"式I、IIまたはIIIによって表される化合物:式中、R1は、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル、ハロアルキル、ホスフェートまたはポリエーテルであり;R2は、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル、ハロアルキル、ホスフェートまたはポリエーテルである、またはR1およびR2は、結合して環を形成し;R3は、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル、ハロアルキル、ホスフェートまたはポリエーテルであり;または化合物が式IIによって表される場合には、R1およびR2、またはR2およびR3は、結合して環を形成し;R4は、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル、ハロアルキル、ホスフェートまたはポリエーテルであり;またはR3およびR4は、結合して環を形成し;XおよびZは、独立して、式A:式中、R5およびR6は、独立して、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル、ハロアルキル、ホスフェートまたはポリエーテルであり;R7は、H、アルキル、ハロアルキル、ホスフェートまたはポリエーテルであり;nは、1~8の整数であり;mは、1~13の整数であるの基である。R1、R2、R3およびR4が、独立して、H、アルキル、ハロアルキルまたはポリエーテルである、請求項1に記載の化合物。R1、R2、R3およびR4が、独立して、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキルまたは2~20個の炭素原子を有するポリエーテルである、請求項1または2に記載の化合物。R1およびR4が、同じであり、R2およびR3と異なる、請求項1、2または3のいずれか一項に記載の化合物。R1およびR4が、個別に、H、アルキルまたはハロアルキルであり、R2およびR3が水素である、請求項1から4のいずれか一項に記載の化合物。R1およびR4が、個別に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり、R2およびR3がHである、請求項1から5のいずれか一項に記載の化合物。R1、R2、R3およびR4が、独立して、H、C1~C4アルキル基、C1~C4ハロアルキル基または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6が各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7が、Hまたはアルキル基であり;nが、1または2であり;mが、1~8である、式Iによって表される請求項1に記載の化合物。R1、R2、R3およびR4が、独立して、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルもしくはtert-ブチル、または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6が各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7が、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nが、1または2であり;mが、1~8である、式Iによって表される請求項1に記載の化合物。R1およびR4が、同じであり、R2およびR3と異なり;R5およびR6が各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7が、Hまたはアルキルであり;nが、1または2であり;mが、1~8である、式Iによって表される請求項1に記載の化合物。R1およびR4が、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり;R2およびR3が、水素であり;R5およびR6が各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7が、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nが、1または2であり;mが、1~8である、式Iによって表される請求項1に記載の化合物。R1およびR4が、tert-ブチルであり;R2およびR3が、Hであり;R5およびR6が各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7が、H、メチルまたはエチルであり;nが、1または2であり;mが、1~8である、式Iによって表される請求項1に記載の化合物。R1およびR4が、個別に、H、アルキルまたはハロアルキルであり;R2およびR3が、水素であり;R5およびR6が各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7が、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nが、1または2であり;mが、1~8である、式Iによって表される請求項1に記載の化合物。R1およびR4が、tert-ブチルであり;R2およびR3が、Hであり;R5およびR6が各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7が、H、メチルまたはエチルであり;nが、1または2であり;mが、1~8である、式Iによって表される請求項1に記載の化合物。R5およびR6が各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIである、請求項1から6のいずれか一項に記載の化合物。R5およびR6が、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである、請求項1から6および14のいずれか一項に記載の化合物。R7が、HまたはC1~C4アルキル基である、請求項1から6、14および15のいずれか一項に記載の化合物。R7が、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである、請求項1から6および14から16のいずれか一項に記載の化合物。1-ニトロ-3-tert-ブチル-2,5-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1-シアノ-3-tert-ブチル-2,5-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1,4-ジ-tert-ブチル-2,3-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;5-tert-ブチル-1,3-ジニトロ-2,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1-ベンジルオキシ-4-ブロモ-2,3-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1,3,5-トリ-tert-ブチル-2,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2-メチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,6-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,6-トリメチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4-メチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2-エチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,6-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,6-トリエチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,5,6-テトラエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4-エチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジイソプロピル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ペンチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-ニトロ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-シアノ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジシクロヘキシル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,5-ジ-tert-ペンチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジエトキシベンゼン;9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジメタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセン;9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジエタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセン;1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-メトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;または1,4-ビス2-2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンである、請求項1に記載の化合物。1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-メトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;または1,4-ビス2-2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンである、請求項18に記載の化合物。アルカリ金属塩と;極性非プロトン性溶媒と;請求項1から19のいずれか一項に記載の化合物を含むレドックスシャトルと;を含む電解質であって、前記電解質溶液は実質的に非水性である、電解質。陽極と;陰極と;アルカリ金属塩;極性非プロトン性溶媒;および請求項1から19のいずれか一項に記載の化合物を含むレドックスシャトルを含む電解質と;を含む電気化学デバイスであって、前記電解質溶液は実質的に非水性である、電気化学デバイス。