阅读说明：本技术 锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池 (Negative electrode for lithium ion secondary battery and lithium ion secondary battery ) 是由 浅川雄一郎 上坂进一 安托尼·拉弗勒-兰伯特 卡里姆·佐格希布 于 2018-04-27 设计创作，主要内容包括：一种锂离子二次电池,具备：正极；负极,包含环状化合物,并且该环状化合物包含第一环状化合物、第二环状化合物和第三环状化合物中的至少一种；以及电解液。(A lithium ion secondary battery is provided with: a positive electrode; a negative electrode that contains a cyclic compound, and the cyclic compound contains at least one of a first cyclic compound, a second cyclic compound, and a third cyclic compound; and an electrolyte.)

锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池

技术领域

本技术关于用于锂离子二次电池的锂离子二次电池用负极以及具备该锂离子二次电池用负极的锂离子二次电池。

背景技术

多种多样的电子设备正在普及，因此作为电源，小型且轻量并能够获得高能量密度的锂离子二次电池的开发得到进展。

锂离子二次电池在具备正极和负极的同时具备电解液，该负极包含与充放电反应相关的负极活性物质等。负极的构成对电池特性产生较大影响，因此对该负极的构成提出了各种各样的研究。

具体而言，为了在高温保存时抑制电池特性降低，负极含有环状聚醚及穴醚等(例如，参照专利文献1)。作为该环状聚醚使用了4,10-二氮杂-12-冠4-醚等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-118782号公报。

发明内容

搭载锂离子二次电池的电子设备越来越高性能化和多功能化。由此，电子设备的使用频率增加并且该电子设备的使用环境扩大。因而，锂离子二次电池的电池特性仍有改善的余地。

本技术是鉴于上述问题点而被提出的产物，其目的在于提供能够获得优异的电池特性的锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池。

本技术一实施方式的锂离子二次电池用负极包含环状化合物，并且该环状化合物包含下述式(1)所表示的第一环状化合物、下述式(2)所表示的第二环状化合物以及下述式(3)所表示的第三环状化合物中的至少一种。

[化1]

(X1～X8分别是氧基(-O-)和亚氨基(-NH-)中的任一者。R1～R6分别是亚乙基(-CH₂-CH₂-)和二羰基(-C(＝O)-C(＝O)-)中的任一者。M1～M4分别是金属元素。Y1～Y4分别是卤素元素。n1～n4分别是整数。)本技术的一实施方式的锂离子二次电池具备正极、负极和电解液，该负极具有与上述本技术的一实施方式的锂离子二次电池用负极相同的构成。

根据本技术的锂离子二次电池用负极或锂离子二次电池，负极包含环状化合物，并且该环状化合物包含上述第一环状化合物、第二环状化合物及第三环状化合物中的至少一种，因此能够获得优异的电池特性。

需要说明的是，本技术的效果并不仅限制于此处所说明的效果，也可以是后述与本技术相关联的一系列的效果中的任意效果。

附图说明

图1是表示本技术的一实施方式的锂离子二次电池(圆筒型)的构成的剖面图。

图2是表示对图1所示的锂离子二次电池的主要部分的构成进行放大的截面图。

图3是表示本技术的一实施方式中其它锂离子二次电池(层压膜型)的构成的立体图。

图4是把图3所示的锂离子二次电池的主要部分的构成进行放大表示的剖面图。

图5是表示试验用的二次电池(硬币型)的构成的截面图。

具体实施方式

以下，对本技术的一实施方式参照附图进行详细地说明。需要说明的是，说明的顺序如下所述：

1.锂离子二次电池及锂离子二次电池用负极(圆筒型)

1-1.构成

1-2.动作

1-3.制造方法

1-4.作用和效果

2.锂离子二次电池及锂离子二次电池用负极(层压膜型)

2-1.构成

2-2.动作

2-3.制造方法

2-4.作用和效果

3.锂离子二次电池及锂离子二次电池用负极的用途

〈1.锂离子二次电池及锂离子二次电池用负极(圆筒型)〉

对本技术的一实施方式的锂离子二次电池进行说明。需要说明的是，因为本技术的一实施方式的锂离子二次电池用负极是下文所说明的锂离子二次电池的一部分(一构成要素)，所以对该锂离子二次电池用负极在下文中合并进行说明。

以下，将本技术的一实施方式的锂离子二次电池简称为“锂离子二次电池”，并且本技术的一实施方式的锂离子二次电池用负极简称为“负极”。

此处说明的锂离子二次电池例如是利用锂的吸留释放现象而获得电池容量(后述的负极22的容量)的二次电池。

需要说明的是，对于以下适当说明的一系列的具体例即材料和形成方法等的多个备选方案，可以仅使用任意的一种，也可以互相组合任意两种以上。

〈1-1.构成〉

图1表示锂离子二次电池的剖面构成，并且图2将图1所示的锂离子二次电池的主要部分(卷绕电极体20)的剖面构成进行放大。但是，图2仅示出卷绕电极体20的局部。

如图1所示，该锂离子二次电池例如是电池单元(卷绕电极体20)被收纳于圆筒状的电池罐11的内部的圆筒型锂离子二次电池。

具体而言，锂离子二次电池例如在电池罐11的内部具备一对绝缘板12、13和卷绕电极体20。该卷绕电极体20例如是正极21和负极22借由隔膜23互相层叠之后，该正极21、负极22和隔膜23被卷绕从而形成的构造体。卷绕电极体20中浸润有作为液态的电解质的电解液。

电池罐11例如具有一端部被封闭并且另一端部被开放的中空的圆筒构造，并包含例如铁等金属材料。但是，电池罐11的表面例如也可以镀有镍等金属材料。绝缘板12、13分别例如被配置成在相对于卷绕电极体20的卷绕周面相交的方向延伸，并且互相夹着卷绕电极体20。

在电池罐11的开放端部中，例如电池盖14、安全阀机构15及热敏电阻单元(PTC单元)16借由垫片17而被嵌缝接合，因此该电池罐11的开放端部被密闭。电池盖14的形成材料例如与电池罐11的形成材料相同。安全阀机构15和热敏电阻单元16设于电池盖14的内侧，该安全阀机构15通过热敏电阻单元16与电池盖14电连接。若该安全阀机构15例如归因于内部短路和外部加热等而电池罐11的内压在固定值以上，则圆盘板15A反转，因此电池盖14与卷绕电极体20的电连接被切断。为了防止归因于大电流的异常发热，热敏电阻单元16的电阻根据温度的上升而增加。垫片17例如包含绝缘性材料。但是，垫片17的表面例如也可以涂覆沥青等。

在设于卷绕电极体20的卷绕中心的空间20C例如***中心销24。但是，也可以省略中心销24。正极21与正极引线25连接，该正极引线25例如包含铝等导电性材料。该正极引线25例如通过安全阀机构15与电池盖14电连接。负极22与负极引线26连接，该负极引线26例如包含镍等导电性材料。该负极引线26例如与电池罐11电连接。

