權(quán)利要求書： 1.一種電解液，是具備由鎂系材料形成的負極和由包含硫的材料形成的正極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，所述電解液的特征在于，添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種，

所述電解液包含砜和溶解于砜的鎂鹽，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，鎂鹽由MgXn形成，其中，n是1或2，X是一價或二價的陰離子。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解液，其特征在于，包含鹵素的分子由MgX2形成，其中，X＝Cl、Br、I。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解液，其特征在于，砜是由R1R2SO2表示的烷基砜或烷基砜衍生物，其中，R1、R2表示烷基。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解液，其特征在于，烷基砜是從由二甲基砜、甲基乙基砜、甲基?n?丙基砜、甲基?i?丙基砜、甲基?n?丁基砜、甲基?i?丁基砜、甲基?s?丁基砜、甲基?t?丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基?n?丙基砜、乙基?i?丙基砜、乙基?n?丁基砜、乙基?i?丁基砜、乙基?s?丁基砜、乙基?t?丁基砜、二?n?丙基砜、二?i?丙基砜、n?丙基?n?丁基砜、n?丁基乙基砜、i?丁基乙基砜、s?丁基乙基砜和二?n?丁基砜組成的組中選擇的至少一種烷基砜，烷基砜衍生物是乙基苯基砜。

6.一種電化學(xué)設(shè)備，是具備由鎂系材料形成的負極和由包含硫的材料形成的正極的電化學(xué)設(shè)備，所述電化學(xué)設(shè)備的特征在于，具備添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種的電解液，所述電解液包含砜和溶解于砜的鎂鹽，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電化學(xué)設(shè)備，其特征在于，鎂鹽由MgXn，形成，其中，n是1或2，X是一價或二價的陰離子。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電化學(xué)設(shè)備，其特征在于，包含鹵素的分子由MgX2形成，其中，X＝Cl、Br、I。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電化學(xué)設(shè)備，其特征在于，砜是由R1R2SO2表示的烷基砜或烷基砜衍生物，其中，R1、R2表示烷基。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電化學(xué)設(shè)備，其特征在于，烷基砜是從由二甲基砜、甲基乙基砜、甲基?n?丙基砜、甲基?i?丙基砜、甲基?n?丁基砜、甲基?i?丁基砜、甲基?s?丁基砜、甲基?t?丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基?n?丙基砜、乙基?i?丙基砜、乙基?n?丁基砜、乙基?i?丁基砜、乙基?s?丁基砜、乙基?t?丁基砜、二?n?丙基砜、二?i?丙基砜、n?丙基?n?丁基砜、n?丁基乙基砜、i?丁基乙基砜、s?丁基乙基砜和二?n?丁基砜組成的組中選擇的至少一種的烷基砜，烷基砜衍生物是乙基苯基砜。

11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電化學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述電化學(xué)設(shè)備是由電解液構(gòu)成電解質(zhì)層的電池。

說明書： 電解液和電化學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本公開涉及一種電解液和電化學(xué)設(shè)備。背景技術(shù)[0002] 在鎂電池中使用的鎂與鋰相比資源豐富且非常廉價，通過氧化還原反應(yīng)能夠取出的每單位體積的電量大，并且在用于電池的情況下安全性也高。因此，鎂電池作為替代鋰離子電池的下一代二次電池而備受關(guān)注。但是，在鎂電池中存在循環(huán)特性差的課題。循環(huán)特性的劣化可以認為是由如下原因引起：硫或伴隨電池的放電生成的硫的還原體擴散至構(gòu)成負極的鎂系材料的界面，由于產(chǎn)生腐蝕反應(yīng)而消耗硫，作為正極中的活性物質(zhì)的硫減少。[0003] 另一方面，在鋰離子電池中，廣泛使用如下手法：通過在電解液中混合數(shù)％或數(shù)％以下的添加劑，在正極或負極中形成被稱為SEI(SolidElectrolyteInterface，固體電解質(zhì)界面膜)的被膜來抑制循環(huán)劣化(例如參照K.Xu,Chem.Rev.,2014,114,11503?11618)。此外，在與鎂?硫二次電池相同的將硫用于正極、將鋰用于負極的鋰?硫二次電池中，為了抑制循環(huán)劣化，作為向電解液的添加劑經(jīng)常使用LiNO3(例如參照D.Aurbach et.al.,J.Electrochem.Soc.,2009,156,A694?A702)。

[0004] 在先技術(shù)文獻[0005] 非專利文獻[0006] 非專利文獻1：K.Xu,Chem.Rev.,2014,114,11503?11618[0007] 非專利文獻2：D.Aurbachet.al.,J.Electrochem.Soc.,2009,156,A694?A702。發(fā)明內(nèi)容[0008] 發(fā)明要解決的課題[0009] 但是，在鎂?硫二次電池中，用于提高循環(huán)特性的向電解液的添加物的開發(fā)是未開拓的狀況。[0010] 因此，本公開的目的在于提供電解液和使用上述電解液的電化學(xué)設(shè)備，該電解液添加有能夠?qū)崿F(xiàn)提高循環(huán)特性的添加物(添加劑)。[0011] 用于解決課題的手段[0012] 用于達成上述目的的本公開的第一方式的電解液是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基[2,2,6,6?tetramethylpiperidine1?oxylfreeradical，TEMPO，參照以下結(jié)構(gòu)式(1?1)]或其衍生物。

[0013] 用于達成上述目的的本公開的第二方式的電解液是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種。[0014][0015] 用于達成上述目的的本公開的第一方式的電化學(xué)設(shè)備是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基或其衍生物的電解液。[0016] 用于達成上述目的的本公開的第二方式的電化學(xué)設(shè)備是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種的電解液。[0017][0018] 發(fā)明的效果[0019] 在本公開的第一方式～第二方式的電解液或電化學(xué)設(shè)備中，在電解液中添加有2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基或其衍生物，或者是添加有具有結(jié)構(gòu)式(1?1)、結(jié)構(gòu)式(1?2)、結(jié)構(gòu)式(1?3)、結(jié)構(gòu)式(1?4)或結(jié)構(gòu)式(1?5)的物質(zhì)的至少一種，因此能夠提供表現(xiàn)出良好的循環(huán)特性的電解液和電化學(xué)設(shè)備。另外，本說明書中記載的效果僅是舉例說明而并非限定，此外，可以具有附加效果。

附圖說明[0020] 圖1是實施例1的電化學(xué)設(shè)備(電池)的示意性分解圖。[0021] 圖2A和圖2B是繪制在具備實施例1A和實施例1B的電解液的鎂二次電池中充放電循環(huán)次數(shù)和放電容量保持率的關(guān)系的圖。[0022] 圖3A和圖3B是示出在具備實施例1A和實施例1B的電解液的鎂二次電池中，將第一次放電循環(huán)的放電容量保持率作為100％時的第五次放電循環(huán)的放電容量保持率(單位：％)的圖。

[0023] 圖4是實施例2的電化學(xué)設(shè)備(電容器)的示意性剖視圖。[0024] 圖5是實施例2的電化學(xué)設(shè)備(空氣電池)的概念圖。[0025] 圖6是實施例2的電化學(xué)設(shè)備(燃料電池)的概念圖。[0026] 圖7是本公開的電化學(xué)設(shè)備(電池)的概念圖。[0027] 圖8是實施例3中的鎂二次電池(圓筒型的鎂二次電池)的示意性剖視圖。[0028] 圖9是實施例3中的鎂二次電池(平板型的層壓膜型鎂二次電池)的示意性立體圖。[0029] 圖10是示出將在實施例1中說明的本公開中的鎂二次電池應(yīng)用于電池組的情況下的實施例3中的電路構(gòu)成例的框圖。[0030] 圖11A是示出實施例3的本公開的應(yīng)用例(電動車輛)的構(gòu)成的框圖，圖11B是示出實施例3的本公開的應(yīng)用例(儲電系統(tǒng))的構(gòu)成的框圖，圖11C是示出實施例3的本公開的應(yīng)用例(電動工具)的構(gòu)成的框圖。透過結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體結(jié)構(gòu)體具體實施方式[0031] 以下，參照附圖，基于實施例對本公開進行說明，但是本公開并不限定于實施例，實施例中的各種數(shù)值和材料是舉例說明。另外，通過以下的順序來進行說明。[0032] 1.本公開的第一方式～第二方式的電解液和本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備的總體相關(guān)的說明[0033] 2.實施例1(本公開的第一方式～第二方式的電解液和本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備)[0034] 3.實施例2(實施例1的變形)[0035] 4.實施例3(實施例1的鎂二次電池的應(yīng)用例)[0036] 5.其他[0037] 〈本公開的第一方式～第二方式的電解液和本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備的總體相關(guān)的說明〉[0038] 在以下的說明中，為了便于說明，有時將添加于電解液的2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基或其衍生物、或者是具有結(jié)構(gòu)式(1?1)、結(jié)構(gòu)式(1?2)、結(jié)構(gòu)式(1?3)、結(jié)構(gòu)式(1?4)或結(jié)構(gòu)式(1?5)的物質(zhì)稱為“本公開的添加物(添加劑)”。[0039] 在本公開的第一方式～第二方式的電解液中，電化學(xué)設(shè)備能夠是具備由包含硫(S)的材料形成的正極的形態(tài)。此外，本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備能夠是具備由包含硫(S)的材料形成的正極的形態(tài)。[0040] 包括上述優(yōu)選方式的本公開的第一方式～第二方式的電解液或包括上述優(yōu)選方式的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備中的電解液能夠是包含砜和溶解于砜的鎂鹽的構(gòu)成。并且，在這種情況下，可以是鎂鹽由MgXn(其中，n是1或2，X是一價或二價的陰離子)形成的構(gòu)成，其中，可以是X由包含鹵素的分子、?SO4、?NO3或六烷基二疊氮基形成的構(gòu)成。具體地說，可以是包含鹵素的分子(鹵化物)由MgX2(X＝Cl、Br、I)形成的構(gòu)成，更具體地說，可以列舉的是氯化鎂(MgCl2)、溴化鎂(MgBr2)和碘化鎂(MgI2)。[0041] 或者是鎂鹽可以是如下形態(tài)：從由高氯酸鎂(Mg(ClO4)2)、硝酸鎂(Mg(NO3)2)、硫酸鎂(MgSO4)、四氟硼酸鎂(Mg(BF4)2)、四苯基硼酸鎂(Mg(B(C6H5)4)2)、六氟磷酸鎂(Mg(PF6)2)、六氟砷酸鎂(Mg(AsF6)2)、全氟烷基磺酸鎂((Mg(Rf1SO3)2)，其中，Rf1是全氟烷基)、全氟烷基磺酰亞胺鎂(Mg((Rf2SO2)2N)2，其中，Rf2是全氟烷基)和六烷基二硅氮化鎂(Mg(HRDS)2)，其中，R是烷基)組成的組中選擇的至少一種鎂鹽。另外，為了便于說明，將從上述氯化鎂到(Mg(HRDS)2)列舉的鎂鹽稱為“鎂鹽?A”。并且，在鎂鹽?A中，砜相對于鎂鹽的摩爾比例如優(yōu)選在4以上、35以下，更優(yōu)選在6以上、16以下，進一步優(yōu)選在7以上、9以下，但是并不限定于此。

