びケイ素を含む材料が特に好ましい。
また、第一の実施形態と同様の負極とすることも好ましい。
<2-1-3. Negative electrode >
The negative electrode active material used for the negative electrode is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release metal ions. Specific examples thereof include carbonaceous materials, metal compound materials, lithium-containing metal composite oxide materials, and the like. One of these may be used alone, or two or more thereof may be arbitrarily combined and used in combination.
Of these, carbonaceous materials and metal compound materials are preferable. Among the metal compound-based materials, a material containing silicon is preferable, and therefore, as the negative electrode active material, a carbonaceous material and a material containing silicon are particularly preferable.
It is also preferable to use the same negative electrode as in the first embodiment.

<2−1−3−1.炭素質材料>
負極活物質として用いられる炭素質材料としては、特に限定されないが、下記(ア)〜(エ)から選ばれるものが、初期不可逆容量、高電流密度充放電特性のバランスがよい二次電池を与えるので好ましい。
(ア)天然黒鉛
(イ)人造炭素質物質並びに人造黒鉛質物質を400℃〜3200℃の範囲で1回以上熱処理して得られた炭素質材料
(ウ)負極活物質層が少なくとも2種類の異なる結晶性を有する炭素質から成り立ち、
かつ/またはその異なる結晶性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料
(エ)負極活物質層が少なくとも2種類の異なる配向性を有する炭素質から成り立ち、かつ/またはその異なる配向性の炭素質が接する界面を有している炭素質材料
(ア)〜(エ)の炭素質材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
<2-1-3-1. Carbon material>
The carbonaceous material used as the negative electrode active material is not particularly limited, but the one selected from the following (a) to (d) provides a secondary battery having a good balance of initial irreversible capacity and high current density charge / discharge characteristics. Therefore, it is preferable.
(A) Natural graphite (B) Carbonaceous material obtained by heat-treating artificial carbonaceous material and artificial graphite material at least once in the range of 400 ° C to 3200 ° C (c) At least two types of negative electrode active material layers Consisting of carbonaceous chondrites with different crystallinity,
And / or a carbonaceous material having an interface in which different crystalline carbonaceous materials are in contact with each other (d) The negative electrode active material layer is composed of at least two kinds of carbonaceous materials having different orientations and / or different orientations thereof. Carbon material having an interface in contact with the carbon materials of (a) to (d) One type of carbon material may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio. Good.

上記(イ)における人造炭素質物質または人造黒鉛質物質の具体例としては、天然黒鉛、石炭系コークス、石油系コークス、石炭系ピッチ、石油系ピッチ及びこれらピッチを酸化処理したもの;
ニードルコークス、ピッチコークス及びこれらを一部黒鉛化した炭素材;
ファーネスブラック、アセチレンブラック、ピッチ系炭素繊維等の有機物の熱分解物;
炭化可能な有機物及びこれらの炭化物;並びに、
炭化可能な有機物をベンゼン、トルエン、キシレン、キノリン、n−へキサン等の低分子有機溶媒に溶解させた溶液状の炭化物;などが挙げられる。
Specific examples of the artificial carbonaceous material or the artificial graphite material in (a) above include natural graphite, coal-based coke, petroleum-based coke, coal-based pitch, petroleum-based pitch, and those obtained by oxidizing these pitches;
Needle coke, pitch coke and partially graphitized carbon material;
Thermal decomposition products of organic substances such as furnace black, acetylene black, and pitch-based carbon fibers;
Carbideable organics and their carbides; and
Examples thereof include solution-like carbides in which a carbonizable organic substance is dissolved in a low-molecular-weight organic solvent such as benzene, toluene, xylene, quinoline, and n-hexane.

その他、上記(ア)〜(エ)の炭素質材料はいずれも従来公知であり、その製造方法は当業者によく知られており、またこれらの市販品を購入することもできる。 In addition, all of the above carbonaceous materials (a) to (d) are conventionally known, their manufacturing methods are well known to those skilled in the art, and these commercially available products can also be purchased.

<2−1−3−2.金属化合物系材料>
負極活物質として用いられる金属化合物系材料としては、リチウムと合金化可能な金属が含まれていれば特に限定されず、その形態としては、金属イオン、例えば、リチウムを吸蔵・放出可能であれば、特に限定されず、リチウムと合金を形成する単体金属若しくは合金、またはそれらの酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硫化物、燐化物等の化合物が使用できる。このような金属化合物としては、Ag、Al、Ba、Bi、Cu、Ga、Ge、In、Ni、Pb、Sb、Si、Sn、Sr、Zn等の金属を含有する化合物が挙げられる。なかでも、リチウムと合金を形成する単体金属若しくは合金であることが好ましく、周期表13族または14族の金属・半金属元素(すなわち炭素を除く。また以降では、金属及び半金属をまとめて「金属」と呼ぶ。)を含む材料であることがより好ましく、更には、ケイ素(Si)、スズ(Sn)または鉛(Pb)(以下、これら3種の元素を「SSP金属元素」という場合がある)の単体金属若しくはこれら原子を含む合金、または、それらの金属(SSP金属元素)の化合物であることが好ましい。最も好ましいのはケイ素である。これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
<2-1-3-2. Metal compound materials>
The metal compound-based material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it contains a metal that can be alloyed with lithium, and its form is as long as it can store and release metal ions, for example, lithium. However, the present invention is not particularly limited, and elemental metals or alloys that form an alloy with lithium, or compounds such as oxides, carbides, nitrides, silices, sulfides, and phosphors thereof can be used. Examples of such metal compounds include compounds containing metals such as Ag, Al, Ba, Bi, Cu, Ga, Ge, In, Ni, Pb, Sb, Si, Sn, Sr, and Zn. Among them, it is preferable that it is a simple substance or an alloy that forms an alloy with lithium, and the metal / metalloid element of Group 13 or 14 of the periodic table (that is, carbon is excluded. In the following, the metal and the metalloid are collectively referred to as ". It is more preferable that the material contains (referred to as "metal"), and further, silicon (Si), tin (Sn) or lead (Pb) (hereinafter, these three elements may be referred to as "SSP metal element". It is preferably a simple substance metal, an alloy containing these atoms, or a compound of those metals (SSP metal element). Most preferred is silicon. One of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

<2−1−3−3.リチウム含有金属複合酸化物材料>
負極活物質として用いられるリチウム含有金属複合酸化物材料としては、リチウムを吸蔵・放出可能であれば特に限定はされないが、チタンを含むリチウム含有複合金属酸化物材料が好ましく、リチウムとチタンの複合酸化物(以下、「リチウムチタン複合酸化物」と略記する場合がある。)が特に好ましい。すなわち、スピネル構造を有するリチウムチタン複合酸化物を、リチウムイオン非水系電解液二次電池用負極活物質に含有させて用いると、二次電池の出力抵抗が大きく低減するので特に好ましい。
<2-1-3-3. Lithium-containing metal composite oxide material>
The lithium-containing metal composite oxide material used as the negative electrode active material is not particularly limited as long as it can store and release lithium, but a lithium-containing composite metal oxide material containing titanium is preferable, and composite oxidation of lithium and titanium is preferable. A substance (hereinafter, may be abbreviated as "lithium-titanium composite oxide") is particularly preferable. That is, it is particularly preferable to use a lithium titanium composite oxide having a spinel structure in a negative electrode active material for a lithium ion non-aqueous electrolyte secondary battery because the output resistance of the secondary battery is significantly reduced.

また、リチウムチタン複合酸化物のリチウムやチタンが、他の金属元素、例えば、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu、Zn及びNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素で置換されているものも好ましい。 Further, at least lithium or titanium of the lithium titanium composite oxide is selected from the group consisting of other metal elements such as Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu, Zn and Nb. Those substituted with one kind of element are also preferable.

負極活物質として好ましいリチウムチタン複合酸化物としては、下記一般式(2)で表されるリチウムチタン複合酸化物が挙げられる。
LiTi (2)
(一般式(2)中、Mは、Na、K、Co、Al、Fe、Ti、Mg、Cr、Ga、Cu
、Zn及びNbからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。また、一般式(2)中、0.7≦x≦1.5、1.5≦y≦2.3、0≦z≦1.6であることが、リチウムイオンのドープ・脱ドープの際の構造が安定であることから好ましい。)
A preferred lithium-titanium composite oxide as the negative electrode active material includes a lithium-titanium composite oxide represented by the following general formula (2).
Li x Ti y M z O 4 (2)
(In the general formula (2), M is Na, K, Co, Al, Fe, Ti, Mg, Cr, Ga, Cu.
, Zn and Nb represents at least one element selected from the group. Further, in the general formula (2), 0.7 ≦ x ≦ 1.5, 1.5 ≦ y ≦ 2.3, and 0 ≦ z ≦ 1.6 are the cases of doping and dedoping of lithium ions. It is preferable because the structure of is stable. )

<2−1−3−4.負極の構成、物性、調製方法>
上記活物質材料を含有する負極及び電極化手法、集電体については、公知の技術構成を採用することができるが、次に示す(I)〜(VI)のいずれか1項目または複数の項目を同時に満たしていることが望ましい。
<2-1-3-4. Negative electrode configuration, physical characteristics, preparation method>
A known technical configuration can be adopted for the negative electrode, the electrode conversion method, and the current collector containing the active material, but any one or more of the following items (I) to (VI) are shown below. It is desirable to satisfy at the same time.

(I)負極作製
負極の製造は、本実施形態に係る発明の効果を著しく制限しない限り、公知のいずれの方法をも用いることができる。例えば、負極活物質に、バインダー、溶媒、必要に応じて、増粘剤、導電材、充填材等を加えてスラリー状の負極形成材料とし、これを集電体に塗布、乾燥した後にプレスすることによって、負極活物質層を形成することができる。
(I) Preparation of Negative Electrode Any known method can be used for the production of the negative electrode as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly limited. For example, a binder, a solvent, a thickener, a conductive material, a filler, and the like are added to the negative electrode active material to form a slurry-like negative electrode forming material, which is applied to a current collector, dried, and then pressed. Thereby, the negative electrode active material layer can be formed.

(II)集電体
負極活物質を保持させる集電体としては、公知のものを任意に用いることができる。負極の集電体としては、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス鋼、ニッケルメッキ鋼等の金属材料が挙げられるが、加工し易さとコストの点から特に銅が好ましい。
また、集電体の形状は、集電体が金属材料の場合は、例えば、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられる。中でも、好ましくは金属薄膜、より好ましくは銅箔であり、更に好ましくは圧延法による圧延銅箔と、電解法による電解銅箔である。
(II) Current collector A known current collector can be arbitrarily used as the current collector for holding the negative electrode active material. Examples of the current collector of the negative electrode include metal materials such as aluminum, copper, nickel, stainless steel, and nickel-plated steel, but copper is particularly preferable from the viewpoint of ease of processing and cost.
When the current collector is made of a metal material, the shape of the current collector may be, for example, a metal foil, a metal column, a metal coil, a metal plate, a metal thin film, an expanded metal, a punch metal, a foamed metal, or the like. Among them, a metal thin film is preferable, a copper foil is more preferable, and a rolled copper foil by a rolling method and an electrolytic copper foil by an electrolytic method are more preferable.

(III)集電体と負極活物質層の厚さの比
集電体と負極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、「(非水系電解液の注液工程の直前の片面の負極活物質層厚さ)/(集電体の厚さ)」の値が、150以下が好ましく、20以下がより好ましく、10以下が特に好ましく、また、0.1以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、1以上が特に好ましい。
集電体と負極活物質層の厚さの比が、上記範囲を上回ると、二次電池の高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じる場合がある。また、上記範囲を下回ると、負極活物質に対する集電体の体積比が増加し、二次電池の容量が減少する場合がある。
(III) Ratio of thickness of current collector to negative electrode active material layer The ratio of thickness of current collector to negative electrode active material layer is not particularly limited, but "(one side immediately before the injection process of non-aqueous electrolyte solution) The value of "Negative electrode active material layer thickness) / (thickness of current collector)" is preferably 150 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably 10 or less, and preferably 0.1 or more. 4 or more is more preferable, and 1 or more is particularly preferable.
If the ratio of the thickness of the current collector to the negative electrode active material layer exceeds the above range, the current collector may generate heat due to Joule heat during high current density charging / discharging of the secondary battery. Further, if it falls below the above range, the volume ratio of the current collector to the negative electrode active material may increase, and the capacity of the secondary battery may decrease.

(IV)電極密度
負極活物質を電極化した際の電極構造は、特には限定されず、集電体上に存在している負極活物質の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.2g・cm−3以上がより好ましく、1.3g・cm−3以上が更に好ましく、また、4g・cm−3以下が好ましく、3g・cm−3以下がより好ましく、2.5g・cm−3以下が更に好ましく、1.7g・cm−3以下が特に好ましい。集電体上に存在している負極活物質の密度が、上記範囲内であると、負極活物質粒子が破壊されにくく、二次電池の初期不可逆容量の増加や、集電体/負極活物質界面付近への非水系電解液の浸透性低下による高電流密度充放電特性悪化を防ぎ易くなる。さらに、負極活物質間の導電性を確保することができ、電池抵抗が増大することなく、単位容積当たりの容量を稼ぐことができる。
(IV) Electrode density The electrode structure when the negative electrode active material is converted into an electrode is not particularly limited, and the density of the negative electrode active material existing on the current collector is preferably 1 g · cm -3 or more. .2g · cm -3 or more preferably, 1.3 g · cm -3 or more, and also preferably 4g · cm -3 or less, more preferably 3 g · cm -3 or less, 2.5 g · cm - 3 or less is more preferable, and 1.7 g · cm -3 or less is particularly preferable. When the density of the negative electrode active material existing on the current collector is within the above range, the negative electrode active material particles are less likely to be destroyed, the initial irreversible capacity of the secondary battery is increased, and the current collector / negative electrode active material is increased. It becomes easy to prevent deterioration of high current density charge / discharge characteristics due to a decrease in permeability of the non-aqueous electrolyte solution near the interface. Further, the conductivity between the negative electrode active materials can be ensured, and the capacity per unit volume can be increased without increasing the battery resistance.