[正极]

如图2所示，正极21例如包括正极集电体21A以及设于该正极集电体21A的正极活性物层21B。该正极活性物层21B例如可以仅设于正极集电体21A的一面，也可以设于正极集电体21A的两面。在图2中，例如，示出正极活性物层21B设于正极集电体21A的两面的情况。

(正极集电体)

正极集电体21A例如包含铝等导电性材料。

(正极活性物层)

正极活性物层21B包含能够吸留释放锂的正极材料作为正极活性物。但是，正极活性物层21B例如还包含正极粘结剂及正极导电剂等其它材料。

(正极材料)

正极材料例如包含锂化合物，该锂化合物是包含锂作为构成元素的化合物的总称。由此能够获得高的能量密度。锂化合物的种类没有特别地限制，但例如是锂复合氧化物及锂磷酸化合物等。

锂复合氧化物是包含锂与一种或两种以上其它元素作为构成元素的氧化物的总称，例如，具有层状岩盐型及尖晶石型等结晶构造。锂磷酸化合物是包含锂与一种或两种以上其它元素作为构成元素的磷酸化合物的总称，例如，具有橄榄石型等结晶构造。

其它元素是锂以外的元素。其它元素的种类没有特别地限制，但其中优选属于长周期型周期表中2族～15族的元素。由此能够获得高的电压。具体而言，其它元素例如是镍、钴、锰以及铁等。

具有层状岩盐型的结晶构造的锂复合氧化物例如是LiNiO₂、LiCoO₂、LiCo_0.98Al_0.01Mg_0.01O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂、LiNi_0.33Co_0.33Mn_0.33O₂、Li_1.2Mn_0.52Co_0.175Ni_0.1O₂以及Li_1.15(Mn_0.65Ni_0.22Co_0.13)O₂等。具有尖晶石型的结晶构造的锂复合氧化物例如是LiMn₂O₄等。具有橄榄石型的结晶构造的锂磷酸化合物例如是LiFePO₄、LiMnPO₄、LiFe_0.5Mn_0.5PO₄以及LiFe_0.3Mn_0.7PO₄等。

(正极粘结剂和正极导电剂)

正极粘结剂例如包含合成橡胶和高分子化合物等。合成橡胶例如是苯乙烯丁二烯系橡胶等。高分子化合物例如是聚偏二氟乙烯及聚酰亚胺。

正极导电剂例如包含碳材料等导电性材料。该碳材料例如是石墨、炭黑、乙炔黑及科琴黑等。但是，正极导电剂也可以是金属材料和导电性高分子等。

[负极]

如图2所示，负极22例如包括负极集电体22A以及设于该负极集电体22A的负极活性物层22B。该负极活性物层22B例如可以仅设于负极集电体22A的一面，也可以设于负极集电体22A的两面。例如，图2示出负极活性物层22B设于负极集电体22A的两面的情况。

(负极集电体)

负极集电体22A例如包含铜等导电性材料。优选地，负极集电体22A的表面使用电解法等被粗面化。由此利用锚定效应，对于负极集电体22A的负极活性物层22B的紧贴性提高。

(负极活性物层)

负极活性物层22B包含能够吸留释放锂的负极材料作为负极活性物。但是，负极活性物层22B例如还可以包含负极粘结剂和负极导电剂等其它材料。

在充电途中，为防止锂金属意外析出于负极22的表面，优选地，作为能够充电的负极材料的容量比正极21的放电容量大。即，优选地，负极材料的电化学当量比正极21的电化学当量大。

(负极材料：环状化合物)

负极材料包含具有特定的环状构造的环状化合物。具体而言，环状化合物包含下述式(1)所表示的第一环状化合物、下述式(2)所表示的第二环状化合物以及下述式(3)所表示的第三环状化合物中的任一种或两种以上。第一环状化合物的种类可以只是一种，也可以是两种以上。这种情况对于第二环状化合物和第三环状化合物分别也相同。

[化2]

(X1～X8分别是氧基和亚氨基中的任一者。R1～R6分别是亚乙基和二羰基中的任一者。M1～M4分别是金属元素。Y1～Y4分别是卤素元素。n1～n4分别是整数。)

该环状化合物具有包含两个以上的二羰基的环状构造，更具体而言，具有式(1)～式(3)分别所示的环状构造。特别地，与式(1)所示的环状骨架中没有导入金属原子相对，在式(2)和式(3)分别所示的环状骨架中利用配位结合和共价结合中的一者或两者而导入了金属原子(M1～M4)。需要说明的是，关于第一环状化合物、第二环状化合物和第三环状化合物分别的详细的构成，之后再述。

负极22包含环状化合物是因为与该负极22不包含环状化合物的情况相比，该环状化合物与后述的碳材料等同样作为负极材料而发挥功能，同时通过该环状化合物在充放电时抑制了负极活性物层22B的膨胀收缩。

详细而言，利用环状骨架的内部空间(配位场)，环状化合物能够吸留释放锂。因此，环状化合物与碳材料等同样能够作为负极材料而发挥功能。并且，环状化合物利用环状骨架的伸缩性能够像弹簧一样伸缩。因此，在充放电时，利用环状化合物的伸缩性，负极活性物层22B的膨胀收缩现象被缓和，因此该负极活性物层22B变得难以膨胀收缩。

(第一环状化合物)

如式(1)所示，第一环状化合物是具有包含两个以上的二羰基的环状骨架，并且在该环状骨架中没有导入金属原子的化合物。即，第一环状化合物是在有机部(环状骨架)没有导入无机部(金属化合物)的有机化合物。

如上所述，X1～X8分别是氧基或亚氨基中的任一者即可，没有特别地限制。即，可以是X1～X8都是氧基，也可以是X1～X8都是亚氨基，还可以是X1～X8的一些是氧基而另一些是亚氨基。

其中，优选地，X1～X8都是氧基或都是亚氨基。由此第一环状化合物在充放电时，容易抑制负极活性物层22B的膨胀收缩。

如上所述，R1和R2分别是亚乙基和二羰基中的任一者即可，没有特别地限制。即，R1和R2两者可以是亚乙基，R1和R2两者也可以是二羰基，R1和R2中也可以一者是亚乙基且另一者是二羰基。由此，第一环状化合物具有2个～4个二羰基。

(第二环状化合物)

如式(2)所示，第二环状化合物是具有包含两个以上的二羰基的环状氧骨架，并且利用配位结合而金属原子(M1及M2)被导入环状氧骨架的化合物。即，第二环状化合物是在有机部(环状氧骨架)导入无机部(金属化合物)的有机无机杂化化合物。

