(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非水溶媒と、電解質と、下記一般式（１）で表される化合物と、を含有する、電解液。
Ｒ−Ｘ−Ａｒ1−Ｏ−Ｒ1−Ｏ−Ａｒ2−Ｙ        （１）
（式中、Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核原子数５〜２０の２価の芳香族基を示し、Ｒ1は置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数１〜２０の鎖中に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい２価の炭化水素基を示し、Ｒはパーフルオロアルキル基を有する置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数２〜２０の１価の炭化水素基を示し、Ｘは−Ｓ−、−Ｏ−、−ＳＯ−又は−ＳＯ2−で表される基を示し、Ｙはシアノ基、ニトロ基、飽和若しくは不飽和の炭素数２〜２０の１価のアルコキシル基又はハロゲン原子を示す。）
【請求項２】
前記Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基又はピリジレン基である、請求項１に記載の電解液。
【請求項３】
前記Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基である、請求項１に記載の電解液。
【請求項４】
前記Ｘは、−Ｓ−又は−ＳＯ2−で表される基である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電解液。
【請求項５】
前記Ａｒ1及びＡｒ2のいずれか一方がフェニレン基、他方がビフェニレン基であって、Ｘが−Ｓ−又は−ＳＯ2−で表される基である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電解液。
【請求項６】
前記Ｒは、パーフルオロアルキル基とアルキレン基とからなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電解液。
【請求項７】
前記Ｒは、炭素数２〜１６のパーフルオロアルキル基と炭素数２〜６のアルキレン基とからなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電解液。
【請求項８】
前記Ｙは、シアノ基、ニトロ基、炭素数２〜１０のアルコキシ基又はフッ素原子である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電解液。
【請求項９】
前記電解液は、ゲル化した電解質である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の電解液。
【請求項１０】
正極活物質を含有する正極と、負極活物質を含有する負極と、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電解液と、を備える、リチウムイオン二次電池。
【請求項１１】
前記正極活物質が、リチウム含有化合物を含む、請求項１０に記載のリチウムイオン二次電池。
【請求項１２】
前記負極活物質が、金属リチウム、炭素材料、リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料、及び、リチウム含有化合物からなる群より選ばれる１種以上の材料を含有する、請求項１０又は１１に記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解液及びリチウムイオン二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、各種産業分野では、有機液体類をゼリー状等に固化する目的、又は増粘する目的のために、低分子量型又は高分子の有機ゲル化剤が用いられている。これらのゲル化剤は、化粧品、香粧品、塗料、接着剤及び汚泥処理などの分野で好適に用いられている。低分子量型の有機ゲル化剤としては、例えば、アミノ基、アミド基及び尿素基などの水素結合性官能基を分子内に有する低分子量化合物群が知られている。一方、高分子の有機ゲル化剤としては、三次元的なネットワーク構造を分子内に有する高分子化合物群が挙げられ、例えば、ポリエーテル系化合物及びポリビニリデン系化合物などがよく知られている。
これらの中でも、高分子の有機ゲル化剤についての研究例や使用例は多く、様々な分野に展開されている。
【０００３】
一方、低分子量型の有機ゲル化剤は、高分子のものに比べて開発が比較的遅く、知られているゲル化剤の種類は少ない。低分子量型の有機ゲル化剤としては、例えば、ジアルキルウレア誘導体（例えば、特許文献１参照。）及びパーフルオロアルキル誘導体（例えば、特許文献２〜３、非特許文献１参照。）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３１９４２号公報
【特許文献２】国際公開第２００７／０８３８４３号
【特許文献３】国際公開第２００９／０７８２６８号
【特許文献４】国際公開第２０１２／１６９８４３号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Ｊ．Ｆｌｕｏｒｉｎｅ．  Ｃｈｅｍ．１１１、４７−５８（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、現在、有機液体を用いた電気化学デバイスは種々の用途に供されており、その代表例として、リチウムイオン二次電池及びリチウムを使用する各種革新二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重槽キャパシタ、色素増感太陽電池及びアルミ電解コンデンサを挙げることができる。さらに、近年では、エネルギーデバイスの多様化が進み、有機液体を電解液として使用する各種電気化学デバイスへの期待は益々高まっている。そして、電気化学デバイスに対しては、高温又は低温環境下での使用、長期間の使用などの従来よりも過酷な環境での使用や、容量及び出力の増大などの従来よりも高い性能も求められている。
【０００７】
ところが、有機液体を含有する電解液を電気化学デバイスに適用するにあたっては、その安全性の更なる改善が大きな課題となっている。例えば、リチウムイオン二次電池及び各種革新二次電池は自動車用途への広い展開が期待されており、これまで以上に高い電池安全性（非漏洩、難燃、デンドライド抑制等）が求められている。それに対応するため、例えば、ポリマー（ゲル）電池、固体電解質電池、イオン性液体やフルオロ溶媒を電解液として用いた電池などの開発が進められている。しかしながら、安全性と電池特性（充放電特性、低温作動、高温耐久等）とのトレードオフの関係は必ずしも改善できていない。上記のうち、ポリマー（ゲル）電池は、電池安全性に加えて電池小型化や形態自由度を増す観点からも期待されているが、既存のドライポリマー電池は、そのような観点から電池特性が高いものとはいえない。また、ゲルポリマー電池は、ドライポリマー電池よりも電池特性（特に出力特性）の改善効果は認められるものの、既存の非水液体系の電解液を用いる電池には及ばない。固体電解質電池では高いイオン伝導性は達成できているものの、電極と電解液との界面接着性に課題があり、電池の充放電特性は満足なものとはなっていない。
【０００８】
現在のところ、低分子量型の有機ゲル化剤を用いた電解液及び二次電池の研究例は少ない。例えば、特許文献２では低分子量の有機ゲル化剤を用いた電解液が提案されているが、この電解液を用いた場合でも電池の性能にはまだ改良の余地がある。
【０００９】
一方，リチウムイオン二次電池や各種二次電池の別の課題として、高容量化が挙げられる。小型携帯機器を主たる用途として用いられてきた従来の二次電池と比べて、自動車用途や大型蓄電用途へ使用される二次電池は高容量が求められる。小型携帯機器であっても、従来よりも処理情報量が増えていることから、やはり電池の高容量化が必須である。二次電池を高容量化するためには電極活物質や電極合剤の改良が行われているが、それに伴い、電池を従来よりも高電圧で駆動することが必要となる。ところが、高電圧で電池を駆動すると、電解液の劣化が早くなり、長期に亘って安定した充放電を行うことが困難となる。そこで、電解液にシアノ基やニトロ基を有する添加剤を導入することで、高電圧で長期に亘って駆動しても安定した充放電が行える電池が試みられている（例えば特許文献４参照）。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電池特性、特にイオン伝導性及び放電特性に優れると同時に高い安全性をも実現する電解液及びリチウムイオン二次電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは上記目的を達成すべく、上記特許文献に記載のものを始めとする低分子量型の有機ゲル化剤について、電解液及びリチウムイオン二次電池への応用の可能性を検討した。その結果、パーフルオロアルキル基と芳香環とシアノ基、ニトロ基、アルコキシ基又はハロゲン原子とを有する、特定の低分子量型の有機ゲル化剤が電解液として有用であり、ゲルとしての性能の高いゲル電解質を形成できることがわかった。さらに、この電解液を用いて二次電池を作製した際に、高い電池特性と高い安全性とを両立できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明は下記のとおりである。
