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本发明提供一种能量密度高、容量高、充放电循环的稳定性、安全性优良的二次电池。该二次电池是至少以正极、负极、电解质作为构成要素的二次电池，其中，正极和负极中的至少一方的活性物质中，含有从以式(1)或式(3)等表示的自由基化合物中选出的至少一种化合物。(式(1)中，X1和X2各自独立地表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R1～R8各自独立地表示氢原子或烷基)；(式(3)中，R10表示烷基或者取代或未取代的苯基)。

1.  一种二次电池，至少以正极、负极、电解质作为构成要素，其特征在于，正极和负极中的至少一方的活性物质中，含有从以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)和式(5)表示的自由基化合物中选出的至少一种化合物：

(式(1)中，X₁和X₂各自独立地表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₈各自独立地表示氢原子或烷基)

(式(2)中，X₁表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₄各自独立地表示氢原子或烷基，R₉表示以式(3)表示的基团)

(式(3)中，R₁₀表示烷基或者取代或未取代的苯基)

(式(4)中，R₁₁～R₁₄各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基或卤素原子，n表示自然数)

(式(5)中，R₁₅～R₁₈各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基、硝基或卤素原子)。

2.  根据权利要求1所述的二次电池，其中，上述活性物质为正极活性物质。

3.  一种二次电池，利用活性物质的电极反应，其特征在于，正极和负极中的至少一方的电极反应是把以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)和式(5)表示的自由基化合物作为反应物或生成物的电极反应：

(式(1)中，X₁和X₂各自独立地表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₈各自独立地表示氢原子或烷基)

(式(2)中，X₁表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₄各自独立地表示氢原子或烷基，R₉表示以式(3)表示的基团)

(式(3)中，R₁₀表示烷基或者取代或未取代的苯基)

(式(4)中，R₁₁～R₁₄各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基或卤素原子，n表示自然数)

(式(5)中，R₁₅～R₁₈各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基、硝基或卤素原子)。

4.  根据权利要求3所述的二次电池，其中，上述活性物质为正极活性物质。

5.  根据权利要求3所述的二次电池，其中，上述电极反应为正极上的电极反应。

6.  根据权利要求3所述的二次电池，其中，上述电极反应为生成上述自由基化合物与电解质阳离子的结合的放电反应、和基于该放电反应的逆反应产生的充电反应。

7.  根据权利要求3所述的二次电池，其中，上述电极反应为上述自由基化合物与电解质阴离子的结合发生断开的放电反应、和基于该放电反应的逆反应产生的充电反应。

8.  根据权利要求6所述的二次电池，其中，上述电解质阳离子为锂离子。

二次电池
技术领域
本发明涉及二次电池，特别是涉及能量密度高、容量高、稳定性优良的二次电池。
背景技术
近年来，随着笔记本电脑和移动电话等小型或者便携式电子仪器市场的急速扩大，对这些设备上使用的电池的关于轻量化、容量化的要求也提高了。为了满足这种要求，人们开发出了利用电化学反应的二次电池，所述电化学反应是以锂离子等碱金属离子作为电荷载体并伴随其电荷接受的电化学反应。其中，锂离子二次电池也已作为稳定性优良的能量密度大的高容量电池被用于各种电子仪器中。这种锂离子二次电池中，作为活性物质，在正极使用锰酸锂或钴酸锂等含锂的过渡金属氧化物，在负极使用碳，利用锂离子向这些活性物质中的插入、脱离反应来进行充放电。
但是，由于这种锂离子二次电池特别是正极使用比重大的金属氧化物，因此单位质量的电池容量不能说很充分，人们试图开发出一种使用更轻量电极材料的高容量电池。例如，美国专利US 4,833,048、以及2715778中公开了一种将具有二硫化物键的有机化合物用于正极的电池。这种电池的原理是利用伴随二硫化物键的生成、离解进行电化学氧化还原反应。由于该电池是由以硫或碳等比重小的元素为主成分的电极材料构成的，因此，在高能量密度的大容量电池方面具有一定的效果。但是，由于离解后的化学键再次键合的效率低，或者由于活性物质向电解液中的扩散，因此，存在着反复进行充放电循环时易使容量降低的缺点。
另外，作为同样利用有机化合物的电池，曾提出将导电性高分子用于电极材料的电池。这种电池的原理是电解质离子相对于导电性高分子的掺杂和反掺杂反应。此处所说的掺杂反应是指导电性高分子的由于氧化或还原反应产生的电荷孤立子或极化子等激发子被反离子稳定化的反应。而反掺杂反应相当于上述反应的逆反应，显示出将被反离子稳定化了的激发子电化学氧化或还原的反应。美国专利US 4,442,187中公开了一种以这样的导电性高分子作为正极材料或负极材料的电池。这种电池只由碳或氮等比重小的元素构成，期待作为高容量电池的开发。但是，在导电性高分子中，通过氧化还原反应产生的激发子可离域到π电子共轭体系的广大区域，它们具有相互作用的性质。这就使产生的激发子的浓度受到限制，以致限制了电池的容量。因此，对于以导电性高分子作为电极材料的电池，虽然在轻量化方面具有一定的效果，但在大容量方面效果并不明显。
如上所述，为了实现高容量电池，曾提出各种不利用含有过渡金属的活性物质的电池。但是，目前尚未得到能量密度高、容量高且稳定性优良的电池。
如上所述，对于正极使用过渡金属氧化物的锂离子电池，由于元素的比重大，理论上很难制造容量超过现状的高容量电池。因此，为了实现高容量电池，曾提出各种不利用含有过渡金属的活性物质的电池，但目前尚未得到能量密度高、容量高且稳定性优良的电池。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供一种能量密度高、容量高且充放电循环的稳定性优良的新型二次电池。
本发明者们发现，上述课题可以通过作为电极活性物质使用以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)表示的化合物来解决。
即，本发明是这样一种二次电池，它是至少以正极、负极、电解质作为构成要素的二次电池，其特征在于，正极和负极中的至少一方的活性物质中，含有从以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)和式(5)表示的自由基化合物中选出的至少一种化合物：