在第二环状化合物中，对位于R3的两侧的两个氧原子配位结合金属原子(M1)，并且对位于R4的两侧的两个氧原子配位结合金属原子(M2)。但是，金属原子(M1)共价结合有n1个卤素原子(Y1)，并且金属原子(M2)共价结合有n2个卤素原子(Y2)。

如上所述，该第二环状化合物利用配位结合在环状氧骨架中导入有金属原子(M1、M2)，因此与环状骨架中没有导入金属原子的第一环状化合物相比具有优势。具体而言，利用金属原子的电化学容量，负极22变得易于吸留释放锂，并且利用该金属原子(金属组分)的配位电位，负极22电位变高。

关于R3和R4分别的详情与关于R1和R2分别的详情相同。即，R3和R4分别为亚乙基和二羰基中的任一者即可，没有特别地限制，因此第二环状化合物具有2个～4个二羰基。

如上所述，M1和M2分别为金属元素即可，没有特别地限制。更具体而言，如上所述，M1和M2分别为可以在两个氧原子上配位的金属原子(金属元素)即可，没有特别地限制。M1的种类和M2的种类例如可以互相相同，也可以互相不同。

具体而言，金属元素例如是锡(Sn)、钛(Ti)、硅(Si)、铜(Cu)、锰(Mn)、铁(Fe)、铌(Nb)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)以及锆(Zr)等。由此在环状氧骨架中金属原子(M1、M2)容易形成配位。由此，第一环状化合物在充放电时，容易抑制负极活性物层22B的膨胀收缩，并且负极22的电位变得充分高。

如上所述，Y1和Y2分别为卤素元素即可，没有特别地限制。Y1的种类和Y2的种类例如可以互相相同，也可以互相不同。另外，n1个Y1的种类例如可以仅为一种，也可以为两种以上。这种情况而言，对于n2个Y2的种类也相同。

具体而言，Y1和Y2分别例如是氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)以及碘(I)等。由此金属原子(M1、M2)变得容易在环状氧骨架中配位。由此，第一环状化合物在充放电时，容易抑制负极活性物层22B的膨胀收缩，并且负极22电位变得充分高。

n1是结合于M1的Y1的数量，该n1的值根据M1的种类决定。n2是结合于M2的Y2的数量，该n2的值根据Y2的种类决定。n1的值及n2的值例如可以互相相同，也可以互相不同。

如上所述，n1的值是根据M1的种类决定的整数即可，没有特别地限制，但例如是2或4。如上所述，n2的值是根据M2的种类决定的整数即可，没有特别地限制，但例如是2或4。

(第三环状化合物)

如式(3)所示，第三环状化合物是具有包含两个以上二羰基的环状氮骨架，并且在该环状氮骨架中利用配位结合及共价结合导入有金属原子(M3及M4)的化合物。即，第三环状化合物与第二环状化合物同样地，是在有机部(环状氮骨架)导入无机部(金属化合物)的有机无机杂化化合物。

在第三环状化合物中，对位于R5的两侧的两个氮原子共价结合有金属原子(M3)，并且对位于R6的两侧的两个氮原子共价结合有金属原子(M4)。在这种情况下，对位于在R5的两侧的两个氮原子中的一个氮原子附近的氮原子配位结合有金属原子(M3)，并且对位于另一个氮原子附近的氮原子配位结合有金属原子(M3)。另外，对位于在R6的两侧的两个氮原子中的一个氮原子附近的氮原子配位结合有金属原子(M4)，并且对于位于另一个氮原子附近的氮原子配位结合有金属原子(M4)。其中，金属原子(M3)与n3个卤素原子(Y3)结合，并且金属原子(M4)与n4个卤素原子(Y4)结合。

如上所述，在该第三环状化合物中，利用配位结合和共价结合在环状氮骨架中导入金属原子(M3、M4)，因此可以获得与利用配位结合在环状氮骨架中导入金属原子(M1、M2)的第二环状化合物相同的优势。

对于R5和R6分别的详情与对于R1和R2分别的详情相同。即，R5和R6分别为亚乙基和二羰基中的任一者即可，没有特别地限制，因此第三环状化合物具有2个～4个二羰基。

对于M3和M4分别的详情与对于M1和M2分别的详情相同。即，如上所述，M3和M4分别是能够相对于两个氮原子而被共价结合，并且能够相对于其它两个氮原子被配位结合的金属原子(金属元素)即可，没有特别地限制。M3的种类和M4的种类例如可以互相相同，也可以互相不同。

对于Y3和Y4分别的详情与对于Y1和Y2分别的详情相同。Y1的种类和Y2的种类例如可以互相相同，也可以互相不同。另外，n1个Y1的种类和n2个Y2的种类分别例如可以仅为一种，也可以为两种以上。

对于n3和n4分别的详情与对于n1和n2分别的详情相同。n3是结合于M3的Y3的数量，该n3的值根据M3的种类决定，并且n4是结合于M4的Y4的数量，该n4的值根据M4的种类决定。

(环状化合物的具体例)

其中，优选地，第一环状化合物是下述式(4)所表示的化合物。优选地，第二环状化合物是下述式(5)所表示的化合物。优选地，第三环状化合物是下述式(6)所表示的化合物。由此环状化合物变得更容易伸缩，从而在充放电时负极活性物质层22B难以形成膨胀收缩。

[化3]

(X9～X16分别是氧基和亚氨基中的任一者。M5～M8分别是金属元素。Y5～Y8分别是卤素元素。n5～n8分别是整数。)

式(4)所示的化合物是式(1)所示的第一环状化合物中R1和R2分别是亚乙基的环状非金属配位化合物。

具体而言，环状非金属配位化合物例如是下述的式(4-1)和式(4-2)分别所表示的化合物等。

[化4]

式(5)所示的化合物是式(2)所示的第二环状化合物中R3和R4分别是亚乙基的冠醚型金属配位化合物。对于M5、M6、Y5、Y6、n5以及n6分别的详细例如与对于M1、M2、Y1、Y2、n1以及n2分别的详细相同。

冠醚型金属配位化合物例是下述式(5-1)～式(5-12)分别表示的化合物等。需要说明的是，式(5-1)～式(5-11)分别例如示出式(5)所示的Y5和Y6分别是氯的情况。然而，如上所述，Y5和Y6分别为例如可以为氟，也可以为溴，还可以为碘。具体而言，例如如式(5-12)所示，Y5和Y6分别可以是氟。

[化5]

[化6]

式(6)所示的化合物是式(3)所示的第三环状化合物中R5和R6分别是亚乙基的氮杂冠醚型金属配位化合物。对于M7、M8、Y7、Y8、n7和n8分别的详情例如与对于M1、M2、Y1、Y2、n1和n2分别的详情相同。