[0042] 或者是作為鎂鹽可以列舉的是硼氫化鎂(Mg(BH4)2)。由此，如果使用的鎂鹽由硼氫化鎂(Mg(BH4)2)形成而不包含鹵素原子，則不需要由耐腐蝕性高的材料制作構(gòu)成電化學(xué)設(shè)備的各種部件。另外，這種電解液能夠通過將硼氫化鎂溶解于砜來制造。為了便于說明，將由硼氫化鎂(Mg(BH4)2)形成的鎂鹽稱為“鎂鹽?B”。這種本公開的第一方式～第二方式的電解液是鎂鹽?B溶解于由砜形成的溶劑的含鎂離子的非水電解液。砜相對于電解液中的鎂鹽?B的摩爾比例如在50以上、150以下，通常是在60以上、120以下，優(yōu)選在65以上、75以下，但是并不限定于此。[0043] 并且，在這些構(gòu)成中，能夠使砜為由R1R2SO2(其中，R1、R2表示烷基)表示的烷基砜或烷基砜衍生物。R1、R2的種類(碳數(shù)和組合)沒有特別限定，根據(jù)需要選擇。R1、R2的碳數(shù)均優(yōu)選在4以下，但是并不限定于此。此外，R1的碳數(shù)與R2的碳數(shù)的和優(yōu)選在4以上、7以下，但是并不限定于此。作為R1、R2可以列舉的是甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基和叔丁基。[0044] 烷基砜具體地說可以列舉的是從由二甲基砜(DMS)、甲基乙基砜(MES)、甲基?n?丙基砜(MnPS)、甲基?i?丙基砜(MiPS)、甲基?n?丁基砜(MnBS)、甲基?i?丁基砜(MiBS)、甲基?s?丁基砜(MsBS)、甲基?t?丁基砜(MtBS)、乙基甲基砜(EMS)、二乙基砜(DES)、乙基?n?丙基砜(EnPS)、乙基?i?丙基砜(EiPS)、乙基?n?丁基砜(EnBS)、乙基?i?丁基砜(EiBS)、乙基?s?丁基砜(EsBS)、乙基?t?丁基砜(EtBS)、二?n?丙基砜(DnPS)、二?i?丙基砜(DiPS)、正丙基?n?丁基砜(nPnBS)、正丁基乙基砜(nBES)、異丁基乙基砜(iBES)、仲丁基乙基砜(sBES)和二正丁基砜(DnBS)組成的組中選擇的至少一種烷基砜。此外，作為烷基砜衍生物可以列舉的是乙基苯基砜(EPhS)。并且，在這些砜中優(yōu)選從由EnPS、EiPS、EsBS和DnPS組成的組中選擇的至少一種。[0045] 此外，包括以上說明的各種優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備能夠是作為電池(具體地說一次電池或二次電池)的形態(tài)，該電池由包括以上說明的各種優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電解液構(gòu)成電解質(zhì)層。[0046] 以下，將包含以上說明的各種優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電解液、以及包括以上說明的各種優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備的電解液統(tǒng)稱為“本公開的電解液等”。[0047] 使用鎂鹽?A的本公開的電解液等例如能夠基于以下各工序制造：使鎂鹽?A溶解于鎂鹽?A可溶的低沸點溶劑，接著使砜溶解，此后，在除去低沸點溶劑而得到電解液之后，使本公開中的添加物溶解于該電解液。[0048] 作為鎂鹽?A可溶的低沸點溶劑基本上可以使用任何溶劑，只要是在鎂鹽?A可溶的溶劑中選擇的與砜相比沸點低的溶劑即可，雖然根據(jù)需要來選擇，但是適合使用醇。醇即可以是一價醇也可以是多價醇，既可以是飽和醇也可以是不飽和醇。作為醇具體地說可以列舉的是：甲醇、乙醇、1?丙醇、2?丙醇(異丙醇)、1?丁醇、2?丁醇(仲丁醇)、2?甲基?1?丙醇(異丁醇)、2?甲基?2?丙醇(叔丁醇)和1?戊醇等，但是并不限定于此。作為醇優(yōu)選使用脫水醇。[0049] 具體地說，首先，使鎂鹽?A溶解于醇。作為鎂鹽?A能夠適合使用無水鎂鹽。通常，鎂鹽?A不溶于砜但良好地溶解于醇。由此，如果使鎂鹽?A溶解于醇，則醇與鎂配位。接著，使砜和本公開中的添加物溶解于溶解有鎂鹽?A的醇。此后，通過在減壓下對該溶液進行加熱來除去醇。由此，在除去醇的過程中，與鎂配位的醇與砜交換(或置換)。通過以上方式，能夠制造本公開的電解液等。[0050] 由此，使用作為非醚類溶劑的砜能夠得到含鎂離子的非水電解液，該含鎂離子的非水電解液能夠用于鎂金屬，并且在室溫下表現(xiàn)出電化學(xué)可逆的鎂的沉淀溶解反應(yīng)。并且，能夠?qū)崿F(xiàn)提高能量密度，而且由于該電解液的組成簡單，所以能夠?qū)崿F(xiàn)大幅度降低電解液自身的成本。[0051] 或者是本公開的電解液等具有由砜和非極性溶劑形成的溶劑以及溶解于溶劑的鎂鹽?A和本公開中的添加物。[0052] 非極性溶劑根據(jù)需要來選擇，但是適合的是相對介電常數(shù)和供體數(shù)均在20以下的非水系溶劑。作為非極性溶劑更具體地說可以列舉的是從由芳香烴、醚、酮、酯和鏈狀碳酸酯組成的組中選擇的至少一種非極性溶劑。作為芳香烴可以列舉的是：甲苯、苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯和1?甲基萘等。作為醚可以列舉的是二乙醚和四氫呋喃等。作為酮可以列舉的是4?甲基?2?戊酮等。作為酯可以列舉的是乙酸甲酯和乙酸乙酯等。作為鏈狀碳酸酯可以列舉的是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯等。[0053] 砜、鎂鹽?A和本公開中的添加物如上所述。并且，砜相對于鎂鹽?A的摩爾比例如優(yōu)選在4以上、20以下，更優(yōu)選在6以上、16以下，進一步優(yōu)選在7以上、9以下，但是并不限定于此。[0054] 鎂鹽?A和本公開中的添加物、以及使用非極性溶劑的本公開的第一方式～第二方式的電解液例如能夠基于以下各工序制造：使鎂鹽?A溶解于鎂鹽?A可溶的低沸點溶劑，接著使砜溶解，此后，在除去低沸點溶劑而得到電解液后，使本公開中的添加物溶解于該電解液，接著混合非極性溶劑。[0055] 具體地說，首先，使鎂鹽?A溶解于醇。由此，醇與鎂配位。作為鎂鹽?A能夠適合使用無水鎂鹽。接著，使砜和本公開中的添加物溶解于溶解有鎂鹽的醇。此后，通過在減壓下對該溶液進行加熱來除去醇。由此，在除去醇的過程中，與鎂配位的醇與砜交換(或置換)。接著，使非極性溶劑與除去了醇的溶液混合。通過以上方式，能夠制造本公開的電解液等。[0056] 此外，作為溶劑可以列舉的是：碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸甲丙酯、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、碳酸亞乙烯酯、γ?丁內(nèi)酯和四氫呋喃，可以單獨使用在上述中的一種，也可以混合使用兩種以上。[0057] 將本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)作為由本公開的第一方式～第二方式的電解液構(gòu)成電解質(zhì)層的電池(一次電池或二次電池)時，作為電池可以列舉的是具有由鎂系材料形成的負極、具體地說由鎂、鎂合金或鎂化合物形成的負極(具體地說是負極活性物質(zhì))的電池，作為更具體的二次電池可以列舉的是鎂電池、空氣電池和燃料電池。[0058] 此外，將本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)作為由本公開的第一方式～第二方式的電解液構(gòu)成電解質(zhì)層的電池時，例如能夠使用如下正極，該正極將硫(S)、氟化石墨((CF)n)、各種金屬[例如，鈧(Sc)、鈦(Ti)、釩()、鉻(Cr)、錳(Mn)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鋅(Zn)、鉬(Mo)等]的氧化物、鹵化物、硫化物和硒化物等用作正極活性物質(zhì)，但是并不限定于此。正極例如可以是在正極集電體的表面形成有正極活性物質(zhì)層的構(gòu)造。但是，正極可以是不具備正極集電體而僅由正極活性物質(zhì)層形成的構(gòu)造。正極集電體例如由鋁箔等金屬箔形成。正極活性物質(zhì)層根據(jù)需要可以包含導(dǎo)電助劑和粘合劑中的至少一種。