スピネル、橄欖石または炭素被覆橄欖石陽極と;グラファイトまたはアモルファス炭素陰極と;Li[BF2C2O4]またはLi[BC2O42]を含むアルカリ金属塩;酢酸エチル;酢酸プロピル;炭酸エチレン;炭酸プロピレン;炭酸ジメチル;炭酸ジエチル;炭酸エチルメチル;ジメチルエーテル;またはγ-ブチロラクトンを含む極性非プロトン性溶媒;請求項1から19のいずれか一項に記載の化合物を含むレドックスシャトル;およびピリダジン;ビニルピリダジン;キノリン;ビニルキノリン;ピリジン;ビニルピリジン;インドール;ビニルインドール;トリエタノールアミン;1,3-ジメチルブタジエン;ブタジエン;炭酸ビニルエチレン;炭酸ビニル;イミダゾール;ビニルイミダゾール;ピペリジン;ビニルピペリジン;ピリミジン;ビニルピリミジン;ピラジン;ビニルピラジン;イソキノリン;ビニルイソキノリン;キノキサリン;ビニルキノキサリン;ビフェニル;1,2-ジフェニルエーテル;1,2-ジフェニルエタン;o-テルフェニル;N-メチルピロール;ナフタレン;3,9-ジビニル-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジビニル-2,4,8-トリオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジビニル-2,4-ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジエチリデン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジエチリデン-2,4,8-トリオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジエチリデン-2,4-ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジメチレン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジビニル-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジメチレン-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;または3,9-ジエチリデン-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンを含む電極安定化化合物を含む実質的に非水性の電解質と;を含む、電気化学デバイス。アルカリ金属塩と、極性非プロトン性溶媒と、請求項1から19のいずれか一項に記載の化合物とを混ぜ合わせることを含む、電解質の調製方法。式Iによって表される請求項1~3または14~17のいずれか一項に記載の化合物。R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つがH以外であるという条件で、式Iによって表される請求項1~3、7~9または14~17のいずれか一項に記載の化合物。式IIによって表される請求項1~3または14~17のいずれか一項に記載の化合物。R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つがH以外であるという条件で、式IIによって表される請求項1~3または14~17のいずれか一項に記載の化合物。式IIIによって表される請求項1~3または14~17のいずれか一項に記載の化合物。R1、R2、R3およびR4の少なくとも1つがH以外であるという条件で、式IIIによって表される請求項1~3または14~17のいずれか一項に記載の化合物。一つの態様では、式I、IIまたはIIIの化合物が提供される:式中、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基、ポリエーテル基であり;あるいは、R1およびR2、もしくはR3およびR4、または式IIの場合においてR2およびR3は、結合してベンゼン環上に縮合環を形成してもよく;XおよびZは、独立して、式A:式中、R5およびR6は、独立して、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基またはポリエーテル基であり;R7は、H、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基またはポリエーテル基であり;nは1~8の整数であり;mは1~13の整数であるの基である。いくつかの実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、アルキル基、ハロアルキル基またはポリエーテル基である。いくつかの実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、C1~C4アルキル基、C1~C4ハロアルキル基または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、同じであり、R2およびR3と異なる。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり、R2およびR3は水素である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり、R2およびR3はHである。いくつかの実施形態では、nは1~3である。いくつかの実施形態では、mは1~6である。いくつかの実施形態では、R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIである。いくつかの実施形態では、R5およびR6は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである。いくつかの実施形態では、R7は、Hまたはアルキル基である。いくつかの実施形態では、R7は、HまたはC1~C4アルキル基である。いくつかの実施形態では、R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである。いくつかの実施形態では、nは1または2である。いくつかの実施形態では、nは2である。いくつかの実施形態では、mは1、2、3または4である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、C1~C4アルキル基、C1~C4ハロアルキル基または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7は、Hまたはアルキル基である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルもしくはtert-ブチル、または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nは1または2である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1およびR4は、同じであり、R2およびR3と異なり;R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7は、Hまたはアルキル基であり;nは1または2である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり;R2およびR3は水素であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nは1または2である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1およびR4はtert-ブチルであり;R2およびR3はHであり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチルまたはエチルであり;nは1または2である。このような実施形態では、mは1~10である。他のこのような実施形態では、mは1~6である。いくつかの実施形態では、化合物は、1-ニトロ-3-tert-ブチル-2,5-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1-シアノ-3-tert-ブチル-2,5-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1,4-ジ-tert-ブチル-2,3-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;5-tert-ブチル-1,3-ジニトロ-2,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1-ベンジルオキシ-4-ブロモ-2,3-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;1,3,5-トリ-tert-ブチル-2,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2-メチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,6-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,6-トリメチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4-メチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2-エチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,6-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,6-トリエチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3,5,6-テトラエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4-エチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジイソプロピル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,3-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ペンチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-ニトロ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-シアノ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;2,5-ジシクロヘキシル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,5-ジ-tert-ペンチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジエトキシベンゼン;9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジメタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセン;9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジエタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセン;1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-メトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;または1,4-ビス2-2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンである。いくつかの実施形態では、化合物は、1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-メトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;1,4-ビス2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼン;または1,4-ビス2-2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンである。別の態様では、アルカリ金属塩と、極性非プロトン性溶媒と、レドックスシャトルとを含む電解質が提供され、ここでレドックスシャトルは、一般的にまたは具体的に上記の式I、IIまたはIIIの化合物のいずれかであり、電解質溶液は、実質的に非水性である。いくつかの実施形態では、レドックスシャトルは、電解質中で3V~5Vのレドックス電位を有する。いくつかの実施形態では、レドックスシャトルは、電解質中に0.0005wt~50wt存在する。いくつかの実施形態では、レドックスシャトルは、電解質中に2wt~10wt存在する。いくつかの実施形態では、電解質はまた、負極の表面上で還元または重合して負極の表面上に不動態皮膜を形成することができる、電極安定化化合物を含む。他の実施形態では、電解質はまた、正極の表面上で酸化または重合して正極の表面上に不動態皮膜を形成することができる、電極安定化化合物を含む。いくつかの実施形態では、電極安定化化合物は、0.001wt~8wt存在する。いくつかの実施形態では、アルカリ金属塩は、Li[BC2O42]またはLi[BF2C2O4]以外であり、電解質は、Li[BC2O42]またはLi[BF2C2O4]である電極安定化化合物をさらに含む。いくつかの実施形態では、電極安定化化合物は、0.001wt~8wt存在する。別の態様では、陽極と、陰極と、アルカリ金属塩、極性非プロトン性溶媒、および上記の式I、IIまたはIIIの化合物であるレドックスシャトルを含む電解質とを含み、電解質溶液は実質的に非水性である、電気化学デバイスが提供される。いくつかの実施形態では、デバイスは、リチウム二次電池であり、陽極は、リチウム金属酸化物陽極であり、陰極は、炭素陰極、リチウム金属陰極またはリチウム合金であり、陰極および陽極は、多孔質セパレータにより互いに分離されている。いくつかの実施形態では、陽極は、スピネル、橄欖石、炭素被覆橄欖石、LiFePO4、LiCoO2、LiNiO2、LiNi1-xCoyMetzO2、LiMn0.5Ni0.5O2、LiMn0.3Co0.3Ni0.3O2、LiMn2O4、LiFeO2、LiMet0.5Mn1.5O4、Li1x’NiαMnβCoγMet’δO2-z’Fz’、ナシコンNasicon、An’B2XO43、酸化バナジウムまたはこれらの任意の2種以上の混合物ここで、Metは、Al、Mg、Ti、B、Ga、Si、MnまたはCoであり;Met’は、Mg、Zn、Al、Ga、B、ZrまたはTiであり;Aは、Li、Ag、Cu、Na、Mn、Fe、Co、Ni、CuおよびZnであり;Bは、Ti、V、Cr、FeおよびZrであり;Xは、P、S、Si、W、Moであり;0≦x≦0.3、0≦y≦0.5、0≦z≦0.5、0≦m≦0.5および0≦n≦0.5であり;0≦x’≦0.4、0≦α≦1、0≦β≦1、0≦γ≦1、0≦δ≦0.4および0≦z’≦0.4であり;および0≦n’≦3であるを含む。いくつかの実施形態では、陽極は、陽極の粒子上に金属酸化物の表面被覆を含む。いくつかのこのような実施形態では、金属酸化物には、ZrO2、TiO2、ZnO2、WO3、Al2O3、MgO、SiO2、SnO2、AlPO4またはAlOH3が含まれる。いくつかの実施形態では、陰極は、グラファイト、アモルファス炭素、Li4Ti5O12、スズ合金、ケイ素合金、金属間化合物またはリチウム金属を含む。別の態様では、スピネル、橄欖石または炭素被覆橄欖石陽極と;グラファイトまたはアモルファス炭素陰極と;Li[BF2C2O4]またはLi[BC2O42]であるアルカリ金属塩;酢酸エチル;酢酸プロピル;炭酸エチレン;炭酸プロピレン;炭酸ジメチル;炭酸ジエチル;炭酸エチルメチル;ジメチルエーテル;またはγ-ブチロラクトンである極性非プロトン性溶媒;上記の式I、IIまたはIIIの化合物のいずれかであるレドックスシャトル;およびピリダジン;ビニルピリダジン;キノリン;ビニルキノリン;ピリジン;ビニルピリジン;インドール;ビニルインドール;トリエタノールアミン;1,3-ジメチルブタジエン;ブタジエン;炭酸ビニルエチレン;炭酸ビニル;イミダゾール;ビニルイミダゾール;ピペリジン;ビニルピペリジン;ピリミジン;ビニルピリミジン;ピラジン;ビニルピラジン;イソキノリン;ビニルイソキノリン;キノキサリン;ビニルキノキサリン;ビフェニル;1,2-ジフェニルエーテル;1,2-ジフェニルエタン;o-テルフェニル;N-メチルピロール;ナフタレン;3,9-ジビニル-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジビニル-2,4,8-トリオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジビニル-2,4-ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジエチリデン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジエチリデン-2,4,8-トリオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジエチリデン-2,4-ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジメチレン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジビニル-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;3,9-ジメチレン-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;または3,9-ジエチリデン-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンである電極安定化化合物を含む実質的に非水性の電解質と;を含む電気化学デバイスが提供される。別の態様では、電解質を調製する方法は、アルカリ金属塩と、極性非プロトン性溶媒と、上記の式I、IIまたはIIIのいずれかの化合物とを混ぜ合わせることを含む。一つの態様では、酸素を介して芳香環に結合した2個以上のポリエーテルまたはポリエチレンオキシドPEO基を有する少なくとも1個の芳香環を有する化合物を提供する。このような化合物は、種々の用途に使用することができる。例えば、いくつかの実施形態では、このような化合物は、電気化学セルに過充電防止を提供することができるレドックスシャトルであり、かつ、このような化合物の溶解を許容できるレベルで可能にするのに十分な炭酸系電解質への溶解性を示すレドックスシャトルである。一つの実施形態によると、化合物は、式I、IIまたはIII:を有する。このような化合物中、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基、ポリエーテル基であり、あるいは、R1およびR2、またはR3およびR4、または式IIの場合にはR2およびR3は、結合してベンゼン環上に縮合環を形成してもよく、XおよびZは、独立して、式A:の基である。式Aの基中、R5およびR6は、独立して、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基またはポリエーテル基であり、R7は、H、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基またはポリエーテル基であり、nは1~8の整数であり、mは1~13の整数である。本明細書で使用する場合、CR5R6は、n回繰り返されてよく、個々の各単位中、R5およびR6は、独立して、上記のように選択される。いくつかの実施形態では、R5およびR6は、Hである。他の実施形態では、R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIである。さらに他の実施形態では、R5およびR6は各々の場合、個別に、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである。いくつかの実施形態では、R7は、Hまたはアルキル基である。他の実施形態では、R7は、HまたはC1~C4アルキル基である。いくつかの実施形態では、R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである。いくつかの実施形態では、nは1~3である。いくつかの実施形態では、mは1~6である。いくつかの実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、アルキル基、ハロアルキル基またはポリエーテル基である。他の実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、C1~C4アルキル基、C1~C4ハロアルキル基または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は同じであり、R2およびR3と異なる。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり、R2およびR3は水素である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり、R2およびR3はHである。いくつかの実施形態では、R1およびR4は同じであり、R2およびR3と異なる。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり、R2およびR3は水素である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり、R2およびR3はHである。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、C1~C4アルキル基、C1~C4ハロアルキル基または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7は、Hまたはアルキル基であり;nは1または2であり;mは1~8である。さらに他の実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルもしくはtert-ブチル、または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nは1または2であり;mは1~8である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1およびR4は、同じであり、R2およびR3と異なり;R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7は、Hまたはアルキル基であり;nは1または2であり;mは1~8である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり;R2およびR3は水素であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nは1または2であり;mは1~8である。いくつかの実施形態では、化合物は、式Iの化合物であり;R1およびR4はtert-ブチルであり;R2およびR3はHであり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチルまたはエチルであり;nは1または2であり;mは1~4である。他の実施形態では、化合物は、少なくとも1個の第三級炭素有機基および少なくとも1個のポリエーテル基により置換された芳香族化合物である。いくつかの化合物は、同じであっても異なっていてもよい2個または少なくとも2個の第三級炭素有機基を含むことができる。第三級炭素有機基は、同じ芳香環例えば、ベンゼン環上に位置する場合、互いにオルト-、メタ-またはパラ-に配向することができる。ポリエーテル基は、上で提供される式Aの基であり得る。