(V)バインダー・溶媒等
負極活物質層を形成するためのスラリーは、通常、負極活物質に対して、溶媒にバインダー(結着剤)、増粘剤等を混合したものを加えて調製される。
負極活物質を結着するバインダーとしては、非水系電解液や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に制限されない。
(V) Binder, solvent, etc. The slurry for forming the negative electrode active material layer is usually prepared by adding a mixture of a binder (binder), a thickener, etc. to the negative electrode active material. To.
The binder for binding the negative electrode active material is not particularly limited as long as it is a non-aqueous electrolyte solution or a material stable to the solvent used in electrode production.

その具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子;
SBR(スチレン・ブタジエンゴム)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子;
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体またはその水素添加物;
EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体)、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子;
シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子;
ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子;
アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオン伝導性を有する高分子組成物;
等が挙げられる。
これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Specific examples thereof include resin-based polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethylmethacrylate, aromatic polyamide, cellulose, and nitrocellulose;
Rubbery polymers such as SBR (styrene / butadiene rubber), isoprene rubber, butadiene rubber, fluororubber, NBR (acrylonitrile / butadiene rubber), ethylene / propylene rubber;
Styrene-butadiene-styrene block copolymer or its hydrogenated product;
Thermoplastic elastomeric polymers such as EPDM (ethylene / propylene / diene ternary copolymer), styrene / ethylene / butadiene / styrene copolymer, styrene / isoprene / styrene block copolymer or hydrogenated products thereof;
Soft resinous polymers such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymers, propylene / α-olefin copolymers;
Fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene / ethylene copolymer;
Polymer composition having ionic conductivity of alkali metal ions (particularly lithium ions);
And so on.
These may be used alone or in any combination and ratio of two or more.

スラリーを形成するための溶媒としては、負極活物質、バインダー、並びに必要に応じて使用される増粘剤及び導電材を溶解または分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。 The type of solvent for forming the slurry is particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing the negative electrode active material, the binder, and the thickener and the conductive material used as needed. However, either an aqueous solvent or an organic solvent may be used.

前記水系溶媒の例としては水、アルコール等が挙げられ、前記有機系溶媒の例としてはN−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、アクリル酸メチル、ジエチルトリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン、テトラヒドロフラン(THF)、トルエン、アセトン、ジエチルエーテル、ジメチルアセトアミド、ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド、ベンゼン、キシレン、キノリン、ピリジン、メチルナフタレン、ヘキサン等が挙げられる。
特に水系溶媒を用いる場合、増粘剤に併せて分散剤等を含有させ、SBR等のラテックスを用いてスラリー化することが好ましい。
なお、これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Examples of the aqueous solvent include water, alcohol and the like, and examples of the organic solvent include N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide, methylethylketone, cyclohexanone, methyl acetate, methyl acrylate, diethyltriamine. , N, N-dimethylaminopropylamine, tetrahydrofuran (THF), toluene, acetone, diethyl ether, dimethylacetamide, hexamethylphosphalamide, dimethylsulfoxide, benzene, xylene, quinoline, pyridine, methylnaphthalene, hexane, etc. Can be mentioned.
In particular, when an aqueous solvent is used, it is preferable to include a dispersant or the like in addition to the thickener and slurry using a latex such as SBR.
As these solvents, one type may be used alone, or two or more types may be used in any combination and ratio.

負極活物質100質量部に対するバインダーの割合は、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.6質量部以上が更に好ましく、また、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、10質量部以下が更に好ましく、8質量部以下が特に好ましい。負極活物質に対するバインダーの割合が、上記範囲内であると、電池容量に寄与しないバインダーの割合が多くならないので、電池容量の低下を招き難くなる。さらに、負極の強度低下も招き難くなる。 The ratio of the binder to 100 parts by mass of the negative electrode active material is preferably 0.1 part by mass or more, more preferably 0.5 part by mass or more, further preferably 0.6 part by mass or more, and preferably 20 parts by mass or less. It is more preferably 15 parts by mass or less, further preferably 10 parts by mass or less, and particularly preferably 8 parts by mass or less. When the ratio of the binder to the negative electrode active material is within the above range, the ratio of the binder that does not contribute to the battery capacity does not increase, so that the battery capacity is unlikely to decrease. Further, the strength of the negative electrode is less likely to decrease.

特に、負極形成材料であるスラリーがSBRに代表されるゴム状高分子を主要成分として含有する場合には、負極活物質100質量部に対するバインダーの割合は、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、0.6質量部以上が更に好ましく、また、5質量部以下が好ましく、3質量部以下がより好ましく、2質量部以下が更に好ましい。 In particular, when the slurry as the negative electrode forming material contains a rubbery polymer typified by SBR as a main component, the ratio of the binder to 100 parts by mass of the negative electrode active material is preferably 0.1 part by mass or more, and is 0. .5 parts by mass or more is more preferable, 0.6 parts by mass or more is further preferable, 5 parts by mass or less is preferable, 3 parts by mass or less is more preferable, and 2 parts by mass or less is further preferable.

また、スラリーがポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素系高分子を主要成分として含有する場合には、負極活物質100質量部に対するバインダーの割合は、1質量部以上
が好ましく、2質量部以上がより好ましく、3質量部以上が更に好ましく、また、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、8質量部以下が更に好ましい。
When the slurry contains a fluorine-based polymer typified by polyvinylidene fluoride as a main component, the ratio of the binder to 100 parts by mass of the negative electrode active material is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more. Preferably, 3 parts by mass or more is further preferable, 15 parts by mass or less is preferable, 10 parts by mass or less is more preferable, and 8 parts by mass or less is further preferable.

増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調整するために使用される。増粘剤としては、特に制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、燐酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Thickeners are commonly used to adjust the viscosity of the slurry. The thickener is not particularly limited, and specific examples thereof include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein, and salts thereof. These may be used alone or in any combination and ratio of two or more.

増粘剤を用いる場合、負極活物質100質量部に対する増粘剤の割合は、通常0.1質量部以上であり、0.5質量部以上が好ましく、0.6質量部以上がより好ましい。また、前記割合は通常5質量部以下であり、3質量部以下が好ましく、2質量部以下がより好ましい。負極活物質に対する増粘剤の割合が、上記範囲内にあると、スラリーの塗布性が良好となる。さらに、負極活物質層に占める負極活物質の割合も適度なものとなり、電池容量が低下する問題や負極活物質間の抵抗が増大する問題が生じ難くなる。 When a thickener is used, the ratio of the thickener to 100 parts by mass of the negative electrode active material is usually 0.1 parts by mass or more, preferably 0.5 parts by mass or more, and more preferably 0.6 parts by mass or more. The ratio is usually 5 parts by mass or less, preferably 3 parts by mass or less, and more preferably 2 parts by mass or less. When the ratio of the thickener to the negative electrode active material is within the above range, the coating property of the slurry is good. Further, the ratio of the negative electrode active material to the negative electrode active material layer becomes appropriate, and the problem of a decrease in battery capacity and the problem of an increase in resistance between the negative electrode active materials are less likely to occur.

(VI)負極板の面積
負極板の面積は、特に限定されないが、対向する正極板よりもわずかに大きくして、正極板が負極板から外にはみ出すことがないように設計することが好ましい。また、二次電池の充放電を繰り返したときのサイクル寿命や高温保存による劣化を抑制する観点から、できる限り正極に等しい面積に近づけることが、より均一かつ有効に働く電極割合を高めて特性が向上するので好ましい。特に、二次電池が大電流で使用される場合には、この負極板の面積の設計が重要である。
(VI) Area of the negative electrode plate The area of the negative electrode plate is not particularly limited, but it is preferable to design the area so that the positive electrode plate does not protrude from the negative electrode plate by making it slightly larger than the facing positive electrode plate. In addition, from the viewpoint of suppressing deterioration due to cycle life and high temperature storage when the secondary battery is repeatedly charged and discharged, making the area as close to the positive electrode as possible increases the proportion of electrodes that work more uniformly and effectively, and the characteristics are improved. It is preferable because it improves. In particular, when the secondary battery is used with a large current, it is important to design the area of the negative electrode plate.

<2−1−4.正極>
以下に非水系電解液二次電池に使用される正極について説明する。
<2-1-4. Positive electrode>
The positive electrode used in the non-aqueous electrolyte secondary battery will be described below.

<2−1−4−1.正極活物質>
以下に前記正極に使用される正極活物質について説明する。
<2-1-4-1. Positive electrode active material>
The positive electrode active material used for the positive electrode will be described below.

(1)組成
正極活物質としては、電気化学的に金属イオンを吸蔵・放出可能なものであれば特に制限はないが、例えば、電気化学的にリチウムイオンを吸蔵・放出可能なものが好ましく、リチウムと少なくとも1種の遷移金属を含有する物質が好ましい。具体例としては、リチウム遷移金属複合酸化物、リチウム含有遷移金属燐酸化合物、リチウム含有遷移金属ケイ酸化合物、リチウム含有遷移金属ホウ酸化合物が挙げられる。
(1) Composition The positive electrode active material is not particularly limited as long as it can electrochemically occlude and release metal ions, but for example, a positive electrode active material that is electrochemically capable of occluding and releasing lithium ions is preferable. A substance containing lithium and at least one transition metal is preferable. Specific examples include a lithium transition metal composite oxide, a lithium-containing transition metal phosphoric acid compound, a lithium-containing transition metal silicic acid compound, and a lithium-containing transition metal borate compound.

前記リチウム遷移金属複合酸化物の遷移金属としてはV、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記複合酸化物の具体例としては、LiCoO等のリチウム・コバルト複合酸化物、LiNiO等のリチウム・ニッケル複合酸化物、LiMnO、LiMn、LiMnO等のリチウム・マンガン複合酸化物、これらのリチウム遷移金属複合酸化物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。 The transition metal of the lithium transition metal composite oxide is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or the like, and specific examples of the composite oxide are lithium-cobalt composite oxidation such as LiCoO 2. Materials, lithium-nickel composite oxides such as LiNiO 2 , lithium-manganese composite oxides such as LiMnO 2 , LiMn 2 O 4 , Li 2 MnO 4, and transition metal atoms that are the main constituents of these lithium transition metal composite oxides. Partially replaced with other metals such as Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn, W, etc. Can be mentioned.

置換されたものの具体例としては、例えば、LiNi0.5Mn0.5、LiNi0.85Co0.10Al0.05、LiNi0.33Co0.33Mn0.33、LiMn1.8Al0.2、Li1.1Mn1.9Al0.1、LiMn1.5Ni0.5等が挙げられる。
中でも、リチウムとニッケルとコバルトを含有する複合酸化物がより好ましい。コバル
トとニッケルを含有する複合酸化物は、同じ電位で使用した際の容量を大きくとることが可能となるためである。
Specific examples of the substituted ones include, for example, LiNi 0.5 Mn 0.5 O 2 , LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.33 Co 0.33 Mn 0.33 O. 2 , LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 , Li 1.1 Mn 1.9 Al 0.1 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4, and the like.
Of these, composite oxides containing lithium, nickel and cobalt are more preferable. This is because the composite oxide containing cobalt and nickel can have a large capacity when used at the same potential.

一方でコバルトは資源量も少なく高価な金属であり、自動車用途等の高容量が必要とされる大型電池では活物質の使用量が大きくなることから、コストの点で好ましくないため、より安価な遷移金属としてマンガンを主成分に用いることも望ましい。すなわち、リチウム・ニッケル・コバルト・マンガン複合酸化物が特に好ましい。 On the other hand, cobalt is an expensive metal with a small amount of resources, and it is cheaper because it is not preferable in terms of cost because the amount of active material used is large in large batteries that require high capacity such as for automobile applications. It is also desirable to use manganese as the main component as the transition metal. That is, a lithium-nickel-cobalt-manganese composite oxide is particularly preferable.

また、化合物としての安定性や、製造の容易さによる調達コストも鑑みると、スピネル型構造を有するリチウム・マンガン複合酸化物も好ましい。すなわち、上記の具体例のうちLiMn、LiMn1.8Al0.2、Li1.1Mn1.9Al0.1、LiMn1.5Ni0.5等も好ましい具体例として挙げることができる。 Further, a lithium-manganese composite oxide having a spinel-type structure is also preferable in consideration of stability as a compound and procurement cost due to ease of production. That is, among the above specific examples, LiMn 2 O 4 , LiMn 1.8 Al 0.2 O 4 , Li 1.1 Mn 1.9 Al 0.1 O 4 , LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4, etc. Can also be mentioned as a preferable specific example.

前記リチウム含有遷移金属燐酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記燐酸化合物の具体例としては、例えば、LiFePO、LiFe(PO、LiFeP等の燐酸鉄類、LiCoPO等の燐酸コバルト類、LiMnPO等の燐酸マンガン類、これらのリチウム遷移金属燐酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。
中でも、リチウム鉄燐酸化合物が好ましい、鉄は資源量も豊富で極めて安価な金属であり、かつ有害性も少ないためである。すなわち、上記の具体例のうち、LiFePOをより好ましい具体例として挙げることができる。
The transition metal of the lithium-containing transition metal phosphoric acid compound is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or the like, and specific examples of the phosphoric acid compound include, for example, LiFePO 4 and Li 3 Fe 2. (PO 4 ) 3 , iron phosphates such as LiFeP 2 O 7 , cobalt phosphates such as LiCoPO 4 , manganese phosphates such as LiMnPO 4 , and some of the transition metal atoms that are the main constituents of these lithium transition metal phosphoric acid compounds. Examples thereof include those substituted with other metals such as Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn and W. ..
Of these, lithium iron-phosphoric acid compounds are preferable because iron is an extremely inexpensive metal with abundant resources and is less harmful. That is, among the above specific examples, LiFePO 4 can be mentioned as a more preferable specific example.