(式(1)中，X₁和X₂各自独立地表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₈各自独立地表示氢原子或烷基)

(式(2)中，X₁表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₄各自独立地表示氢原子或烷基，R₉表示以式(3)表示的基团)

(式(3)中，R₁₀表示烷基或者取代或未取代的苯基)

(式(4)中，R₁₁～R₁₄各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基或卤素原子，n表示自然数)

(式(5)中，R₁₅～R₁₈各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基、硝基或卤素原子)。
另外，本发明是这样一种二次电池，它是利用活性物质的电极反应的二次电池，其特征在于，正极和负极中的至少一方的电极反应是把以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)表示的自由基化合物作为反应物或生成物地电极反应：

(式(1)中，X₁和X₂各自独立地表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₈各自独立地表示氢原子或烷基)

(式(2)中，X₁表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基，R₁～R₄各自独立地表示氢原子或烷基，R₉表示以式(3)表示的基团)

(式(3)中，R₁₀表示烷基或者取代或未取代的苯基)

(式(4)中，R₁₁～R₁₄各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基或卤素原子，n表示自然数)

(式(5)中，R₁₅～R₁₈各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、氰基、硝基或卤素原子)。
本发明中，上述活性物质优选为正极活性物质。
另外，上述电极反应优选为正极上的电极反应。
当上述电极反应为正极上的电极反应时，上述电极反应可以是生成上述自由基化合物与电解质阳离子的结合的放电反应、和由该放电反应的逆反应产生的充电反应。此时，上述电解质阳离子优选为锂离子。
而且，当上述电极反应为正极上的电极反应时，上述电极反应也可以是上述自由基化合物与电解质阴离子的结合发生断开的放电反应、和由该放电反应的逆反应产生的充电反应。
本发明是在发现上述化合物是优良的电极活性物质的基础上开发的。这些化合物由碳、氮、氢、氧构成，可以只由质量小的元素构成。因此，由于可以减小活性物质的质量，故在制作使用这类活性物质的电池时，可以得到单位质量的能量密度大的电池。而且，由于本发明的二次电池的电极反应是以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)表示的化合物(以下，根据不同场合，有时指硝酰自由基化合物。)的氧化还原反应，几乎不引起副反应，而且是按100％的比例可逆进行的稳定的反应，进而，由于很难产生因活性物质向电解液等的扩散造成的活性物质的减少，故可以得到循环特性优良的二次电池。
由于电池中的电极活性物质通过电极反应而被氧化或被还原，因此电极活性物质采取最初状态和氧化或还原状态这两种状态。本发明中，活性物质以最初状态和被氧化或被还原的状态中的任一种状态形成以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)表示的构造。
充放电的机理是，属于活性物质的具有硝酰自由基的化合物利用电极反应而在自由基状态和离子状态之间可逆地变化，从而蓄积和释放电荷。另外，本发明中，上述硝酰自由基化合物对在正极或负极中的电极反应有直接贡献，将其用作活性物质材料的电极可以是正极或负极任一种，不受限定。但是，从能量密度的观点考虑，特别优选用作正极的电极活性物质。本发明中，电解质阳离子没有特别的限定，从能够获得高容量的观点考虑，特别优选锂离子。
附图说明
图1为示出一例本发明的电池构成的概略图。
具体实施方式
以下说明本发明的实施方式。
<实施方式1>
本发明中，作为活性物质，可以使用以式(1)表示的化合物。