[0059] 作為導(dǎo)電助劑可以列舉的是：石墨、碳纖維、炭黑和碳納米管等碳材料，能夠使用上述一種或混合兩種以上來使用。作為碳纖維例如能夠使用氣相生長碳纖維(aporGrowthCarbonFiber：GCF)等。作為炭黑例如能夠使用乙炔黑和科琴黑等。作為碳納米管例如能夠使用單壁碳納米管(SWCNT)和雙壁碳納米管(DWCNT)等多壁碳納米管(MWCNT)等。如果是導(dǎo)電性良好的材料，則能夠使用碳材料以外的材料，例如能夠使用Ni粉末那樣的金屬材料和導(dǎo)電性高分子材料等。作為粘合劑例如能夠使用聚偏二氟乙烯(PdF)和聚四氟乙烯(PTFE)等氟系樹脂、聚乙烯醇(PA)系樹脂和苯乙烯?丁二烯共聚物橡膠(SBR)系樹脂等高分子樹脂。此外，作為粘合劑可以使用導(dǎo)電性高分子。作為導(dǎo)電性高分子例如能夠使用置換或無置換的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和由從它們中選擇的一種或兩種形成的(共)聚合物等。

[0060] 作為構(gòu)成負極的材料(具體地說負極活性物質(zhì))如上所述可以列舉的是鎂金屬單質(zhì)、鎂合金或鎂化合物。負極例如由板狀材料或箔狀材料制成，但是并不限定于此，也能夠使用粉末形成(賦形)。根據(jù)情況，也能夠使用包含砜和鎂鹽的電解液(除了本公開中的添加物以外的本公開的第一方式～第二方式的電解液組成)并基于電鍍法來制造負極。作為構(gòu)成負極中的集電體材料可以列舉的是銅箔、鎳箔和不銹鋼箔等金屬箔。[0061] 或者是能夠作為在負極的表面附近形成有負極活性物質(zhì)層的構(gòu)造。作為負極活性物質(zhì)層可以列舉的是至少包含鎂(Mg)、碳(C)、氧(O)、硫(S)和鹵素的具有鎂離子傳導(dǎo)性的層。這種負極活性物質(zhì)層優(yōu)選在40e以上60e以下的范圍內(nèi)具有鎂衍生單峰。作為鹵素可以列舉的是從由氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(I)組成的組中選擇的至少一種。并且，在這種?7情況下更優(yōu)選的是，從負極活性物質(zhì)層的表面到2×10 m的深度，在40e以上60e以下的范圍內(nèi)具有鎂衍生單峰。這是因為負極活性物質(zhì)層從其表面到內(nèi)部表現(xiàn)出良好的電化學(xué)活性。此外，根據(jù)同樣的理由，優(yōu)選的是，鎂的氧化狀態(tài)從負極活性物質(zhì)層的表面沿深度方向?7

到2×10 nm大體固定。其中，負極活性物質(zhì)層的表面是指負極活性物質(zhì)層的兩面中構(gòu)成電極表面的一側(cè)的面，背面是指與該表面相反側(cè)的面、即構(gòu)成集電體和負極活性物質(zhì)層的界面的一側(cè)的面。能夠基于XPS(X?rayPhotoelectronSpectroscopy，X射線光電子能譜)法來確認負極活性物質(zhì)層是否包含上述元素。此外，基于XPS能夠同樣確認負極活性物質(zhì)層具有上述峰和具有鎂氧化狀態(tài)。

[0062] 正極和負極被無機隔膜或有機隔膜分離，上述無機隔膜或有機隔膜防止因兩極的接觸產(chǎn)生的短路，并且使鎂離子通過。作為無機隔膜可以列舉的是玻璃濾光片和玻璃纖維。作為有機隔膜可以列舉的是由聚四氟乙烯、聚丙烯和聚乙烯等形成的合成樹脂制的多孔質(zhì)膜，也能夠是層疊上述兩種以上的多孔質(zhì)膜的構(gòu)造。其中，聚烯烴制的多孔質(zhì)膜防止短路效果良好且能夠?qū)崿F(xiàn)由關(guān)斷效果來提高電池的安全性，所以是優(yōu)選的。

[0063] 能夠由高分子化合物構(gòu)成電解質(zhì)層，該高分子化合物由本公開的第一方式～第二方式的電解液和保持電解液的保持體形成。高分子化合物可以是被電解液溶脹的高分子化合物。在這種情況下，被電解液溶脹的高分子化合物可以是凝膠狀。作為高分子化合物可以列舉的是：聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯和六氟丙烯的共聚物、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚環(huán)氧乙烷、聚環(huán)氧丙烷、聚磷腈、聚硅氧烷、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、苯乙烯?丁二烯橡膠、丁腈橡膠、聚苯乙烯和聚碳酸酯。特別是從電化學(xué)穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，優(yōu)選的是聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯、聚六氟丙烯或聚環(huán)氧乙烷。能夠?qū)㈦娊赓|(zhì)層作為固體電解質(zhì)層。[0064] 在具有以上說明的構(gòu)成的鎂二次電池中，電化學(xué)設(shè)備(電池)的概念圖如圖7所示，2+

充電時，鎂離子(Mg )從正極通過電解質(zhì)層向負極移動，由此將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能并蓄電。

放電時，鎂離子從負極通過電解質(zhì)層并返回正極，由此產(chǎn)生電能。

[0065] 將本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備作為由本公開的第一方式～第二方式的電解液構(gòu)成電解質(zhì)層的電池(一次電池或二次電池)時，上述電池例如能夠用作筆記本型個人計算機、PDA(便攜信息終端)、便攜電話、智能手機、無繩電話的子母機、攝錄機、數(shù)碼相機、電子書、電子詞典、便攜音樂播放器、收音機、耳機、游戲機、導(dǎo)航系統(tǒng)、存儲卡、心臟起搏器、助聽器、電動工具、電動剃須刀、冰箱、空調(diào)、電視接收器、立體聲音響、熱水器、微波爐、洗碗機、洗衣機、烘干機、照明設(shè)備、玩具、醫(yī)療設(shè)備、機器人、負載調(diào)節(jié)器、交通燈、鐵道車輛、高爾夫球車、電動車和電動汽車(包括混合動力汽車)等的驅(qū)動用電源或輔助用電源。此外，能夠安裝于以住宅為代表的建筑物或發(fā)電設(shè)備用的電力儲存用電源等，或者是用于向上述設(shè)備供電。在電動汽車中，通過供電而將電力轉(zhuǎn)換為驅(qū)動力的轉(zhuǎn)換裝置通常是電動機。作為進行與車輛控制相關(guān)的信息處理的控制裝置(控制部)包括如下控制裝置：基于與電池的剩余量相關(guān)的信息來進行電池剩余量顯示。此外，能夠在所謂智能電網(wǎng)中的蓄電裝置中使用電池。這種蓄電裝置不僅能夠供電，并且能夠通過從其他電力源接受供電來蓄電。

作為其他電力源例如能夠使用火力發(fā)電、原子能發(fā)電、水力發(fā)電、太陽能電池、風(fēng)力發(fā)電、地熱發(fā)電和燃料電池(包括生物燃料電池)等。