前記リチウム含有遷移金属ケイ酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記ケイ酸化合物の具体例としては、例えば、LiFeSiO等のケイ酸鉄類、LiCoSiO等のケイ酸コバルト類、これらのリチウム遷移金属ケイ酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。 The transition metal of the lithium-containing transition metal silicic acid compound is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or the like, and specific examples of the silicic acid compound include, for example, Li 2 FeSiO 4 and the like. Iron silicates, cobalt silicates such as Li 2 CoSiO 4 , and some of the transition metal atoms that are the main constituents of these lithium transition metal silicate compounds are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Examples thereof include those substituted with other metals such as Li, Ni, Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn and W.

前記リチウム含有遷移金属ホウ酸化合物の遷移金属としては、V、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等が好ましく、前記ホウ酸化合物の具体例としては、例えば、LiFeBO等のホウ酸鉄類、LiCoBO等のホウ酸コバルト類、これらのリチウム遷移金属ホウ酸化合物の主体となる遷移金属原子の一部をAl、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Li、Ni、Cu、Zn、Mg、Ga、Zr、Si、Nb、Mo、Sn、W等の他の金属で置換したもの等が挙げられる。 The transition metal of the lithium-containing transition metal borate compound is preferably V, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu or the like, and specific examples of the borate compound are hobo such as LiFeBO 3. Iron acid, cobalt borates such as LiCoBO 3 , and some of the transition metal atoms that are the main constituents of these lithium transition metal borate compounds are Al, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Li, Ni, Examples thereof include those substituted with other metals such as Cu, Zn, Mg, Ga, Zr, Si, Nb, Mo, Sn and W.

また、非水系電解液二次電池に用いる正極は、組成式(14)で表されるリチウム遷移金属酸化物が使用される。
Lia1Nib1Coc1d1・・・(14)
(式(14)中、0.90≦a1≦1.10、0.50≦b1≦0.98、0.01≦c1<0.50、0.01≦d1<0.50の数値を示し、b1+c1+d1=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
Further, as the positive electrode used in the non-aqueous electrolyte secondary battery, the lithium transition metal oxide represented by the composition formula (14) is used.
Li a1 Ni b1 Co c1 M d1 O 2 ... (14)
(In the formula (14), the numerical values of 0.90 ≦ a1 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b1 ≦ 0.98, 0.01 ≦ c1 <0.50, 0.01 ≦ d1 <0.50 are shown. , B1 + c1 + d1 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)

組成式(14)で表されるリチウム遷移金属酸化物の好適な具体例としては、例えば、LiNi0.85Co0.10Al0.05、LiNi0.80Co0.15Al0.05、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、Li1.05Ni0.50Mn0.29Co0.21、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.8
Co0.1Mn0.1等が挙げられる。
Suitable specific examples of the lithium transition metal oxide represented by the composition formula (14) include, for example, LiNi 0.85 Co 0.10 Al 0.05 O 2 , LiNi 0.80 Co 0.15 Al 0. 05 O 2 , LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , Li 1.05 Ni 0.50 Mn 0.29 Co 0.21 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 can be mentioned.

組成式(14)である遷移金属酸化物が下記組成式(15)で示されることが好ましい。アルカリ不純物と一般式(C)で表される化合物が好適に反応し、高温保存時のガス抑制効果がより高まるからである。
Lia2Nib2Coc2d2・・・(15)
(式(15)中、0.90≦a2≦1.10、0.50≦b2≦0.90、0.05≦c2≦0.30、0.05≦d2≦0.30の数値を示し、かつb2+c2+d2=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
It is preferable that the transition metal oxide having the composition formula (14) is represented by the following composition formula (15). This is because the alkaline impurities and the compound represented by the general formula (C) react favorably, and the gas suppressing effect during high-temperature storage is further enhanced.
Li a2 Ni b2 Co c2 M d2 O 2 ... (15)
(In the formula (15), the numerical values of 0.90 ≦ a2 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b2 ≦ 0.90, 0.05 ≦ c2 ≦ 0.30, 0.05 ≦ d2 ≦ 0.30 are shown. , And b2 + c2 + d2 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)

組成式(14)である遷移金属酸化物が下記組成式(16)で示されることがさらに好ましい。アルカリ不純物と一般式(C)で表される化合物が好適に反応し、高温保存時のガス抑制効果がさらに高まるからである。
Lia3Nib3Coc3d3・・・(16)
(式(16)中、0.90≦a3≦1.10、0.50≦b3≦0.80、0.10≦c3≦0.30、0.10≦d3≦0.30の数値を示し、かつb3+c3+d3=1を満たす。MはMn、Al、Mg、Zr、Fe、Ti及びErからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表す。)
It is more preferable that the transition metal oxide having the composition formula (14) is represented by the following composition formula (16). This is because the alkaline impurities and the compound represented by the general formula (C) react favorably, and the gas suppressing effect at the time of high temperature storage is further enhanced.
Li a3 Ni b3 Co c3 M d3 O 2 ... (16)
(In the formula (16), the numerical values of 0.90 ≦ a3 ≦ 1.10, 0.50 ≦ b3 ≦ 0.80, 0.10 ≦ c3 ≦ 0.30, and 0.10 ≦ d3 ≦ 0.30 are shown. , And b3 + c3 + d3 = 1. M represents at least one element selected from the group consisting of Mn, Al, Mg, Zr, Fe, Ti and Er.)

組成式(16)で表されるリチウム遷移金属酸化物の好適な具体例としては、例えば、LiNi0.5Co0.2Mn0.3、Li1.05Ni0.50Mn0.29Co0.21、LiNi0.6Co0.2Mn0.2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1等が挙げられる。 Suitable specific examples of the lithium transition metal oxide represented by the composition formula (16) include, for example, LiNi 0.5 Co 0.2 Mn 0.3 O 2 , Li 1.05 Ni 0.50 Mn 0. 29 Co 0.21 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 can be mentioned.

組成式中、MはMn、Alが好ましい。遷移金属酸化物の構造安定性が高まり、繰り返し充放電した際の構造劣化が抑制される。中でも、Mnがさらに好ましい。 In the composition formula, M is preferably Mn or Al. The structural stability of the transition metal oxide is enhanced, and structural deterioration during repeated charging and discharging is suppressed. Among them, Mn is more preferable.

また、上記の正極活物質のうち2種類以上を混合して使用してもよい。同様に、上記の正極活物質のうち少なくとも1種以上と他の正極活物質とを混合して使用してもよい。他の正極活物質の例としては、上記に挙げられていない遷移金属酸化物、遷移金属燐酸化合物、遷移金属ケイ酸化合物、遷移金属ホウ酸化合物が挙げられる。 Further, two or more of the above-mentioned positive electrode active materials may be mixed and used. Similarly, at least one or more of the above-mentioned positive electrode active materials may be mixed and used with other positive electrode active materials. Examples of other positive electrode active materials include transition metal oxides, transition metal phosphoric acid compounds, transition metal silicic acid compounds, and transition metal boric acid compounds not listed above.

中でも、上述した、スピネル型構造を有するリチウム・マンガン複合酸化物やオリビン型構造を有するリチウム含有遷移金属燐酸化合物が好ましい。
また、リチウム含有遷移金属燐酸化合物の遷移金属としては、上述したものを用いることができる。また、好ましい態様も同様である。
Among them, the above-mentioned lithium-manganese composite oxide having a spinel-type structure and the lithium-containing transition metal phosphoric acid compound having an olivine-type structure are preferable.
Further, as the transition metal of the lithium-containing transition metal phosphoric acid compound, the above-mentioned one can be used. The same applies to the preferred embodiment.

(2)正極活物質の製造法
正極活物質の製造法としては、本実施形態に係る発明の要旨を超えない範囲で特には制限されないが、いくつかの方法が挙げられ、無機化合物の製造法として一般的な方法が用いられる。
特に球状ないし楕円球状の活物質を作製するには種々の方法が考えられるが、例えばその1例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、攪拌をしながらpHを調節して球状の前駆体を作製回収し、これを必要に応じて乾燥した後、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
(2) Method for Producing Positive Electrode Active Material The method for producing the positive electrode active material is not particularly limited as long as it does not exceed the gist of the invention according to the present embodiment, but some methods can be mentioned, and a method for producing an inorganic compound can be mentioned. A general method is used as.
In particular, various methods can be considered for producing spherical or elliptical spherical active materials. For example, one example thereof is a transition metal raw material such as transition metal nitrate or sulfate, and if necessary, a raw material of other elements. Is dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water, the pH is adjusted while stirring to prepare and recover a spherical precursor, which is dried as necessary, and then LiOH, Li 2 CO 3 , Li NO. Examples thereof include a method of adding a Li source such as 3 and firing at a high temperature to obtain an active material.

また、別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、必要に応じ他の元素の原料物質を水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、
それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これにLiOH、LiCO、LiNO等のLi源を加えて高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。
Further, as an example of another method, a transition metal raw material such as a transition metal nitrate, a sulfate, a hydroxide, or an oxide and, if necessary, a raw material of another element are dissolved or pulverized and dispersed in a solvent such as water. do it,
A method of obtaining an active material by drying and molding it with a spray dryer or the like to obtain a spherical or elliptical spherical precursor , adding a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , or LiNO 3 to the precursor and firing at a high temperature can be mentioned. ..

更に別の方法の例として、遷移金属硝酸塩、硫酸塩、水酸化物、酸化物等の遷移金属原料物質と、LiOH、LiCO、LiNO等のLi源と、必要に応じ他の元素の原料物質とを水等の溶媒中に溶解ないし粉砕分散して、それをスプレードライヤー等で乾燥成型して球状ないし楕円球状の前駆体とし、これを高温で焼成して活物質を得る方法が挙げられる。 As an example of yet another method, a transition metal raw material such as a transition metal nitrate, a sulfate, a hydroxide, an oxide, a Li source such as LiOH, Li 2 CO 3 , or LiNO 3 , and other elements as required. A method of dissolving or pulverizing and dispersing the raw material of the above in a solvent such as water, drying and molding it with a spray dryer or the like to obtain a spherical or elliptical spherical precursor, and firing this at a high temperature to obtain an active material. Can be mentioned.

<2−1−4−2.正極構造と作製法>
以下に、正極の構成及びその作製法について説明する。
<2-1-4-2. Positive electrode structure and manufacturing method>
The configuration of the positive electrode and the method for producing the positive electrode will be described below.

(正極の作製法)
正極は、正極活物質粒子とバインダーとを含有する正極活物質層を、集電体上に形成して作製される。正極活物質を用いる正極の製造は、公知のいずれの方法でも作製することができる。例えば、正極活物質とバインダー、並びに必要に応じて導電材及び増粘剤等を乾式で混合してシート状にしたものを正極集電体に圧着するか、またはこれらの材料を液体媒体に溶解または分散させてスラリーとして、これを正極集電体に塗布し、乾燥することにより、正極活物質層を集電体上に形成させることにより正極を得ることができる。
(Method of manufacturing positive electrode)
The positive electrode is produced by forming a positive electrode active material layer containing positive electrode active material particles and a binder on a current collector. The positive electrode using the positive electrode active material can be produced by any known method. For example, a positive electrode active material and a binder, and if necessary, a conductive material and a thickener are mixed in a dry manner to form a sheet, which is then pressure-bonded to a positive electrode current collector, or these materials are dissolved in a liquid medium. Alternatively, a positive electrode can be obtained by forming a positive electrode active material layer on the current collector by dispersing it as a slurry, applying it to a positive electrode current collector, and drying it.

正極活物質の正極活物質層中の含有量は、好ましくは60質量%以上であり、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは99.9質量%以下であり、99質量%以下がより好ましい。正極活物質の含有量が、上記範囲内であると、電気容量を十分確保できる。さらに、正極の強度も十分なものとなる。なお、正極活物質粉体は、1種を単独で用いてもよく、異なる組成または異なる粉体物性の2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。2種以上の活物質を組み合わせて用いる際は、前記リチウムとマンガンとを含有する複合酸化物を粉体の成分として用いることが好ましい。前記の通り、コバルトまたはニッケルは、資源量も少なく高価な金属であり、自動車用途等の高容量が必要とされる大型電池では活物質の使用量が大きくなることから、コストの点で好ましくないため、より安価な遷移金属としてマンガンを主成分に用いることが望ましいためである。 The content of the positive electrode active material in the positive electrode active material layer is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and preferably 99.9% by mass or less. Yes, 99% by mass or less is more preferable. When the content of the positive electrode active material is within the above range, a sufficient electric capacity can be secured. Further, the strength of the positive electrode is also sufficient. As the positive electrode active material powder, one type may be used alone, or two or more types having different compositions or different powder physical characteristics may be used in combination in any combination and ratio. When two or more kinds of active materials are used in combination, it is preferable to use the composite oxide containing lithium and manganese as a component of the powder. As described above, cobalt or nickel is an expensive metal with a small amount of resources, and is not preferable in terms of cost because the amount of active material used is large in a large battery that requires a high capacity such as for automobile applications. Therefore, it is desirable to use manganese as a main component as a cheaper transition metal.