氮杂冠醚型金属配位化合物例如是下述式(6-1)～式(6-12)分别表示的化合物等。需要说明的是，式(6-1)～式(6-11)分别例如示出式(6)所示的Y7和Y8分别为氯的情况。然而，如上所述，Y7和Y8分别可以为氟、也可以为溴、还可以为碘。具体而言，例如如式(6-12)所示，Y7和Y8分别可以为氟。

[化7]

[化8]

(其它负极材料)

此外，负极材料例如也可以在包含上述的环状化合物的同时包含其它的负极材料。其它的材料的种类没有特别地限制，但例如是碳材料及金属系材料等。

碳材料是包含碳作为构成元素的材料的总称。在吸留释放锂时，碳材料的结晶构造几乎不会变化，因此可以稳定地获得高能量密度。另外，碳材料作为负极导电剂也发挥功能，因此提升了负极活性物质层22B的导电性。

该碳材料例如为易石墨化碳、难石墨化碳和石墨等。但难石墨化碳中的(002)面的面间隔优选为0.37nm以上，并且石墨中的(002)面的面间隔优选为0.34nm以下。

更具体而言，碳材料例如为热分解碳类、焦炭类、玻璃状碳纤维、有机高分子化合物烧结体、活性炭以及炭黑类等。该焦炭类例如包括沥青焦炭、针状焦炭以及石油焦炭等。有机高分子化合物烧结体是苯酚树脂及呋喃树脂等高分子化合物在适当温度下烧结(碳化)后的烧结物。除此之外，碳材料例如可以是在约1000℃以下的温度下热処理后的低结晶性碳，也可以非晶体碳。碳材料的形状例如是纤维状、球状、粒状以及鳞片状等。

金属系材料是包含以金属元素和半金属元素中的任一种或两种以上作为构成元素的材料的总称。由此能得到高的能量密度。

该金属系材料可以是单质，可以是合金，可以是化合物，也可以是它们两种以上的混合物，还可以是包含它们一种或两种以上的相的材料。但是，对于合金而言，不仅是两种以上金属元素形成的化合物，也包括含有一种或两种以上金属元素与一种或两种以上半金属元素的化合物。另外，合金也可以包含一种或两种以上非金属元素。金属系材料的组织例如是固溶体、共晶(共融混合物)、金属间化合物以及它们两种以上的共存物等。

金属元素及半金属元素分别能够与锂形成合金。具体而言，金属元素和半金属元素例如是镁、硼、铝、镓、铟、硅、锗、锡、铅、铋、镉、银、锌、铪、锆、钇、钯以及铂等。

其中，优选硅和锡，更优选硅。锂的吸留释放能力较佳，由此获得显著的高能量密度。

具体而言，金属系材料可以是硅单质，可以是硅合金，可以是硅化合物，可以是锡单质，可以是锡合金，可以是锡化合物，也可以是它们两种以上的混合物，还可以是包含它们一种或两种以上的相的材料。在此说明的单质终归是指一般的单质而已，因此该单质也可以包含微量的杂质。即，单质的纯度并不必然限于100％。

硅合金例如包含锡、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑和铬等作为硅以外的构成元素。硅化合物例如包含碳和氧作为硅以外的构成元素等。此外，硅的化合物例如也可以包含对于硅合金进行了说明的构成元素作为硅以外的构成元素。

硅合金及硅化合物例如是SiB₄、SiB₆、Mg₂Si、Ni₂Si、TiSi₂、MoSi₂、CoSi₂、NiSi₂、CaSi₂、CrSi₂、Cu₅Si、FeSi₂、MnSi₂、NbSi₂、TaSi₂、VSi₂、WSi₂、ZnSi₂、SiC、Si₃N₄、Si₂N₂O及SiO_v(0＜v≦2)等。但是v的范围例如也可以是0.2＜v＜1.4。

锡合金例如包含硅、镍、铜、铁、钴、锰、锌、铟、银、钛、锗、铋、锑及铬等作为锡以外的构成元素。锡化合物例如包含碳和氧等作为锡以外的构成元素等。此外，锡化合物例如也可以包含对于锡合金进行了说明的构成元素作为锡以外的构成元素。

锡合金和锡化合物例如是SnO_w(0＜w≦2)、SnSiO₃和Mg₂Sn等。

其中，优选地，负极材料在包含环状化合物的同时包含碳材料和金属系材料中的一者或两者。这种情况下，负极材料可以在包含环状化合物的同时包含碳材料，也可以在包含环状化合物的同时包含金属系材料，还可以在包含环状化合物的同时包含碳材料和金属系材料。由此能获得高理论容量(电池容量)，并且在充放电时，负极活性物质层22B难以充分地膨胀收缩。

环状化合物与碳材料及金属系材料的混合比没有特别地限制。其中，相对于环状化合物、碳材料和金属系材料的环状化合物的重量比(＝环状化合物的重量/(环状化合物的重量+碳材料的重量+金属系材料的重量))优选为0.01～0.99，更优选为0.05～0.90。由此充放电时的负极活性物质层22B的膨胀收缩被充分地抑制，同时能获得高的电池容量。

(负极粘结剂及负极导电剂)

对于负极粘结剂的详情例如与对于正极粘结剂的详情相同。对于负极导电剂的详情例如与对于正极导电剂的详情相同。

(负极活性物质层的形成方法)

负极活性物质层22B的形成方法没有特别地限制，但例如是涂覆法、气相法、液相法、熔射法及烧成法(烧结法)等。涂覆法是例如将粒子(粉末)状的负极活性物质与负极粘结剂等的混合物由有机溶剂等溶解或分散的溶液而涂覆于负极集电体22A的方法。气相法例如是物理堆积法和化学堆积法，更具体而言，是真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、激光烧蚀法、热化学气相成长、化学气相成长法(CVD)及等离子体化学气相成长法等。液相法例如是电解镀法及化学镀法。熔射法是将熔融状态或半熔融状态的负极活性物质喷射于负极集电体22A的方法。烧成法例如是使用涂覆法将溶液涂覆于负极集电体22A之后，将该溶液(涂膜)在比负极粘结剂等的融点高的温度下进行热処理的方法，更具体而言，是气氛烧成法、反应烧成法和热压烧成法等。

[隔膜]

如图2所示，隔膜23例如介于正极21和负极22之间，防止两极接触所引起的短路同时使锂离子通过。该隔膜23例如可以是包括合成树脂以及陶瓷等多孔质膜并且两种以上的多孔质膜互相层叠而得的层叠膜。合成树脂例如是聚乙烯等。

特别是隔膜23例如也可以包括上述多孔质膜(基材层)以及设于该基材层的高分子化合物层。高分子化合物层可以仅设于基材层的一面，也可以设于基材层的两面。对正极21和负极22分别的隔膜23的紧贴性提高，因此卷绕电极体20变得难以弯曲。由此，电解液的分解反应被抑制，同时基材层所浸润的电解液的漏液也被抑制。因此，就算重复进行充放电，锂离子二次电池的电阻变得难以上升，同时该锂离子二次电池变得难以膨胀。