[0066] 能夠?qū)ㄉ鲜龈鞣N優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)應(yīng)用于電池組的二次電池，該電池組的二次電池具有二次電池、進行與二次電池相關(guān)的控制的控制單元(控制部)和內(nèi)置二次電池的外包裝。在該電池組中，控制單元例如進行與二次電池相關(guān)的充放電、過放電或過充電的控制。[0067] 能夠?qū)ㄉ鲜龈鞣N優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)應(yīng)用于從二次電池接受供電的電子設(shè)備中的二次電池。[0068] 能夠?qū)ㄉ鲜龈鞣N優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)應(yīng)用于電動車輛的二次電池，該電動車輛具有：轉(zhuǎn)換裝置，從二次電池接受供電并轉(zhuǎn)換為車輛的驅(qū)動力；以及控制裝置(控制部)，基于與二次電池相關(guān)的信息來進行與車輛控制相關(guān)的信息處理。在該電動車輛中，轉(zhuǎn)換裝置一般來說從二次電池接受供電來驅(qū)動電動機而產(chǎn)生驅(qū)動力。電動機的驅(qū)動能夠利用再生能量。此外，控制裝置(控制部)例如基于二次電池的電池剩余量來進行與車輛控制相關(guān)的信息處理。該電動車輛例如除了包括電動汽車、電動摩托車、電動自行車和鐵道車輛等以外，還包括所謂混合動力車。[0069] 能夠?qū)ㄉ鲜龈鞣N優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的二次電池，該電力系統(tǒng)中構(gòu)成為從二次電池接受供電和/或從電力源向二次電池供電。該電力系統(tǒng)可以是任意電力系統(tǒng)，包括單一電力裝置，只要大體上使用電力即可。該電力系統(tǒng)例如包括智能電網(wǎng)、家用能量管理系統(tǒng)(HEMS)和車輛等，還能夠蓄電。[0070] 能夠?qū)ㄉ鲜龈鞣N優(yōu)選方式和構(gòu)成的本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)應(yīng)用于構(gòu)成為具有二次電池且與被供電的電子設(shè)備連接的電力儲存用電源中的二次電池。該電力儲存用電源的用途沒有限定，基本上能夠用于任意電力系統(tǒng)或電力裝置，例如能夠用于智能電網(wǎng)。[0071] 或者是作為電化學(xué)設(shè)備可以列舉的是電容器、傳感器和鎂離子過濾器等。電容器具備正極、負極和隔膜，該隔膜被正極和負極夾持并含浸有電解液。[0072] 實施例1[0073] 實施例1涉及本公開的第一方式～第二方式的本公開的電解液和本公開的第一方式～第二方式的電化學(xué)設(shè)備。[0074] 實施例1的電解液是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基[參照上述結(jié)構(gòu)式(1?1)]或其衍生物。或者是實施例1的電解液是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有具有上述結(jié)構(gòu)式(1?1)、結(jié)構(gòu)式(1?2)、結(jié)構(gòu)式(1?3)、結(jié)構(gòu)式(1?4)或結(jié)構(gòu)式(1?5)的物質(zhì)的至少一種。此外，實施例1的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基[參照上述結(jié)構(gòu)式(1?1)]或其衍生物的電解液。或者是實施例1的電化學(xué)設(shè)備(或二次電池)是具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有具有上述結(jié)構(gòu)式(1?1)、結(jié)構(gòu)式(1?2)、結(jié)構(gòu)式(1?3)、結(jié)構(gòu)式(1?4)或結(jié)構(gòu)式(1?5)的物質(zhì)的至少一種電解液。即，實施例1的電化學(xué)設(shè)備具體地說是由實施例1的電解液構(gòu)成電解質(zhì)層的電池(更具體地說是一次電池或二次電池，由鎂系材料構(gòu)成負極(具體地說負極活性物質(zhì))的一次電池或二次電池)。此外，在實施例1中，電化學(xué)設(shè)備具備由包含硫(S)的材料形成的正極。[0075] 在實施例1中，電解液包含砜和溶解于砜的鎂鹽。并且，鎂鹽由MgXn(其中，n是1或2，X是一價或二價的陰離子)形成。其中，X由包含鹵素的分子、?SO4、?NO3或六烷基二疊氮基形成。具體地說，鹵化物(包含鹵素的分子)由MgX2(X＝Cl、Br、I)形成，更具體地說，在實施例1中由MgCl2或MgBr2形成?；蛘呤擎V鹽由從由高氯酸鎂(Mg(ClO4)2)、硝酸鎂(Mg(NO3)2)、硫酸鎂(MgSO4)、四氟硼酸鎂(Mg(BF4)2)、四苯基硼酸鎂(Mg(B(C6H5)4)2)、六氟磷酸鎂(Mg(PF6)2)、六氟砷酸鎂(Mg(AsF6)2)、全氟烷基磺酸鎂((Mg(Rf1SO3)2)，其中，Rf1是全氟烷基)、全氟烷基磺酰亞胺鎂(Mg((Rf2SO2)2N)2，其中，Rf2是全氟烷基)和六烷基二硅氮化鎂((Mg(HRDS)2)，其中，R是烷基)組成的組中選擇的至少一種鎂鹽形成。砜由烷基砜形成，該烷基砜由R1R2SO2(其中，R1、R2表示烷基)表示，具體地說，由乙基?n?丙基砜(EnPS)形成。

[0076] 如下所述，制備實施例1A的電解液(MgCl2?EnPS)。[0077] 試劑的計量和混合在手套箱內(nèi)(氬氣氣氛/露點?80℃至?90℃)內(nèi)進行。在以下的實施例中也同樣。100毫升的脫水甲醇利用攪拌器攪拌并加入3.81克的無水氯化鎂(II)(MgCl2)。利用接觸式溫度計進行反應(yīng)容器外部的溫度測量，確認到將MgCl2溶解于甲醇時稍許發(fā)熱。該發(fā)熱可以認為是由甲醇與Mg配位時的反應(yīng)熱產(chǎn)生的，甲醇具有與甲醇中的Mg配位的構(gòu)造。此外，MgCl2溶解后具有稍許的白色混濁。這可以認為是殘留于甲醇中的水與Mg反應(yīng)而生成的Mg(OH)2產(chǎn)生的。白色混濁極少，因此不需要過濾而繼續(xù)操作。[0078] MgCl2溶解后，邊利用攪拌器攪拌邊加入43.6克的EnPS。并且，在不混入大氣的狀態(tài)下，邊保持該溶液邊取出到手套箱外，通過邊利用旋轉(zhuǎn)泵減壓邊以120℃加熱、攪拌2小時，除去甲醇。雖然甲醇減少而生成白色沉淀，但是如果繼續(xù)減壓加熱，則生成的沉淀物溶1

解。該溶解度的變化可以認為是Mg的配體從甲醇交換為EnPS而產(chǎn)生的。通過 HNMR測量來確認甲醇的除去。

[0079] 由于在甲醇除去后的試樣中殘留有使MgCl2溶解于甲醇時的白色混濁，所以在手套箱內(nèi)過濾(孔徑0.45μm；Whatman(沃特曼)制)。得到的電解液如下：Mg：Cl：EnPS＝1：2：8(摩爾比)，Mg濃度0.95摩爾/升。并且，向過濾后的電解液中添加規(guī)定量的由結(jié)構(gòu)式(1?1)表示的物質(zhì)(TEMPO)。[0080] 此外，以如下方式制備實施例1B的電解液(MgBr2?EnPS)。即，向43.6克的EnPS中加入3.70克的無水溴化鎂(II)(MgBr2)，通過攪拌使其溶解來制備電解液。并且，向得到的電解液添加由結(jié)構(gòu)式(1?1)表示的規(guī)定量的物質(zhì)(TEMPO)，利用攪拌器進行攪拌使其溶解。[0081] 并且，在正極中包含硫(S)(即具備使用了硫作為正極活性物質(zhì)的正極)，制作在陰極中包含鎂的鎂?硫二次電池(紐扣電池CR2016型)。具體地說，制作將鎂(Mg)作為負極、將硫(S)作為正極的紐扣電池。并且，調(diào)查了由結(jié)構(gòu)式(1?1)表示的物質(zhì)(TEMPO)的添加率和循環(huán)特性的關(guān)系。試驗條件如以下的表1所示。[0082] 〈表1〉[0083] 放電條件：0.1毫安(恒定電流)/截止電壓0.7伏[0084] 充電條件：0.1毫安(恒定電流)/截止電壓2.5伏[0085] 另外，作為正極23利用瑪瑙制的研缽混合10質(zhì)量％的硫(S8)、60質(zhì)量％的作為導(dǎo)電助劑的科琴黑和30質(zhì)量％的作為粘合劑的聚四氟乙烯(PTFE)。并且，邊用丙酮調(diào)合邊利用輥壓機進行10次左右的滾壓成型。此后，通過70℃的真空干燥干燥12小時。由此，能夠得到正極。[0086] 分解該紐扣電池10后的狀態(tài)如圖1的示意圖所示，在紐扣電池筒21上放置墊圈22，在依次層疊由硫形成的正極23、玻璃纖維制的隔膜24、由直徑1.5mm、厚度0.25mm的Mg板形成的負極25、由厚度0.5mm的不銹鋼板形成的墊片26和紐扣電池蓋27之后，鉚接密封紐扣電池筒21。墊片26預(yù)先點焊于紐扣電池蓋27。在隔膜24中包含實施例1A或?qū)嵤├?B的電解液。如上所述，電解液由MgCl2：EnPS＝1：8(摩爾比)或MgBr2：EnPS＝1：16(摩爾比)形成，摩爾濃度是0.5摩爾/升。

[0087] 繪制了在使用包含規(guī)定濃度的TEMPO的實施例1A和實施例1B的電解液的鎂?硫二次電池中，充放電循環(huán)次數(shù)與放電容量保持率(單位：％)的關(guān)系的圖分別如圖2A和圖2B所示。另外，放電容量保持率(單位：％)是將第一次循環(huán)的放電容量作為100％時的各放電循環(huán)的放電容量的比例。將TEMPO添加率作為0.25質(zhì)量％(圖2A和圖2B中由白色圓形記號表示)、0.50質(zhì)量％(圖2A和圖2B中由黑色三角記號表示)、0.75質(zhì)量％(圖2A和圖2B中由白色三角箭頭表示)、1.0質(zhì)量％(圖2A和圖2B中由白色四方記號表示)。此外，圖2A和圖2B中由黑色圓形記號表示TEMPO添加率0％的數(shù)據(jù)。在各試驗中，使用兩個鎂?硫二次電池，數(shù)據(jù)由平均值表示。因TEMPO添加率不同而多少存在偏差，但是在作為鎂鹽使用MgCl2的實施例1A和使用MgBr2的實施例1B中，與未添加TEMPO的比較例1A、比較例1B的鎂?硫二次電池相比，通過添加TEMPO，可以看出放電容量和放電容量保持率保持較高的值。此外，在使用實施例1A和實施例1B的電解液的鎂二次電池中，將第一次放電循環(huán)的放電容量保持率作為100％時的第五次放電循環(huán)的放電容量保持率(單位：％)如圖3A和圖3B所示。相對于比較例1A的放電容量保持率是28％，在實施例1A中，在添加0.5質(zhì)量％、0.75質(zhì)量％的TEMPO的情況下得到40％的放電容量保持率。此外，相對于比較例1B的放電容量保持率是32％，在實施例1B中，在添加0.5質(zhì)量％、0.75質(zhì)量％的TEMPO的情況下得到50％的放電容量保持率。