(導電材)
導電材としては、公知の導電材を任意に用いることができる。具体例としては、銅、ニッケル等の金属材料;天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛(グラファイト);アセチレンブラック等のカーボンブラック;ニードルコークス等の無定形炭素等の炭素質材料;等が挙げられる。なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(Conductive material)
As the conductive material, a known conductive material can be arbitrarily used. Specific examples include metal materials such as copper and nickel; graphite such as natural graphite and artificial graphite (graphite); carbon black such as acetylene black; carbonaceous materials such as amorphous carbon such as needle coke; and the like. It should be noted that one of these may be used alone, or two or more thereof may be used in any combination and ratio.

正極活物質層中の導電材の含有量は、好ましくは0.01質量%以上であり、0.1質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは50質量%以下であり、30質量%以下がより好ましく、15質量%以下が更に好ましい。導電材の含有量が上記範囲内であると、導電性を十分確保できる。さらに、電池容量の低下も防ぎやすい。 The content of the conductive material in the positive electrode active material layer is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass or more, further preferably 1% by mass or more, and preferably 50% by mass or less. It is more preferably 30% by mass or less, and further preferably 15% by mass or less. When the content of the conductive material is within the above range, sufficient conductivity can be ensured. Furthermore, it is easy to prevent a decrease in battery capacity.

(バインダー)
正極活物質層の製造に用いるバインダーは、非水系電解液や電極製造時に用いる溶媒に対して安定な材料であれば、特に限定されない。
(binder)
The binder used for producing the positive electrode active material layer is not particularly limited as long as it is a material stable to the non-aqueous electrolyte solution and the solvent used for producing the electrode.

塗布法で正極を作製する場合は、バインダーは電極製造時に用いる液体媒体に対して溶解または分散される材料であれば特に限定されないが、その具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、芳香族ポリアミド、セルロース、ニトロセルロース等の樹脂系高分子;
SBR(スチレン・ブタジエンゴム)、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、フッ素ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム等のゴム状高分子;
スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体またはその水素添加物、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエン三元共重合体)、スチレン・エチレン・ブタジエン・エチレン共重合体、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体またはその水素添加物等の熱可塑性エラストマー状高分子;
シンジオタクチック−1,2−ポリブタジエン、ポリ酢酸ビニル、エチレン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフィン共重合体等の軟質樹脂状高分子;
ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素系高分子;
アルカリ金属イオン(特にリチウムイオン)のイオン伝導性を有する高分子組成物;等が挙げられる。
なお、これらの物質は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
When the positive electrode is produced by the coating method, the binder is not particularly limited as long as it is a material that is dissolved or dispersed in the liquid medium used in the electrode production, and specific examples thereof include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, and polymethyl. Resin-based polymers such as methacrylate, aromatic polyamide, cellulose, and nitrocellulose;
Rubbery polymers such as SBR (styrene / butadiene rubber), NBR (acrylonitrile / butadiene rubber), fluororubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene / propylene rubber;
Styrene / butadiene / styrene block copolymer or hydrogen additive thereof, EPDM (ethylene / propylene / diene ternary copolymer), styrene / ethylene / butadiene / ethylene copolymer, styrene / isoprene / styrene block copolymer or Thermoplastic elastomer-like polymer such as the hydrogenated product;
Soft resinous polymers such as syndiotactic-1,2-polybutadiene, polyvinyl acetate, ethylene / vinyl acetate copolymers, propylene / α-olefin copolymers;
Fluorine-based polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene, fluorinated polyvinylidene fluoride, and polytetrafluoroethylene / ethylene copolymer;
Polymer compositions having ionic conductivity of alkali metal ions (particularly lithium ions); and the like.
In addition, as these substances, 1 type may be used alone, and 2 or more types may be used together in arbitrary combinations and ratios.

正極活物質層中のバインダーの含有量は、好ましくは0.1質量%以上であり、1質量%以上がより好ましく、3質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは80質量%以下であり、60質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましく、10質量%以下が特に好ましい。バインダーの含有量が、上記範囲内であると、正極活物質を十分保持でき、正極の機械的強度を確保できるため、サイクル特性等の電池性能が良好となる。さらに、電池容量や導電性の低下を回避することにもつながる。 The content of the binder in the positive electrode active material layer is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 1% by mass or more, further preferably 3% by mass or more, and preferably 80% by mass or less. 60% by mass or less is more preferable, 40% by mass or less is further preferable, and 10% by mass or less is particularly preferable. When the content of the binder is within the above range, the positive electrode active material can be sufficiently retained and the mechanical strength of the positive electrode can be ensured, so that the battery performance such as cycle characteristics is improved. Furthermore, it also leads to avoiding a decrease in battery capacity and conductivity.

(液体媒体)
正極活物質層を形成するためのスラリーの調製に用いる液体媒体としては、正極活物質、導電材、バインダー、並びに必要に応じて使用される増粘剤を溶解または分散することが可能な溶媒であれば、その種類に特に制限はなく、水系溶媒と有機系溶媒のどちらを用いてもよい。
(Liquid medium)
The liquid medium used to prepare the slurry for forming the positive electrode active material layer is a solvent capable of dissolving or dispersing the positive electrode active material, the conductive material, the binder, and the thickener used as needed. If there is, the type is not particularly limited, and either an aqueous solvent or an organic solvent may be used.

前記水系媒体の例としては、例えば、水、アルコールと水との混合媒等が挙げられる。前記有機系媒体の例としては、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類;
ベンゼン、トルエン、キシレン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類;
キノリン、ピリジン等の複素環化合物;
アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;
酢酸メチル、アクリル酸メチル等のエステル類;
ジエチレントリアミン、N,N−ジメチルアミノプロピルアミン等のアミン類;
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)等のエーテル類;
N−メチルピロリドン(NMP)、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類;
ヘキサメチルホスファルアミド、ジメチルスルフォキシド等の非プロトン性極性溶媒;
等を挙げることができる。
なお、これらは、1種を単独で用いてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
Examples of the aqueous medium include water, a mixed medium of alcohol and water, and the like. Examples of the organic medium include aliphatic hydrocarbons such as hexane;
Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, methylnaphthalene;
Heterocyclic compounds such as quinoline and pyridine;
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone;
Esters such as methyl acetate and methyl acrylate;
Amines such as diethylenetriamine, N, N-dimethylaminopropylamine;
Ethers such as diethyl ether and tetrahydrofuran (THF);
Amides such as N-methylpyrrolidone (NMP), dimethylformamide, dimethylacetamide;
Aprotic polar solvents such as hexamethylphosphalamide and dimethylsulfoxide;
And so on.
In addition, these may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.

(増粘剤)
スラリーを形成するための液体媒体として水系媒体を用いる場合、増粘剤と、スチレン
・ブタジエンゴム(SBR)等のラテックスとを用いてスラリー化するのが好ましい。増粘剤は、通常、スラリーの粘度を調整するために使用される。
(Thickener)
When an aqueous medium is used as the liquid medium for forming the slurry, it is preferable to use a thickener and a latex such as styrene-butadiene rubber (SBR) to form a slurry. Thickeners are commonly used to adjust the viscosity of the slurry.

増粘剤としては、本実施形態に係る発明の効果を著しく制限しない限り制限はないが、具体的には、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルアルコール、酸化スターチ、燐酸化スターチ、カゼイン及びこれらの塩等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いても、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 The thickener is not limited as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly limited, but specifically, carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, hydroxymethyl cellulose, ethyl cellulose, polyvinyl alcohol, oxidized starch, phosphorylated starch, casein. And these salts and the like. These may be used alone or in any combination and ratio of two or more.

増粘剤を使用する場合には、正極活物質と増粘剤の質量の合計に対する増粘剤の割合は、好ましくは0.1質量%以上であり、0.5質量%以上がより好ましく、0.6質量%以上が更に好ましく、また、好ましくは5質量%以下であり、3質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましい。増粘剤の割合が上記範囲内であると、スラリーの塗布性が良好となり、さらに、正極活物質層に占める活物質の割合が十分なものとなるため、二次電池の容量が低下する問題や正極活物質間の抵抗が増大する問題を回避し易くなる。 When a thickener is used, the ratio of the thickener to the total mass of the positive electrode active material and the thickener is preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more. It is more preferably 0.6% by mass or more, preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, still more preferably 2% by mass or less. When the ratio of the thickener is within the above range, the coating property of the slurry is good, and the ratio of the active material in the positive electrode active material layer is sufficient, so that the capacity of the secondary battery is lowered. And the problem of increased resistance between the positive electrode active materials can be easily avoided.

(圧密化)
集電体への上記スラリーの塗布、乾燥によって得られた正極活物質層は、正極活物質の充填密度を上げるために、ハンドプレス、ローラープレス等により圧密化することが好ましい。正極活物質層の密度は、1g・cm−3以上が好ましく、1.5g・cm−3以上が更に好ましく、2g・cm−3以上が特に好ましく、また、4g・cm−3以下が好ましく、3.5g・cm−3以下が更に好ましく、3g・cm−3以下が特に好ましい。
正極活物質層の密度が、上記範囲内であると、集電体/活物質界面付近への非水系電解液の浸透性が低下することなく、特に二次電池の高電流密度での充放電特性が良好となる。さらに、活物質間の導電性が低下し難くなり、電池抵抗が増大し難くなる。
(Consolidation)
The positive electrode active material layer obtained by applying and drying the slurry to the current collector is preferably consolidated by a hand press, a roller press, or the like in order to increase the packing density of the positive electrode active material. The density of the positive electrode active material layer is preferably 1 g · cm -3 or more, more preferably 1.5 g · cm -3 or more, particularly preferably 2 g · cm -3 or more, and preferably 4 g · cm -3 or less. 3.5 g · cm -3 or less is more preferable, and 3 g · cm -3 or less is particularly preferable.
When the density of the positive electrode active material layer is within the above range, the permeability of the non-aqueous electrolyte solution to the vicinity of the current collector / active material interface does not decrease, and charging / discharging is performed particularly at a high current density of the secondary battery. The characteristics are good. Further, the conductivity between the active materials is less likely to decrease, and the battery resistance is less likely to increase.

(集電体)
正極集電体の材質としては特に制限は無く、公知のものを任意に用いることができる。具体例としては、アルミニウム、ステンレス鋼、ニッケルメッキ、チタン、タンタル等の金属材料;カーボンクロス、カーボンペーパー等の炭素質材料;が挙げられる。中でも金属材料、特にアルミニウムが好ましい。
(Current collector)
The material of the positive electrode current collector is not particularly limited, and any known material can be used. Specific examples include metal materials such as aluminum, stainless steel, nickel plating, titanium, and tantalum; carbonaceous materials such as carbon cloth and carbon paper; Of these, metal materials, especially aluminum, are preferable.

集電体の形状としては、金属材料の場合、金属箔、金属円柱、金属コイル、金属板、金属薄膜、エキスパンドメタル、パンチメタル、発泡メタル等が挙げられ、炭素質材料の場合、炭素板、炭素薄膜、炭素円柱等が挙げられる。これらのうち、金属薄膜が好ましい。なお、薄膜は適宜メッシュ状に形成してもよい。 Examples of the shape of the current collector include metal foil, metal cylinder, metal coil, metal plate, metal thin film, expanded metal, punch metal, foamed metal, etc. in the case of metal material, and carbon plate in the case of carbonaceous material. Examples include a carbon thin film and a carbon column. Of these, a metal thin film is preferable. The thin film may be formed in a mesh shape as appropriate.

集電体の厚さは任意であるが、好ましくは1μm以上であり、3μm以上がより好ましく、5μm以上が更に好ましく、また、好ましくは1mm以下であり、100μm以下がより好ましく、50μm以下が更に好ましい。集電体の厚さが、上記範囲内であると、集電体として必要な強度を十分確保することができる。さらに、取り扱い性も良好となる。 The thickness of the current collector is arbitrary, but is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, further preferably 5 μm or more, and preferably 1 mm or less, more preferably 100 μm or less, further preferably 50 μm or less. preferable. When the thickness of the current collector is within the above range, sufficient strength required for the current collector can be secured. Further, the handleability is also good.

集電体と正極活物質層の厚さの比は特には限定されないが、(非水系電解液注液直前の片面の活物質層厚さ)/(集電体の厚さ)が、好ましくは150以下であり、20以下がより好ましく、10以下が特に好ましく、また、好ましくは0.1以上であり、0.4以上がより好ましく、1以上が特に好ましい。
集電体と正極活物質層の厚さの比が、上記範囲内であると、二次電池の高電流密度充放電時に集電体がジュール熱による発熱を生じ難くなる。さらに、正極活物質に対する集電体の体積比が増加し難くなり、電池容量の低下を防ぐことができる。
The ratio of the thickness of the current collector to the positive electrode active material layer is not particularly limited, but (thickness of the active material layer on one side immediately before the injection of the non-aqueous electrolyte solution) / (thickness of the current collector) is preferable. It is 150 or less, more preferably 20 or less, particularly preferably 10 or less, and preferably 0.1 or more, more preferably 0.4 or more, and particularly preferably 1 or more.
When the ratio of the thickness of the current collector to the positive electrode active material layer is within the above range, the current collector is less likely to generate heat due to Joule heat during high current density charging / discharging of the secondary battery. Further, the volume ratio of the current collector to the positive electrode active material is unlikely to increase, and a decrease in battery capacity can be prevented.