［１］非水溶媒と、電解質と、下記一般式（１）で表される化合物と、を含有する、電解
液。
Ｒ−Ｘ−Ａｒ1−Ｏ−Ｒ1−Ｏ−Ａｒ2−Ｙ        （１）
（式中、Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核原子数５〜２０の２価の芳香族基を示し、Ｒ1は置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数１〜２０の鎖中に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい２価の炭化水素基を示し、Ｒはパーフルオロアルキル基を有する置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数２〜２０の１価の炭化水素基を示し、Ｘは−Ｓ−、−Ｏ−、−ＳＯ−又は−ＳＯ2−で表される基を示し、Ｙはシアノ基、ニトロ基、飽和若しくは不飽和の炭素数２〜２０の１価のアルコキシル基又はハロゲン原子を示す。）
［２］前記Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基又はピリジレン基である、［１］に記載の電解液。
［３］前記Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基である、［１］に記載の電解液。
［４］前記Ｘは、−Ｓ−又は−ＳＯ2−で表される基である、［１］〜［３］のいずれか一つに記載の電解液。
［５］前記Ａｒ1及びＡｒ2のいずれか一方がフェニレン基、他方がビフェニレン基であって、Ｘが−Ｓ−又は−ＳＯ2−で表される基である、［１］〜［４］のいずれか一つに記載の電解液。
［６］前記Ｒは、パーフルオロアルキル基とアルキレン基とからなる、［１］〜［５］のいずれか一つに記載の電解液。
［７］前記Ｒは、炭素数２〜１６のパーフルオロアルキル基と炭素数２〜６のアルキレン基とからなる、［１］〜［６］のいずれか一つに記載の電解液。
［８］前記Ｙは、シアノ基、ニトロ基、炭素数２〜１０のアルコキシ基又はフッ素原子である、［１］〜［７］のいずれか一つに記載の電解液。
［９］前記電解液は、ゲル化した電解質である、［１］〜［８］のいずれか一つに記載の電解液。
［１０］正極活物質を含有する正極と、負極活物質を含有する負極と、［１］〜［９］のいずれか一つに記載の電解液と、を備える、リチウムイオン二次電池。
［１１］前記正極活物質が、リチウム含有化合物を含む、［１０］に記載のリチウムイオン二次電池。
［１２］前記負極活物質が、金属リチウム、炭素材料、リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料、及び、リチウム含有化合物からなる群より選ばれる１種以上の材料を含有する、［１０］又は［１１］に記載のリチウムイオン二次電池。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、電池特性、特にイオン伝導性及び放電特性に優れると同時に高い安全性をも実現する電解液及びリチウムイオン二次電池を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。
本実施形態の電解液は、非水溶媒と、電解質と、下記一般式（１）で表される化合物（以下、単に「パーフルオロ基含有化合物」又は「化合物（１）」とも表記する。）とを含有するものである。
Ｒ−Ｘ−Ａｒ1−Ｏ−Ｒ1−Ｏ−Ａｒ2−Ｙ        （１）
ここで、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核原子数５〜２０の２価の芳香族基又は脂環式基を示し、Ｒ1は置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数１〜２０の鎖中に酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい２価の炭化水素基を示し、Ｒはパーフルオロアルキル基を有する置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数２〜２０の１価の炭化水素基を示し、Ｘは−Ｓ−、−Ｏ−、−ＳＯ−又は−ＳＯ2−で表される基を示し、Ｙはシアノ基、ニトロ基、飽和若しくは不飽和の炭素数２〜２０の１価のアルコキシル基又はハロゲン原子を示す。
また、本実施形態のリチウムイオン二次電池は、正極活物質を含有する正極と、負極活物質を含有する負極と、本実施形態の電解液とを備える。
上記のように構成されているため、本実施形態の電解液及びリチウムイオン二次電池は、電池特性に優れると同時に高い安全性をも実現することができる。
【００１５】
＜電解液＞
本実施形態に係る電解液は、（ｉ）非水溶媒と（ｉｉ）電解質と（ｉｉｉ）パーフルオロ基含有化合物とを含有する。
【００１６】
＜非水溶媒＞
（ｉ）非水溶媒としては、例えば非プロトン性溶媒が挙げられ、非プロトン性極性溶媒が好ましい。その具体例としては、以下に限定されないが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、１，２−ブチレンカーボネート、トランス−２，３−ブチレンカーボネート、シス−２，３−ブチレンカーボネート、１，２−ペンチレンカーボネート、トランス−２，３−ペンチレンカーボネート、シス−２，３−ペンチレンカーボネート、トリフルオロメチルエチレンカーボネート、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に代表される環状カーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンに代表されるラクトン；スルホランに代表される環状スルホン；テトラヒドロフラン、ジオキサンに代表される環状エーテル；メチルエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルプロピルカーボネート、メチルイソプロピルカーボネート、ジプロピルカーボネート、メチルブチルカーボネート、ジブチルカーボネート、エチルプロピルカーボネート、メチルトリフルオロエチルカーボネートに代表される鎖状カーボネート；アセトニトリル、プロピオニトリルに代表されるニトリル；ジメチルエーテルに代表されるエーテル；プロピオン酸メチルに代表される鎖状カルボン酸エステル；ジメトキシエタンに代表される鎖状エーテルカーボネート化合物が挙げられる。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られる。
【００１７】
特に、電解液をリチウムイオン二次電池又はリチウムイオンキャパシタに用いる場合、充放電に寄与するリチウム塩の電離度を高める観点から、非水溶媒は、環状の非プロトン性極性溶媒及びニトリル溶媒からなる群より選択される１種類以上の溶媒を含むことが好ましく、エチレンカーボネートやプロピレンカーボネートに代表される環状カーボネートを１種類以上含むことがより好ましい。環状の非プロトン性極性溶媒及びニトリル溶媒は誘電率が高く、リチウム塩の電離を助けると共にゲル化能を高めるためにも有効に作用する傾向にある。
【００１８】
非水溶媒としては、イオン液体を用いることもできる。イオン液体とは、有機カチオンとアニオンとを組み合わせたイオンからなる液体である。
有機カチオンとしては、以下に限定されないが、例えば、ジアルキルイミダゾリウムカチオン、トリアルキルイミダゾリウムカチオン等のイミダゾリウムイオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、アルキルピリジニウムイオン、ジアルキルピロリジニウムイオン、ジアルキルピペリジニウムイオンが挙げられる。
【００１９】
これらの有機カチオンのカウンターイオンとなるアニオンとしては、以下に限定されないが、例えば、ＰＦ6アニオン、ＰＦ3（Ｃ2Ｆ5）3アニオン、ＰＦ3（ＣＦ3）3アニオン、ＢＦ4アニオン、ＢＦ2（ＣＦ3）2アニオン、ＢＦ3（ＣＦ3）アニオン、ビスオキサレートホウ酸アニオン、Ｔｆ（トリフルオロメタンスルホニル）アニオン、Ｎｆ（ノナフルオロブタンスルホニル）アニオン、ビス（フルオロスルホニル）イミドアニオン、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドアニオン、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドアニオン、ジシアノアミンアニオンを用いることができる。
【００２０】
＜電解質＞
（ｉｉ）電解質は、電解液において、通常の非水電解質として用いられているものであれば特に限定されず、いずれのものであってもよい。なお、後述する「ゲル電解質」はゲル化した（ゲル状の）電解液のことを示し、本項における「電解質」とは異なる概念である。電解液がリチウムイオン二次電池及びリチウムイオンキャパシタに用いられる場合、電解質としてリチウム塩が用いられる。リチウム塩の具体例としては、以下に限定されないが、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＡｓＦ6、Ｌｉ2ＳｉＦ6、ＬｉＯＳＯ2ＣkＦ2k+1〔ｋは１〜８の整数〕、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣkＦ2k+1）2〔ｋは１〜８の整数〕、ＬｉＰＦn（ＣkＦ2k+1）6-n〔ｎは１〜５の整数、ｋは１〜８の整数〕、ＬｉＢＦn（（ＣkＦ2k+1）4-n〔ｎは１〜３の整数、ｋは１〜８の整数〕、ＬｉＢ（Ｃ2Ｏ4）2で表されるリチウムビス（オキサレート）ボレート、ＬｉＢＦ2（Ｃ2Ｏ4）で表されるリチウムジフルオロ（オキサレート）ボレート、ＬｉＰＦ4（Ｃ2Ｏ4）で表されるリチウムテトラフルオロ（オキサレート）ホスフェート、ＬｉＰＯ2Ｆ2、Ｌｉ2ＰＯ3Ｆが挙げられる。