[0088] 從以上的結(jié)果可以看出，通過添加TEMPO提高了鎂?硫二次電池的循環(huán)特性。另外，結(jié)構(gòu)式(1?2)、結(jié)構(gòu)式(1?3)、結(jié)構(gòu)式(1?4)、結(jié)構(gòu)式(1?5)這樣的其他具有TEMPO骨架的物質(zhì)也得到同樣的效果。由于TEMPO或其衍生物、或者是具有上述結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)(統(tǒng)稱為“TEMPO等”)是自由基，所以可以預(yù)想與作為伴隨放電生成的硫的還原體的帶有負電荷的多硫化物具有親和性。并且，設(shè)想作為由此帶有負電荷的多硫化物與TEMPO等配位的結(jié)果，抑制了多硫化物與鎂的消耗(腐蝕)反應(yīng)。[0089] 實施例2[0090] 實施例2是實施例1的變形。示意性剖視圖如圖4所示，實施例2的電化學(xué)設(shè)備由電容器形成，正極31和負極32隔著含浸有實施例1的電解液的隔膜33相對配置。另外，可以在隔膜33、正極31和負極32的至少一個表面上配置含浸有實施例1的電解液的凝膠電解質(zhì)膜。附圖標記35、36表示集電體，附圖標記37表示墊圈。

[0091] 或者是如圖5的概念圖所示，實施例2的電化學(xué)設(shè)備由空氣電池形成。該空氣電池例如由如下部件構(gòu)成：氧選擇性透過膜47，使水蒸氣難以透過而選擇性地使氧透過；由導(dǎo)電性的多孔質(zhì)材料形成的空氣極側(cè)集電體44；由導(dǎo)電性材料形成的多孔質(zhì)的擴散層46，配置在該空氣極側(cè)集電體44和多孔質(zhì)正極41之間；包含導(dǎo)電性材料和催化劑材料的多孔質(zhì)正極41；水蒸氣難以透過的隔膜和電解液(或包含電解液的固體電解質(zhì))43；釋放鎂離子的負極

42；負極側(cè)集電體45；以及收納上述各層的外包裝件48。

[0092] 空氣(大氣)51中的氧52通過氧選擇性透過膜47選擇性地透過，通過由多孔質(zhì)材料形成的空氣極側(cè)集電體44而被擴散層46擴散，并且向多孔質(zhì)正極41供給。雖然透過氧選擇性透過膜47的氧的行進被空氣極側(cè)集電體44局部遮擋，但是通過空氣極側(cè)集電體44的氧被擴散層46擴散而擴展，因此有效地遍布多孔質(zhì)正極41整體，向多孔質(zhì)正極41的整個表面的氧供給不會被空氣極側(cè)集電體44妨礙。此外，由于通過氧選擇性透過膜47抑制了水蒸氣的透過，所以因空氣中的水分影響產(chǎn)生的劣化減少，由于有效地向多孔質(zhì)正極41整體供給氧，所以能夠提高電池輸出，并且能夠穩(wěn)定地長期使用。[0093] 或者是如圖6的概念圖所示，實施例2的電化學(xué)設(shè)備由燃料電池形成。該燃料電池例如由以下部件構(gòu)成：正極61、正極用電解液62、正極用電解液輸送泵63、燃料流路64、正極用電解液儲存容器65、負極71、負極用電解液72、負極用電解液輸送泵73、燃料流路74、負極用電解液儲存容器75和離子交換膜66。正極用電解液62經(jīng)由正極用電解液儲存容器65和正極用電解液輸送泵63連續(xù)或斷續(xù)地在燃料流路64中流動(循環(huán))，負極用電解液72經(jīng)由負極用電解液儲存容器75和負極用電解液輸送泵73連續(xù)或斷續(xù)地在燃料流路74中流動(循環(huán))，在正極61和負極71之間進行發(fā)電。作為正極用電解液62能夠使用在實施例1的電解液中添加有正極活性物質(zhì)的電解液，作為負極用電解液72能夠使用在實施例1的電解液中添加有負極活性物質(zhì)的電解液。[0094] 電化學(xué)設(shè)備中的負極能夠利用以下方法制造。[0095] 即，準備以MgCl2：EnPS＝1：8(摩爾比)的比例包含MgCl2和EnPS(乙基?n?丙基砜)的Mg電解液(Mg?EnPS)，使用該Mg電解液，基于電鍍法使Mg金屬沉淀在Cu箔上，作為負極活性物質(zhì)層在Cu箔上形成Mg鍍層。作為基于XPS法對由此得到的Mg鍍層的表面進行分析的結(jié)果，在Mg鍍層的表面明顯存在Mg、C、O、S和Cl，此外，由表面分析觀察到的Mg衍生峰未分裂，在40e以上60e以下的范圍內(nèi)觀察到Mg衍生單峰。此外，基于Ar濺射法，在Mg鍍層的表面沿深度方向掘進約200nm，作為基于XPS法對該表面進行分析的結(jié)果，Ar濺射后的Mg衍生峰的位置和形狀與Ar濺射前的位置和形狀相比沒有明顯變化。使用以MgBr2：EnPS＝1：8(摩爾比)的比例包含MgBr2和EnPS的Mg電解液、以及以MgBr2：EiPS＝1：8(摩爾比)的比例包含MgBr2和EiPS(乙基?i?丙基砜)的Mg電解液時，也能夠得到同樣的結(jié)果。

[0096] 實施例3[0097] 在實施例3中，對本公開的電化學(xué)設(shè)備(具體地說鎂二次電池)及其應(yīng)用例進行說明。[0098] 實施例1中說明的本公開中的鎂二次電池沒有特別限定，能夠應(yīng)用于能夠?qū)⒍坞姵赜米黩?qū)動用、動作用的電源或電力儲存用的電力儲存源的機械、設(shè)備、器具、裝置和系統(tǒng)(多個設(shè)備等的集合體)。用作電源的鎂二次電池(具體地說鎂?硫二次電池)可以是主電源(優(yōu)先使用的電源)，也可以是輔助電源(代替主電源或從主電源切換使用的電源)。在將鎂二次電池用作輔助電源的情況下，主電源并不限定于鎂二次電池。[0099] 作為本公開中的鎂二次電池(具體地說鎂?硫二次電池)的用途具體地說可以列舉的是：攝像機或便攜式攝像機、數(shù)碼相機、便攜電話、個人計算機、電視接收器、各種顯示裝置、無繩電話機、立體聲耳機、音樂播放器，便攜式收音機，電子書或電子報紙等電子紙、包括PDA的便攜信息終端這樣的各種電子設(shè)備和電氣設(shè)備(包括便攜式電子設(shè)備)；玩具；電動剃須刀等便攜式生活器具；室內(nèi)燈等照明器具；起搏器或助聽器等醫(yī)療用電子設(shè)備；存儲卡等存儲用裝置；作為能夠裝拆的電源用于個人計算機等的電池組；電鉆或電鋸等電動工具；緊急時等備用儲存電力的家用電池系統(tǒng)等儲電系統(tǒng)或家庭能源服務(wù)器(家用蓄電裝置)、供電系統(tǒng)；蓄電單元或備用電源；電動汽車、電動摩托車、電動自行車和賽格威(注冊商標)等電動車輛；以及飛機或船舶的電力驅(qū)動力轉(zhuǎn)換裝置(具體地說，例如動力用電動機)的驅(qū)動，但是并不限定于這些用途。