(電極面積)
高出力かつ高温時の安定性を高める観点から、正極活物質層の面積は、電池外装ケースの外表面積に対して大きくすることが好ましい。具体的には、非水系電解液二次電池の外装の表面積に対する前記正極の電極面積の総和を、面積比で20倍以上とすることが好ましく、40倍以上とすることがより好ましい。外装ケースの外表面積とは、有底角型形状の場合には、端子の突起部分を除いた発電要素が充填されたケース部分の縦と横と厚さの寸法から計算で求める総面積をいう。有底円筒形状の場合には、端子の突起部分を除いた発電要素が充填されたケース部分を円筒として近似する幾何表面積である。正極の電極面積の総和とは、負極活物質を含む合材層に対向する正極合材層の幾何表面積であり、集電体箔を介して両面に正極合材層を形成してなる構造では、それぞれの面を別々に算出する面積の総和をいう。
(Electrode area)
From the viewpoint of improving the stability at high output and high temperature, the area of the positive electrode active material layer is preferably large with respect to the outer surface area of the battery outer case. Specifically, the total area of the electrode areas of the positive electrode with respect to the surface area of the exterior of the non-aqueous electrolyte secondary battery is preferably 20 times or more, more preferably 40 times or more in terms of area ratio. The outer surface area of the outer case means the total area calculated from the vertical, horizontal, and thickness dimensions of the case part filled with the power generation element excluding the protruding part of the terminal in the case of the bottomed square shape. .. In the case of a bottomed cylindrical shape, the geometric surface area approximates the case portion filled with the power generation element excluding the protruding portion of the terminal as a cylinder. The total electrode area of the positive electrode is the geometric surface area of the positive electrode mixture layer facing the mixture layer containing the negative electrode active material, and in a structure in which the positive electrode mixture layer is formed on both sides via a current collector foil. , Refers to the sum of the areas calculated separately for each surface.

(放電容量)
非水系電解液を用いる場合、非水系電解液二次電池の1個の電池外装に収納される電池要素のもつ電気容量(電池を満充電状態から放電状態まで放電したときの電気容量)が、1アンペアーアワー(Ah)以上であると、低温放電特性の向上効果が大きくなるため好ましい。そのため、正極板は、放電容量が満充電で、好ましくは3Ah(アンペアアワー)であり、より好ましくは4Ah以上、また、好ましくは20Ah以下であり、より好ましくは10Ah以下になるように設計する。
上記範囲内であると、大電流の取り出し時に電極反応抵抗による電圧低下が大きくなり過ぎず、電力効率の悪化を防ぐことができる。さらに、パルス充放電時の電池内部発熱による温度分布が大きくなり過ぎず、充放電繰り返しの耐久性が劣り、また、過充電や内部短絡等の異常時の急激な発熱に対して放熱効率も悪くなるといった現象を回避することができる。
(Discharge capacity)
When a non-aqueous electrolyte solution is used, the electric capacity (electrical capacity when the battery is discharged from a fully charged state to a discharged state) of the battery element housed in one battery exterior of the non-aqueous electrolyte secondary battery is determined. When it is 1 amper hour (Ah) or more, the effect of improving the low temperature discharge characteristics becomes large, which is preferable. Therefore, the positive electrode plate is designed so that the discharge capacity is fully charged, preferably 3 Ah (ampere hour), more preferably 4 Ah or more, preferably 20 Ah or less, and more preferably 10 Ah or less.
Within the above range, the voltage drop due to the electrode reaction resistance does not become too large when a large current is taken out, and deterioration of power efficiency can be prevented. Furthermore, the temperature distribution due to internal heat generation of the battery during pulse charging / discharging does not become too large, the durability of repeated charging / discharging is inferior, and the heat dissipation efficiency is poor against sudden heat generation at the time of abnormalities such as overcharging and internal short circuit. It is possible to avoid the phenomenon of becoming.

(正極板の厚さ)
正極板の厚さは、特に限定されないが、高容量かつ高出力、高レート特性の観点から、集電体の厚さを差し引いた正極活物質層の厚さは、集電体の片面に対して、10μm以上が好ましく、20μm以上がより好ましく、また、200μm以下が好ましく、100μm以下がより好ましい。
(Thickness of positive electrode plate)
The thickness of the positive electrode plate is not particularly limited, but from the viewpoint of high capacity, high output, and high rate characteristics, the thickness of the positive electrode active material layer obtained by subtracting the thickness of the current collector is the thickness of the positive electrode active material layer with respect to one side of the current collector. 10 μm or more is preferable, 20 μm or more is more preferable, 200 μm or less is preferable, and 100 μm or less is more preferable.

<2−1−5.セパレータ>
非水系電解液二次電池において、正極と負極との間には、短絡を防止するために、通常はセパレータを介在させる。この場合、非水系電解液は、通常はこのセパレータに含浸させて用いる。
<2-1-5. Separator>
In a non-aqueous electrolyte secondary battery, a separator is usually interposed between the positive electrode and the negative electrode in order to prevent a short circuit. In this case, the non-aqueous electrolyte solution is usually used by impregnating this separator.

セパレータの材料や形状については特に制限は無く、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り、公知のものを任意に採用することができる。中でも、非水系電解液に対し安定な材料で形成された、樹脂、ガラス繊維、無機物等が用いられ、保液性に優れた多孔性シートまたは不織布状の形態の物等を用いるのが好ましい。 The material and shape of the separator are not particularly limited, and any known separator can be used as long as the effects of the invention according to the present embodiment are not significantly impaired. Among them, resins, glass fibers, inorganic substances and the like formed of a material stable to a non-aqueous electrolyte solution are used, and it is preferable to use a porous sheet or a non-woven fabric-like material having excellent liquid retention properties.

樹脂、ガラス繊維セパレータの材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、アラミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルスルホン、ガラスフィルター等を用いることができる。中でも好ましくはポリオレフィン、ガラスフィルターであり、更に好ましくはポリオレフィンである。これらの材料は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 As the material of the resin and the glass fiber separator, for example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, aramid resin, polytetrafluoroethylene, polyether sulfone, glass filter and the like can be used. Of these, polyolefins and glass filters are preferable, and polyolefins are more preferable. One of these materials may be used alone, or two or more of these materials may be used in any combination and ratio.

上記セパレータの厚さは任意であるが、好ましくは1μm以上であり、5μm以上がより好ましく、10μm以上が更に好ましく、また、好ましくは50μm以下であり、40μm以下がより好ましく、30μm以下が更に好ましい。セパレータの厚さが、上記範囲
内であると、絶縁性や機械的強度が良好なものとなる。さらに、レート特性等の電池性能の低下を防ぐことができ、非水系電解液二次電池全体としてのエネルギー密度の低下も防ぐことができる。
The thickness of the separator is arbitrary, but is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, further preferably 10 μm or more, preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, still more preferably 30 μm or less. .. When the thickness of the separator is within the above range, the insulating property and the mechanical strength are good. Further, it is possible to prevent a decrease in battery performance such as rate characteristics, and it is also possible to prevent a decrease in energy density of the non-aqueous electrolyte secondary battery as a whole.

更に、セパレータとして多孔性シートや不織布等の多孔質のものを用いる場合、セパレータの空孔率は任意であるが、好ましくは20%以上であり、35%以上がより好ましく、45%以上が更に好ましく、また、好ましくは90%以下であり、85%以下がより好ましく、75%以下が更に好ましい。空孔率が、上記範囲内であると、膜抵抗が大きくなり過ぎず、二次電池のレート特性の悪化を抑制できる。さらに、セパレータの機械的強度も適度なものとなり、絶縁性の低下も抑制できる。 Further, when a porous material such as a porous sheet or a non-woven fabric is used as the separator, the porosity of the separator is arbitrary, but is preferably 20% or more, more preferably 35% or more, and further 45% or more. It is preferable, preferably 90% or less, more preferably 85% or less, still more preferably 75% or less. When the porosity is within the above range, the film resistance does not become too large, and deterioration of the rate characteristics of the secondary battery can be suppressed. Further, the mechanical strength of the separator becomes appropriate, and the deterioration of the insulating property can be suppressed.

また、セパレータの平均孔径も任意であるが、好ましくは0.5μm以下であり、0.2μm以下がより好ましく、また、好ましくは0.05μm以上である。平均孔径が、上記範囲内であると、短絡が生じ難くなる。さらに、膜抵抗も大きくなり過ぎず、二次電池のレート特性の低下を防ぐことができる。 The average pore size of the separator is also arbitrary, but is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.2 μm or less, and preferably 0.05 μm or more. When the average hole diameter is within the above range, a short circuit is unlikely to occur. Further, the film resistance does not become too large, and it is possible to prevent the rate characteristic of the secondary battery from deteriorating.

一方、無機物の材料としては、例えば、アルミナや二酸化ケイ素等の酸化物類、窒化アルミや窒化ケイ素等の窒化物類、硫酸バリウムや硫酸カルシウム等の硫酸塩類が用いられ、粒子形状若しくは繊維形状のものが用いられる。 On the other hand, as the inorganic material, for example, oxides such as alumina and silicon dioxide, nitrides such as aluminum nitride and silicon nitride, and sulfates such as barium sulfate and calcium sulfate are used, and have a particle shape or a fiber shape. Things are used.

セパレータの形態としては、不織布、織布、微多孔性フィルム等の薄膜形状のものが用いられる。薄膜形状のセパレータでは、平均孔径が0.01〜1μm、厚さが5〜50μmのものが好適に用いられる。前記の独立した薄膜形状以外に、樹脂製のバインダーを用いて前記無機物の粒子を含有する複合多孔層を正極及び/または負極の表層に形成させてなるセパレータを用いることができる。例えば、正極の両面に、90%粒径が1μm未満のアルミナ粒子を使用し、かつフッ素樹脂をバインダーとして使用して多孔層を形成させることが挙げられる。 As the form of the separator, a thin film such as a non-woven fabric, a woven cloth, or a microporous film is used. As the thin film-shaped separator, one having an average pore diameter of 0.01 to 1 μm and a thickness of 5 to 50 μm is preferably used. In addition to the independent thin film shape, a separator formed by forming a composite porous layer containing the inorganic particles on the surface layer of the positive electrode and / or the negative electrode using a resin binder can be used. For example, alumina particles having a 90% particle size of less than 1 μm are used on both sides of the positive electrode, and a fluororesin is used as a binder to form a porous layer.

<2−1−6.電池設計>
(電極群)
電極群は、前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介してなる積層構造のもの、及び前述の正極板と負極板とを前述のセパレータを介して渦巻き状に捲回した構造のもののいずれでもよい。電極群の体積が電池内容積に占める割合(以下、電極群占有率と称する)は、好ましくは40%以上であり、50%以上がより好ましく、また、好ましくは95%以下であり、90%以下がより好ましい。電極群占有率が、上記範囲内であると、電池容量が小さくなり難くなる。また、適度な空隙スペースを確保できるため、電池が高温になることによって部材が膨張したり非水系電解液の液成分の蒸気圧が高くなったりして内部圧力が上昇し、二次電池としての充放電繰り返し性能や高温保存特性等の諸特性を低下させたり、更には、内部圧力を外に逃がすガス放出弁が作動する場合を回避することができる。
<2-1-6. Battery design>
(Electrode group)
The electrode group has a laminated structure in which the above-mentioned positive electrode plate and the negative electrode plate are formed by the above-mentioned separator, and a structure in which the above-mentioned positive electrode plate and the negative electrode plate are spirally wound through the above-mentioned separator. Either may be used. The ratio of the volume of the electrode group to the internal volume of the battery (hereinafter referred to as the electrode group occupancy) is preferably 40% or more, more preferably 50% or more, and preferably 95% or less, 90%. The following is more preferable. When the electrode group occupancy rate is within the above range, the battery capacity is unlikely to be reduced. In addition, since an appropriate gap space can be secured, the internal pressure rises due to the expansion of the member due to the high temperature of the battery and the increase of the vapor pressure of the liquid component of the non-aqueous electrolyte solution, so that the battery can be used as a secondary battery. It is possible to reduce various characteristics such as charge / discharge repetition performance and high temperature storage characteristics, and to avoid the case where the gas release valve that releases the internal pressure to the outside operates.

(集電構造)
集電構造は特に限定されるものではないが、非水系電解液による放電特性の向上をより効果的に実現するには、配線部分や接合部分の抵抗を低減する構造にすることが好ましい。この様に内部抵抗を低減させた場合、非水系電解液を使用した効果は特に良好に発揮される。
(Current collector structure)
The current collecting structure is not particularly limited, but in order to more effectively improve the discharge characteristics by the non-aqueous electrolyte solution, it is preferable to use a structure that reduces the resistance of the wiring portion and the joint portion. When the internal resistance is reduced in this way, the effect of using the non-aqueous electrolyte solution is particularly well exhibited.

電極群が前述の積層構造のものでは、各電極層の金属芯部分を束ねて端子に溶接して形成される構造が好適に用いられる。1枚の電極面積が大きくなる場合には、内部抵抗が大きくなるので、電極内に複数の端子を設けて抵抗を低減することも好適に用いられる。電
極群が前述の捲回構造のものでは、正極及び負極にそれぞれ複数のリード構造を設け、端子に束ねることにより、内部抵抗を低くすることができる。
When the electrode group has the above-mentioned laminated structure, a structure formed by bundling the metal core portions of each electrode layer and welding them to the terminals is preferably used. When the area of one electrode becomes large, the internal resistance becomes large. Therefore, it is also preferably used to reduce the resistance by providing a plurality of terminals in the electrode. In the case where the electrode group has the above-mentioned wound structure, the internal resistance can be reduced by providing a plurality of lead structures on the positive electrode and the negative electrode and bundling them in the terminals.

(保護素子)
保護素子として、異常発熱や過大電流が流れた時に抵抗が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスター、温度ヒューズ、異常発熱時に電池内部圧力や内部温度の急激な上昇により回路に流れる電流を遮断する弁(電流遮断弁)等が挙げられる。前記保護素子は高電流の通常使用で作動しない条件のものを選択することが好ましく、保護素子がなくても異常発熱や熱暴走に至らない電池設計にすることがより好ましい。
(Protective element)
As a protective element, a PTC (Positive Temperature Coafficient) thermistor whose resistance increases when abnormal heat generation or excessive current flows, a thermal fuse, and a current flowing in the circuit due to a sudden rise in battery internal pressure or internal temperature during abnormal heat generation are cut off. Examples include a valve (current cutoff valve). It is preferable to select the protective element under conditions that do not operate under normal use with a high current, and it is more preferable to design the battery so as not to cause abnormal heat generation or thermal runaway even without the protective element.