高分子化合物层例如包含聚偏二氟乙烯等高分子化合物。由此物理性强度优异并且电化学性稳定。需要说明的是，高分子化合物层例如也可以包含无机粒子等绝缘性粒子。由此安全性提高。无机粒子的种类没有特别地限制，但例如为氧化铝和氮化铝等。

[电解液]

如上所述，电解液浸润于卷绕电极体20中。因此，电解液例如浸润于隔膜23，并且被正极21和负极22分别所浸润。

该电解液包含溶剂及电解质盐。但是，电解液例如也可以还包含各种添加剂。

(溶剂)

溶剂例如包含非水溶剂(有机溶剂)，而包含该非水溶剂的电解液是所谓非水电解液。该非水溶剂例如是环状碳酸酯、链状碳酸酯、链状羧酸酯、内酯及腈(单腈)化合物等。由此能获得优异的电池容量、循环特性和保存特性等。

环状碳酸酯例如是碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯及碳酸亚丁酯等。链状碳酸酯例如是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯以及碳酸甲丙酯等。链状羧酸酯例如是醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、异丁酸甲酯、三甲基醋酸甲酯以及三甲基醋酸乙酯等。内酯例如为γ-丁内酯及γ-戊内酯等。腈化合物例如为乙腈、甲氧基乙腈以及3-甲氧基丙腈等。

另外、非水溶剂例如是1,2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、四氢吡喃、1,3-二氧戊环、4-甲基-1,3-二氧戊环、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲基噁唑烷酮、N,N’-二甲基咪唑啉酮、硝基甲烷、硝基乙烷、环丁砜、磷酸三甲酯以及二甲基亚砜等。由此可以获得相同的优点。

除此之外，非水溶剂也可以是不饱和环状碳酸酯、卤化碳酸酯、磺酸酯、酸酐、多价腈化合物、二异氰酸酯化合物以及磷酸酯等。由此电解液的化学稳定性提高。

不饱和环状碳酸酯例如是碳酸亚乙烯酯(1,3-二氧杂环戊烯-2-酮)、碳酸乙烯基亚乙酯(4-乙烯基-1,3-二氧戊环-2-酮)以及碳酸亚甲基亚乙酯(4-亚甲基-1,3-二氧戊环-2-酮)等。卤化碳酸酯例如是4-氟-1,3-二氧戊环-2-酮、4,5-二氟-1,3-二氧戊环-2-酮、碳酸氟甲基甲酯、碳酸双氟甲酯以及碳酸二氟甲基甲酯等。磺酸酯例如是1,3-丙烷磺内酯和1,3-丙烯磺内酯等。酸酐例如为丁二酸酐、乙烷二磺酸酐及磺基苯甲酸酐等。多价腈化合物例如为丁二腈等。二异氰酸酯化合物例如为OCN-C₆H₁₂-NCO等。磷酸酯例如为磷酸三甲酯等。

(电解质盐)

电解质盐例如为锂盐。但是，电解质盐例如还可以包括除锂盐以外的其它的盐。其它的盐例如是锂以外的轻金属的盐等。

锂盐例如是六氟化磷酸锂(LiPF₆)、四氟化硼酸锂(LiBF₄)、双(氟磺酰基)氨基锂(LiN(SO₂F)₂)、双(三氟甲磺酰基)氨基锂(LiN(CF₃SO₂)₂)、二氟磷酸锂(LiPF₂O₂)及氟磷酸锂(Li₂PFO₃)等。

电解质盐的含有量没有特别地限制，但例如相对溶剂为0.3mol/kg～3.0mol/kg。

〈1-2.动作〉

该锂离子二次电池例如如下述那样进行动作。在充电时，从正极21释放锂离子，并且该锂离子通过电解液被负极22吸留。在放电时，从负极22释放锂离子，并且该锂离子通过电解液被正极21吸留。

〈1-3.制造方法〉

该锂离子二次电池例如通过以下工序制造。

[正极的制作]

首先，根据需要，将正极活性物质与正极粘结剂和正极导电剂等混合，从而作为正极合剂。接着，使正极合剂分散或溶解于有机溶剂等，从而获得糊状正极合剂浆体。最后，将正极合剂浆体涂覆于正极集电体21A两面后，使该正极合剂浆体干燥，从而形成正极活性物质层21B。其中，可以使用辊压机等对正极活性物质层21B压缩成型。这种情况下，可以加热正极活性物质层21B，也可以反复多次压缩成型。

[负极的制作]

通过与上述正极21的制作工序相同的工序，在负极集电体22A的两面形成负极活性物质层22B。具体而言，根据需要将包含环状化合物的负极活性物质与负正极粘结剂和负极导电剂等混合，从而作为负极合剂之后，使负极合剂分散于有机溶剂等，从而获得糊状的负极合剂浆体。接着，将负极合剂浆体涂覆于负极集电体22A的两面后，使该负极合剂浆体干燥。由此，由于形成了负极活性物质层22B而制作成负极22。在此之后，也可以将负极活性物质层22B压缩成型。

[电解液的调制]

将电解质盐加入溶剂后，对该溶剂进行搅拌。由此，电解质盐被溶解从而调制成电解液。

[锂离子二次电池的组装]

首先，使用焊接法等使正极引线25连接于正极集电体21A，并且采用焊接法等使负极引线26连接于负极集电体22A。接着，借由隔膜23将正极21和负极22互相层叠之后，使该正极21、负极22及隔膜23卷绕，从而形成卷绕体。接着，在设于卷绕体的卷绕中心的空间20C***中心销24。

接着，在由一对绝缘板12、13夹着卷绕体的状态下，把该卷绕体与绝缘板12、13一起收纳于电池罐11的内部。这种情况下，使用焊接法等使正极引线25连接于安全阀机构15，并且使用焊接法等使负极引线26连接于电池罐11。接着，通过往电池罐11内部注入电解液，使该电解液浸润卷绕体。由此，正极21、负极22以及隔膜23分别被电解液浸润，而形成卷绕电极体20。

最后，通过经由垫片17对电池罐11的开放端部嵌缝，从而将电池盖14、安全阀机构15及热敏电阻单元16安装于该电池罐11的开放端部。由此，卷绕电极体20被封入电池罐11内部，从而锂离子二次电池完成。

〈1-4.作用及效果〉

根据该圆筒型的锂离子二次电池，负极22包含环状化合物，即第一环状化合物、第二环状化合物及第三环状化合物中的任意一种或两种以上。这种情况下，如上所述，与负极22不包含环状化合物的情况比较，该环状化合物一边作为负极活性物质(负极材料)发挥功能，一边由该环状化合物在充放电时抑制负极活性物质层22B的膨胀收缩。因此，能够获得优异的电池特性。