式(1)中，X₁、X₂可以相同或不同，表示以式(3)表示的基团(式(3)中，R₁₀表示烷基、取代或未取代的苯基)、烷氧基、卤素原子、羟基、氰基。X₁和X₂更具体地表示叔丁基、1，1-二甲基丙基、1，1-二甲基丁基、1，1-二甲基戊基、1，1-二甲基己基、1，1-二甲基庚基等叔烷基；2-(2-苯基)丙基、2-(2-甲苯基)丙基、2-(2-氟苯基)丙基、2-(2-氯苯基)丙基、2-(2-溴苯基)丙基、2-(2-碘苯基)丙基等的苯基取代的叔烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基，辛氧基等的烷氧基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、羟基、氰基等。另外，R₁～R₈可以相同或不同，表示氢原子或甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等烷基。X1和X2当以式(3)表示的基团中的R10为烷基的场合或者为烷氧基的场合，其烷基、烷氧基的碳原子数优选为1～8。另外，R1～R8为烷基的场合也同样，其烷基的碳原子数优选为1～8。这是由于，当碳原子数大于该范围时，分子量变大，在活性物质每单位重量的电池容量密度变小这一点是不利的。
作为以式(1)表示的化合物的具体化合物的例子，可列举出化学式(6)～(9)所示的化合物。

另外，本发明中，作为活性物质，可以使用以式(2)表示的化合物。

式(2)中，X₁表示以式(3)表示的基团、烷氧基、卤素原子、羟基或氰基。X₁更具体地表示叔丁基、1，1-二甲基丙基、1，1-二甲基丁基、1，1-二甲基戊基、1，1-二甲基己基、1，1-二甲基庚基等的叔烷基；2-(2-苯基)丙基、2-(2-甲苯基)丙基、2-(2-氟苯基)丙基、2-(2-氟苯基)丙基、2-(2-氯苯基)丙基、2-(2-溴苯基)丙基、2-(2-碘苯基)丙基等的苯基取代的叔烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基，辛氧基等的烷氧基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、羟基、氰基等。另外，R₁～R₄可以相同或不同，表示氢原子或甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等的烷基。R₉表示以式(3)表示的基团，更具体地表示叔丁基、1，1-二甲基丙基、1，1-二甲基丁基、1，1-二甲基戊基、1，1-二甲基己基、1，1-二甲基庚基等的叔烷基；2-(2-苯基)丙基、2-(2-甲苯基)丙基、2-(2-氟苯基)丙基、2-(2-氟苯基)丙基、2-(2-氯苯基)丙基、2-(2-溴苯基)丙基、2-(2-碘苯基)丙基等的苯基取代的叔烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基，辛氧基等的烷氧基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、羟基、氰基等。
作为以式(2)表示的化合物的具体化合物的例子，可列举出化学式(10)～(14)所示的化合物。X1当以式(3)表示的基团中的R10为烷基的场合或者为烷氧基的场合，其烷基、烷氧基的碳原子数优选为1～8。另外，R1～R4为烷基的场合也同样，其烷基的碳原子数优选为1～8。这是由于，当碳原子数大于该范围时，分子量变大，在活性物质每单位重量的电池容量密度变小这一点是不利的。


另外，本发明中，作为活性物质，也可以使用以式(4)表示的化合物。

式(4)中，R₁₁～R₁₄可以相同或不同，表示氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等的烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基等的烷氧基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基等。R₁₁～R₁₄为烷基的场合，或者为烷氧基的场合，其烷基、烷氧基的碳原子数优选为1～8。这是由于，当碳原子数大于该范围时，分子量变大，在活性物质每单位重量的电池容量密度变小这一点是不利的。作为以式(4)表示的化合物的具体化合物的例子，可列举出化学式(15)～(19)所示的化合物。