(外装体)
非水系電解液二次電池は、通常、上記の非水系電解液、負極、正極、セパレータ等を外装体(外装ケース)内に収納して構成される。この外装体に制限は無く、本実施形態に係る発明の効果を著しく損なわない限り公知のものを任意に採用することができる。
(Exterior body)
The non-aqueous electrolyte secondary battery is usually configured by storing the above-mentioned non-aqueous electrolyte, negative electrode, positive electrode, separator and the like in an exterior body (exterior case). There is no limitation on this exterior body, and a known one can be arbitrarily adopted as long as the effect of the invention according to the present embodiment is not significantly impaired.

外装ケースの材質は用いられる非水系電解液に対して安定な物質であれば特に限定されるものではない。具体的には、ニッケルめっき鋼板、ステンレス、アルミニウムまたはアルミニウム合金、マグネシウム合金、ニッケル、チタン等の金属類、または、樹脂とアルミ箔との積層フィルム(ラミネートフィルム)が用いられる。軽量化の観点から、アルミニウムまたはアルミニウム合金の金属、ラミネートフィルムが好適に用いられる。
上記金属類を用いる外装ケースでは、レーザー溶接、抵抗溶接、超音波溶接により金属同士を溶着して封止密閉構造とするもの、または、樹脂製ガスケットを介して上記金属類を用いてかしめ構造とするものが挙げられる。上記ラミネートフィルムを用いる外装ケースでは、樹脂層同士を熱融着することにより封止密閉構造とするもの等が挙げられる。シール性を上げるために、上記樹脂層の間にラミネートフィルムに用いられる樹脂と異なる樹脂を介在させてもよい。特に、集電端子を介して樹脂層を熱融着して密閉構造とする場合には、金属と樹脂との接合になるので、介在する樹脂として極性基を有する樹脂や極性基を導入した変成樹脂が好適に用いられる。
The material of the outer case is not particularly limited as long as it is a substance stable to the non-aqueous electrolyte solution used. Specifically, a nickel-plated steel plate, stainless steel, aluminum or aluminum alloy, magnesium alloy, metals such as nickel and titanium, or a laminated film (laminated film) of resin and aluminum foil is used. From the viewpoint of weight reduction, aluminum or aluminum alloy metal or laminated film is preferably used.
In the outer case using the above metals, the metals are welded together by laser welding, resistance welding, or ultrasonic welding to form a sealed and sealed structure, or the above metals are used to caulk the structure via a resin gasket. There are things to do. Examples of the outer case using the above-mentioned laminated film include a case in which resin layers are heat-sealed to form a sealed and sealed structure. In order to improve the sealing property, a resin different from the resin used for the laminate film may be interposed between the resin layers. In particular, when the resin layer is heat-sealed via the current collecting terminal to form a closed structure, the metal and the resin are bonded to each other. Resin is preferably used.

また、外装ケースの形状も任意であり、例えば円筒型、角形、ラミネート型、コイン型、大型等のいずれであってもよい。 Further, the shape of the outer case is also arbitrary, and may be any of, for example, a cylindrical type, a square type, a laminated type, a coin type, and a large size.

<2−2.非水系電解液一次電池>
正極に金属イオンを吸蔵可能な材料を用い、負極に金属イオンを放出可能な材料を用いる。正極材料としてはフッ化黒鉛、二酸化マンガン等の遷移金属酸化物が好ましい。負極材料としては亜鉛やリチウムなどの金属単体が好ましい。非水系電解液には、上述の非水系電解液を用いる。
<2-2. Non-aqueous electrolyte primary battery >
A material capable of occluding metal ions is used for the positive electrode, and a material capable of releasing metal ions is used for the negative electrode. As the positive electrode material, a transition metal oxide such as graphite fluoride or manganese dioxide is preferable. As the negative electrode material, a simple substance such as zinc or lithium is preferable. As the non-aqueous electrolyte solution, the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution is used.

<2−3.金属イオンキャパシタ>
正極に電気二重層を形成できる材料を用い、負極に金属イオンを吸蔵・放出可能な材料を用いる。正極材料としては活性炭が好ましい。また負極材料としては、炭素質材料が好ましい。非水系電解液には、上述の非水系電解液を用いる。
<2-3. Metal ion capacitor >
A material capable of forming an electric double layer is used for the positive electrode, and a material capable of occluding and releasing metal ions is used for the negative electrode. Activated carbon is preferable as the positive electrode material. Further, as the negative electrode material, a carbonaceous material is preferable. As the non-aqueous electrolyte solution, the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution is used.

<2−4.電気二重層キャパシタ>
電極には電気二重層を形成できる材料を用いる。電極材料としては活性炭が好ましい。非水系電解液には、上述の非水系電解液を用いる。
<2-4. Electric Double Layer Capacitor>
A material capable of forming an electric double layer is used for the electrode. Activated carbon is preferable as the electrode material. As the non-aqueous electrolyte solution, the above-mentioned non-aqueous electrolyte solution is used.

以下、実施例及び参考例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要
旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Reference Examples, but the present invention is not limited to these Examples as long as the gist thereof is not exceeded.

本実施例及び比較例に使用した化合物を以下に示す。 The compounds used in this example and comparative examples are shown below.

Figure 2021082556
Figure 2021082556

なお、以下の合成例における各種分析方法は以下の通りである。
[ガスクロマトグラフィ(GC)分析]
サンプル100μLを1mLのヘキサンに溶解させた。得られた溶液をGC分析装置(島津製作所製GC−2025)にて分析した。条件は以下の通り。
(測定条件)
カラム:HP1(長さ30m、内径0.53mm、 膜厚2.65μm、ジーエルサイエンス社製)
注入量:1μL
検出器:FID
温度:50℃→280℃、10℃/minで昇温
(解析条件)
ソフトウェア:島津製作所社製GC−solution ver.2.43.00
設定:Width=3、Slope=1000、Drift=0、T.DBL=1000、Min.Area/Height=1000
The various analysis methods in the following synthesis examples are as follows.
[Gas Chromatography (GC) Analysis]
100 μL of the sample was dissolved in 1 mL of hexane. The obtained solution was analyzed by a GC analyzer (GC-2025 manufactured by Shimadzu Corporation). The conditions are as follows.
(Measurement condition)
Column: HP1 (length 30 m, inner diameter 0.53 mm, film thickness 2.65 μm, manufactured by GL Sciences)
Injection volume: 1 μL
Detector: FID
Temperature: 50 ° C → 280 ° C, temperature rise at 10 ° C / min (analysis conditions)
Software: GC-solution ver. Made by Shimadzu Corporation. 2.43.00
Settings: Slope = 3, Slope = 1000, Drift = 0, T.I. DBL = 1000, Min. Area / Height = 1000

純度は、上記分析条件により解析されたピークのうち溶媒由来のものを除いたピークの合計面積を100%としたときに、cis−およびtrans−1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを合わせたピーク面積の比率として求めた。
cis/trans比は、上記分析条件により解析されたピークのうち、cis−およびtrans−1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、もしくはその原料であるcis−およびtrans−1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンのピーク面積の合計値を100としたときの比で表した。いずれかのピークが上記解析条件にて未検出の場合は0とした。
The purity is determined by combining cis- and trans-1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane when the total area of the peaks analyzed under the above analysis conditions excluding those derived from the solvent is taken as 100%. It was calculated as the ratio of the peak area.
Among the peaks analyzed under the above analytical conditions, the cis / trans ratio is determined by cis- and trans-1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, or the raw materials thereof, cis- and trans-1,3-bis (cis- and trans-1,3-bis). It was expressed as a ratio when the total value of the peak areas of aminomethyl) cyclohexane was set to 100. If any of the peaks was not detected under the above analysis conditions, it was set to 0.

<合成例1> 1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比100/0)の合成
1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1.00g、cis/trans比100/0)と1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン(6.03g)をジクロロメタ
ン(70mL)に溶解させ、0℃で撹拌しながらクロロギ酸トリクロロメチル(1.02mL)を滴下し、30分間撹拌した。反応液をジクロロメタン(140mL)で希釈した後、1N塩酸水溶液(70mL)で5回、1N水酸化ナトリウム水溶液(70mL)で1回、飽和塩化ナトリウム水溶液(140mL)で1回洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下溶媒留去し、目的物(1.23g、収率90%)を取得した。GC分析より見積もられた純度は99.0%、cis/trans比は100/0であった。
<Synthesis Example 1> Synthesis of 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (cis / trans ratio 100/0) 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane (1.00 g, cis / trans ratio 100/0) And 1,8-bis (dimethylamino) naphthalene (6.03 g) were dissolved in dichloromethane (70 mL), trichloromethyl chloroformate (1.02 mL) was added dropwise with stirring at 0 ° C., and the mixture was stirred for 30 minutes. The reaction mixture was diluted with dichloromethane (140 mL), washed 5 times with 1N aqueous hydrochloric acid solution (70 mL), once with 1N aqueous sodium hydroxide solution (70 mL), and once with saturated aqueous sodium chloride solution (140 mL). The organic layer was dehydrated with anhydrous sodium sulfate and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain the desired product (1.23 g, yield 90%). The purity estimated by GC analysis was 99.0% and the cis / trans ratio was 100/0.

<合成例2> 1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比18.7/81.3)の合成
1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1.00g、cis/trans比20.9/79.1)を原料として用いた以外は合成例1と同様にして1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを合成(1.27g、収率93%)した。GC分析より見積もられた純度は97.4%、cis/trans比は18.7/81.3であった。
<Synthesis Example 2> Synthesis of 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (cis / trans ratio 18.7 / 81.3) 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane (1.00 g, cis / trans ratio) 1,3-Bis (isocyanatomethyl) cyclohexane was synthesized (1.27 g, yield 93%) in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 20.9 / 79.1) was used as a raw material. The purity estimated by GC analysis was 97.4% and the cis / trans ratio was 18.7 / 81.3.

<合成例3> 1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比75.8/24.2)の合成
1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン(1.0g、cis/trans比74.3/25.7)を原料として用いた以外は合成例1と同様にして1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを合成(1.26g、収率92%)した。GC分析より見積もられた純度は99.0%、cis/trans比は75.8/24.2であった。
<Synthesis Example 3> Synthesis of 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (cis / trans ratio 75.8 / 24.2) 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane (1.0 g, cis / trans ratio) 1,3-Bis (isocyanatomethyl) cyclohexane was synthesized (1.26 g, yield 92%) in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 74.3 / 25.7) was used as a raw material. The purity estimated by GC analysis was 99.0% and the cis / trans ratio was 75.8 / 24.2.

<実施例1−1、比較例1−1〜1−3>
[実施例1−1]
[非水系電解液の調製]
乾燥アルゴン雰囲気下、エチレンカーボネート(「EC」ともいう)、エチルメチルカーボネート(「EMC」ともいう)及びジエチルカーボネート(「DEC」ともいう)からなる混合溶媒(混合体積比3:4:3)に、電解質であるLiPF、添加剤であるビニレンカーボネート(「VC」ともいう)及びモノフルオロエチレンカーボネート(「MFEC」ともいう)、並びに合成例3で得られた1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比75.8/24.2)を、表1に示す濃度となるよう添加し、実施例1−1の非水系電解液を調製した。
<Example 1-1, Comparative Examples 1-1 to 1-3>
[Example 1-1]
[Preparation of non-aqueous electrolyte solution]
In a dry argon atmosphere, in a mixed solvent (mixed volume ratio 3: 4: 3) consisting of ethylene carbonate (also referred to as "EC"), ethylmethyl carbonate (also referred to as "EMC") and diethyl carbonate (also referred to as "DEC"). , Electrolyte LiPF 6 , additives vinylene carbonate (also referred to as "VC") and monofluoroethylene carbonate (also referred to as "MFEC"), and 1,3-bis (isocyanatomethyl) obtained in Synthesis Example 3. ) Cyclohexane (cis / trans ratio 75.8 / 24.2) was added to the concentration shown in Table 1 to prepare the non-aqueous electrolyte solution of Example 1-1.

[正極の作製]
正極活物質としてコバルト酸リチウム(LiCoO)97質量部と、導電材としてアセチレンブラック1.5質量部と、結着材としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)1.5質量部とを、N−メチルピロリドン溶媒中で、ディスパーザーで混合してスラリー化した。これを厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、プレスして正極とした。
[Preparation of positive electrode]
97 parts by mass of lithium cobalt oxide (LiCoO 2 ) as a positive electrode active material, 1.5 parts by mass of acetylene black as a conductive material, and 1.5 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder, N-methylpyrrolidone. It was mixed with a disperser in a solvent to form a slurry. This was uniformly applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and then pressed to obtain a positive electrode.

[負極の作製]
負極活物質として天然黒鉛粉末、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン(カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度1質量%)、結着材としてスチレン・ブタジエンゴムの水性ディスパージョン(スチレン・ブタジエンゴムの濃度50質量%)を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。このスラリーを厚さ10μmの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、プレスして負極とした。なお、乾燥後の負極において、天然黒鉛:カルボキシメチルセルロースナトリウム:スチレン・ブタジエンゴム=98:1:1の質量比となるように作製した。
[Preparation of negative electrode]
Natural graphite powder as the negative electrode active material, aqueous dispersion of sodium carboxymethyl cellulose as a thickener (concentration of sodium carboxymethyl cellulose 1% by mass), aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber as a binder (concentration of styrene-butadiene rubber 50) Mass%) was added and mixed with a disperser to form a slurry. This slurry was uniformly applied to one side of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then pressed to obtain a negative electrode. In the negative electrode after drying, the mass ratio was such that natural graphite: sodium carboxymethyl cellulose: styrene-butadiene rubber = 98: 1: 1.