上述的负极22不包含环状化合物的情况，不仅是负极22不包含第一环状化合物、第二环状化合物及第三环状化合物中的任意一种的情况，还意味着该负极22不包含与环状化合物类似的其它环状化合物的情况。其它环状化合物例如是含氧环状化合物、含氮环状化合物及含氧氮环状化合物等。含氧环状化合物例如是冠醚、穴醚等。含氮环状化合物例如是四氮杂环十二烷等。含氧氮环状化合物例如是4,10-二氮杂-12-冠4-醚等。

尤其，若M1～M4分别是锡等，则金属原子(M1～M4)容易与环状骨架(环状氧骨架和环状氮骨架)配位。因此，在充放电时，负极活性物质层22B的膨胀收缩变得容易得到抑制，并且负极22的电位变得非常高，从而能够获得更好的效果。

另外，若Y1～Y4分别为氟等，则与M1～M4分别为锡等的情况相同，金属原子(M1～M4)容易与环状骨架(环状氧骨架及环状氮骨架)配位，能够获得更好的效果。

另外，若X1～X8都是氧基或都是亚氨基，则在充放电时，负极活性物质层22B的膨胀收缩变得易于得到抑制，从而能够获得更好的效果。

另外，若第一环状化合物是环状非金属配位化合物、第二环状化合物是冠醚型金属配位化合物、第三环状化合物是氮杂冠醚型金属配位化合物，则环状化合物变得更容易伸缩。因此，在充放电时，负极活性物质层22B变得更难以膨胀收缩，从而能够获得更好的效果。

另外，若负极22在包含环状化合物的同时包含碳材料和金属系材料中的一种或两种，而它们的重量比为0.01～0.99，则充放电时的负极活性物质层22B的膨胀收缩得到充分地抑制，同时获得高的电池容量，从而能够获得更好的效果。

由此而来。

此外，根据被使用于圆筒型锂离子二次电池的负极22，该负极22包含上述的环状化合物。因此，由于与对锂离子二次电池已说明的情况相同的理由，能够获得优异的电池特性。

〈2.锂离子二次电池和锂离子二次电池用负极(层压膜型)〉

接着，对本技术的一实施方式的其它锂离子二次电池和本技术的一实施方式的其它锂离子二次电池用负极进行说明。以下的说明中，有时引用已经说明了的圆筒型的锂离子二次电池的构成要素(参照图1和图2)。

图3表示其它锂离子二次电池的立体构成，并且，图4将沿图3所示的IV-IV线的锂离子二次电池的主要部分(卷绕电极体30)的剖面结构扩大。但是，图4中示出了卷绕电极体30与包装部件40互相分离的状态。

〈2-1.构成〉

如图4所示，该锂离子二次电池例如是电池单元(卷绕电极体30)被收纳于具有柔软性(或可挠性)的膜状包装部件40内部的层压膜型的锂离子二次电池。

卷绕电极体30例如是正极33和负极34借由隔膜35和电解质层36互相层叠之后，该正极33、负极34、隔膜35和电解质层36被卷绕从而形成的构造体。该卷绕电极体30的表面被例如由保护胶带37保护。电解质层36例如介于正极33与隔膜35之间，并且介于负极34与隔膜35之间。

正极33与正极引线31连接，该正极引线31从包装部件40的内部向外部导出。正极引线31的形成材料例如与正极引线25的形成材料相同，该正极引线31的形状例如是薄板状以及网眼状等。

负极34与负极引线32连接，该负极引线32从包装部件40的内部向外部导出。负极引线32的导出方向例如与正极引线31的导出方向相同。负极引线32的形成材料例如与负极引线26的形成材料相同，该负极引线32的形状例如与正极引线31的形状相同。

[包装部件]

包装部件40例如是能够在图3所示的箭头R的方向折叠的一块膜。包装部件40的局部例如设有用于收纳卷绕电极体30的凹陷40U。

该包装部件40例如是从内侧向外侧依次层叠有熔合层、金属层和表面保护层的层叠体(层压膜)。在锂离子二次电池的制造工序中，例如，把包装部件40以熔合层彼此借由卷绕电极体30互相相对的方式折叠之后，该熔合层中的外边缘部彼此互相熔合。熔合层例如是包含聚丙烯纤维等高分子化合物的膜。金属层例如是包含铝等金属材料的金属箔。表面保护层例如是包含尼龙等高分子化合物的膜。但是，包装部件40例如也可以包括两张层压膜，而该两张层压膜例如通过粘接剂而互相贴合。

在包装部件40与正极引线31之间例如为了防止外部气体侵入而***有紧贴膜41。该紧贴膜41包含对正极引线31具有紧贴性的材料，该材料例如是聚丙烯等聚烯烃类树脂。

在包装部件40与负极引线32之间例如***有具有与紧贴膜41相同功能的紧贴膜42。紧贴膜42的形成材料除了具有替代正极引线31而对负极引线32的紧贴性之外，与紧贴膜41的形成材料相同。

[正极、负极和隔膜]

正极33例如包括正极集电体33A和正极活性物质层33B，并且负极34例如包括负极集电体34A和负极活性物质层34B。正极集电体33A、正极活性物质层33B、负极集电体34A和负极活性物质层34B分别的构成例如与正极集电体21A、正极活性物质层21B、负极集电体22A和负极活性物质层22B分别的构成相同。即，负极34包含环状化合物，更具体而言，包含第一环状化合物、第二环状化合物和第三环状化合物中的任意一种或两种以上。另外，隔膜35的构成例如与隔膜23的构成相同。

[电解质层]

电解质层36在电解液的同时包含高分子化合物。在此说明的电解质层36是所谓的凝胶状的电解质，从而在该电解质层36中由高分子化合物保持有电解液。因此而获得高的离子传导率(例如，室温下为1mS/cm以上)，并且防止电解液的漏液。但是，电解质层36例如还可以包含各种添加剂等其它材料。

(电解液和高分子化合物)

电解液的构成与用于圆筒型的二次电池的电解液的构成相同。高分子化合物例如包含均聚物和共聚物中的一种或两种。均聚物例如是聚偏二氟乙烯等。共聚物例如是偏二氟乙烯与六氟丙烯的共聚物等。

在为凝胶状的电解质的电解质层36中，电解液所包含的溶剂不仅包括液态材料，是也包括具有能够解离电解质盐的离子传导性的材料的广义概念。因此，在使用具有离子传导性的高分子化合物的情况下，该高分子化合物也被溶剂所包含。

[电解液的使用]