いくつかの実施形態では、ポリエーテル基は、1~13個のエチレンオキシド-CH2CH2O-単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、1~10個のエチレンオキシド単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、2~6個のエチレンオキシド単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、1~4個のエチレンオキシド単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、1~3個のエチレンオキシド単位を有する。いくつかの化合物は、同じであっても異なっていてもよい2個または少なくとも2個のポリエーテル基を含むことができる。ポリエーテル基は、同じ芳香環上に位置する場合、例えば、互いにオルト-、メタ-またはパラ-に配向することができる。いくつかの実施形態では、上記のように、R1およびR2、またはR3およびR4、または式IIの場合にはR2およびR3は、結合してベンゼン環上に縮合環を形成してもよい。化合物は、ベンゼン環に縮合または結合した1~3個の芳香環を含むことができる。各芳香環は、例えば、炭素環式であり得る。このような芳香環の例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニルなどが挙げられる。このような化合物には、2-メチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,6-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,6-トリメチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4-メチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2-エチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,6-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,6-トリエチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,5,6-テトラエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4-エチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジイソプロピル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ペンチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-ニトロ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-シアノ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジシクロヘキシル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4,5-ジ-tert-ペンチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、および4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジエトキシベンゼンなどの置換ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,8-ジ-tert-ブチル-1,5-ジオリゴエチレングリコールナフタレンなどの置換オリゴエチレングリコールナフタレン;9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジメタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセンおよび9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジエタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセンなどの多環式化合物が含まれる。いくつかの実施形態によると、化合物は、1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼン、1,4-ビス2-2-メトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼン、1,4-ビス2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンまたは1,4-ビス2-2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンである。別の態様では、上記化合物は、電解質中のレドックスシャトルとして使用される。一つの実施形態によると、レドックスシャトルは、上記の式I、IIまたはIIIの化合物である。他の実施形態では、レドックスシャトルは、上記の式Iの化合物である。このような化合物は、炭酸系電解質と良好な相溶性を有することが特定された。レドックスシャトルとしてこのような化合物を使用するこのような電解質は、リチウムイオン電池に過充電防止を提供する。一つの実施形態によると、レドックスシャトルは、式I、IIまたはIII:を有する。このようなレドックスシャトル中、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基、ポリエーテル基であり、あるいはR1およびR2、またはR3およびR4、または式IIの場合にはR2およびR3は、結合してベンゼン環上に縮合環を形成してもよく、XおよびZは、独立して、式A:の基である。式Aの基中、R5およびR6は、独立して、H、F、Cl、Br、CN、NO2、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基またはポリエーテル基であり、R7は、H、アルキル基、ハロアルキル基、ホスフェート基またはポリエーテル基であり;nは1~8の整数であり、mは1~13の整数である。本明細書で使用する場合、CR5R6は、n回繰り返されてよく、個々の各単位中、R5およびR6は、独立して、上記のように選択される。いくつかの実施形態では、R5およびR6は、Hである。他の実施形態では、R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIである。さらに他の実施形態では、R5およびR6は各々の場合、個別に、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである。いくつかの実施形態では、R7は、Hまたはアルキル基である。他の実施形態では、R7は、HまたはC1~C4アルキル基である。いくつかの実施形態では、R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルである。いくつかの実施形態では、nは1~2である。いくつかの実施形態では、mは1~4である。いくつかの実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、アルキル基、ハロアルキル基またはポリエーテル基である。他の実施形態では、R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、C1~C4アルキル基、C1~C4ハロアルキル基または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、同じであり、R2およびR3と異なる。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり、R2およびR3は水素である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり、R2およびR3はHである。いくつかの実施形態では、R1およびR4は同じであり、R2およびR3と異なる。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり、R2およびR3は水素である。いくつかの実施形態では、R1およびR4は、個別に、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり、R2およびR3はHである。いくつかの実施形態では、レドックスシャトルは、式Iのレドックスシャトルであり;R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、C1~C4アルキル基、C1~C4ハロアルキル基または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7は、Hまたはアルキル基であり;nは1または2であり;mは1~8である。さらに他の実施形態では、レドックスシャトルは、式Iのレドックスシャトルであり;R1、R2、R3およびR4は、独立して、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルもしくはtert-ブチル、または2~20個の炭素原子を有するポリエーテル基であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nは1または2であり;mは1~8である。いくつかの実施形態では、レドックスシャトルは、式Iのレドックスシャトルであり;R1およびR4は、同じであり、R2およびR3と異なり;R5およびR6は各々の場合、個別に、H、C1~C4アルキル、C1~C4ハロアルキル、H、Cl、BrまたはIであり;R7は、Hまたはアルキル基であり;nは1または2であり;mは1~8である。いくつかの実施形態では、レドックスシャトルは、式Iのレドックスシャトルであり;R1およびR4は、個別に、アルキル基またはハロアルキル基であり;R2およびR3は水素であり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチルまたはtert-ブチルであり;nは1または2であり;mは1~8である。いくつかの実施形態では、レドックスシャトルは、式Iのレドックスシャトルであり;R1およびR4はtert-ブチルであり;R2およびR3はHであり;R5およびR6は各々の場合、個別に、Hまたはメチルであり;R7は、H、メチルまたはエチルであり;nは1または2であり;mは1~4である。他の実施形態では、レドックスシャトルは、少なくとも1個の第三級炭素有機基および少なくとも1個のポリエーテル基により置換された芳香族レドックスシャトルである。いくつかのレドックスシャトルは、同じであっても異なっていてもよい2個または少なくとも2個の第三級炭素有機基を含むことができる。第三級炭素有機基は、同じ芳香環例えば、ベンゼン環上に位置する場合、互いにオルト-、メタ-またはパラ-に配向することができる。ポリエーテル基は、上で提供される式Aの基であり得る。いくつかの実施形態では、ポリエーテル基は、1~13個のエチレンオキシド-CH2CH2O-単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、1~10個のエチレンオキシド単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、2~6個のエチレンオキシド単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、1~4個のエチレンオキシド単位を有する。他の実施形態では、ポリエーテル基は、1~3個のエチレンオキシド単位を有する。いくつかの化合物は、同じであっても異なっていてもよい2個または少なくとも2個のポリエーテル基を含むことができる。ポリエーテル基は、同じ芳香環上に位置する場合、例えば、互いにオルト-、メタ-またはパラ-に配向することができる。