[リチウム二次電池の作製]
上記の正極、負極、及びポリプロピレン製のセパレータを、負極、セパレータ、正極、
セパレータ、負極の順に積層して電池要素を作製した。この電池要素をアルミニウム(厚さ40μm)の両面を樹脂層で被覆したラミネートフィルムからなる袋内に、正極と負極の端子が袋から突設するように挿入した後、非水系電解液を袋内に注入し、真空封止を行い、シート状のリチウム二次電池を作製した。
[Manufacturing of lithium secondary battery]
The above positive electrode, negative electrode, and polypropylene separator can be used as the negative electrode, separator, positive electrode, and so on.
A battery element was manufactured by laminating the separator and the negative electrode in this order. This battery element is inserted into a bag made of a laminated film in which both sides of aluminum (thickness 40 μm) are coated with a resin layer so that the positive electrode and negative electrode terminals project from the bag, and then a non-aqueous electrolyte solution is placed in the bag. Was injected into the battery and vacuum-sealed to prepare a sheet-shaped lithium secondary battery.

[初期充放電試験]
リチウム二次電池をガラス板で挟んで加圧した状態で、25℃において、0.05Cに相当する電流で10時間定電流充電した後、0.2Cで2.8Vまで定電流放電した。更に、0.2Cに相当する電流で4.1Vまで定電流―定電圧充電(「CC−CV充電」ともいう)(0.05Cカット)した後、60℃、24時間の条件下で放置した。電池を十分に冷却させた後、0.2Cの定電流で2.8Vまで放電した。次いで、0.2Cで4.3VまでCC−CV充電(0.05Cカット)した後、0.2Cの定電流で2.8Vまで再度放電し、このときの放電容量を初期容量とした。
ここで、1Cとは電池の基準容量を1時間で放電する電流値を表し、例えば、0.2Cとはその1/5の電流値を表す。以下同様である。
[Initial charge / discharge test]
With the lithium secondary battery sandwiched between glass plates and pressurized, the lithium secondary battery was charged with a constant current of 0.05 C for 10 hours at 25 ° C., and then discharged at a constant current of 0.2 C to 2.8 V. Further, after constant current-constant voltage charging (also referred to as "CC-CV charging") (0.05C cut) to 4.1V with a current corresponding to 0.2C, the mixture was left at 60 ° C. for 24 hours. .. After the battery was sufficiently cooled, it was discharged to 2.8 V with a constant current of 0.2 C. Then, after CC-CV charging (0.05C cut) to 4.3V at 0.2C, the battery was discharged again to 2.8V with a constant current of 0.2C, and the discharging capacity at this time was taken as the initial capacity.
Here, 1C represents a current value for discharging the reference capacity of the battery in 1 hour, and 0.2C represents, for example, 1/5 of the current value. The same applies hereinafter.

[高温保存耐久試験]
初期充放電試験を実施したリチウム二次電池を、25℃において、0.2Cで4.3VまでCC−CV充電(0.05Cカット)した後、60℃、14日間の条件で高温保存を行った。その後、25℃において、0.2Cで2.8Vまで定電流放電させ、次いで、0.2Cで4.3VまでCC−CV充電(0.05Cカット)した後、0.2Cの定電流で2.8Vまで再度放電し、このときの放電容量を保存後容量とした。
[High temperature storage durability test]
The lithium secondary battery subjected to the initial charge / discharge test is CC-CV charged (0.05C cut) at 0.2C to 4.3V at 25 ° C., and then stored at a high temperature at 60 ° C. for 14 days. It was. Then, at 25 ° C., a constant current discharge of 0.2 C to 2.8 V is performed, then CC-CV charging (0.05 C cut) is performed to 4.3 V at 0.2 C, and then 2 at a constant current of 0.2 C. The current was discharged again to 8.V, and the discharge capacity at this time was taken as the capacity after storage.

上記作製したリチウム二次電池を用いて、上記の初期充放電試験及び高温保存耐久試験を実施した。評価結果を、後述する比較例1−1を100.0%としたときの相対値で表1に示す。以下の比較例1−2及び1−3も同様とする。 Using the lithium secondary battery produced above, the above initial charge / discharge test and high temperature storage durability test were carried out. The evaluation results are shown in Table 1 as relative values when Comparative Example 1-1, which will be described later, is set to 100.0%. The same applies to the following Comparative Examples 1-2 and 1-3.

[比較例1−1]
基本電解液に1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを添加しなかった以外は実施例1−1と同様にして比較例1−1の非水系電解液を調製した。また、電解液として比較例1−1の非水系電解液を用いた以外は実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、初期充放電試験及び高温保存耐久試験を実施した。
[Comparative Example 1-1]
The non-aqueous electrolytic solution of Comparative Example 1-1 was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane was not added to the basic electrolytic solution. A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 1-1 was used as the electrolytic solution, and an initial charge / discharge test and a high temperature storage durability test were carried out.

[比較例1−2]
基本電解液に合成例3で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンに代えて合成例1で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比100/0)を添加した以外は実施例1−1と同様にして比較例1−2の非水系電解液を調製した。また、電解液として比較例1−2の非水系電解液を用いた以外は実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、初期充放電試験及び高温保存耐久試験を実施した。
[Comparative Example 1-2]
In place of the 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane obtained in Synthesis Example 3 in the basic electrolytic solution, the 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (cis / trans ratio 100/0) obtained in Synthesis Example 1 was used. The non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 1-2 was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that the above was added. A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 1-2 was used as the electrolytic solution, and an initial charge / discharge test and a high temperature storage durability test were carried out.

[比較例1−3]
基本電解液に合成例3で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンに代えて合成例2で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比18.7/81.3)を添加した以外は実施例1−1と同様にして比較例1−3の非水系電解液を調製した。また、電解液として比較例1−2の非水系電解液を用いた以外は実施例1−1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、初期充放電試験及び高温保存耐久試験を実施した。
[Comparative Example 1-3]
In place of the 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane obtained in Synthesis Example 3 in the basic electrolytic solution, the 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (cis / trans ratio 18.7 /) obtained in Synthesis Example 2 was used. The non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 1-3 was prepared in the same manner as in Example 1-1 except that 81.3) was added. A lithium secondary battery was produced in the same manner as in Example 1-1 except that the non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 1-2 was used as the electrolytic solution, and an initial charge / discharge test and a high temperature storage durability test were carried out.

Figure 2021082556
Figure 2021082556

表1から、実施例1−1の非水系電解液を用いると、化合物(1)及び化合物(2)がいずれも添加されていない場合(比較例1−1)に比べ、リチウム二次電池の初期容量が向上し、さらに保存後容量低下が抑制されることがわかった。一方、化合物(1)のみを含む非水系電解液の場合(比較例1−2)、リチウム二次電池の初期容量は向上するが、保存後容量低下の抑制が不十分となった。また、化合物(1)及び化合物(2)の両方を含有している場合でも、これらの比率が本発明の特定の比率でない非水系電解液の場合(比較例1−3)も同様に、リチウム二次電池の初期容量は向上したが、保存後容量低下の抑制は不十分となった。よって、本発明の一実施形態にかかる非水系電解液を用いたリチウム二次電池の方が優れた特性であることは明らかである。 From Table 1, when the non-aqueous electrolyte solution of Example 1-1 was used, as compared with the case where neither compound (1) nor compound (2) was added (Comparative Example 1-1), the lithium secondary battery It was found that the initial capacity was improved and the decrease in capacity after storage was suppressed. On the other hand, in the case of the non-aqueous electrolyte solution containing only the compound (1) (Comparative Example 1-2), the initial capacity of the lithium secondary battery was improved, but the suppression of the capacity decrease after storage was insufficient. Further, even when both the compound (1) and the compound (2) are contained, lithium is similarly used in the case of a non-aqueous electrolyte solution in which these ratios are not the specific ratios of the present invention (Comparative Example 1-3). Although the initial capacity of the secondary battery was improved, the suppression of the capacity decrease after storage was insufficient. Therefore, it is clear that the lithium secondary battery using the non-aqueous electrolyte solution according to the embodiment of the present invention has superior characteristics.

<実施例2−1、比較例2−1〜2−3、参考例2−1>
[実施例2−1]
[非水系電解液の調製]
乾燥アルゴン雰囲気下、EC、EMC、ジメチルカーボネート(「DMC」ともいう)及び酢酸メチルからなる混合溶媒(混合体積比20:10:60:10)に、電解質であるLiPF;添加剤であるビニレンカーボネート(「VC」ともいう)、モノフルオロエチレンカーボネート(「MFEC」ともいう)、ジフルオロリン酸リチウム(LiPO)、メチルフェニルカーボネート(「MPC」ともいう)、フルオロスルホン酸リチウム(LiFSO)及びリチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(Li(FSON);並びに合成例3で得られた1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比75.8/24.2)を、表2に示す濃度となるよう添加し、実施例2−1の非水系電解液を調製した。
<Example 2-1, Comparative Examples 2-1 to 2-3, Reference Example 2-1>
[Example 2-1]
[Preparation of non-aqueous electrolyte solution]
Under a dry argon atmosphere, a mixed solvent consisting of EC, EMC, dimethyl carbonate (also referred to as "DMC") and methyl acetate (mixed volume ratio 20:10:60:10), LiPF 6 as an electrolyte; and vinylene as an additive. Carbonate (also referred to as "VC"), monofluoroethylene carbonate (also referred to as "MFEC"), lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ), methylphenyl carbonate (also referred to as "MPC"), lithium fluorosulfonate (LiFSO 3) ) and lithium bis (fluorosulfonyl) imide (Li (FSO 2) 2 N ); and obtained in synthesis example 3 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (cis / trans ratio 75.8 / 24.2 ) Was added to the concentration shown in Table 2 to prepare the non-aqueous electrolyte solution of Example 2-1.

[正極の作製]
正極活物質としてLiNi0.8Co0.15Al0.05を97質量部と、導電材としてアセチレンブラック1.5質量部と、結着材としてポリフッ化ビニリデン(PVdF)1.5質量部とを、N−メチルピロリドン溶媒中で、ディスパーザーで混合してスラリー化した。これを厚さ15μmのアルミニウム箔の両面に均一に塗布、乾燥した後、プレスした。その後、直径12.5mmの円盤状に打ち抜いて非水系電解液電池(コイン型)用の正極とした。
[Preparation of positive electrode]
97 parts by mass of LiNi 0.8 Co 0.15 Al 0.05 O 2 as the positive electrode active material, 1.5 parts by mass of acetylene black as the conductive material, and 1.5 parts by mass of polyvinylidene fluoride (PVdF) as the binder. The parts were mixed with a disperser in an N-methylpyrrolidone solvent to form a slurry. This was uniformly applied to both sides of an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and then pressed. Then, it was punched into a disk shape having a diameter of 12.5 mm to obtain a positive electrode for a non-aqueous electrolyte battery (coin type).

[負極の作製]
負極活物質として天然黒鉛粉末、増粘剤としてカルボキシメチルセルロースナトリウムの水性ディスパージョン(カルボキシメチルセルロースナトリウムの濃度1質量%)、結着材としてスチレン・ブタジエンゴムの水性ディスパージョン(スチレン・ブタジエンゴムの濃度50質量%)を加え、ディスパーザーで混合してスラリー化した。このスラリーを厚さ10μmの銅箔の片面に均一に塗布、乾燥した後、プレスした。なお、乾燥後の負極において、天然黒鉛:カルボキシメチルセルロースナトリウム:スチレン・ブタジエンゴム=98:1:1の質量比となるように作製した。その後、直径12.5mmの円盤状に打ち抜いて非水系電解液電池(コイン型)用の負極とした。
[Preparation of negative electrode]
Natural graphite powder as the negative electrode active material, aqueous dispersion of sodium carboxymethyl cellulose as a thickener (concentration of sodium carboxymethyl cellulose 1% by mass), aqueous dispersion of styrene-butadiene rubber as a binder (concentration of styrene-butadiene rubber 50) Mass%) was added and mixed with a disperser to form a slurry. This slurry was uniformly applied to one side of a copper foil having a thickness of 10 μm, dried, and then pressed. In the negative electrode after drying, the mass ratio was such that natural graphite: sodium carboxymethyl cellulose: styrene-butadiene rubber = 98: 1: 1. Then, it was punched into a disk shape having a diameter of 12.5 mm to obtain a negative electrode for a non-aqueous electrolyte battery (coin type).

[非水系電解液電池(コイン型)の作製]
上記の正極及び負極と、各実施例及び比較例で調製した非水系電解液とを用いて、以下の手順でコイン型セルを作製した。即ち、正極導電体を兼ねるステンレス鋼製の缶体に正極を収容し、その上に後述の電解液を含浸させたポリプロピレン製のセパレータを介して負極を載置した。この缶体と負極導電体を兼ねる封口板とを、絶縁用のガスケットを介してかしめて密封し、非水系電解液電池(コイン型)を作製した。
[Manufacturing of non-aqueous electrolyte battery (coin type)]
Using the above positive electrode and negative electrode and the non-aqueous electrolyte solution prepared in each Example and Comparative Example, a coin-shaped cell was produced by the following procedure. That is, the positive electrode was housed in a stainless steel can body that also serves as a positive electrode conductor, and the negative electrode was placed on the positive electrode via a polypropylene separator impregnated with an electrolytic solution described later. A non-aqueous electrolyte battery (coin type) was produced by caulking and sealing the can body and the sealing plate that also serves as the negative electrode conductor via an insulating gasket.