[0100] 其中，本公開中的鎂二次電池應(yīng)用于電池組、電動車輛、儲電系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、電動工具、電子設(shè)備和電氣設(shè)備等是有效的。電池組是使用本公開中的鎂二次電池的電源，是所謂組合電池等。電動車輛是將本公開中的鎂二次電池作為驅(qū)動用電源而動作(行駛)的車輛，也可以是一起具備除二次電池以外的驅(qū)動源的汽車(混合動力汽車等)。儲電系統(tǒng)(供電系統(tǒng))是將本公開中的鎂二次電池用作電力儲存源的系統(tǒng)。例如，在家用儲電系統(tǒng)(供電系統(tǒng))中，由于在作為電力儲存源的本公開中的鎂二次電池中儲存有電力，所以能夠利用電力來使用家用電氣產(chǎn)品等。電動工具是將本公開中的鎂二次電池作為驅(qū)動用的電源而使可動部(例如鉆頭等)可動的工具。電子設(shè)備或電氣設(shè)備是將本公開中的鎂二次電池作為動作用電源(供電源)而發(fā)揮各種功能的設(shè)備。[0101] 以下，對圓筒型的鎂二次電池和平板型的層壓膜型鎂二次電池進行說明。[0102] 圓筒型的鎂二次電池100的示意性剖視圖如圖8所示。在鎂二次電池100中，在大體中空圓柱狀的電極結(jié)構(gòu)體收納部件111的內(nèi)部收納有電極結(jié)構(gòu)體121和一對絕緣板112、113。例如在隔著隔膜126層疊正極122和負極124而得到電極結(jié)構(gòu)體之后，能夠通過卷繞電極結(jié)構(gòu)體來制作電極結(jié)構(gòu)體121。電極結(jié)構(gòu)體收納部件(電池筒)111具有一端部封閉且另一端部敞開的中空結(jié)構(gòu)，由鐵(Fe)或鋁(Al)等制作?？梢栽陔姌O結(jié)構(gòu)體收納部件111的表面鍍鎳(Ni)等。一對絕緣板112、113配置成夾持電極結(jié)構(gòu)體121，并且相對于電極結(jié)構(gòu)體121的卷繞周面垂直延伸。電極結(jié)構(gòu)體收納部件111的敞開端部隔著墊圈117鉚接有電池蓋114、安全閥機構(gòu)115和熱敏電阻元件(PTC元件，PositiveTemperatureCoefficient元件)116，由此，密封電極結(jié)構(gòu)體收納部件111。電池蓋114例如由與電極結(jié)構(gòu)體收納部件111同樣的材料制作。安全閥機構(gòu)115和熱敏電阻元件116設(shè)置在電池蓋114的內(nèi)側(cè)，安全閥機構(gòu)115經(jīng)由熱敏電阻元件116與電池蓋114電連接。如果起因于內(nèi)部短路或來自外部的加熱等而內(nèi)壓成為一定壓力以上，則在安全閥機構(gòu)115中圓盤板115A翻轉(zhuǎn)。并且，由此切斷電池蓋114與電極結(jié)構(gòu)體121的電連接。為了防止起因于大電流的異常發(fā)熱，熱敏電阻元件116的電阻與溫度上升對應(yīng)而增加。墊圈117例如由絕緣性材料制作?？梢栽趬|圈117的表面涂布瀝青等。

[0103] 中心銷118插入電極結(jié)構(gòu)體121的卷繞中心。但是，中心銷118也可以不插入卷繞中心。正極122與由鋁等導(dǎo)電性材料制作的正極導(dǎo)線部123連接。具體地說，正極導(dǎo)線部123安裝于正極集電體。負極124與由銅等導(dǎo)電性材料制作的負極導(dǎo)線部125連接。具體地說，負極導(dǎo)線部125安裝于負極集電體。負極導(dǎo)線部125焊接于電極結(jié)構(gòu)體收納部件111，并且與電極結(jié)構(gòu)體收納部件111電連接。正極導(dǎo)線部123焊接于安全閥機構(gòu)115，并且與電池蓋114電連接。另外，在圖8所示的例子中，負極導(dǎo)線部125設(shè)置于一個部位(卷繞的電極結(jié)構(gòu)體的最外周部)，但是有時也設(shè)置于兩個部位(卷繞的電極結(jié)構(gòu)體的最外周部和最內(nèi)周部)。[0104] 電極結(jié)構(gòu)體121隔著隔膜126層疊正極122和負極124而成，該正極122在正極集電體上(具體地說在正極集電體的兩面上)形成有正極活性物質(zhì)層，該負極124在負極集電體上(具體地說在負極集電體的兩面上)形成有負極活性物質(zhì)層。在安裝正極導(dǎo)線部123的正極集電體的區(qū)域未形成正極活性物質(zhì)層，在安裝負極導(dǎo)線部125的負極集電體的區(qū)域未形成負極活性物質(zhì)層。[0105] 以下的表2舉例說明了鎂二次電池100的規(guī)格，但是并不限定于此。[0106] 〈表2〉[0107][0108][0109] 鎂二次電池100例如能夠基于以下步驟制造。[0110] 即，首先，在正極集電體的兩面上形成正極活性物質(zhì)層，并且在負極集電體的兩面上形成負極活性物質(zhì)層。[0111] 此后，利用焊接法等在正極集電體上安裝正極導(dǎo)線部123。此外，利用焊接法等在負極集電體上安裝負極導(dǎo)線部125。接著，隔著由厚度20μm的微多孔性聚乙烯膜形成的隔膜126層疊并卷繞正極122和負極124，(更具體地說，卷繞正極122/隔膜126/負極124/隔膜126的電極結(jié)構(gòu)體(層疊結(jié)構(gòu)體))，在制作電極結(jié)構(gòu)體121之后，在最外周部粘貼保護膠帶(圖中沒有示出)。此后，將中心銷118插入電極結(jié)構(gòu)體121的中心。接著，由一對絕緣板112、113夾持電極結(jié)構(gòu)體121，并且將電極結(jié)構(gòu)體121收納在電極結(jié)構(gòu)體收納部件(電池筒)111的內(nèi)部。

在這種情況下，利用焊接法等將正極導(dǎo)線部123的前端部安裝于安全閥機構(gòu)115，并且將負極導(dǎo)線部125的前端部安裝于電極結(jié)構(gòu)體收納部件111。此后，基于減壓方式注入實施例1的電解液，使電解液含浸于隔膜126。接著，隔著墊圈117在電極結(jié)構(gòu)體收納部件111的開口端部鉚接電池蓋114、安全閥機構(gòu)115和熱敏電阻元件116。

[0112] 接著，對平板型的層壓膜型二次電池進行說明。二次電池的示意性分解立體圖如圖9所示。在該二次電池中，在由層壓膜形成的外包裝部件200的內(nèi)部收納有基本上與上述同樣的電極結(jié)構(gòu)體221。在隔著隔膜和電解質(zhì)層層疊正極和負極之后，通過卷繞該層疊結(jié)構(gòu)體來制作電極結(jié)構(gòu)體221。在正極安裝有正極導(dǎo)線部223，在負極安裝有負極導(dǎo)線部225。電極結(jié)構(gòu)體221的最外周部由保護膠帶保護。正極導(dǎo)線部223和負極導(dǎo)線部225從外包裝部件200的內(nèi)部向外部朝向同一方向突出。正極導(dǎo)線部223由鋁等導(dǎo)電性材料形成。負極導(dǎo)線部

225由銅、鎳和不銹鋼等導(dǎo)電性材料形成。

[0113] 外包裝部件200是圖9所示的能夠沿箭頭R方向折疊的一張膜，在外包裝部件200的一部分上設(shè)置有用于收納電極結(jié)構(gòu)體221的凹部(壓紋)。外包裝部件200例如是依次層疊有熔接層、金屬層和表面保護層的層壓膜。在二次電池的制造工序中，在以熔接層之間隔著電極結(jié)構(gòu)體221相對的方式折疊外包裝部件200之后，對熔接層的外周緣部之間進行熔接。但是，外包裝部件200也可以通過粘接劑等粘接兩張層壓膜。熔接層例如由聚乙烯和聚丙烯等膜形成。金屬層例如由鋁箔等形成。表面保護層例如由尼龍和聚對苯二甲酸乙二醇酯等形成。其中，外包裝部件200優(yōu)選的是依次層疊有聚乙烯膜、鋁箔和尼龍膜的鋁層壓膜。但是，外包裝部件200也可以是具有其他層疊結(jié)構(gòu)的層壓膜，可以是聚丙烯等高分子膜，也可以是金屬膜。具體地說，由耐濕性鋁層壓膜(總厚度100μm)形成，該耐濕性鋁層壓膜從外側(cè)依次層疊有尼龍膜(厚度30μm)、鋁箔(厚度40μm)和無拉伸聚丙烯膜(厚度30μm)。[0114] 為了防止外部空氣進入，在外包裝部件200與正極導(dǎo)線部223之間、以及外包裝部件200與負極導(dǎo)線部225之間插入有緊貼膜201。緊貼膜201由對正極導(dǎo)線部223和負極導(dǎo)線部225具有緊貼性的材料、例如聚烯烴樹脂等形成，更具體地說由聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯和改性聚丙烯等聚烯烴樹脂形成。[0115] 接著，對本公開中的鎂二次電池的幾種應(yīng)用例進行具體說明。另外，以下說明的各應(yīng)用例的構(gòu)成僅是一例，構(gòu)成能夠適當變更。[0116] 電池組是使用本公開中的鎂二次電池的簡易型電池組(所謂軟包裝)，例如安裝于以智能手機為代表的電子設(shè)備等?；蛘呤蔷邆溆蓛刹⒙?lián)三串聯(lián)連接的本公開中的六個鎂二次電池構(gòu)成的組合電池。另外，鎂二次電池的連接形式可以是串聯(lián)，可以是并聯(lián)，也可以是兩者的混合型。[0117] 示出將本公開中的鎂二次電池應(yīng)用于電池組的情況的電路構(gòu)成例的框圖如圖10所示。電池組具備：電池(組合電池)1001、外包裝部件、開關(guān)部1021、電流檢測電阻器1014、溫度檢測元件1016和控制部1010。開關(guān)部1021具備充電控制開關(guān)1022和放電控制開關(guān)1024。此外，電池組具備正極端子1031和負極端子1032，充電時正極端子1031和負極端子

1032分別與充電器的正極端子和負極端子連接來進行充電。此外，使用電子設(shè)備時，正極端子1031和負極端子1032分別與電子設(shè)備的正極端子和負極端子連接來進行放電。

[0118] 電池1001通過串聯(lián)和/或并聯(lián)本公開中的多個鎂二次電池1002而構(gòu)成。另外，在圖10中示出了六個鎂二次電池1002連接成兩并聯(lián)三串聯(lián)(2P3S)的情況，但是也可以是以p并聯(lián)q串聯(lián)(其中，p、q是整數(shù))方式的任意連接方法。