いくつかの実施形態では、上記のように、R1およびR2、またはR3およびR4、または式IIの場合にはR2およびR3は、結合してベンゼン環上に縮合環を形成してもよい。レドックスシャトルは、ベンゼン環に縮合または結合した1~3個の芳香環を含むことができる。各芳香環は、例えば、炭素環式であり得る。このような芳香環の例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ビフェニルなどが挙げられる。他の置換基は、該置換基がシャトルの電荷を運ぶ能力、酸化電位または安定性などの要因に過度に干渉しない限り、シャトル芳香環上または第三級炭素有機基上もしくはアルコキシ基上に存在してもよい。このようなレドックスシャトルには、2-メチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,6-ジメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,6-トリメチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4-メチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,5,6-テトラメチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2-エチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,6-ジエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,6-トリエチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3,5,6-テトラエチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4-エチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジイソプロピル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,3-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ペンチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-ニトロ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-3,6-ジ-シアノ-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジ-tert-ブチル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、2,5-ジシクロヘキシル-1,4-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン、4,5-ジ-tert-ペンチル-1,2-ジ-オリゴエチレングリコールベンゼンおよび4,5-ジ-tert-ブチル-1,2-ジエトキシベンゼンなどの置換ジ-オリゴエチレングリコールベンゼン;4,8-ジ-tert-ブチル-1,5-ジオリゴエチレングリコールナフタレンなどの置換オリゴエチレングリコールナフタレン;9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジメタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセンおよび9,10-ジ-オリゴエチレングリコール-1,4:5,8-ジエタノ-1,2,3,4,5,6,7,8-オクタヒドロアントラセンなどの多環式化合物が含まれる。いくつかの実施形態によると、レドックスシャトルは、1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼン、1,4-ビス2-2-メトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼン、1,4-ビス2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンまたは1,4-ビス2-2-2-2-メトキシエトキシエトキシエトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンである。レドックスシャトルは、正極の特性により規定され、かつ、直列接続セルで過充電防止を提供することができる電気化学的範囲で作動する。セルを反転させた場合に、負極の電位が正極の電位よりも上になるように、正極よりも大きい不可逆的第1サイクル容量損失を有する負極を使用する。そのため、過充電中、負極の電位は増大する。しかしながら、シャトルにより、負極電位は正極最大正常動作電位のわずかに上の値に制限され、負極がさらに高くてより破壊的な電位に到達するのを防ぐ。リチウム合金電位が負極最小正常動作電位よりも低い負極集電体negativeelectrodecurrentcollectorも使用される。これは、Liイオンセルの再充電中に、集電体がリチウムを捕捉するのを防ぐ。得られる電池は、弱セル中の負極が正極電位よりもより正の値になり得るとしても、過充電の繰り返しによるセル損傷を化学的に制限または除去する。リチウムイオン電池において種々のレドックスシャトルを使用することができる。好適なレドックスシャトルは、正極の最大正常動作電位より上例えば、わずかに上の電気化学電位を有する。したがって、いくつかの実施形態によると、電解質中のレドックスシャトルは、3.5V~5.0Vのレドックス電位を有する。他の実施形態では、レドックスシャトルは、3.6V~4.6Vのレドックス電位を有する。レドックスシャトルの選択は、一部、正極の選択により導かれ得る。一般的な数値規準として、シャトルは、正極の最大正常動作電位よりも0.3V~0.6V上のレドックス電位、例えば、正極の最大正常動作電位よりも上の、Li/Liに対して3.7~4.7V、Li/Liに対して3.7~4.4V、Li/Liに対して3.7~4.2VまたはLi/Liに対して3.7~4.0Vを有することができる。例えば、LiFePO4正極は、Li/Liに対して約3.45Vの再充電プラトーを有し、このような電極と併用するためのレドックスシャトルは、Li/Liに対して3.75V~約4.05Vのレドックス電位を有することができる。同様に、LiMnPO4およびLiMn2O4電極は、Li/Liに対して約4.1Vの再充電プラトーを有し、このような電極と併用するためのレドックスシャトルは、Li/Liに対して4.4V~4.7Vのレドックス電位を有することができる。Li/Liに対して異なる電気化学電位を有する2種以上のシャトルの混合物を使用してもよい。例えば、3.8Vで作動する第1シャトルおよび3.9Vで作動する第2シャトルを単一セル中で両方使用することができる。多くの充電/放電サイクル後に、第1シャトルが劣化し、その有効性を失ったとしても、第2シャトル第1シャトルが作動している間、酸化されてラジカルカチオンを生成していることはないだろうがそれを引き継ぎ、過充電または過放電損傷に対する安全性をさらに高電位にもかかわらず提供し得る。いくつかの実施形態によると、電解質は、レドックスシャトルに加えて、極性非プロトン性溶媒およびリチウム金属塩も含む。電解質は、実質的に非水性である。本明細書で使用する場合、実質的に非水性とは、電解質が、水を含まないか、水が存在しても、微量レベルでしか存在しないことを意味している。例えば、水が微量レベルで存在する場合、これは、20ppm未満で存在する。種々の溶媒を、極性非プロトン性溶媒として電解質に使用することができる。好適な極性非プロトン性溶媒には、好適な量の電荷が正極から負極に運ばれるように、十分な量のリチウム塩およびレドックスシャトルを可溶化することができる液体およびゲルが含まれる。溶媒は、凍結または沸騰することなく、広い温度範囲、例えば、-30°C~70°Cにわたって使用することができ、セル電極およびシャトルが作動する電気化学的範囲で安定である。好適な溶媒には、炭酸ジメチル;炭酸エチルメチル;炭酸ジエチル;炭酸メチルプロピル;炭酸エチルプロピル;炭酸ジプロピル;炭酸ビストリフルオロエチル;炭酸ビスペンタフルオロプロピル;炭酸トリフルオロエチルメチル;炭酸ペンタフルオロエチルメチル;炭酸ヘプタフルオロプロピルメチル;炭酸パーフルオロブチルメチル;炭酸トリフルオロエチルエチル;炭酸ペンタフルオロエチルエチル;炭酸ヘプタフルオロプロピルエチル;炭酸パーフルオロブチルエチル;フッ化オリゴマー;ジメトキシエタン;トリグライム;炭酸ジメチルビニレン;テトラエチレングリコール;ジメチルエーテル;ポリエチレングリコール;スルホン;およびγ-ブチロラクトンが含まれる。レドックスシャトルは、上記のように、炭酸系電解質溶媒およびゲルに対して好適な溶解性を有する。例えば、EC/EMC3/7すなわち、3部の炭酸エチレンおよび7部の炭酸エチルメチルの混合物中1.2MLiPF6、またはEC/DMC5/5すなわち、炭酸エチレンおよび炭酸ジエチルの1:1混合物中1.2MLiPF6など、炭酸系電解質中でレドックスシャトルを調製することができる。種々の実施形態によると、0.005wt~50wtまたは0.1wt~30wtの濃度でレドックスシャトルを含む電解質を調製することができる。他の実施形態では、2~10の濃度でレドックスシャトルを含む電解質を調製することができる。電解質に使用することができる好適なリチウム塩には、限定するものではないが、Li[BC2O42];Li[BF2C2O4];LiClO4;LiBF4;LiAsF6;LiSbF6;LiBr;LiPF6;Li[CF3SO3];Li[NCF3SO22];Li[CCF3SO23];Li[BC6F54];Li[BC6F54];Li[NSO2CF32];Li[NSO2CF2CF32];LiNSO2C2F52;Li[BF3C2F5];およびLi[PF3CF2CF33];およびアルキルフルオロリン酸リチウムが含まれる。いくつかの態様では、電解質は、電気化学セルに使用した際に電解質の性能を高める他の添加剤を含んでもよい。例えば、電解質は、電極を劣化から保護する電極安定化化合物を含んでもよい。このような電極安定化化合物は、同時係属の米国特許出願第10/857365号および第11/279120号に記載されている。このような電極安定化化合物は、負極の表面上で還元または重合して、負極の表面上に不動態皮膜を形成することができる。同様に、電解質は、正極の表面上で酸化または重合して、正極の表面上に不動態皮膜を形成することができる電極安定化化合物を含むことができる。いくつかの実施形態では、電解質は、2種の電極安定化化合物の混合物をさらに含む。化合物は、典型的には、0.001wt~8wtの濃度で存在する。いくつかの実施形態では、電極安定化化合物は、少なくとも1個の酸素原子および少なくとも1個のアリール、アルケニルまたはアルキニル基を含む、置換もしくは非置換の直鎖、分枝または環状炭化水素である。不動態皮膜は、少なくとも1個の酸素原子を含む、置換アリール化合物または置換もしくは非置換ヘテロアリール化合物から形成され得る。あるいは、2種の化合物の組み合わせを使用することができる。いくつかの実施形態では、一方の化合物が、金属イオンのリーチングを防ぐために陽極上に不動態皮膜を形成するように選択され、他方の化合物が、陰極での金属イオンの還元を防止または軽減するために陰極表面を不動態化するように選択され得る。