[初期充放電試験]
非水系電解液電池(コイン型)を25℃において、0.05Cに相当する電流で4時間定電流充電した後、0.2Cで2.5Vまで定電流放電した。更に、0.1Cに相当する電流で4.1Vまで定電流充電した後、0.2Cで2.5Vまで定電流放電した。更に、0.1Cに相当する電流で4.1Vまで定電流充電した後、0.2Cで2.5Vまで定電流放電し、このときの放電容量を初期容量とした。
上記作製した非水系電解液電池(コイン型)を用いて、上記の初期充放電試験を実施した。評価結果を、後述する比較例2−1を100%としたときの相対値で表2に示す。以下の比較例2−1〜2−3、参考例2−1も同様とする。
[Initial charge / discharge test]
A non-aqueous electrolyte battery (coin type) was charged at 25 ° C. with a current corresponding to 0.05 C for 4 hours, and then discharged at a constant current of 0.2 C to 2.5 V. Further, after a constant current charge to 4.1 V with a current corresponding to 0.1 C, a constant current discharge to 2.5 V was performed at 0.2 C. Further, after constant current charging to 4.1 V with a current corresponding to 0.1 C, constant current discharge to 2.5 V at 0.2 C was performed, and the discharge capacity at this time was taken as the initial capacity.
The above initial charge / discharge test was carried out using the non-aqueous electrolyte battery (coin type) produced above. The evaluation results are shown in Table 2 as relative values when Comparative Example 2-1 described later is taken as 100%. The same applies to the following Comparative Examples 2-1 to 2-3 and Reference Example 2-1.

[比較例2−1]
基本電解液に1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンを添加しなかった以外は実施例2−1と同様にして比較例2−1の非水系電解液を調製した。また、電解液として比較例2−1の非水系電解液を用いた以外は実施例2−1と同様にして非水系電解液電池(コイン型)を作製し、初期充放電試験を実施した。
[Comparative Example 2-1]
The non-aqueous electrolytic solution of Comparative Example 2-1 was prepared in the same manner as in Example 2-1 except that 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane was not added to the basic electrolytic solution. Further, a non-aqueous electrolyte battery (coin type) was produced in the same manner as in Example 2-1 except that the non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 2-1 was used as the electrolytic solution, and an initial charge / discharge test was carried out.

[比較例2−2]
基本電解液に合成例3で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンに代えて合成例1で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比100/0)を添加した以外は実施例2−1と同様にして比較例2−2の非水系電解液を調製した。また、電解液として比較例2−2の非水系電解液を用いた以外は実施例2−1と同様にして非水系電解液電池(コイン型)を作製し、初期充放電試験を実施した。
[Comparative Example 2-2]
The 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane obtained in Synthesis Example 1 was replaced with the 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane obtained in Synthesis Example 3 in the basic electrolytic solution (cis / trans ratio 100/0). The non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 2-2 was prepared in the same manner as in Example 2-1 except that the above was added. Further, a non-aqueous electrolyte battery (coin type) was produced in the same manner as in Example 2-1 except that the non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 2-2 was used as the electrolytic solution, and an initial charge / discharge test was carried out.

[比較例2−3]
基本電解液に合成例3で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンに代えて合成例2で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(cis/trans比18.7/81.3)を添加した以外は実施例2−1と同様にして比較例2−3の非水系電解液を調製した。また、電解液として比較例2−3の非水系電解液を用いた以外は実施例2−1と同様にして非水系電解液電池(コイン型)を作製し、初期充放電試験を実施した。
[Comparative Example 2-3]
In place of the 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane obtained in Synthesis Example 3 in the basic electrolytic solution, the 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane (cis / trans ratio 18.7 /) obtained in Synthesis Example 2 was used. The non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 2-3 was prepared in the same manner as in Example 2-1 except that 81.3) was added. Further, a non-aqueous electrolyte battery (coin type) was produced in the same manner as in Example 2-1 except that the non-aqueous electrolyte solution of Comparative Example 2-3 was used as the electrolytic solution, and an initial charge / discharge test was carried out.

[参考例2−1]
基本電解液に合成例3で得た1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンに代えてヘキサメチレンジイソシアネート(「HDI」ともいう)を添加した以外は実施例2−1と同様にして参考例2−1の非水系電解液を調製した。また、電解液として参考例2−1の非水系電解液を用いた以外は実施例2−1と同様にして非水系電解液電池(コイン型)を作製し、初期充放電試験を実施した。
[Reference Example 2-1]
Reference Example in the same manner as in Example 2-1 except that hexamethylene diisocyanate (also referred to as “HDI”) was added to the basic electrolytic solution in place of 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane obtained in Synthesis Example 3. A non-aqueous electrolyte solution of 2-1 was prepared. Further, a non-aqueous electrolyte battery (coin type) was produced in the same manner as in Example 2-1 except that the non-aqueous electrolyte solution of Reference Example 2-1 was used as the electrolytic solution, and an initial charge / discharge test was carried out.

Figure 2021082556
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表2から、実施例2−1の非水系電解液を用いると、化合物(1)及び化合物(2)がいずれも添加されていない非水系電解液(比較例2−1)に比べ、非水系電解液電池の初期容量が向上することがわかった。一方、化合物(1)のみを含む非水系電解液の場合(比較例2−2)、非水系電解液電池の初期容量が低下した。また、化合物(1)及び化合物(2)の両方を含有している場合でも、これらの比率が本発明の特定の比率でない非水系電解液の場合(比較例2−3)も同様に、非水系電解液電池の初期容量は低下した。また、化合物(1)及び化合物(2)に代えてその他イソシアネート化合物を用いた場合(参考例2−1)、初期容量が低下した。よって、本実施形態に係る非水系電解液を用いた非水系電解液電池の方が優れた特性であることは明らかである。 From Table 2, when the non-aqueous electrolyte solution of Example 2-1 was used, it was compared with the non-aqueous electrolyte solution (Comparative Example 2-1) to which neither compound (1) nor compound (2) was added. It was found that the initial capacity of the electrolyte battery was improved. On the other hand, in the case of the non-aqueous electrolyte solution containing only the compound (1) (Comparative Example 2-2), the initial capacity of the non-aqueous electrolyte battery decreased. Further, even when both the compound (1) and the compound (2) are contained, the case where these ratios are not the specific ratio of the present invention in the case of a non-aqueous electrolyte solution (Comparative Example 2-3) is also non-existent. The initial capacity of the water-based electrolyte battery has decreased. Further, when another isocyanate compound was used instead of the compound (1) and the compound (2) (Reference Example 2-1), the initial volume decreased. Therefore, it is clear that the non-aqueous electrolyte battery using the non-aqueous electrolyte according to the present embodiment has superior characteristics.

なお、以上の表1および表2において示した実施例・比較例においては、各種耐久試験期間はモデル的に比較的短期間として行なっているが、有意な差が確認されている。実際の非水系電解液二次電池の使用は数年に及ぶ場合もあるため、これら結果の差は長期間の使用を想定した場合、更に顕著な差になると理解することができる。 In the examples and comparative examples shown in Tables 1 and 2 above, the various endurance test periods are modeled as relatively short periods, but significant differences have been confirmed. Since the actual use of the non-aqueous electrolyte secondary battery may last for several years, it can be understood that the difference between these results will be even more remarkable when long-term use is assumed.

本発明に係る非水系電解液をエネルギーデバイスの電解液として用いることにより、エネルギーデバイスの初期容量が向上し、かつ、高温耐久保存後の容量低下も抑制される。従って、本発明に係る非水系電解液はエネルギーデバイスが用いられる電子機器等のあらゆる分野において好適に利用できる。
また、本発明に係る非水系電解液及びこれを用いたエネルギーデバイスは、エネルギーデバイスを用いる公知の各種用途に用いることが可能である。用途の具体例としては、例えば、ノートパソコン、ペン入力パソコン、モバイルパソコン、電子ブックプレーヤー、携帯電話、携帯ファックス、携帯コピー、携帯プリンター、携帯オーディオプレーヤー、小型ビデオカメラ、ヘッドフォンステレオ、ビデオムービー、液晶テレビ、ハンディークリーナー、ポータブルCD、ミニディスク、トランシーバー、電子手帳、電卓、メモリーカード、携帯テープレコーダー、ラジオ、バックアップ電源、モーター、自動車、バイク、原動機付自転車、自転車、照明器具、玩具、ゲーム機器、時計、電動工具、ストロボ、カメラ、家庭用バックアップ電源、事業所用バックアップ電源、負荷平準化用電源、自然エネルギー貯蔵電源、リチウムイオンキャパシタ等が挙げられる。
By using the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention as the electrolytic solution of the energy device, the initial capacity of the energy device is improved, and the capacity decrease after high temperature endurance storage is also suppressed. Therefore, the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention can be suitably used in all fields such as electronic devices in which energy devices are used.
Further, the non-aqueous electrolyte solution according to the present invention and the energy device using the same can be used for various known applications in which the energy device is used. Specific examples of applications include laptop computers, pen input computers, mobile computers, electronic book players, mobile phones, mobile fax machines, mobile copies, mobile printers, portable audio players, small video cameras, headphone stereos, video movies, and LCDs. TVs, handy cleaners, portable CDs, mini discs, transceivers, electronic notebooks, calculators, memory cards, portable tape recorders, radios, backup power supplies, motors, automobiles, bikes, motorized bicycles, bicycles, lighting equipment, toys, game equipment, etc. Examples include watches, electric tools, strobes, cameras, household backup power supplies, office backup power supplies, load leveling power supplies, natural energy storage power supplies, lithium ion capacitors, and the like.

Claims (10)

正極及び負極を備えるエネルギーデバイス用の非水系電解液であって、該非水系電解液が電解質及び非水系溶媒とともに、
(A)式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネート及び式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートを含有し、かつ、
(B)式(1)で表されるcis構造を有するジイソシアネートの含有量と式(2)で表されるtrans構造を有するジイソシアネートの含有量との質量比が30/70乃至99/1である、
ことを特徴とする非水系電解液。
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(式(1)中、2つのRは、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表し、式(2)中、2つのRは、それぞれ同一の基であり、炭素数1〜5の飽和炭化水素基を表す。)
A non-aqueous electrolyte solution for an energy device including a positive electrode and a negative electrode, wherein the non-aqueous electrolyte solution is used together with an electrolyte and a non-aqueous solvent.
(A) A diisocyanate having a cis structure represented by the formula (1) and a diisocyanate having a trans structure represented by the formula (2) are contained and
(B) The mass ratio of the content of the diisocyanate having the cis structure represented by the formula (1) to the content of the diisocyanate having the trans structure represented by the formula (2) is 30/70 to 99/1. ,
A non-aqueous electrolyte solution characterized by this.
Figure 2021082556

(In the formula (1), the two R 1s are each the same group and represent a saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and in the formula (2), the two R 2s are each the same group. Represents a saturated hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms.
前記式(1)中のR及び式(2)中のRが同一の基である、請求項1に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 1, wherein R 1 in the formula (1) and R 2 in the formula (2) are the same group. 前記非水系電解液全量に対する前記式(1)で表される化合物ならびに前記式(2)で表される化合物の総含有量が0.001質量%以上5質量%以下である、請求項1または2に記載の非水系電解液。 Claim 1 or the total content of the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) is 0.001% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. 2. The non-aqueous electrolyte solution according to 2. 前記非水系溶媒が鎖状カルボン酸エステルを含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the non-aqueous solvent contains a chain carboxylic acid ester. 前記鎖状カルボン酸エステルの非水系溶媒全量に対する含有量が1体積%以上50体積%以下である、請求項4に記載の非水系電解液。 The non-aqueous electrolyte solution according to claim 4, wherein the content of the chain carboxylic acid ester with respect to the total amount of the non-aqueous solvent is 1% by volume or more and 50% by volume or less. 前記電解質として、LiPFを含有し、LiPFの含有量に対する、前記式(1)で表される化合物ならびに前記式(2)で表される化合物の総含有量の質量比が、0.00005以上0.1以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非水系電解液。 Wherein as the electrolyte, containing LiPF 6, to the content of LiPF 6, the mass ratio of the total content of the above formula (1) compound represented by and compounds represented by the formula (2) is 0.00005 The non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 5, which is 0.1 or less. 前記非水系電解液が、更に、炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する、請求項1〜6のいずれか
1項に記載の非水系電解液。
The non-aqueous electrolyte solution further comprises at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithium imide salt, a monofluorophosphate and a difluorophosphate. The non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 6, which contains.
前記炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物の非水系電解液全量に対する合計含有量が、0.001質量%以上10質量%以下である、請求項7に記載の非水系電解液。 Total of at least one compound selected from the group consisting of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithium imide salt, a monofluorophosphate and a difluorophosphate, based on the total amount of the non-aqueous electrolyte solution. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 7, wherein the content is 0.001% by mass or more and 10% by mass or less. 前記電解質として、LiPFを含有し、LiPFの含有量に対する、前記炭素−炭素不飽和結合を有する環状カーボネート、フッ素含有環状カーボネート、リチウムイミド塩、モノフルオロリン酸塩及びジフルオロリン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物の含有量の質量比が、0.00005以上0.5以下である、請求項7または8に記載の非水系電解液。 The electrolyte contains LiPF 6 and is composed of a cyclic carbonate having a carbon-carbon unsaturated bond, a fluorine-containing cyclic carbonate, a lithium imide salt, a monofluorophosphate and a difluorophosphate with respect to the content of LiPF 6. The non-aqueous electrolyte solution according to claim 7 or 8, wherein the mass ratio of the content of at least one compound selected from the group is 0.00005 or more and 0.5 or less. 負極、正極及び請求項1〜9のいずれか1項に記載の非水系電解液を含む、エネルギーデバイス。 An energy device comprising a negative electrode, a positive electrode, and the non-aqueous electrolyte solution according to any one of claims 1 to 9.
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