【００２１】
また、下記一般式（２ａ）、（２ｂ）又は（２ｃ）で表されるリチウム塩を用いることもできる。
ＬｉＣ（ＳＯ2Ｒ11）（ＳＯ2Ｒ12）（ＳＯ2Ｒ13）    （２ａ）
ＬｉＮ（ＳＯ2ＯＲ14）（ＳＯ2ＯＲ15）    （２ｂ）
ＬｉＮ（ＳＯ2Ｒ16）（ＳＯ2ＯＲ17）    （２ｃ）
ここで、式中、Ｒ11、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14、Ｒ15、Ｒ16及びＲ17は、互いに同一であっても異なっていてもよく、炭素数１〜８のパーフルオロアルキル基を示す。
【００２２】
これらのリチウム塩は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。電池特性や安定性に加え、ゲル化能を高める観点から、これらのリチウム塩のうち、ＬｉＰＦ6、ＬｉＢＦ4、ＬｉＮ（ＳＯ2ＣkＦ2k+1）2〔ｋは１〜８の整数〕、ＬｉＢ（Ｃ2Ｏ4）2が好ましく、ＬｉＰＦ6及びＬｉＢＦ4がより好ましい。
リチウム塩は、電解液中に好ましくは０．１〜３モル／リットル、より好ましくは０．５〜２モル／リットルの濃度で含有される。
【００２３】
＜パーフルオロ基含有化合物＞
（ｉｉｉ）パーフルオロ基含有化合物は、主にゲル化剤として作用するものであり、それに加えて、難燃剤などの安全性向上を目的とした添加剤として作用し得るものであり、上記一般式（１）で表され、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００２４】
上記一般式（１）で表される化合物は、パーフルオロアルキル（オリゴメチレン）基と芳香環又は脂環（炭素環のうち芳香環を除いたもの）とを有する化合物とシアノ基、ニトロ基、飽和若しくは不飽和の炭素数２〜２０の１価のアルコキシル基又はハロゲン原子を有する化合物ともいうことができる。一般式（１）において、Ｘは、硫黄原子（−Ｓ−で表される基）、酸素原子（−Ｏ−で表される基）、ＳＯ基（−ＳＯ−で表される基）又はＳＯ2基（−ＳＯ2−で表される基）を示す。化合物（１）が硫黄原子やＳＯ基を有する場合、取り扱い性により優れると共に、合成が一層容易となる。化合物（１）が酸素原子やＳＯ2基を有する場合、ゲル化性能と電池特性との両立に一層優れる。取扱い性、ゲル化能及び電池特性のバランスの点から、Ｘが硫黄原子又はＳＯ2基であることが好ましい。
【００２５】
Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の核原子数（環形成原子数）５〜２０の２価の芳香族基又は脂環式基を示し、Ａｒ1とＡｒ2は同一であっても互いに異なる基であってもよい。２価の芳香族基は、いわゆる「芳香族性」を示す環式の２価の基である。この２価の芳香族基は、単素環式の基（芳香族炭化水素基）であっても複素環式の基であってもよい。２価の脂環式基は、炭素間の単結合を有するものであり、炭素間の非共役の多重結合を有しても有しなくてもよい環式の２価の基である。２価の脂環式基は、単素環式の基（脂環式炭化水素基）であっても複素環式の基であってもよい。これらの２価の芳香族基又は脂環式基は、置換基により置換されていてもよく、置換されていない無置換のものであってもよい。置換基は、化合物（１）の融点やゲル化能を最適化する観点及び電気化学的安定性向上の観点から選択される。
【００２６】
２価の芳香族基のうち、単素環式の基は、その環形成原子数が６〜２０であり、置換基により置換されていてもよく、置換されていない無置換のものであってもよい。その具体例としては、以下に限定されないが、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基、フェナンスリレン基、ピレニレン基、クリセニレン基、フルオランテニレン基に代表される環を有する２価の基が挙げられる。また、単素環式の基は、環形成原子数が５〜２０の範囲内において、上述の２価の基を２つ以上有するものであってもよい。ここで、２つ以上の２価の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。単素環式の基を用いる場合、合成容易性及びゲル化容易性の観点から、置換又は無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基及びアントラニレン基のいずれかを用いることが好ましく、置換又は無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基及びナフチレン基のいずれかを用いることがさらに好ましい。
【００２７】
２価の芳香族基のうち、複素環式の基は、その環形成原子数が５〜２０であり、以下に限定されないが、例えば、ピローレン基、フラニレン基、チオフェニレン基、トリアゾーレン基、オキサジアゾーレン基、ピリジレン基及びピリミジレン基に代表される環を有する２価の基が挙げられる。また、複素環式の基は、環形成原子数が５〜２０の範囲内において、上述の２価の基を２つ以上有するものであってもよい。ここで、２つ以上の２価の基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。複素環式の基を用いる場合、合成容易性及びゲル化容易性の観点から、置換又は無置換のピリジレン基を用いることが好ましい。
【００２８】
さらに、Ａｒ1及びＡｒ2は、環形成原子数５〜２０の範囲内において、上記単素環式の基及び複素環式の基の両方を有する基であってもよい。
【００２９】
脂環式基は、その環形成原子数が５〜２０であり、以下に限定されないが、例えば、シクロペンタン基、シクロヘキサン基、シクロオクタン基及びテトラヒドロフラン基に代表される環を有する２価の基が挙げられる。
【００３０】
これらの中でも、本実施形態による効果をより有効且つ確実に奏する観点から、置換若しくは無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アントラニレン基又はピリジレン基が好ましく、置換又は無置換の、フェニレン基、ビフェニレン基又はナフチレン基がより好ましく、置換又は無置換の、フェニレン基又はビフェニレン基がさらに好ましい。原料の入手が容易であり、合成が容易である観点からはフェニレン基が好ましく、少量の使用で高いゲル化能を示す観点からはビフェニレン基が好ましい。
【００３１】
また、上記置換基としては、以下に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基に代表されるアルキル基、ハロゲン原子が挙げられる。
【００３２】
Ａｒ1及びＡｒ2は、求めるゲル化能（電解液のゲル化に必要な化合物（１）の量、電解液に化合物（１）を溶解させるために必要な加熱温度）、及び電池特性（長期充放電サイクル特性、保存特性、温度特性）を主に考慮して選択される。
【００３３】
Ｒ1は、主鎖の炭素数１〜２０の置換若しくは無置換の２価の炭化水素基を示す。ここで、Ｒ1における炭化水素基は、鎖中（好ましくは主鎖中）に炭素原子だけでなく酸素原子又は硫黄原子を有していてもよい。Ｒ1は、２価の脂肪族炭化水素基であってもよく、更に置換基として、フェニル基などの１価の芳香族炭化水素基を有していてもよい。上記２価の炭化水素基が２価の脂肪族炭化水素基である場合、分岐していても分岐していなくても（直鎖状であっても）よい。また、上記２価の炭化水素基が置換基として１価の芳香族炭化水素基を有する場合、その芳香族炭化水素基が更に置換基を有していても有していなくてもよい。
【００３４】
無置換の２価の炭化水素基としては、以下に限定されないが、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ｎ−ブチレン基及びイソブチレン基などの炭素数１〜６の分岐状又は直鎖状のアルキレン基、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシジメチレン基、オキシジエチレン基及びオキシジプロピレン基などのオキシアルキレン基、チオメチレン基、チオエチレン基、チオプロピレン基、チオジメチレン基、チオジエチレン基及びチオジプロピレン基などのチオアルキレン基が挙げられる。
【００３５】
Ｒ1は、それぞれ独立に、炭素数２〜１６の２価の炭化水素基が好ましく、炭素数４〜１２の２価の炭化水素基であることが更に好ましい。また、Ｒ1は、アルキレン基であると好ましく、炭素数４〜１２のアルキレン基であるとより好ましい。Ｒ1を上記のものにすると、より原料が入手しやすく容易な合成経路で一層高いゲル化能を有する化合物（１）を得ることができる。
【００３６】
化合物（１）において、Ａｒ1及びＡｒ2のいずれか一方がフェニレン基、他方がビフェニレン基であって、Ｘが硫黄原子又はＳＯ2基であることが好ましい。化合物（１）をこのような構造にすると、合成容易性、ゲル化能、電池特性及び安全性のいずれにおいてもより高いレベルで兼ね備えることができる。
【００３７】
Ｒは、パーフルオロアルキル基を有する置換又は無置換の飽和又は不飽和の炭素数２〜２０の１価の炭化水素基を示す。Ｒの炭素数は、４〜１６であると好ましく、４〜１０であるとより好ましい。その炭素数を上記範囲にすることで、化合物（１）は合成がより容易となり、かつ一層高いゲル化能を示すと共に、取り扱い性にもさらに優れる化合物となる。