代表的な電極安定化化合物には、1,2-ジビニルフロエート、炭酸1,3-ブタジエン、1-ビニルアゼチジン-2-オン、1-ビニルアジリジン-2-オン、1-ビニルピペリジン-2-オン、1-ビニルピロリジン-2-オン、2,4-ジビニル-1,3-ジオキサン、2-アミノ-3-ビニルシクロヘキサノン、2-アミノ-3-ビニルシクロプロパノン、2-アミノ-4-ビニルシクロブタノン、2-アミノ-5-ビニルシクロペンタノン、2-アリールオキシ-シクロプロパノン、2-ビニル-[1,2]オキサゼチジン、2-ビニルアミノシクロヘキサノール、2-ビニルアミノシクロプロパノン、2-ビニルオキセタン、2-ビニルオキシ-シクロプロパノン、3-N-ビニルアミノシクロヘキサノン、3,5-ジビニルフロエート、3-ビニルアゼチジン-2-オン、3-ビニルアジリジン-2-オン、3-ビニルシクロブタノン、3-ビニルシクロペンタノン、3-ビニルオキサジリジン、3-ビニルオキセタン、3-ビニルピロリジン-2-オン、4,4-ジビニル-3-ジオキソラン-2-オン、4-ビニルテトラヒドロピラン、5-ビニルピペリジン-3-オン、アリルグリシジルエーテル、一酸化ブタジエン、ブチルビニルエーテル、ジヒドロピラン-3-オン、炭酸ジビニルブチル、炭酸ジビニル、ジビニルクロトネート、ジビニルエーテル、炭酸ジビニルエチレン、ケイ酸ジビニルエチレン、硫酸ジビニルエチレン、亜硫酸ジビニルエチレン、ジビニルメトキシピラジン、リン酸ジビニルメチル、炭酸ジビニルプロピレン、リン酸エチル、メトキシ-o-テルフェニル、リン酸メチル、オキセタン-2-イル-ビニルアミン、オキシラニルビニルアミン、炭酸ビニル、ビニルクロトネート、ビニルシクロペンタノン、ビニルエチル-2-フロエート、炭酸ビニルエチレン、ケイ酸ビニルエチレン、硫酸ビニルエチレン、亜硫酸ビニルエチレン、メタクリル酸ビニル、リン酸ビニル、ビニル-2-フロエート、ビニルシクロプロパノン、酸化ビニルエチレン、β-ビニル-γ-ブチロラクトンまたはこれらの任意の2種以上の混合物が含まれる。いくつかの実施形態では、電極安定化化合物は、F、アルキルオキシ、アルケニルオキシ、アリールオキシ、メトキシ、アリルオキシ基またはこれらの組み合わせにより置換されたシクロトリホスファゼンであってもよい。例えば、化合物は、ジビニルメトキシトリフルオロシクロトリホスファゼン、トリビニルジフルオロメトキシシクロトリホスファゼン、ビニルメトキシテトラフルオロシクロトリホスファゼン、アリールオキシテトラフルオロメトキシシクロトリホスファゼン、ジアリールオキシトリフルオロメトキシシクロトリホスファゼン化合物または2種以上のこのような化合物の混合物であってもよい。いくつかの実施形態では、電極安定化化合物は、炭酸ビニルエチレン、炭酸ビニルもしくは1,2-ジフェニルエーテル、または任意の2種以上のこのような化合物の混合物である。他の代表的な電極安定化化合物には、フェニル、ナフチル、アントラセニル、ピロリル、オキサゾリル、フラニル、インドリル、カルバゾリル、イミダゾリルまたはチオフェニル基を有する化合物が含まれ得る。例えば、電極安定化化合物は、アリールオキシピロール、硫酸アリールオキシエチレン、アリールオキシピラジン、リン酸アリールオキシカルバゾールトリビニル、アリールオキシ-エチル-2-フロエート、アリールオキシ-o-テルフェニル、アリールオキシ-ピリダジン、ブチル-アリールオキシ-エーテル、ジビニルジフェニルエーテル、テトラヒドロ-フラン-2-イル-ビニルアミン、ジビニルメトキシビピリジン、メトキシ-4-ビニルビフェニル、ビニルメトキシカルバゾールビニルメトキシピペリジン、ビニルメトキシピラジン、炭酸ビニルメチル-アリルアニソール、ビニルピリダジン、1-ジビニルイミダゾール、3-ビニルテトラヒドロフラン、ジビニルフラン、ジビニルメトキシフラン、ジビニルピラジン、ビニルメトキシイミダゾール、ビニルメトキシピロール、ビニル-テトラヒドロフラン、2,4-ジビニルイソオキサゾール、3,4-ジビニル-1-メチルピロール、アリールオキシオキセタン、炭酸アリールオキシ-フェニル、アリールオキシ-ピペリジン、アリールオキシ-テトラヒドロフラン、2-アリール-シクロプロパノン、2-ジアリールオキシ-フロエート、4-アリルアニソール、アリールオキシ-カルバゾール、アリールオキシ-2-フロエート、アリールオキシ-クロトネート、アリールオキシ-シクロブタン、アリールオキシ-シクロペンタノン、アリールオキシシクロプロパノン、アリールオキシ-スクロホスファゼン、ケイ酸アリールオキシ-エチレン、硫酸アリールオキシ-エチレン、亜硫酸アリールオキシ-エチレン、アリールオキシ-イミダゾール、メタクリル酸アリールオキシ、リン酸アリールオキシ、アリールオキシ-ピロール、アリールオキシキノリン、ジアリールオキシシクロトリホスファゼン、炭酸ジアリールオキシエチレン、ジアリールオキシフラン、リン酸ジアリールオキシメチル、炭酸ジアリールオキシ-ブチル、ジアリールオキシ-クロトネート、ジアリールオキシ-ジフェニルエーテル、ケイ酸ジアリールオキシ-エチル、ケイ酸ジアリールオキシ-エチレン、硫酸ジアリールオキシ-エチレン、亜硫酸ジアリールオキシエチレン、炭酸ジアリールオキシ-フェニル、炭酸ジアリールオキシ-プロピレン、炭酸ジフェニル、ケイ酸ジフェニルジアリールオキシ、ケイ酸ジフェニルジビニル、ジフェニルエーテル、ケイ酸ジフェニル、ジビニルメトキシジフェニルエーテル、炭酸ジビニルフェニル、メトキシカルバゾールもしくは2,4-ジメチル-6-ヒドロキシ-ピリミジン、ビニルメトキシキノリン、ピリダジン、ビニルピリダジン、キノリン、ビニルキノリン、ピリジン、ビニルピリジン、インドール、ビニルインドール、トリエタノールアミン、1,3-ジメチルブタジエン、ブタジエン、炭酸ビニルエチレン、炭酸ビニル、イミダゾール、ビニルイミダゾール、ピペリジン、ビニルピペリジン、ピリミジン、ビニルピリミジン、ピラジン、ビニルピラジン、イソキノリン、ビニルイソキノリン、キノキサリン、ビニルキノキサリン、ビフェニル、1,2-ジフェニルエーテル、1,2-ジフェニルエタン、o-テルフェニル、N-メチルピロール、ナフタレンまたは任意の2種以上のこのような化合物の混合物であってもよい。他の実施形態では、電極安定化化合物は、少なくとも1個の酸素原子および少なくとも1個のアルケニルまたはアルキニル基を含む、置換または非置換スピロ環状炭化水素を含む。例えば、このような安定化化合物は、式V:式中、D1、D2、D3およびD4は、独立して、OまたはCR22R23であり;但し、G1がOの場合、D1はOではなく、G2がOの場合、D2はOではなく、G3がOの場合、D3はOではなく、G4がOの場合、D4はOではなく;G1、G2、G3およびG4は、独立して、OまたはCR22R23であり;但し、D1がOの場合、G1はOではなく、D2がOの場合、G2はOではなく、D3がOの場合、G3はOではなく、D4がOの場合、G4はOではなく;R20およびR21は、独立して、置換もしくは非置換の二価アルケニルまたはアルキニル基であり;R22およびR23は、独立して、H、F、Cl、置換もしくは非置換のアルキル、アルケニルまたはアルキニル基であるを有するものを含む。式Vの代表的な例としては、限定するものではないが、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、3,9-ジビニル-2,4,8-トリオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジビニル-2,4-ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジエチリデン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジエチリデン-2,4,8-トリオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジエチリデン-2,4-ジオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジメチレン-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジビニル-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジメチレン-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9-ジエチリデン-1,5,7,11-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンまたは任意の2種以上のこのような化合物の混合物が挙げられる。さらに、任意の2種以上の電極安定化化合物の混合物を電解質中に使用してもよい。いくつかの実施形態では、電極安定化化合物は、アニオン受容体である。いくつかの実施形態では、アニオン受容体は、ルイス酸である。他の実施形態では、アニオン受容体は、ボラン、ボロナートboronate、ボラートborate、ボロールまたは任意の2種以上のこのような化合物の混合物である。いくつかの実施形態では、アニオン受容体は、式VI:式中、R17、R18およびR19は、各々独立して、ハロゲン、アルキル、アリール、ハロゲン置換アルキル、ハロゲン置換アリールまたはOR17である;あるいはR17、R18およびR19の任意の2つは、結合している原子と共に、5~9員を有する複素環を形成し、R17は、各出現において、独立して、アルキル、アリール、ハロゲン置換アルキルまたはハロゲン置換アリールであるの化合物である。いくつかの実施形態では、アニオン受容体には、限定するものではないが、トリプロピルボラート、トリス1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-プロパン-2-イルボラート、トリス1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-フェニル-プロパン-2-イルボラート、トリス1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-トリフルオロメチルプロパン-2-イルボラート、トリフェニルボラート、トリス4-フルオロフェニルボラート、トリス2,4-ジフルオロフェニルボラート、トリス2,3,5,6-テトラフルオロフェニルボラート、トリスペンタフルオロフェニルボラート、トリス3-トリフルオロメチルフェニルボラート、トリス3,5-ビストリフルオロメチルフェニルボラート、トリスペンタフルオロフェニルボラートまたはこれらの任意の2種以上の混合物が含まれる。さらに好適な化合物には、2-2,4-ジフルオロフェニル-4-フルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2-3-トリフルオロメチルフェニル-4-フルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2,5-ビストリフルオロメチルフェニル-4-フルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2-4-フルオロフェニル-テトラフルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2-2,4-ジフルオロフェニル-テトラフルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2-ペンタフルオロフェニル-テトラフルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2-2-トリフルオロメチルフェニル-テトラフルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2,5-ビストリフルオロメチルフェニル-テトラフルオロ-1,3,2-ベンゾジオキサボロール、2-フェニル-4,4,5,5-テトラトリフルオロメチル-1,3,2-ベンゾジオキサボロラン、2-3,5-ジフルオロフェニル-4,4,5,5-テトラキストリフルオロメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、2-3,5-ジフルオロフェニル-4,4,5,5-テトラキストリフルオロメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、2-ペンタフルオロフェニル-4,4,5,5-テトラキストリフルオロメチル-1,3,2-ジオキサボロラン、ビス1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピルフェニルボロナート、ビス1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル-3,5-ジフルオロフェニルボロナート、ビス1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピルペンタフルオロフェニルボロナートまたは任意の2種以上のこのような化合物の混合物が含まれる。