需要说明的是，也可以代替电解质层36而直接使用电解液。这种情况下，电解液浸润于卷绕电极体30(正极33、负极34和隔膜35)。

〈2-2.动作〉

该锂离子二次电池例如如下文那样进行动作。在充电时，从正极33释放锂离子，并且该锂离子通过电解质层36被吸留于负极34。在放电时，从负极34释放锂离子，并且该锂离子通过电解质层36吸留于正极33。

〈2-3.制造方法〉

具备电解质层36的锂离子二次电池例如通过下文说明的三种工序制造。

[第一工序]

首先，通过与正极21的制作工序相同的工序制作正极33，并且通过与负极22的制作工序相同的工序制作负极34。即，在制作正极33时，在正极集电体33A的两面形成正极活性物质层33B，并且在制作负极34时，在负极集电体34A的两面形成负极活性物质层34B。

接着，通过与用于圆筒型的二次电池的电解液的调制方法相同的工序调制电解液。接着，将电解液、高分子化合物和有机溶剂等混合，从而调制前驱溶液。接着，将前驱溶液涂覆于正极33之后，使该前驱溶液干燥，从而形成电解质层36，并且将前驱溶液涂覆于负极34之后，使该前驱溶液干燥，从而形成电解质层36。接着，使用焊接法等使正极引线31连接于正极集电体33A，并且使用焊接法等使负极引线32连接于负极集电体34A。接着，借由隔膜35使正极33和负极34互相层叠之后，使该正极33、负极34和隔膜35卷绕，从而形成卷绕电极体30。接着，将保护胶带37贴附于卷绕电极体30的表面。

最后，以夹着卷绕电极体30的方式折叠包装部件40之后，使用热熔合法等使包装部件40的外边缘部彼此互相粘接。这种情况下，在正极引线31与包装部件40之间***紧贴膜41，并且在负极引线32与包装部件40之间***紧贴膜42。由此，卷绕电极体30被封入包装部件40的内部，从而锂离子二次电池完成。

[第二工序]

首先，制作正极33和负极34之后，使正极引线31连接于正极33，并且使负极引线32连接于负极34。接着，借由隔膜35使正极33和负极34互相层叠之后，使该正极33、负极34和隔膜35卷绕，从而形成卷绕体。接着，将保护胶带37贴附于卷绕体的表面。接着，以夹着卷绕体的方式折叠包装部件40之后，使用热熔合法等将去除包装部件40中的一边的外边缘部后所残留的外边缘部彼此互相粘接，从而将卷绕体收纳于袋状的包装部件40的内部。

接着，将电解液、为高分子化合物的原料的单体、聚合引发剂、根据需要决定的阻聚剂等其它材料混合后，搅拌该混合物，从而调制成电解质用组成物。接着，将电解质用组成物注入袋状的包装部件40内部之后，使用热熔合法等密封包装部件40。最后，使单体热聚合从而形成高分子化合物。由此，电解液被高分子化合物保持，从而形成电解质层36。因此，卷绕电极体30被封入包装部件40的内部，从而锂离子二次电池完成。

[第三工序]

首先，除了使用在基材层形成有高分子化合物层的隔膜35之外，通过与上述的第二工序相同的工序制作成卷绕体后，将卷绕体收纳于袋状的包装部件40的内部。接着，将电解液注入包装部件40的内部之后，使用热熔合法等密封包装部件40的开口部。最后，一边对包装部件40施加重量一边加热该包装部件40，从而借由高分子化合物层使隔膜35分别与正极33和负极34紧贴。由此，浸润电解液的高分子化合物层凝胶化，从而形成了电解质层36。因此，卷绕电极体30被封入包装部件40的内部，从而锂离子二次电池完成。

该第三工序与第一工序相比，锂离子二次电池变得难以膨胀。另外，第三工序与第二工序相比，溶剂及单体(高分子化合物的原料)变得难以残存于电解质层36中，从而正极33、负极34和隔膜35分别与电解质层36充分紧贴。

〈2-4.作用及效果〉

根据该层压膜型的锂离子二次电池，负极34包含环状化合物，即第一环状化合物、第二环状化合物和第三环状化合物中的任意一种或两种以上。因此，由于与对圆筒型的锂离子二次电池所说明的情况相同的理由，能够获得优异的电池特性。

需要说明的是，对于层压膜型的锂离子二次电池的其它作用和效果与对于圆筒型的锂离子二次电池的其它作用和效果相同。

〈3.锂离子二次电池及锂离子二次电池用负极的用途〉

本技术的一实施方式的锂离子二次电池的用途例如与下文说明的一致。但是，本技术的锂离子二次电池用负极的用途与锂离子二次电池的用途相同，从而对于该锂离子二次电池用负极的用途在下文合并进行说明。

锂离子二次电池的用途只有是能够将该锂离子二次电池作为机械、设备、器具、装置及系统(多个设备等的集合体)等的驱动的电源和用于电力蓄积的电力储藏源等利用即可，而没有特别地限制。作为电源而被使用锂离子二次电池可以是主电源，也可以是辅助电源。主电源是无论有无其它电源，优先的使用的电源。辅助电源例如可以是取代主电源而使用电源，也可以是根据需要从主电源切换至的电源。将锂离子二次电池作为辅助电源使用时，主电源的种类不限制于锂离子二次电池。

锂离子二次电池的用途例如如下：录像机、数码静态相机、便携式电话机、笔记本电脑、无绳电话机、立体声耳机、便携式收音机、便携式电视机及便携式信息终端等电子设备(包括便携式电子设备)；电动刮胡刀等便携式生活器具；备用电源和存储卡等存储用装置；电钻及电锯等电动工具；作为可装拆的电源而搭载于笔记本电脑等的电池组；起搏器及助听器等医疗用电子设备；电动汽车(包括混合动力汽车)等电动车辆；以备于非常之时预先蓄积电力的家庭用电池系统等电力储藏系统。当然，锂离子二次电池的用途也可以有上述用途以外的其它用途。

【实施例】

以下，对本技术的实施例进行说明。需要说明的是，说明的顺序为下述顺序。

1.锂离子二次电池的制作

2.锂离子二次电池的评价

3.考察

4.总结

如下文中说明的那样，制作试验用的锂离子二次电池之后，评价该锂离子二次电池的电池特性。

〈1.锂离子二次电池的制作〉

图5表示试验用的二次电池的剖面构成。该二次电池是试验极51和对极52经由隔膜53而被互相层叠，并且收纳试验极51的包装罐54与收纳对极52的包装罩55借由垫片56互相嵌缝接合而成的硬币型的锂离子二次电池。

[试验极的制作]

制作试验极51时，首先，将负极活性物质95质量部与负极粘结剂(聚偏二氟乙烯)5质量部混合，从而作为负极合剂。接着，将负极合剂投入有机溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮)之后，搅拌该有机溶剂，从而得到糊状的负极合剂浆体。接着，使用涂覆装置将负极合剂浆体涂覆于负极集电体(铜箔，厚度＝8μm)的两面之后，使该负极合剂浆体干燥，从而形成了负极活性物质层。最后，使用辊压机将负极活性物质层压缩成型。