【００３８】
Ｒはパーフルオロアルキル基（以下、この段落において「Ｒｆ基」と表記する。）とアルキレン基（以下、この段落において「Ｒｈ基」と表記する。）を含むものであることが好ましく、それらからなるものであることがより好ましい。それによって電解液のゲル化能を更に向上させることができる。そのような観点、並びに取扱い性及び合成の容易性の観点から、Ｒｆ基は炭素数が２〜１６であることが好ましく、２〜１０であるとさらに好ましく、２〜６であると特に好ましい。同様の観点から、Ｒｈ基はフッ素原子を有しないものであり、炭素数が１〜１０であることが好ましく、２〜６であることがさらに好ましく、２〜４であることが特に好ましい。また、Ｒｆ基とＲｈ基との組み合わせとしては、Ｒｆ基の炭素数が２〜１６であって、Ｒｈ基の炭素数が２〜６であることが好ましい。さらに、Ｒｆ基の方がＲｈ基よりも炭素数が多い方が好ましく、Ｒｆ基は分枝のない直鎖構造であることがより好ましい。Ｒｆ基の鎖はゲル化能により大きく影響を与える。
【００３９】
Ｙはシアノ基、ニトロ基、飽和若しくは不飽和の炭素数２〜２０の１価のアルコキシル基又はハロゲン原子を示す。飽和又は不飽和の炭素数２〜２０の１価のアルコキシル基としては、飽和又は不飽和の炭素数２〜１０の１価のアルコキシ基が好ましく、飽和の炭素数２〜８の１価のアルコキシ基がより好ましい。ハロゲン原子としてはフッ素原子が好ましい。Ｙは、シアノ基、ニトロ基、炭素数２〜２０のアルコキシ基又はフッ素原子であると好ましく、シアノ基、ニトロ基又はフッ素原子であるとより好ましい。Ｙは電池特性の向上に寄与するものであり、上記好ましいものであると、より有効かつ確実に電池特性の向上に寄与することができる。
【００４０】
本実施形態の化合物（１）の製法は特に限定されるものでないが、例えば、下記のスキーム又はそれに準じたスキームによって合成することができる。なお、より詳細には実施例に記載の方法により合成することができる。また、各式中の符号のうち、上記一般式（１）と同じ符号は、その一般式（１）におけるものと同義である。
【００４１】
まず、下記一般式（１ａ）で表される化合物を、アセトンなどの溶媒中、Ｋ2ＣＯ3などのアルカリ金属化合物の存在下、下記一般式（１ｂ）で表される化合物と反応させて、下記一般式（１ｃ）で表される化合物を得る。
Ｈ−Ｘ1−Ａｒ1−ＯＨ    （１ａ）
ＲＺ1    （１ｂ）
Ｒ−Ｘ1−Ａｒ1−ＯＨ    （１ｃ）
ここで、上記式中、Ｘ1は、酸素原子又は硫黄原子を示し、Ｚ1は、例えばヨウ素原子などのハロゲン原子を示す（以下同様。）。
【００４２】
次いで、上記一般式（１ｃ）で表される化合物を、アセトンなどの溶媒中、Ｋ2ＣＯ3などのアルカリ金属化合物の存在下、下記一般式（１ｄ）で表される化合物でエーテル化して、下記一般式（１ｅ）で表される化合物を得る。
Ｚ2−Ｒ1−Ｚ2    （１ｄ）
Ｒ−Ｘ1−Ａｒ1−Ｏ−Ｒ1−Ｚ2    （１ｅ）
ここで、式（１ｄ）及び（１ｅ）中、Ｚ2は、例えば臭素原子などのハロゲン原子を示す（以下同様。）。
【００４３】
上記一般式（１ｅ）で表される化合物におけるＸ1が硫黄原子である場合、その化合物を酢酸などの触媒の存在下で、過酸化水素などの酸化剤により酸化（スルホニル化又はスルホキシド化）することで、下記一般式（１ｆ）で表される化合物が得られる。
Ｒ−Ｘ2−Ａｒ1−Ｏ−Ｒ1−Ｚ2    （１ｆ）
ここで、式（１ｆ）中、Ｘ2は−ＳＯ2−又は−ＳＯ−で表される基を示す。
【００４４】
次いで、上記式（１ｅ）又は（１ｆ）で表される化合物を、アセトンなどの溶媒中、Ｋ2ＣＯ3などのアルカリ金属化合物の存在下、下記一般式（１ｇ）で表される化合物と反応させて、化合物（１）を得る。
ＨＯ−Ａｒ2−Ｙ    （１ｇ）
【００４５】
化合物（１）は、本実施形態における非水溶媒を、好ましくは２０質量％程度以下の少量の添加でゲル化することができる。化合物（１）を非水溶媒に添加し、昇温して溶解し、生成した溶液を常温に戻すことによりゲル化する。化合物（１）は、例えば０．３〜２０質量％、好適には０．４〜１５質量％程度の少量の添加で、電解液に適した高誘電率の非プロトン性極性溶媒、例えば、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネートに代表される環状カーボネート；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンに代表されるラクトン；スルホランに代表される環状スルホン；アセトニトリルに代表されるニトリルなどをゲル化することが可能である。
【００４６】
本実施形態におけるパーフルオロ基含有化合物としては、上記の化合物（１）の１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００４７】
上記パーフルオロ基含有化合物と非水溶媒との混合比は任意であるが、ゲル化能と取り扱い性とをさらに良好にする観点から、質量基準で、パーフルオロ基含有化合物：非水溶媒が０．１：９９．９〜２０：８０であると好ましく、０．５：９９．５〜１５：８５であるとより好ましい。それらの混合物１００質量％に対して、パーフルオロ基含有化合物の比率が０．１質量％以上であると、ゲル−ゾルの相転移点が高くなってさらに強固なゲルとなり、２０質量％以下であると、電解液の粘度がより低くなり、一層取り扱いやすいゲルとなる。
【００４８】
非水溶媒と電解質と上記パーフルオロ基含有化合物との混合比は目的に応じて選択できるが、非水溶媒に対し電解質を好ましくは０．１〜３モル／リットル、より好ましくは０．５〜２モル／リットル混合した混合液に対して、パーフルオロ基含有化合物を、質量基準のパーフルオロ基含有化合物：非水溶媒で、好ましくは０．１：９９．９〜２０：８０、より好ましくは０．３：９９．７〜１０：９０となるよう添加するのが好ましい。このような組成で電解液を作製することで、電池特性、取り扱い性及び安全性の全てを更に良好なものとすることができる。
【００４９】
なお、本実施形態の電解液の製造方法としては、特に限定されず、上述した非水溶媒と電解質とパーフルオロ基含有化合物とを適宜混合して、本実施形態の電解液を製造することができる。非水溶媒と電解質と化合物（１）との混合順としては、特に限定されず、様々な順を選択することができる。例えば、所定量の電解質を非水溶媒に溶解させた母電解液を調製し、その後、化合物（１）を当該母電解液に導入してもよい。化合物（１）を導入して得られた液を、７０〜１５０℃まで昇温して均一な溶液にした後、室温まで降温することで、本実施形態の電解液が調製され得る。
あるいは、非水溶媒と化合物（１）とを混合し、７０〜１５０℃まで昇温して化合物（１）を溶解した後に降温し、その後電解質を溶解することで、本実施形態の電解液を調製してもよい。
さらには、全ての化合物を同時に混合して本実施形態の電解液を調製することも可能である。
【００５０】
なお、本実施形態の電解液は、本実施形態の所望の効果を阻害しない範囲において、ゲル化剤として、化合物（１）に加えて、化合物（１）以外のゲル化剤を含有してもよい。
【００５１】
本実施形態の電解液は、電池特性と安全性の両立の観点から、ゲル化された電解質、すなわちゲル電解質であることが好ましい。ここで、ゲル電解質とは、上述した本実施形態の「電解質」とは異なるものであり、本実施形態におけるパーフルオロ基含有化合物の作用により本来液状の電解液がゲル化されたものを示す。ゲル電解質か否かの区別は、例えば、後述の実施例に記載の「電解液のゲル化能の評価」を行うことで判定することができる。
【００５２】
＜正極＞
正極は、リチウムイオン二次電池の正極として作用するものであれば特に限定されず、公知のものであってもよい。正極は、正極活物質としてリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料からなる群より選ばれる１種以上の材料を含有すると好ましい。そのような材料としては、以下に限定されないが、例えば、下記一般式（２ａ）及び（２ｂ）で表される複合酸化物、トンネル構造及び層状構造の金属カルコゲン化物並びに金属酸化物等が挙げられる。
ＬｉxＭＯ2    （２ａ）
ＬｉyＭ2Ｏ4    （２ｂ）
ここで、式中、Ｍは遷移金属から選ばれる１種以上の金属を示し、ｘは０〜１の数、ｙは０〜２の数を示す。
【００５３】
より具体的には、以下に限定されないが、例えば、ＬｉＣｏＯ2に代表されるリチウムコバルト酸化物；ＬｉＭｎＯ2、ＬｉＭｎ2Ｏ4、Ｌｉ2Ｍｎ2Ｏ4に代表されるリチウムマンガン酸化物；ＬｉＮｉＯ2に代表されるリチウムニッケル酸化物；ＬｉzＭＯ2（ＭはＮｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ及びＭｇからなる群より選ばれる２種以上の元素を示し、ｚは０．９超１．２未満の数を示す）で表されるリチウム含有複合金属酸化物；ＬｉＦｅＰＯ4で表されるリン酸鉄オリビンが挙げられる。また、正極活物質として、以下に限定されないが、例えば、Ｓ、ＭｎＯ2、ＦｅＯ2、ＦｅＳ2、Ｖ2Ｏ5、Ｖ6Ｏ13、ＴｉＯ2、ＴｉＳ2、ＭｏＳ2及びＮｂＳｅ2に代表されるリチウム以外の金属の酸化物も例示される。さらには、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン及びポリピロールに代表される導電性高分子も正極活物質として例示される。
【００５４】