[0119] 開關(guān)部1021具備：充電控制開關(guān)1022和二極管1023、以及放電控制開關(guān)1024和二極管1025，并利用控制部1010進行控制。二極管1023具有相對于從正極端子1031向電池1001的方向流動的充電電流反方向的極性，并且具有相對于從負極端子1032向電池1001的方向流動的放電電流正方向的極性。二極管1025具有相對于充電電流正方向、且相對于放電電流反方向的極性。另外，在例子中，將開關(guān)部設(shè)置于正(+)側(cè)，但是也可以設(shè)置于負(?)側(cè)。充電控制開關(guān)1022利用控制部1010進行控制，以使在電池電壓成為過充電檢測電壓的情況下成為斷開狀態(tài)，因此充電電流不在電池1001的電流路徑中流動。充電控制開關(guān)1022成為斷開狀態(tài)之后，能夠僅通過經(jīng)由二極管1023來進行放電。此外，利用控制部1010進行控制，以便在充電時大電流流動的情況下成為斷開狀態(tài)，切斷在電池1001的電流路徑中流動的充電電流。放電控制開關(guān)1024利用控制部1010進行控制，以使在電池電壓成為過放電檢測電壓的情況下成為斷開狀態(tài)，因此放電電流不在電池1001的電流路徑中流動。在放電控制開關(guān)1024成為斷開狀態(tài)之后，能夠僅通過經(jīng)由二極管1025來進行充電。此外，利用控制部

1010進行控制，以使在放電時大電流流動的情況下成為斷開狀態(tài)，切斷在電池1001的電流路徑中流動的放電電流。

[0120] 溫度檢測元件1016例如由熱敏電阻形成，設(shè)置在電池1001的附近，溫度測量部1015利用溫度檢測元件1016來測量電池1001的溫度，并且將測量結(jié)果向控制部1010送出。

電壓測量部1012測量電池1001的電壓和構(gòu)成電池1001的各鎂二次電池1002的電壓，對測量結(jié)果進行A/D轉(zhuǎn)換并向控制部1010送出。電流測量部1013利用電流檢測電阻器1014來測量電流，并且將測量結(jié)果向控制部1010送出。

[0121] 開關(guān)控制部1020基于從電壓測量部1012和電流測量部1013送出的電壓和電流，控制開關(guān)部1021的充電控制開關(guān)1022和放電控制開關(guān)1024。鎂二次電池1002的任意一個的電壓成為過充電檢測電壓或過放電檢測電壓以下時、或者是大電流急劇流動時，開關(guān)控制部1020通過向開關(guān)部1021發(fā)送控制信號，防止過充電、過放電以及過電流充放電。充電控制開關(guān)1022和放電控制開關(guān)1024例如可以由MOSFET等半導(dǎo)體開關(guān)構(gòu)成。在這種情況下，由MOSFET的寄生二極管構(gòu)成二極管1023、1025。在MOSFET使用p溝道型FET的情況下，開關(guān)控制部1020向充電控制開關(guān)1022和放電控制開關(guān)1024的各柵極部供給控制信號DO和控制信號CO。充電控制開關(guān)1022和放電控制開關(guān)1024利用與源極電位相比低規(guī)定值以上的柵極電位而導(dǎo)通。即，在通常的充電和放電動作中，將控制信號CO和控制信號DO作為低電平，使充電控制開關(guān)1022和放電控制開關(guān)1024為導(dǎo)通狀態(tài)。并且，例如過充電或過放電時，將控制信號CO和控制信號DO作為高電平，使充電控制開關(guān)1022和放電控制開關(guān)1024為斷開狀態(tài)。

[0122] 存儲器1011例如由作為非易失性存儲器的EPROM(ErasableProgrammableReadOnlyMemory電擦除可編程只讀存儲器)等形成。在存儲器1011中預(yù)先存儲有：由控制部1010進行運算的數(shù)值；以及在制造工序的階段測量的各鎂二次電池1002的初始狀態(tài)中鎂二次電池的內(nèi)部電阻值等，此外，能夠適當?shù)剡M行重寫。此外，通過預(yù)先存儲鎂二次電池1002的滿充電容量，能夠與控制部1010一起計算例如剩余容量。

[0123] 在溫度測量部1015中，利用溫度檢測元件1016來測量溫度，異常發(fā)熱時進行充放電控制，此外，進行剩余容量的計算的校正。[0124] 接著，示出作為電動車輛的一例的混合動力汽車這種電動車輛的構(gòu)成的框圖如圖11A所示。電動車輛例如在金屬制的箱體2000的內(nèi)部具備：控制部2001、各種傳感器2002、電源2003、發(fā)動機2010、發(fā)電機2011、逆變器2012、2013、驅(qū)動用的電動機2014、差動裝置2015、變速器2016和離合器2017。此外，電動車輛例如具備與差動裝置2015和變速器2016連接的前輪驅(qū)動軸2021、前輪2022、后輪驅(qū)動軸2023和后輪2024。

[0125] 電動車輛例如能夠?qū)l(fā)動機2010或電動機2014的任意一方作為驅(qū)動源來行駛。發(fā)動機2010是主要的動力源，例如是汽油發(fā)動機等。在將發(fā)動機2010作為動力源的情況下，發(fā)動機2010的驅(qū)動力(轉(zhuǎn)動力)例如經(jīng)由作為驅(qū)動部的差動裝置2015、變速器2016和離合器2017向前輪2022或后輪2024傳遞。發(fā)動機2010的轉(zhuǎn)動力也向發(fā)電機2011傳遞，利用轉(zhuǎn)動力使發(fā)電機2011產(chǎn)生交流電力，交流電力經(jīng)由逆變器2013轉(zhuǎn)換為直流電力并儲存于電源

2003。另一方面，在將作為轉(zhuǎn)換部的電動機2014作為動力源的情況下，從電源2003供給的電力(直流電力)經(jīng)由逆變器2012轉(zhuǎn)換為交流電力，利用交流電力來驅(qū)動電動機2014。利用電動機2014從電力轉(zhuǎn)換的驅(qū)動力(轉(zhuǎn)動力)例如經(jīng)由作為驅(qū)動部的差動裝置2015、變速器2016和離合器2017向前輪2022或后輪2024傳遞。

[0126] 如果電動車輛經(jīng)由圖中沒有示出的制動機構(gòu)而減速，則減速時的阻力作為轉(zhuǎn)動力向電動機2014傳遞，電動機2014可以利用該轉(zhuǎn)動力來產(chǎn)生交流電力。交流電力經(jīng)由逆變器2012轉(zhuǎn)換為直流電力，直流再生電力儲存于電源2003。

[0127] 控制部2001控制電動車輛整體的動作，例如具備CPU等。電源2003具備在實施例1中說明的一個或兩個以上的鎂二次電池(圖中沒有示出)。電源2003能夠構(gòu)成為與外部電源連接，通過從外部電源接受供電來儲存電力。各種傳感器2002例如用于控制發(fā)動機2010的轉(zhuǎn)速，并且用于控制圖中沒有示出的節(jié)流閥的開度(節(jié)流開度)。各種傳感器2002例如具備：速度傳感器、加速度傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器等。

[0128] 另外，對電動車輛是混合動力汽車的情況進行了說明，但是電動車輛也可以是不使用發(fā)動機2010而僅使用電源2003和電動機2014而動作的車輛(電動汽車)。[0129] 接著，示出儲電系統(tǒng)(供電系統(tǒng))的構(gòu)成的框圖如圖11B所示。儲電系統(tǒng)例如在普通住宅和商用大廈等的房屋3000的內(nèi)部具備：控制部3001、電源3002、智能電表3003和電力集線器3004。[0130] 電源3002例如與設(shè)置在房屋3000內(nèi)部的電氣設(shè)備(電子設(shè)備)3010連接，并且能夠與停放在房屋3000外部的電動車輛3011連接。此外，電源3002例如經(jīng)由電力集線器3004與設(shè)置于房屋3000的家用發(fā)電機3021連接，并且能夠經(jīng)由智能電表3003和電力集線器3004與外部的集中型電力系統(tǒng)3022連接。電氣設(shè)備(電子設(shè)備)3010例如包括一個或兩個以上的家電制品。作為家電制品可以列舉的是冰箱、空調(diào)、電視接收器和熱水器等。家用發(fā)電機3021例如由太陽能發(fā)電機或風(fēng)力發(fā)電機等構(gòu)成。作為電動車輛3011可以列舉的是電動汽車、混合動力汽車、電動摩托車、電動自行車和賽格威(注冊商標)等。作為集中型電力系統(tǒng)3022可以列舉的是商用電源、發(fā)電裝置、送電網(wǎng)和智能電網(wǎng)(下一代送電網(wǎng))，此外，可以列舉的是火力發(fā)電廠、原子能發(fā)電廠、水力發(fā)電廠和風(fēng)力發(fā)電廠等，作為集中型電力系統(tǒng)3022所具備的發(fā)電裝置可以列舉的是各種太陽能電池、燃料電池、風(fēng)力發(fā)電裝置、微型水力發(fā)電裝置和地熱發(fā)電裝置等，但是并不限定于此。[0131] 控制部3001控制儲電系統(tǒng)整體的動作(包括電源3002的使用狀態(tài))，例如具備CPU等。電源3002包括在實施例1中說明的一個或兩個以上的鎂二次電池(圖中沒有示出)。智能電表3003例如是設(shè)置于電力需求側(cè)的房屋3000的網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)型電表，能夠與供電側(cè)進行通信。并且，智能電表3003例如邊與外部進行通信、邊控制房屋3000中需求、供給的平衡，能夠有效地進行穩(wěn)定的能量供給。[0132] 在該儲電系統(tǒng)中，例如，從作為外部電源的集中型電力系統(tǒng)3022經(jīng)由智能電表3003和電力集線器3004向電源3002儲存電力，并且從作為獨立電源的家用發(fā)電機3021經(jīng)由電力集線器3004向電源3002儲存電力。儲存于電源3002的電力根據(jù)控制部3001的指示向電氣設(shè)備(電子設(shè)備)3010和電動車輛3011供給，因此電氣設(shè)備(電子設(shè)備)3010能夠動作，并且能夠?qū)﹄妱榆囕v3011進行充電。即，儲電系統(tǒng)是能夠利用電源3002進行房屋3000內(nèi)的電力的儲存和供給的系統(tǒng)。