作为负极活性物质使用了环状化合物、碳材料、金属系材料和其它环状化合物。负极活性物质的种类和组成(重量比)如表1和表2所示。

作为环状化合物使用了第一环状化合物(环状非金属配位化合物)、第二环状化合物(冠醚型金属配位化合物)、第三环状化合物(氮杂冠醚型金属配位化合物)。环状非金属配位化合物、冠醚型金属配位化合物及氮杂冠醚型金属配位化合物分别的种类如表1所示。

作为碳材料，使用石墨(Gr)，并且作为金属系材料，使用硅(Si)和锡(Sn)。

作为其它环状化合物，使用了含氧环状化合物(冠醚(CE)及穴醚(CRP))、含氮环状化合物(四氮杂环十二烷(CYC))、含氧氮环状化合物(4,10-二氮杂-12-冠4-醚(DACE))。

这种情况下，根据需要将两种负极活性物质混合。在使用了环状化合物和碳材料的情况下，重量比是相对于环状化合物和碳材料的环状化合物的重量比。在使用了环状化合物和金属系材料的情况下，重量比是相对于环状化合物和金属系材料的环状化合物的重量比。在使用了碳材料及金属系材料的情况下，重量比是相对于碳材料及金属系材料的金属系材料的重量比。在使用了碳材料和其它环状化合物的情况下，重量比是对于碳材料和其它环状化合物的其它环状化合物的重量比。

[电解液的调制]

在调制电解液时，将电解质盐(六氟化磷酸锂)加至溶剂(碳酸亚乙酯及碳酸二乙酯)之后，搅拌该溶剂，从而使该电解质盐溶解。这种情况下，溶剂的混合比(重量比)为碳酸亚乙酯：碳酸二乙酯＝30：70，相对于溶剂电解质盐的含有量为1mol/kg。

[二次电池的组装]

组装二次电池时，将试验极51以子弹状钉入后，将该正极51收纳于包装罐54的内部。接着，将对极52(锂金属板，厚度＝100μm)以子弹状钉入后，将该对极52收纳于包装罩55的内部。接着，借由隔膜53(多孔性聚烯烃类膜，厚度＝23μm)使收纳于包装罐54内部的试验极51与收纳于包装罩55内部的对极52互相层叠之后，借由垫片56将包装罐54和包装罩55互相嵌缝接合。由此，硬币型的锂离子二次电池(电池容量＝2.5mAh)完成。

〈2.锂离子二次电池的评价〉

评价了锂离子二次电池的电池特性(充放电特性及电阻特性)后，得到表1和表2所示的结果。

[充放电特性]

调查充放电特性时，首先，在常温环境中(温度＝25℃)，使锂离子二次电池充电，测定第一次循环的充电容量(初次充电容量：mAh/g)之后，在同环境中使锂离子二次电池放电，从而测定了第一次循环的放电容量(mAh/g)。

接着，在同环境中使锂离子二次电池充电，从而测定了第二次循环的充电容量(mAh/g)之后，在同环境中使锂离子二次电池放电，从而测定第二次循环的放电容量(mAh/g)。最后，基于第一次循环的放电容量的测定结果和第二次循环的放电容量的测定结果，算出放电效率(％)。通过放电效率(％)＝(第二次循环的放电容量/第一次循环的放电容量)×100算出该放电效率。

在充电时，通过0.2ItA的电流直到电压到达0.05V的定电流充电之后，通过0.05V的电压直到电流到达0.01ItA的定电压充电。在放电时，通过0.2ItA的电流直到电压到达1.5V进行定电流放电。0.2ItA是将上述的电池容量通过5小时持续放电的电流值，并且0.01ItA是上述的电池容量通过100小时持续放电的电流值。

[电阻特性]

在调查电阻特性时，在常温环境中(温度＝25℃)，直到充电率(SOC)到达50％，使锂离子二次电池充电之后，使用电化学测定装置(Bio-Logic公司的多信道电化学测定系统VPM3)测定锂离子二次电池的阻抗(Ω)。

充电条件与调查上述的充放电特性时的充电条件相同。阻抗的测定条件为频率范围＝1mHz～10mHz和交流振幅(AC Amplitude)＝10mV。由此，测定了频率＝10Hz时的阻抗。

表1

表2

〈3.考察〉

下面，一边参照表1和表2，一边对负极活性物质的构成与电池特性(充放电特性和电阻特性)的关系进行说明。

在使用了环状化合物作为负极活性物质的情况下(实验例3、5)，阻抗一边被抑制成20％台，一边获得了至约300mAh/g的高初次充电容量，并且还获得了至80％以上的高放电效率。

在在使用环状化合物的同时使用了碳材料和金属系材料作为负极活性物质的情况下(实验例1、2、4、6～12)，这样的倾向也同样被获得。更具体而言，在在使用了环状化合物的同时使用了碳材料和金属系材料作为负极活性物质的情况下(1、2、4、6～12)，与作为负极活性物质仅使用了碳材料和金属系材料的情况(实验例13～16)相比，能够获得大致同等的初次充电容量、放电效率及阻抗。

需要说明的是，作为负极活性物质使用了环状化合物的情况(实验例1、2、4、6～12)，与作为负极活性物质使用了其它环状化合物的情况(实验例18～21)相比，初次充电容量、放电效率和阻抗中的任意一种以上得到改善。

〈4.总结〉

综上所述，若负极包含环状化合物，则一边电阻特性被担保一边充放电特性被改善。该理由被认为是通过作为负极活性物质发挥功能的环状化合物在充放电时，锂离子顺利且充分地被吸留释放，并且由于在该充放电时通过环状化合物，试验极51的膨胀收缩被充分抑制。因此，在锂离子二次电中获得了优异的电池特性。

以上，一边列举一实施方式和实施例，一边对本技术进行了说明，但该本技术的方式不限制于一实施方式和实施例中所说明的方式，而能够进行多种变形。

具体而言，对圆筒型的锂离子二次电池、层压膜型的锂离子二次电池及硬币型的锂离子二次电池进行了说明，但不限制于此。例如，也可以是角型的锂离子二次电池等其它锂离子二次电池。

另外，虽然对用于锂离子二次电池的电池单元具有卷绕构造的情况进行了说明，但不限于此。例如，电池单元也可以具有层叠构造等其它构造。

需要说明的是，本说明书中所记载的效果只不过是例示，因此本技术的效果不限制于本说明书中所记载的效果。因此，关于本技术也可以获得其它的效果。

另外，对于本领域技术人员而言，根据设计上的要件、其它要因想到、获得各种修正、组合、子组合和改变，被理解为包含在这些附加的权利要求书的主旨和其同等技术的范围内。