また、正極活物質がリチウム含有化合物を含むと、より高電圧及び高エネルギー密度を得ることができる傾向にあるので好ましい。このようなリチウム含有化合物としては、リチウムを含有するものであればよく、以下に限定されないが、例えば、リチウムと遷移金属元素とを含む複合酸化物；リチウムと遷移金属元素とを含むリン酸化合物及びリチウムと遷移金属元素とを含むケイ酸金属化合物（例えばＬｉtＭuＳｉＯ4、Ｍは上記式（２ａ）と同義であり、ｔは０〜１の数、ｕは０〜２の数を示す。）が挙げられる。より高い電圧を得る観点から、特に、リチウムと、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）及びチタン（Ｔｉ）からなる群より選ばれる１種以上の遷移金属元素とを含む複合酸化物並びにリン酸化合物が好ましい。
【００５５】
より具体的には、かかるリチウム含有化合物としてリチウムを有する金属酸化物、リチウムを有する金属カルコゲン化物及びリチウムを有するリン酸金属化合物が好ましく、例えば、それぞれ下記一般式（３ａ）、（３ｂ）で表される化合物が挙げられる。
ＬｉvＭIＯ2    （３ａ）
ＬｉwＭIIＰＯ4    （３ｂ）
ここで、式中、ＭI及びＭIIはそれぞれ１種以上の遷移金属元素を示し、ｖ及びｗの値は電池の充放電状態によって異なるが、通常ｖは０．０５〜１．１０、ｗは０．０５〜１．１０の数を示す。
【００５６】
上記一般式（３ａ）で表される化合物は一般に層状構造を有し、上記一般式（３ｂ）で表される化合物は一般にオリビン構造を有する。これらの化合物において、構造を安定化させる等の目的から、遷移金属元素の一部をＡｌ、Ｍｇ、その他の遷移金属元素で置換したり結晶粒界に含ませたりしたもの、酸素原子の一部をフッ素原子等で置換したものも挙げられる。更に、正極活物質表面の少なくとも一部に他の正極活物質を被覆したものも挙げられる。
【００５７】
正極活物質は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００５８】
正極活物質の数平均粒子径（一次粒子径）は、好ましくは０．０５μｍ〜１００μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。正極活物質の数平均粒子径は湿式の粒子径測定装置（例えば、レーザー回折／散乱式粒度分布計、動的光散乱式粒度分布計）により測定することができる。あるいは、透過型電子顕微鏡にて観察した粒子１００個をランダムに抽出し、画像解析ソフト（例えば、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト、商品名「Ａ像くん」）で解析し、その相加平均を算出することでも得られる。この場合、同じ試料に対して、測定方法間で数平均粒子径が異なる場合は、標準試料を対象として作成した検量線を用いてもよい。
【００５９】
正極は、以下に限定されないが、例えば、下記のようにして得られる。すなわち、まず、上記正極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤やバインダー等を加えて混合した正極合剤を溶剤に分散させて正極合剤含有ペーストを調製する。次いで、この正極合剤含有ペーストを正極集電体に塗布し、乾燥して正極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、正極が作製される。
ここで、正極合剤含有ペースト中の固形分濃度は、好ましくは３０〜８０質量％であり、より好ましくは４０〜７０質量％である。
正極集電体は、以下に限定されないが、例えば、アルミニウム箔又はステンレス箔などの金属箔等により構成される。
【００６０】
＜負極＞
負極は、リチウムイオン二次電池の負極として作用するものであれば特に限定されず、公知のものであってもよい。負極は、負極活物質としてリチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料及び金属リチウムからなる群より選ばれる１種以上の材料を含有すると好ましい。そのような材料としては金属リチウムの他に、以下に限定されないが、例えば、アモルファスカーボン（ハードカーボン）、人造黒鉛、天然黒鉛、黒鉛、熱分解炭素、コークス、ガラス状炭素、有機高分子化合物の焼成体、メソカーボンマイクロビーズ、炭素繊維、活性炭、グラファイト、炭素コロイド、カーボンブラック等に代表される炭素材料が挙げられる。これらのうち、コークスとしては、以下に限定されないが、例えば、ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス等が挙げられる。また、有機高分子化合物の焼成体は、フェノール樹脂やフラン樹脂などの高分子材料を適当な温度で焼成して炭素化したものである。
【００６１】
なお、本実施形態においては、負極活物質に金属リチウムを採用した電池もリチウムイオン二次電池に含めるものとする。
【００６２】
更に、リチウムイオンを吸蔵及び放出することが可能な材料としては、リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料も挙げられる。この材料は金属又は半金属の単体であっても合金であっても化合物であってもよく、またこれらの１種又は２種以上の相を少なくとも一部に有するようなものであってもよい。
【００６３】
なお、本明細書において、「合金」には、２種以上の金属元素からなるものに加えて、１種以上の金属元素と１種以上の半金属元素とを有するものも含める。また、合金が、その全体として金属の性質を有するものであれば非金属元素を有していてもよい。その合金の組織には固溶体、共晶（共融混合物）、金属間化合物又はこれらのうちの２種以上が共存する。
【００６４】
このような金属元素及び半金属元素としては、以下に限定されないが、例えば、チタン（Ｔｉ）、スズ（Ｓｎ）、鉛（Ｐｂ）、アルミニウム、インジウム（Ｉｎ）、ケイ素（Ｓｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、ガリウム（Ｇａ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、銀（Ａｇ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）が挙げられる。
【００６５】
これらの中でも、長周期型周期表における４族又は１４族の金属元素及び半金属元素が好ましく、特に好ましいのはチタン、ケイ素及びスズである。
【００６６】
スズの合金としては、以下に限定されないが、例えば、スズ以外の第２の構成元素として、ケイ素、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムからなる群より選ばれる１種以上の元素を有するものが挙げられる。
【００６７】
ケイ素の合金としては、以下に限定されないが、例えば、ケイ素以外の第２の構成元素として、スズ、マグネシウム、ニッケル、銅、鉄、コバルト、マンガン、亜鉛、インジウム、銀、チタン、ゲルマニウム、ビスマス、アンチモン及びクロムからなる群より選ばれる１種以上の元素を有するものが挙げられる。
【００６８】
チタンの化合物、スズの化合物及びケイ素の化合物としては、以下に限定されないが、例えば酸素（Ｏ）又は炭素（Ｃ）を有するものが挙げられ、チタン、スズ又はケイ素に加えて、上述の第２の構成元素を有していてもよい。
【００６９】
本実施形態における負極活物質は、電池容量及び取扱い性の観点から、金属リチウム、炭素材料、リチウムと合金形成が可能な元素を含む材料、及び、リチウム含有化合物からなる群より選ばれる１種以上の材料を含有することが好ましい。このうち、リチウム含有化合物は、上記正極において説明したものと同様のものであればよい。
【００７０】
負極活物質は１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いられる。
【００７１】
負極活物質の数平均粒子径（一次粒子径）は、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。負極活物質の数平均粒子径は、正極活物質の数平均粒子径と同様にして測定される。
【００７２】
負極は、以下に限定されないが、例えば、下記のようにして得られる。すなわち、まず、上記負極活物質に対して、必要に応じて、導電助剤やバインダー等を加えて混合した負極合剤を溶剤に分散させて負極合剤含有ペーストを調製する。次いで、この負極合剤含有ペーストを負極集電体に塗布し、乾燥して負極合剤層を形成し、それを必要に応じて加圧し厚みを調整することによって、負極が作製される。
ここで、負極合剤含有ペースト中の固形分濃度は、好ましくは３０〜８０質量％であり、より好ましくは４０〜７０質量％である。
負極集電体は、以下に限定されないが、例えば、銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔又はステンレス箔などの金属箔等により構成される。
【００７３】
正極及び負極の作製にあたって、必要に応じて用いられる導電助剤としては、以下に限定されないが、例えば、グラファイト、アセチレンブラック及びケッチェンブラックに代表されるカーボンブラック、炭素繊維等が挙げられる。導電助剤の数平均粒子径（一次粒子径）は、好ましくは０．１μｍ〜１００μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍであり、正極活物質の数平均粒子径と同様にして測定される。また、バインダーとしては、以下に限定されないが、例えば、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ポリアクリル酸、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