いくつかの実施形態では、各アニオン受容体は、0.001wt~10wtの濃度で存在する。いくつかの他の実施形態では、電解質は、電解質化合物としてLi2B12X12-nHn、Li2B10X10-n’Hn’またはこのような化合物の2種以上の混合物を含む。このような電解質化合物は、0.001wt~15wtで存在し得る。このような化合物中、XはOH、OCH3、F、Cl、BrまたはIであり、nは0~12の整数であり、n’は0~10の整数である。いくつかの実施形態では、電解質は、ゲルをさらに含む。このような電解質は、極性非プロトン性溶媒と;リチウム塩と;レドックスシャトルと;架橋剤と;単官能性モノマー化合物と;少なくとも1種のラジカル反応開始剤とを含む。いくつかの実施形態では、ゲル電解質はまた、他の電極安定化化合物および他の電解質化合物を含むことができる。好適な架橋剤は、式VII:式中、R20、R21、R22およびR23は、それぞれ独立して、水素、1~12個の炭素原子を有する置換もしくは非置換アルキル基、または2~12個の炭素原子を有する置換もしくは非置換アルケニル基であり;X’は、水素、メチルまたはエチル基であり、n’’’は1~15の整数であるにより表すことができる。単官能性モノマー化合物は、ゲル電解質の架橋密度を制御するために使用することができる。好適な単官能性モノマー化合物には、式VIII:式中、R24は、1~12個の炭素原子を有するアルキル基であり;R25およびR26は、それぞれ独立して、水素、1~12個の炭素原子を有する置換もしくは非置換アルキル基、または2~12個の炭素原子を有する置換もしくは非置換アルケニル基であり;X’は、水素、メチルまたはエチル基であり;q’’は1~20の整数であるの化合物が含まれる。架橋剤および単官能性モノマー化合物は、架橋後に物理的骨組またはゲルを提供して、極性非プロトン性溶媒のホストとなる。ゲル中の架橋剤および単官能性モノマー化合物の量の変動は、粘度の変化により、ゲル電解質の導電率に影響を及ぼし得る。低粘度ゲルは、より高粘度ゲルに使用する単官能性モノマー化合物の濃度に比べて、より高濃度の単官能性モノマー化合物で調製される。理論により拘束されるものではないが、より高粘度ゲルは、より低い電気化学的導電率を有すると予想することができる一方、より低粘度ゲルは、より高い電気化学的導電率を有すると予想することができる。しかしながら、酸化電位や還元電位など、ゲル電解質またはゲル電解質を使用して調製した電気化学セルの他の電気化学的特性は、影響されないと予想される。架橋剤および単官能性モノマー化合物の重合は、当業者に既知である。例えば、単官能性モノマー化合物は、熱および光開始反応により重合することができる。代表的な熱開始剤には、限定するものではないが、アゾ化合物、過酸化物化合物、ビスマレイミドまたはこれらの任意の2種以上の混合物が含まれる。アゾ化合物の一例は、アゾイソブチロニトリルである。過酸化物化合物の一例は、過酸化ベンゾイルである。代表的な光開始剤には、限定するものではないが、1-ヒドロキシ-フェニル-ケトン、ベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパノン、2-ヒドロキシ-1-[4-2-ヒドロキシフェニル]-2-メチル-1-プロパノン、ベンゾイルギ酸メチル、オキシ-フェニル-酢酸2-[2-オキソ-2-フェニル-アセトキシ-エトキシ]-エチルエステル、オキシ-フェニル-酢酸2-[2-ヒドロキシ-エトキシ]-エチルエステル、α,α-ジメトキシ-α-フェニルアセトフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-[4-4-モルフォリニルフェニル]-1-プロパノン、ジフェニル2,4,6-トリメチルチオフェニル-ホスフィンオキシド、ホスフィンオキシド、フェニルビス2,4,6-トリメチルベンゾイル、ビスη5-2,4-シクロペンタジエン-1-イルビス[2,6-ジフルオロ-3-1H-ピロール-1-イルフェニル]チタン、ヨードニウム4-メチルフェニル-[4-2-メチルプロピルフェニル]-ヘキサフルオロホスフェートまたはこれらの2種以上の混合物が含まれる。いくつかの例では、光開始剤は、UV開始剤である。別の態様では、複数の直列接続再充電式リチウムイオンセルを含む電池が提供される。このような実施形態では、各セルは、負極と;負極集電体と;正極と;正極集電体と;極性非プロトン性溶媒、リチウム塩およびレドックスシャトルを含む上記電解質とを含む。このような系では、レドックシャトルが正極最大正常動作電位より上の電気化学的電位を有し、負極集電体が、負極最小正常動作電位よりも低いリチウム合金電位を有するので、負極は、正極よりも大きい不可逆第1サイクル容量損失を有する。一つの実施形態では、レドックスシャトルが過充電防止を同様に提供できるように、正極よりも大きい容量の負極を使用することによって電極バランスが調整される。種々の負極をリチウムイオン電池に使用することができる。代表的な負極には、Li4Ti5O12;米国特許第6203944号;第6255017号;第6436578号;第6664004号;および第6699336号;米国特許出願公開第2003/0211390号;第2004/0131936号;第2005/0031957号;および第2006/046144号に記載のリチウム合金組成物;黒鉛状炭素、例えば、3.45Å>d002>3.354Åの002結晶面間隔d002を有し、粉末、薄片、繊維または球などの形状で存在するもの例えば、メソカーボンマイクロビーズMCMB;当業者によく知られている他の材料;ならびにこれらの組み合わせが含まれる。負極が、正極よりも大きい不可逆第1サイクル容量損失を有する場合、正極は、通常、過放電中に高い電位のままであるだろう。その集電体は、同じ高い電位近くに保たれ、再充電中のリチウム捕捉または過放電中の溶解を受けにくいだろう。したがって、正極集電体の選択にはほとんど制約がない。代表的な正極集電体には、アルミニウム、ステンレス鋼例えば、300シリーズおよび400シリーズステンレス鋼、チタン、タンタル、ニオブ、INCONEL合金、これらの組み合わせ、ならびに当業者によく知られている他の材料が含まれる。リチウムイオン電池には、レドックスシャトルと合わせて、種々の正極を使用することができる。代表的な正極には、LiFePO4、LiMnPO4、LiMn2O4、LiCoPO4およびLiCoO2;米国特許第5858324号;第5900385号;第6143268号;第6680145号;第6964828号;第7078128号;および第7211237号;米国特許出願公開第2003/0027048号;第2004/0121234号;第2004/0179993号;および第2006/045144号に開示されているリチウム遷移金属酸化物が含まれる。負極または正極は、当業者によく知られているような添加剤、例えば、負極についてはカーボンブラックおよび正極についてはカーボンブラック、片状黒鉛などを含んでもよい。負極および正極容量は、任意選択により、過剰の負極容量を提供するよう選択することができる。これにより、レドックスシャトルが、過充電防止を提供することが可能になる。10~20過剰の負極容量が推奨される。所望であれば、より小さいまたはより大きい過剰負極容量を使用することができる。別の態様では、電気負荷例えば、電気回路、電動機、照明源または熱源および上記電池を含む電気デバイスが提供される。列挙した装置の代表的な実施形態は、電子過放電および任意選択により電子過充電防止回路なしで作ることができる。以下の用語は、全体を通して以下に定義するように使用される。用語スピネルとは、例えば、Li1xMn2-zMetyO4-mXn式中、MetはAl、Mg、Ti、B、Ga、Si、NiまたはCoであり;XはSまたはFであり;0≦x≦0.3、0≦y≦0.5、0≦z≦0.5、0≦m≦0.5および0≦n≦0.5であるなどのマンガン系スピネルを指す。用語橄欖石とは、例えば、LiFe1-zMet’’yPO4-mXn式中、Met’’はAl、Mg、Ti、B、Ga、Si、Ni、MnまたはCoであり;XはSまたはFであり;0≦x≦0.3、0≦y≦0.5、0≦z≦0.5、0≦m≦0.5および0≦n≦0.5であるなどの鉄系橄欖石を指す。アルキル基は、1~約20個の炭素原子、典型的には1~12個の炭素原子、またはいくつかの実施形態では、1~8個の炭素原子を有する、直鎖および分枝アルキル基を含む。本明細書で使用する場合、アルキル基は、以下に定義するシクロアルキル基を含む。直鎖アルキル基の例には、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチルおよびn-オクチル基が含まれる。分枝アルキル基の例には、限定するものではないが、イソプロピル、sec-ブチル、t-ブチル、ネオペンチルおよびイソペンチル基が含まれる。代表的な置換アルキル基は、例えば、アミノ、チオ、ヒドロキシ、シアノ、アルコキシならびに/あるいはF、Cl、BrおよびI基などのハロ基により、1回または複数回置換されていてもよい。本明細書で使用する場合、用語ハロアルキルとは、1個または複数のハロ基を有するアルキル基である。いくつかの実施形態では、ハロアルキルとは、パーハロアルキル基を指す。シクロアルキル基は、限定するものではないが、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルおよびシクロオクチル基などの環状アルキル基である。いくつかの実施形態では、シクロアルキル基は、3~8環員を有する一方、他の実施形態では、環炭素原子の数は、3~5、6または7個の範囲にある。シクロアルキル基は、限定するものではないが、ノルボルニル、アダマンチル、ボルニル、カンフェニル、イソカンフェニルおよびカレニル基などの多環式シクロアルキル基、ならびに限定するものではないが、デカリニルなどの縮合環をさらに含む。シクロアルキル基はまた、上で定義したような直鎖または分枝鎖アルキル基で置換された環を含む。代表的な置換シクロアルキル基は、限定するものではないが、例えば、アルキル、アルコキシ、アミノ、チオ、ヒドロキシ、シアノおよび/またはハロ基で置換されていてもよい、2,2-;2,3-;2,4-;2,5-;または2,6-二置換シクロヘキシル基あるいは一、二もしくは三置換ノルボニルまたはシクロヘプチル基などの一置換または二以上置換されたものであってもよい。アルケニル基は、2~約20個の炭素原子を有し、少なくとも1個の二重結合をさらに含む直鎖、分枝または環状アルキル基である。いくつかの実施形態では、アルケニル基は、1~12個の炭素原子、または典型的には1~8個の炭素原子を有する。アルケニル基には、特に、例えば、ビニル、プロペニル、2-ブテニル、3-ブテニル、イソブテニル、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキサジエニル、ブタジエニル、ペンタジエニルおよびヘキサジエニル基が含まれる。アルケニル基は、アルキル基と同様に置換されていてもよい。二価アルケニル基、すなわち、2つの結合点を有するアルケニル基には、限定するものではないが、CH-CH=CH2、C=CH2またはC=CHCH3が含まれる。アルキニル基は、2~約20個の炭素原子を有し、少なくとも1個の三重結合をさらに含む直鎖または分枝アルキル基である。