[0133] 儲存于電源3002的電力能夠任意利用。因此，例如能夠在電費低的深夜從集中型電力系統(tǒng)3022向電源3002儲存電力，并且在電費高的白天使用儲存于電源3002的電力。[0134] 以上說明的儲電系統(tǒng)可以設(shè)置于一戶(一個家庭)，也可以設(shè)置于多戶(多個家庭)。[0135] 接著，示出電動工具的構(gòu)成的框圖如圖11C所示。電動工具例如是電鉆，在由塑料材料等制作的工具主體4000的內(nèi)部具備控制部4001和電源4002。例如，作為可動部的鉆頭部4003能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于工具主體4000?？刂撇?001控制電動工具整體的動作(包括電源4002的使用狀態(tài))，例如具備CPU等。電源4002具備在實施例1中說明的一個或兩個以上的鎂二次電池(圖中沒有示出)?？刂撇?001根據(jù)圖中沒有示出的動作開關(guān)的操作，從電源4002向鉆頭部4003供電。

[0136] 以上，基于優(yōu)選的實施例對本公開進行了說明，但是本公開并不限定于這些實施例。在實施例中說明的電解液的組成、用于制造的原材料、制造方法、制造條件，電解液的特性、電化學(xué)設(shè)備以及電池的構(gòu)成、結(jié)構(gòu)是舉例說明，并不限定于此，此外，能夠適當?shù)剡M行變更。能夠?qū)⒈竟_的電解液與有機聚合物(例如，聚環(huán)氧乙烷、聚丙烯腈、聚偏二氟乙烯(PdF))混合來作為凝膠電解質(zhì)使用。[0137] 另外，本公開能夠采用以下方式的構(gòu)成。[0138] [A01]《電解液···第一方式》[0139] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基或其衍生物。[0140] [A02]《電解液···第二方式》[0141] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種。[0142][0143] [A03]《電解液···第三方式》[0144] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有自由基清除劑。[0145] [A04]在[A03]所述的電解液的基礎(chǔ)上，自由基清除劑由具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種形成。[0146][0147] [A05]《電解液···第四方式》[0148] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備用的電解液，添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種。[0149][0150][0151] [A06]在[A01]至[A05]中任一項所述的電解液的基礎(chǔ)上，電化學(xué)設(shè)備具備由包含硫的材料形成的正極。[0152] [A07]在[A01]至[A06]中任一項所述的電解液的基礎(chǔ)上，包含砜和溶解于砜的鎂鹽。[0153] [A08]在[A07]所述的電解液的基礎(chǔ)上，鎂鹽由MgXn(其中，n是1或2，X是一價或二價的陰離子)形成。[0154] [A09]在[A08]所述的電解液的基礎(chǔ)上，包含鹵素的分子由MgX2(X＝Cl、Br、I)形成。[0155] [A10]在[A07]至[A09]中任一項所述的電解液的基礎(chǔ)上，砜是由R1R2SO2(其中，R1、R2表示烷基)表示的烷基砜或烷基砜衍生物。[0156] [A11]在[A10]中所述的電解液的基礎(chǔ)上，烷基砜是從由二甲基砜、甲基乙基砜、甲基?n?丙基砜、甲基?i?丙基砜、甲基?n?丁基砜、甲基?i?丁基砜、甲基?s?丁基砜、甲基?t?丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基?n?丙基砜、乙基?i?丙基砜、乙基?n?丁基砜、乙基?i?丁基砜、乙基?s?丁基砜、乙基?t?丁基砜、二?n?丙基砜、二?i?丙基砜、正丙基?n?丁基砜、正丁基乙基砜、異丁基乙基砜、仲丁基乙基砜和二正丁基砜形成的組中選擇的至少一種烷基磺砜，烷基砜衍生物是乙基苯基砜。[0157] [B01]《電化學(xué)設(shè)備···第一方式》[0158] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有2,2,6,6?四甲基哌啶1?氧自由基或其衍生物的電解液。

[0159] [B02]《電化學(xué)設(shè)備···第二方式》[0160] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種的電解液：[0161][0162] [B03]《電化學(xué)設(shè)備···第三方式》[0163] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有自由基清除劑的電解液。[0164] [B04]在[B03]所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，自由基清除劑由具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種形成。[0165][0166] [B05]《電化學(xué)設(shè)備···第四方式》[0167] 一種具備由鎂系材料形成的負極的電化學(xué)設(shè)備，具備添加有具有以下結(jié)構(gòu)式的物質(zhì)的至少一種的電解液。[0168][0169][0170] [B06]在[B01]或[B02]所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，具備由包含硫的材料形成的正極。[0171] [B07]在[B01]至[B06]中任一項所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，電解液包含砜和溶解于砜的鎂鹽。[0172] [B08]在[B07]所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，鎂鹽由MgXn(其中，n是1或2，X是一價或二價的陰離子)形成。[0173] [B09]在[B08]所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，包含鹵素的分子由MgX2(X＝Cl、Br、I)形成。[0174] [B10]在[B07]至[B09]中任一項所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，砜是由R1R2SO2(其中，R1、R2表示烷基)表示的烷基砜或烷基砜衍生物。[0175] [B11]在[B10]所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，烷基砜是從由二甲基砜、甲基乙基砜、甲基?n?丙基砜、甲基?i?丙基砜、甲基?n?丁基砜、甲基?i?丁基砜、甲基?s?丁基砜、甲基?t?丁基砜、乙基甲基砜、二乙基砜、乙基?n?丙基砜、乙基?i?丙基砜、乙基?n?丁基砜、乙基?i?丁基砜、乙基?s?丁基砜、乙基?t?丁基砜、二?n?丙基砜、二?i?丙基砜、正丙基?n?丁基砜、正丁基乙基砜、異丁基乙基砜、仲丁基乙基砜和二正丁基砜形成的組中選擇的至少一種烷基砜，烷基砜衍生物是乙基苯基砜。[0176] [B12]在[B01]至[B11]中任一項所述的電化學(xué)設(shè)備的基礎(chǔ)上，電化學(xué)設(shè)備是由電解液構(gòu)成電解質(zhì)層的電池。[0177] 附圖標記說明[0178] 10···紐扣電池，21···紐扣電池筒，22···墊圈，23···正極，24···隔膜，25···負極，26···墊片，27···紐扣電池蓋，31···正極，

32···負極，33···隔膜，35、36···集電體，37···墊圈，41···多孔質(zhì)正極，

42···負極，43···隔膜和電解液，44···空氣極側(cè)集電體，45···負極側(cè)集電

體，46···擴散層，47···氧選擇性透過膜，48···外包裝件，51···空氣(大氣)，

52···氧，61···正極，62···正極用電解液，63···正極用電解液輸送泵，

64···燃料流路，65···正極用電解液儲存容器，71···負極，72···負極用電解

液，73···負極用電解液輸送泵，74···燃料流路，75···負極用電解液儲存容器，

66···離子交換膜，100···鎂二次電池，111···電極結(jié)構(gòu)體收納部件(電池筒)，

112、113···絕緣板，114···電池蓋，115···安全閥機構(gòu)，115A···圓盤板，

116···熱敏電阻元件(PTC元件)，117···墊圈，118···中心銷，121···電極結(jié)

構(gòu)體，122···正極，123···正極導(dǎo)線部，124···負極，125···負極導(dǎo)線部，

126···隔膜，200···外包裝部件，201···緊貼膜，221···電極結(jié)構(gòu)體，

223···正極導(dǎo)線部，225···負極導(dǎo)線部，1001···電池(組合電池)，1002···鎂

二次電池，1010···控制部，1011···存儲器，1012···電壓測量部，1013···電

流測量部，1014···電流檢測電阻器，1015···溫度測量部，1016···溫度檢測元

件，1020···開關(guān)控制部，1021···開關(guān)部，1022···充電控制開關(guān)，1024···放

電控制開關(guān)，1023、1025···二極管，1031···正極端子，1032···負極端子，CO、

DO···控制信號，2000···箱體，2001···控制部，2002···各種傳感器，

2003···電源，2010···發(fā)動機，2011···發(fā)電機，2012、2013···逆變器，

2014···驅(qū)動用的電動機，2015···差動裝置，2016···變速器，2017···離合

器，2021···前輪驅(qū)動軸，2022···前輪，2023···后輪驅(qū)動軸，2024···后輪，

3000···房屋，3001···控制部，3002···電源，3003···智能電表，3004···

電力集線器，3010···電氣設(shè)備(電子設(shè)備)，3011···電動車輛，3021···家用發(fā)電

機，3022···集中型電力系統(tǒng)，4000···工具主體，4001···控制部，4002···電

源，4003···鉆頭部。