【００７４】
＜セパレータ＞
本実施形態のリチウムイオン二次電池において、正負極の短絡防止、シャットダウン等の安全性付与の観点から、正極と負極との間にセパレータを備えることが好ましい。セパレータは、イオン透過性が大きく、機械的強度に優れる絶縁性の薄膜が好ましい。
【００７５】
本実施形態に用いるセパレータの材質は、以下に限定されないが、例えば、セラミック、ガラス、樹脂、及びセルロースが挙げられる。樹脂としては、合成樹脂であっても天然樹脂（天然高分子）であってもよく、また、有機樹脂であっても無機樹脂であってもよいが、有機樹脂であるとセパレータとしての性能に優れる傾向にあるため好ましい。有機樹脂としては、以下に限定されないが、異常時のシャットダウン性能をより確実に確保し、製膜を更に容易とし、分子設計の自由度（他部材との親和性）を一層良好とする観点から、例えば、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミドや、液晶ポリエステル及びアラミドなどの耐熱樹脂等が挙げられる。高い耐熱性の観点から、セラミック及びガラスが好ましく、取り扱い性及び耐熱性の観点から、ポリエステル、ポリアミド、液晶ポリエステル、アラミド、及びセルロースが好ましい。また、コスト及び加工性の観点から、ポリオレフィンが好ましい。これらの材質のうち、樹脂を採用する場合、単独重合体である樹脂を用いてもよく、共重合樹脂を用いてもよく、また、複数種の樹脂の混合体及びアロイを用いてもよい。
【００７６】
また、セパレータは、複数の材質の膜を積層した積層体であってもよい。セパレータが積層体の場合、各層の材質が互いに同じものであっても異なるものであってもよい。積層体のセパレータを作製する場合、ある層を別の層上に形成することを繰り返すことで順に積層して、すなわち逐次多層化して作製してもよく、それぞれ別に作製した複数の膜を張り合わせることで積層体を作製してもよく、各層を同時に製膜してインラインで積層してもよい。
【００７７】
本実施形態に用いるセパレータの形態は、以下に限定されないが、例えば、合成樹脂を製膜して製造した合成樹脂性微多孔膜、合成樹脂又は天然樹脂を紡糸した繊維、ガラス繊維又はセラミック繊維を加工した織布、不織布、編布、抄紙や、合成樹脂及びガラスの微粒子を配列して作製した膜等が挙げられる。
【００７８】
本実施形態のセパレータは、膜の補強、充放電の補助、耐熱性向上などの観点から、上記以外の成分、例えば、有機フィラー、無機フィラー、有機粒子又は無機粒子をセパレータの表面及び／又は内部に含んでもよい。
【００７９】
＜電池の作製方法＞
本実施形態のリチウムイオン二次電池は、上述の本実施形態の電解液、正極、負極及び任意にセパレータを用いて、公知の方法により作製される。例えば、正極と負極とを、その間にセパレータを介在させた積層状態で巻回して巻回構造の積層体に成形したり、それらを折り曲げや複数層の積層などによって、交互に積層した複数の正極と負極との間にセパレータが介在する積層体に成形したりする。次いで、電池ケース（外装）内にその積層体を収容して、本実施形態に係る電解液をケース内部に注液し、上記積層体を電解液に浸漬して封印することによって、本実施形態のリチウムイオン二次電池を作製することができる。あるいは、ゲル化させた電解液を含む電解質膜を予め作製しておき、正極、負極、電解質膜及び任意にセパレータを、上述のように折り曲げや積層によって積層体を形成した後、電池ケース内に収容してリチウムイオン二次電池を作製することもできる。本実施形態のリチウムイオン二次電池の形状は、特に限定されず、例えば、円筒形、楕円形、角筒型、ボタン形、コイン形、扁平形、ラミネート形などが好適に採用される。
【００８０】
本実施形態の電解液（電気化学デバイス用電解液）及びリチウムイオン二次電池は、高い安全性（例えば、難燃性、保液性）と高い電池特性（例えば、長期耐久性、高レートでの放電特性、低温特性）を達成し、リチウムイオン二次電池は、高い電池特性（例えば、充放電特性、低温作動性、高温耐久性等）を有すると同時に高い安全性（リチウムデンドライトの抑制）をも実現する。例えば、本実施形態の電解液が非水溶媒と電解質とを合わせて４種以上含む場合でも、本実施形態において添加される低分子量のパーフルオロ基含有化合物は、当該非水溶媒及び電解質の性質を損ね難いものである。そのため、本実施形態の電解液及びリチウムイオン二次電池は、当該非水溶媒及び電解質に由来する高い電池特性を低下させることなく、高い安全性を発現できる。また、本実施形態の電解液が低分子量のパーフルオロ基含有化合物を含有することにより、電解液の電池外部への漏洩を防止できるのはもちろんのこと、本実施形態のリチウムイオン二次電池は、リチウムデンドライトによる不具合や燃焼が生ずるおそれも更に低減することができる。
【００８１】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。例えば、本実施形態の電解液は、リチウムイオン二次電池だけでなく、その他の電気化学デバイス、例えば、リチウムを使用する各種革新二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重槽キャパシタ、色素増感太陽電池及びアルミ電解コンデンサの電解液にも適用できる。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、電解液及びリチウムイオン二次電池の各種特性及び安全性は下記のようにして測定、評価された。
【００８３】
（ｉ）電解液のゲル化能の評価
電解液をガラスサンプル瓶内で調製し、２５℃で２時間放置した後にサンプル瓶を上下逆にして、その際の流動性を目視で確認することでゲル化能を評価した。評価基準は下記のとおりである。
Ａ：流動しない。
Ｂ：流動する。
【００８４】
（ｉｉ）電解液のゲル性状安定性の評価
「（ｉ）電解液のゲル化能の評価」で調製した電解液を２５℃の条件下で３日間静置し、ゲル性状を保持しているか否かを目視で確認した。評価基準は下記のとおりである。
Ａ：調製直後と同程度のゲル性状を保持している。
Ｂ：一部液体が染み出したゲルになっている。
Ｃ：ゲル性状を喪失し均一な液体になっている。あるいは、液体と固体とが分離している。
【００８５】
（ｉｉｉ）電解液の電気伝導度測定
電解液をガラスサンプル瓶内で調製し、東亜ディーケーケー（株）製の電気伝導度計「ＣＭ−３０Ｒ」（商品名）に接続した東亜ディーケーケー（株）製の電気伝導度測定用セル「ＣＴ−５７１０１Ｂ」（商品名）を電解液の収容されたサンプル瓶に挿入し、７５℃まで加熱した。その後、電気伝導度測定用セルを挿入したままサンプル瓶を３０℃まで降温し、３０℃での電解液の電気伝導度を測定した。
【００８６】
（ｉｖ）放電容量測定
特定の放電電流における放電容量を測定してリチウムイオン二次電池の放電特性を評価した。測定用のリチウムイオン二次電池として、１Ｃ＝６ｍＡとなる小型電池を作製して用いた。測定にはアスカ電子（株）製充放電装置ＡＣＤ−０１（商品名）及び二葉科学社製恒温槽ＰＬＭ−６３Ｓ（商品名）を用いた。２ｍＡの定電流で充電した後、４．３Ｖの定電圧で、合計３時間充電を行うことで電池のコンディショニングを行った。続いて、６ｍＡの定電流で充電し、４．３Ｖに到達した後、４．３Ｖの定電圧で、合計１時間充電を行った。その後、定電流で３．０Ｖまで放電したときの放電容量を測定した。なお、放電電流を６ｍＡと１８ｍＡとにして放電容量を測定した。このときの電池周囲温度は２５℃に設定した。
【００８７】
（ｖ）安全性試験（漏液試験）
測定用のリチウムイオン二次電池として、１Ｃ＝４５．０ｍＡとなる単層ラミネート型電池（電極サイズ３ｃｍ×５ｃｍ）を作製した。この電池に０．２ｍｍφの孔を表裏それぞれ５箇所ずつ形成し、２０Ｇの遠心力を印加し、印加前後のセルの質量から保液率を求めた。
【００８８】
（１）小型電池の作製
（１ａ）正極の作製
正極活物質として数平均粒子径５μｍのリチウムコバルト酸（ＬｉＣｏＯ2）と、導電助剤として数平均粒子径３μｍのグラファイト炭素粉末と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを８５：１０：５の質量比で混合した。得られた混合物にＮ−メチル−２−ピロリドンを固形分６０質量％となるように投入して更に混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ２０μｍのアルミニウム箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径１６ｍｍの円盤状に打ち抜いて正極を得た。
【００８９】
（１ｂ）負極の作製
負極活物質として数平均粒子径５μｍのメソカーボンマイクロビーズと、バインダーとしてジエン系ゴム（ガラス転移温度：−５℃、乾燥時の数平均粒子径：１２０ｎｍ、分散媒：水、固形分濃度４０質量％）とを、カルボキシメチルセルロースで粘度調整しつつ、負極活物質の固形分濃度が６０質量％になるように混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ１０μｍの銅箔の片面に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延した。圧延後のものを直径１６ｍｍの円盤状に打ち抜いて負極を得た。
【００９０】
（１ｃ）電池組み立て