いくつかの実施形態では、アルキニル基は、1~12個の炭素原子、または典型的には1~8個の炭素原子を有する。代表的なアルキニル基には、限定するものではないが、エチニル、プロピニルおよびブチニル基が含まれる。アルキニル基は、アルキル基と同様に置換されていてもよい。二価アルキニル基、すなわち、2つの結合点を有するアルキニル基には、限定するものではないが、CH-C≡CHが含まれる。論じられている全ての範囲は、あらゆる目的のために、全ての部分範囲を必然的に記載するし、かつ、このような全ての部分範囲も本開示の部分および区画を形成することを当業者は容易に理解するだろう。任意の列挙された範囲は、少なくとも、等しい2分の1、3分の1、4分の1、5分の1、10分の1等を十分に記載し、かつそれらに分割できることが容易に認識され得る。非限定的な例として、本明細書に論じられている各範囲は、下3分の1、中3分の1および上3分の1等に容易に分割することができる。本明細書に言及されている全ての刊行物、特許出願、登録特許および他の文献は、個々の刊行物、特許出願、登録特許または他の文献の全体が各々参照により組み込まれていることが具体的かつ個別的に示されるかのように、参照により本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれている本文中に含まれている定義は、本開示中の定義に矛盾する範囲で除外される。このように一般的に記載される本技術は、以下の実施例を参照することによってより容易に理解されるであろうが、これらの実施例は例示のために提供されているものであり、限定を意図するものではない。実施例1.1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンの合成スキーム1は、表題化合物の合成の説明である。スキーム1:2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン0.2mmolを、無水THF20mlに溶解した。次いで、水素化ナトリウム0.6mmolおよび2-クロロエチルエチルエーテル0.4mmolをこの溶液に添加した。次いで、反応混合物を室温で一晩攪拌した。溶媒を除去した後、残渣をジクロロメタンとNaHCO3水溶液0.1Mとの間に分配した。有機部分を分離し、Na2SO4で乾燥した。真空中で溶媒を除去した後、粗生成物をクロマトグラフ分析してシリカ、ヘキサン/DCM5:1~1:1、81収率で1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンを得た。生成物を1HNMR300MHz、CDCl3、δ/ppmで特徴づけた:7.14s、2H、4.11t、J=4.5Hz、4H、3.80t、J=4.5Hz、4H、3.45s、6H、1.37s、18H。実施例2.1,4-ビス[2-メトキシエトキシメトキシ]-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンの合成2,5-ジ-tert-ブチルヒドロキノン0.2mmolを、無水THF20mlに溶解することにより、実施例1と同様の方法で、表題化合物を調製した。水素化ナトリウム0.6mmolおよび2-メトキシエトキシメチルクロリド0.4mmolをこの溶液に添加した。反応混合物を室温で一晩攪拌した。溶媒を除去した後、残渣をジクロロメタンとNaHCO3水溶液0.1Mとの間に分配した。有機部分を分離し、Na2SO4で乾燥した。真空中で溶媒を除去した後、粗生成物をクロマトグラフ分析してシリカ、ヘキサン/DCM5:1~1:1、80収率で1,4-ビス[2-メトキシエトキシメトキシ]-2,5-ジ-tert-ブチル-ベンゼンを得た。生成物を1HNMR300MHz、CDCl3、δ/ppmで特徴づけた:7.14s、2H、5.25s、4H、3.85t、J=4.5Hz、4H、3.61t、J=4.5Hz、4H、3.40s、6H、1.36s、18H。実施例3.異なる走査速度で三電極系Pt作用電極、Li対電極およびLi参照電極を使用して、EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中レドックスシャトルとしての1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼン10mM溶液についてサイクリックボルタモグラムを記録した。図1を参照されたい。Li/Liに対して3.8~4.1Vの1対の可逆的ピークが観察される。主要な電解質成分EC、PC、DMCおよびLiPF6は、Li/Liに対して4.8V以上まで電気化学的に安定である。したがって、Li/Liに対して3.8~4.1Vの可逆的電気化学的反応は、1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンについての還元および酸化ピークに帰属する。実施例4.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中レドックスシャトルとして0.1M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むLi/LiFePO4セルの電圧プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図2を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。レドックスシャトルは、従来の炭酸系電解質中で優れた過充電防止性能を示し、0.1Mでさえ、溶解性の問題は観察されていない。実施例5.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中0.1M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むLi/LiFePO4セルの容量保持プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図3を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。100回を超える過充電サイクル後、容量保持に関するセル性能は、明らかな減少を示している。実施例6.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中レドックスシャトルとして0.1M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むMCMB/LiFePO4セルの電圧プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図4を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。代表的なレドックスシャトルから得られる過充電防止は、陰極としてMCMBを含む燃料電池でよく働く。本明細書で使用する場合、MCMBは、メソカーボンマイクロビーズの略語である。実施例7.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中0.1M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むMCMB/LiFePO4セルの容量保持プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図5を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。100回の過充電サイクル後、被験セルの放電容量は、約30減少した。高電圧過充電試験は、セルの正常な動作範囲を超えるので、劣化をもたらすと考えられる。実施例8.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中レドックスシャトルとして0.1M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むLTO/LiFePO4セルの電圧プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図6を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。過充電防止は、100回を超える過充電サイクルの間、陰極としてLTOを含む燃料電池でよく働く。本明細書で使用する場合、LTOは、チタン酸リチウムの略語である。実施例9.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中0.1M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むLTO/LiFePO4セルの容量保持プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図7を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。100回の過充電サイクル後、被験セルの放電容量は、約10減少した。実施例10.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中レドックスシャトルとして0.2M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むMCMB/LiFePO4セルの電圧プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図8を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。レドックスシャトルは、炭酸系電解質への優れた溶解性を示し、これが今度は過充電性能のためになる。0.2Mレドックスシャトルを含む燃料電池は、優れた過充電防止を示した。比較的高濃度のレドックスシャトルのために、セルは、C/5の充電率で数千時間の過充電防止をもたらすと予想される。実施例11.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中0.2M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むMCMB/LiFePO4セルの容量保持プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図9を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。C/5の充電率で、160回を超える過充電サイクル後、セルは、放電容量の減少にもかかわらず、なお正しく働く。実施例12.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中レドックスシャトルとして0.4M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むMCMB/LiFePO4セルの電圧プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図10を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。代表的なレドックスシャトル化合物の改善した溶解性は、このレドックス化合物をC/2の充電率で使用することを可能にした。0.4Mの現レドックスシャトル化合物を含むセルは、C/2の充電率の下で、1000時間を超える過充電防止を提供することができる。実施例13.EC/EMC重量で3:7中の1.2MLiPF6中0.4M1,4-ビス2-メトキシエトキシ-2,5-ジ-tert-ブチルベンゼンを含むMCMB/LiFePO4セルの容量保持プロファイルを、0時間~3100時間にわたって記録した。図11を参照されたい。充電率はC/10であり、過充電は100である。C/2の充電率で、180回を超える過充電サイクル後、セルは、放電容量の減少にもかかわらず、なお正しく働く。"