上述のようにして作製した正極と負極とをポリエチレンからなるセパレータ（膜厚２５μｍ、空孔率５０％、孔径０．１μｍ〜１μｍ）の両側に重ね合わせた積層体を、ＳＵＳ製の円盤型電池ケースに挿入した。次いで、その電池ケース内に１１０℃に加熱した電解液（ａ）を０．５ｍＬ注入し、積層体を電解液に浸漬した後、電池ケースを密閉してリチウムイオン二次電池（小型電池）を作製した。このリチウムイオン二次電池を１１０℃で１時間保持した後、２５℃まで降温して小型電池を得た。
【００９１】
（２）単層ラミネート型電池の作製
（２ａ）正極の作製
正極活物質としてリチウムコバルト酸（ＬｉＣｏＯ2）と、導電助剤としてアセチレンブラック（数平均粒子径：４２μｍ、以下同様。）と、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、８９．５：４．５：６．０の質量比で混合した。得られた混合物にＮ−メチル−２−ピロリドンを更に混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ２０μｍ、幅２００ｍｍのアルミニウム箔に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延し、更に１５０℃で１０時間真空乾燥を行い、３ｃｍ×５ｃｍの矩形状に打ち抜いて正極を得た。なお、得られた電極における真空乾燥後の合材について、片面あたりの目付量が２４．８ｇ／ｃｍ2±３％、片面での厚さが８２．６μｍ±３％、密度が３．０ｇ／ｃｍ3±３％、塗工幅がアルミニウム箔の幅２００ｍｍに対して１５０ｍｍになるように溶剤量を調整しながら、上記スラリー状の溶液を調製した。
【００９２】
（２ｂ）負極の作製
負極活物質としてグラファイト炭素粉末（商品名「ＭＣＭＢ２５−２８」、大阪ガスケミカル（株）製）と、導電助剤としてアセチレンブラックと、バインダーとしてポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）とを、９３．０：２．０：５．０の質量比で混合した。得られた混合物にＮ−メチル−２−ピロリドンを更に混合して、スラリー状の溶液を調製した。このスラリー状の溶液を厚さ１４μｍ、幅２００ｍｍのアルミニウム箔に塗布し、溶剤を乾燥除去した後、ロールプレスで圧延し、更に１５０℃で１０時間真空乾燥を行い、３ｃｍ×５ｃｍに打ち抜いて負極を得た。なお、得られた電極における真空乾燥後の合材について、片面あたりの目付量が１１．８ｇ／ｃｍ2±３％、片面での厚さが８４．６μｍ±３％、密度が１．４ｇ／ｃｍ3±３％、塗工幅がアルミニウム箔の幅２００ｍｍに対して１５０ｍｍになるように溶剤量を調整しながら、上記スラリー状の溶液を調製した。
【００９３】
（２ｃ）電池組み立て
下記のようにして、１Ｃ＝４５．０ｍＡの単層ラミネート型電池を作製した。まず、アルミニウム層と樹脂層とを積層したラミネートフィルム（絞り加工なし、矩形、厚さ１２０μｍ、６８ｍｍ×４８ｍｍ）２枚を、アルミニウム層側を外側にして（すなわち樹脂層が互いに向き合うようにして）重ねて、三辺をシールしてラミネートセル外装（電池ケース）を作製した。続いて、セパレータとしてポリプロピレン製微多孔膜（膜厚２５μｍ、透気度２００秒）を用意し、上述のようにして作製した正極と負極とをセパレータを介して交互に複数重ね合わせた積層体を、ラミネートセル外装内の所定位置に配置して電池構造体（Ｙ）を得た。次いで、電池構造体のセル外装内に電解液を注入した。次に、セル外装の残りの一辺を開封可能にシールした後に常圧のオーブンを用いて９０℃で２時間加熱した。その後、電池構造体を２５℃まで冷却し、セル外装の不要部を切断除去した後、セル外装の上記一辺を再びシールして、単層ラミネート型のリチウムイオン二次電池を得た。
【００９４】
（実施例１）
（１）電解液の調製
エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを質量比で１：２になるように混合し、その混合液に、ＬｉＰＦ6を１モル／Ｌになるよう添加してゲル化されていない電解液（Ａ）を作製した。その電解液（Ａ）に対して、ゲル化剤であるパーフルオロ基含有化合物として下記式（４）で表される化合物を電解液の全体量に対して３質量％となるように添加し、９５℃に加熱して均一に混合した後、２５℃に降温して電解液（ａ）を得た。なお、電解液（ａ）は十分にゲル化したゲル電解質であった。
【００９５】
【化１】
0006430190.tif 000002
【００９６】
（実施例２〜実施例５）
ゲル化剤の種類及びゲル化剤の添加量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、電解液（ｂ）〜（ｅ）を得た。なお、実施例２及び４では下記式（５）で表される化合物、実施例３及び５では下記式（６）で表される化合物をゲル化剤として用いた。
【化２】
0006430190.tif 000003
【化３】
0006430190.tif 000004
【００９７】
（比較例１）
ゲル化剤を添加しない他は実施例１と同様にして、電解液（ｆ）を得た。
【００９８】
（比較例２）
ゲル化剤種類及びゲル化剤の添加量を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして、電解液（ｇ）を得た。
【００９９】
なお、上記式（４）〜（６）で表される化合物（以下、それぞれ「化合物（４）」、「化合物（５）」、「化合物（６）」と表記する。）は、それぞれ下記のようにして合成した。
【０１００】
（化合物（４）の合成）
まず、下記のスキームにて、下記式（Ａ）で表される化合物（以下、「化合物（Ａ）」と表記する。）を得た。
【化４】
0006430190.tif 000005
具体的には、まず、２−（ペルフルオロヘキシル）エチルアイオダイド２１．７０ｇ（４５．８ｍｍｏｌ）、４−メルカプトフェノール５．７２ｇ（４５．３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム７．２４ｇ（５２．８ｍｍｏｌ）、及びアセトン５０ｍＬをナスフラスコ内に入れ、６５℃で２日間、還流を行った。そこに、水、１Ｎ塩酸を適量加えた後に酢酸エチル及び食塩水を更に加えて分液を行い、有機相に硫酸マグネシウムを加え、乾燥させて濾過を行った後に、濾液をエバポレーター及びアスピレーターで濃縮した。それにより得られた固体をクロロホルムでシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物（Ａ）１８．２３ｇ（３８．６ｍｍｏｌ）を得た。得られた化合物（Ａ）は無色の粉末であり、その融点は６５〜６８℃であり、収率は８５．２％であった。また、赤外分光光度計（株式会社島津製作所製、商品名「ＩＲＰｒｅｓｔｉｇｅ−２１」。以下同様。）、及び、核磁気共鳴装置（日本電子株式会社製、商品名「ＪＭＮ−ＬＡ５００」。以下同様）により、化合物（Ａ）を同定した。その結果を下記に示す。
ＩＲ（ＫＢｒ）：ν=3431 (O-H), 1591,1496 (C=C), 1235-1140 (C-F) cm-1
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ = 2.28-2.38 (2H, m), 2.99 (2H, tt, J = 8.2, 2.7 Hz), 5.00 (1H, s), 6.82 (2H, d, J = 8.5 Hz), 7.34 (2H, d, J = 8.5 Hz) ppm
【０１０１】
次に、下記のスキームにて、下記式（Ｂ）で表される化合物（以下、「化合物（Ｂ）」と表記する。）を得た。
【化５】
0006430190.tif 000006
具体的には、まず、化合物（Ａ）２．１２ｇ（４．４７ｍｍｏｌ）、１，６−ジブロモヘキサン３．６８ｇ（１５．１ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．７２ｇ（５．２２ｍｍｏｌ）、及びアセトン５０ｍＬをフラスコ内に入れ、６０℃で１１時間、還流を行った。その間、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）にて１時間毎に反応の進行度を確認した。反応終了後、水、酢酸エチル及び食塩水をフラスコ内に加えて分液を行い、有機相に硫酸マグネシウムを加え、乾燥させて濾過を行った後に、濾液をエバポレーター及びアスピレーターで濃縮した。さらに濃縮物をメタノールで再結晶して吸引濾過を行い、得られた濾液を減圧蒸留して、化合物（Ｂ）１．７９ｇ（２．８１ｍｍｏｌ）を得た。得られた化合物（Ｂ）は灰色の固体であり、その融点は３５〜３７℃であり、収率は６２．９％であった。また、赤外分光光度計及び核磁気共鳴装置により、化合物（Ｂ）を同定した。その結果を下記に示す。
ＩＲ（ＫＢｒ）：ν=1591,1496 (C=C), 1235-1140 (C-F), 640-520 (C-Br) cm-1
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ = 1.49-1.58 (6H, m), 1.80 (2H, quin, J = 6.4 Hz), 1.90 (2H, quin, J = 6.4 Hz), 2.28-2.38 (2H, m), 3.30 (2H, tt, J = 7.9, 3.1 Hz), 3.42 (2H, t, J = 6.7 Hz), 3.95 (2H, t, J = 6.7 Hz), 6.86 (2H, d, J = 8.5 Hz), 7.36 (2H, d, J = 8.5 Hz) ppm
【０１０２】
そして、下記のスキームにて、化合物（４）を得た。
【化６】
0006430190.tif 000007
具体的には、まず、化合物（Ｂ）１．８ｇ（２．３８ｍｍｏｌ）、４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニル０．５９ｇ（２．４０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．５３ｇ（３．８９ｍｍｏｌ）、及びアセトン５０ｍＬをフラスコ内に入れ、６５℃で２日間還流を行った。反応終了後、水、酢酸エチル及び食塩水をフラスコ内に加えて分液を行い、有機相に硫酸マグネシウムを加え、乾燥させて濾過を行った後に、濾液をエバポレーター及びアスピレーターで濃縮した。こうして得られた固体を、クロロホルムでシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物（４）１．４９ｇ（１．９９ｍｍｏｌ）を得た。得られた化合物（４）は無色の粉末であり、その融点は１０５〜１０７℃であり、収率は８３．６％であった。また、赤外分光光度計及び核磁気共鳴装置により、化合物（４）を同定した。その結果を下記に示す。
ＩＲ（ＫＢｒ）：ν =2250 (C≡N), 1593,1491 (C=C), 1235-1140 (C-F) cm-1
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ = 1.56 (4H, quin, J = 2.75 Hz), 1.85 (4H, quin, J = 4.12 Hz), 2.28-2.38 (2H,m), 2.97-3.03 (2H,m), 3.97 (2H, t J =6.41 Hz), 4.02 (2H, t J = 6.41 Hz), 6.87 (2H, d J = 6.71 Hz), 6.99 (2H, d J = 6.71 Hz), 7.36 (2H, d J = 9.16 Hz),7.52 (2H, d J = 9.16 Hz), 7.63 (2H, d J = 8.55 HZ), 7.69 (2H, d J = 8.55 Hz) ppm
【０１０３】
（化合物（５）の合成）
まず、下記のスキームにて、下記式（Ｃ）で表される化合物（以下、「化合物（Ｃ）」と表記する。）を得た。
【化７】
0006430190.tif 000008
具体的には、まず、上記のようにして得られた化合物（Ｂ）１．７９ｇ（２．８１ｍｍｏｌ）、３５質量％過酸化水素水０．２９ｇ（２．９１ｍｍｏｌ）、及び酢酸５０ｍＬをフラスコ内に入れ、１１０℃で一晩還流を行った。反応終了後、室温まで静置し、そこに６質量％亜硫酸水素ナトリウムを４０ｍＬ加えて吸引濾過し、化合物（Ｃ）１．５９ｇ（２．３８ｍｍｏｌ）を得た。得られた化合物（Ｃ）は無色の結晶であり、その融点は６４〜６５℃であり、収率は８５％であった。また、赤外分光光度計及び核磁気共鳴装置により、化合物（Ｃ）を同定した。その結果を下記に示す。
ＩＲ（ＫＢｒ）：ν = 1591,1496 (C=C), 1235-1140 (C-F), 640-520 (C-Br) cm-1
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ = 1.52-1.58 (8H, m), 1.85 (2H, quin, J = 6.4 Hz), 1.91 (2H, quin, J = 6.4 Hz), 2.53-2.63 (2H, m), 3.29 (2H, tt, J = 8.5, 4.0 Hz), 3.43 (2H, t, J = 6.7 Hz), 4.06 (2H, t, J = 6.4 Hz), 7.05 (2H, d, J = 8.5 Hz), 7.85 (2H, d, J = 8.5 Hz) ppm 
【０１０４】
次に、下記のスキームにて、化合物（５）を得た。
【化８】
0006430190.tif 000009
具体的には、まず、化合物（Ｃ）２．６０ｇ、（３．８９ｍｍｏｌ）、４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニル０．７６ｇ、（３．８９ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム０．５７ｇ（４．１１ｍｍｏｌ）、及びアセトン５０ｍＬをフラスコ内に入れ６５℃で２日間還流を行った。反応終了後、水、酢酸エチル及び食塩水をフラスコ内に加えて分液を行い、有機相に硫酸マグネシウムを加え、乾燥させて濾過を行った後に、濾液をエバポレーター及びアスピレーターで濃縮した。こうして得られた固体をクロロホルムでシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製後、エタノールで再結晶を行い、化合物（５）２．１９ｇ（２．８４ｍｍｏｌ）を得た。得られた化合物（５）は無色の粉末であり、その融点は１２６〜１２８℃であり、収率は７３．０％であった。また、赤外分光光度計及び核磁気共鳴装置により、化合物（５）を同定した。その結果を下記に示す。
ＩＲ（ＫＢｒ）：ν =2235 (C≡N), 1588,1498 (C=C), 1235-1140 (C-F) cm-1
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ = 1.56 (4H, quin, J = 3.51 Hz), 1.87 (4H, quin, J = 5.03 Hz), 2.28-2.38 (2H,m), 2.97-3.03 (2H,m), 4.03 (2H, t J =6.41 Hz), 4.07 (2H, t J = 6.41 Hz), 6.99 (2H, d J = 8.55 Hz), 7.05 (2H, d J = 9.16 Hz), 7.53 (2H, d J = 8.55 Hz),7.64 (2H, d J = 8.55 Hz), 7.69 (2H, d J = 8.55 HZ), 7.84 (2H, d J = 9.16 Hz) ppm
【０１０５】
（化合物（６）の合成）
下記のスキームにて、化合物（６）を得た。
【化９】
0006430190.tif 000010
具体的には、まず、化合物（Ａ）３．００ｇ（６．３３ｍｍｏｌ）、１，１２−ジブロモウンデカン３．３１ｇ（９．５０ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．０３ｇ、（７．４６ｍｍｏｌ）、及びアセトン５０ｍＬをフラスコ内に入れ、６０℃で１４時間還流を行った。その間、ＨＰＬＣにて１時間毎に反応の進行度を確認した。反応終了後、水、酢酸エチル及び食塩水をフラスコ内に加えて分液を行い、有機相に硫酸マグネシウムを加え、乾燥させて濾過を行った後に、濾液をエバポレーター及びアスピレーターで濃縮した。次いで、得られた固体を石油エーテルで洗浄し再び吸引濾過を行い、その洗浄を更に２回行った。得られた固体２．００ｇ、４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニル１．２４ｇ、（６．３６ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム１．２４ｇ、（８．９９ｍｍｏｌ）、及びアセトン５０ｍＬをフラスコ内に入れ、６５℃で２日間還流を行った。反応終了後、水、酢酸エチル及び食塩水をフラスコ内に加えて分液を行い、有機相に硫酸マグネシウムを加え、乾燥させて濾過を行った後に、濾液をエバポレーター及びアスピレーターで濃縮した。得られた固体をクロロホルムでリサイクルＨＰＬＣにより精製し、化合物（６）０．８２ｇ（０．９８ｍｍｏｌ）を得た。得られた化合物（６）は、無色の粉末であり、その融点は１０７〜１１０℃であり、収率は１５．５％であった。また、赤外分光光度計及び核磁気共鳴装置により、化合物（６）を同定した。その結果を下記に示す。
ＩＲ（ＫＢｒ）：ν = 2220 (C≡N), 1591,1496 (C=C), 1235-1140 (C-F) cm-1
1Ｈ  ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）：δ = 1.29-1.36 (10H, m), 1.42-1.50 (2H, m), 1.74-1.83 (8H, m), 2.27-2.38 (2H,m), 2.92-2.99 (2H,m), 3.94 (2H, t J =6.41 Hz), 4.00 (2H, t J = 6.71 Hz), 6.86 (2H, d J = 9.16 Hz), 6.98 (2H, d J = 9.16 Hz), 7.36 (2H, d J = 6.71 Hz),7.51 (2H, d J = 8.55 Hz), 7.62 (2H, d J = 8.54 Hz), 7.67 (2H, d J = 6.71 Hz) ppm
【０１０６】
以上の実施例１〜５、比較例１〜２の電解液について、ゲル化能、ゲルの安定性、電気伝導度を測定した。また、これらの電解液を用いた小型電池について、放電容量を測定した。さらに，これらの電解液を用いた単層ラミネート電池について安全性試験を行った。結果を表１に示す。
【０１０７】
【表１】
0006430190.tif 000011
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の電解液は、リチウムイオン二次電池、リチウムを使用する各種革新二次電池、リチウムイオンキャパシタ、電気二重槽キャパシタ、色素増感太陽電池及びアルミ電解コンデンサの電解液にも適用できるしたがって、本発明は、これらの分野において産業上の利用可能性がある。