上述式中，n表示自然数。在以式(4)表示的化合物中，分子量没有特别的限定。
另外，本发明中，作为活性物质，也可以使用以式(5)表示的化合物。

(式(5)中，R15～R18各自独立地表示氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等的烷基；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基，辛氧基等的烷氧基；氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、氰基、硝基等。)R15～R18为烷基的场合或者为烷氧基的场合，其烷基、烷氧基的碳原子数优选为1～8。这是由于，当碳原子数大于该范围时，分子量变大，在活性物质每单位重量的电池容量密度变小这一点是不利的。作为以式(5)表示的化合物的具体化合物的例子，可列举出化学式(20)～(23)所示的化合物。


作为上述硝酰自由基化合物的合成方法，可以通过将对应的胺化合物用间氯过苯甲酸等过苯甲酸类、双氧水等的氧化剂氧化来制得(反应式(I))。例如，具有式(8)结构的4，4′-二甲氧基二苯基硝基氧化物的合成，可以通过将对应的胺即4，4′-二甲氧基二苯基胺用过苯甲酸氧化来制得[在Tetrahydron Letters，P3945，1964中有记载]。关于其他的化合物，同样可以通过对应的胺的氧化来制得。

反応式(1)
本发明的电池中，活性物质可以是固体状态，也可以是溶解或分散在电解质中的状态。但是，以固体状态使用的场合，由于向电解液中的溶解而造成的容量降低少，故优选相对于电解液为不溶性或低溶解性的物质。另外，本发明的电池中，为活性物质的上述硝酰自由基化合物可以单独使用，也可以将两种以上组合使用。而且，也可以与其他活性物质组合使用。
本发明的电池中，作为在正极或负极中的一方的电极反应、或双方的电极反应中的活性物质，使用上述硝酰自由基化合物，其中，当仅在一方的电极反应中作为活性物质使用时，另一方电极中可以利用以往公知的电池活性物质。
例如，当将上述硝酰自由基化合物用于负极时，作为正极可以使用金属氧化物粒子、二硫化物化合物、以及导电性高分子等。此处，作为金属氧化物，可列举出例如LiMnO₂、Li_xMn₂O₄(0＜x＜2)等的锰酸锂或具有尖晶石结构的锰酸锂、MnO₂、LiCoO₂、LiNiO₂、或者Li_xV₂O₅(0＜x＜2)等，作为二硫化物化合物，可列举出二硫代乙二醇、2，5-二巯基-1，3，4-噻二唑、S-三嗪-2，4，6-三硫醇等，另外，导电性高分子可列举出聚乙炔、聚亚苯基、聚苯胺、聚吡咯等。本发明中，这些正极材料可以单独使用，也可以组合使用。另外，也可以将以往公知的活性物质与上述硝酰自由基化合物混合作为复合活性物质使用。
另一方面，当将上述硝酰自由基化合物用于正极时，作为负极，可以使用石墨或无定形碳、锂金属或锂合金、吸藏锂离子的碳、导电性高分子等。它们的形状没有特别的限定，例如为锂金属时，不限定于薄膜状，也可以是块状、粉末压块状、纤维状、薄片状等。另外，这些负极活性物质可以单独使用或组合使用。而且，也可以将以往公知的活性物质与上述硝酰自由基化合物组合使用。
当使用上述硝酰自由基化合物形成电极时，为了降低阻抗，也可以混合入辅助导电材料或离子传导辅助材料。这些材料中，作为辅助导电材料，可列举出石墨、碳黑、乙炔黑等的碳质微粒、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、多并苯等的导电性高分子，作为离子传导辅助材料，可列举出高分子凝胶电解质、高分子固体电解质等。
为了增强电极各构成材料间的粘接性，也可以使用粘接剂。作为这种粘接剂，可列举出聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚橡胶、聚丙烯、聚乙烯、聚酰亚胺、各种聚氨酯等的树脂粘合剂。
为了更平稳地进行电极反应，也可以使用帮助氧化还原反应的催化剂。作为这种催化剂，可列举出聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、多并苯等的导电性高分子、吡啶衍生物、吡咯烷酮衍生物、苯并咪唑衍生物、苯并噻唑衍生物、吖啶衍生物等的碱性化合物、金属离子配合物等。
作为负极集电体和正极集电体，可以使用镍或铝、铜、金、银、铝合金、不锈钢等的金属箔或金属平板、网眼状电极、碳电极等。另外，也可以使集电体具有催化效果，或是使活性物质与集电体化学结合在一起。另一方面，也可以使用不使上述的正极和负极相接触的由多孔质薄膜构成的隔膜或无纺布。
本发明中，电解质是在负极和正极两极之间输送电荷载体的物质，一般优选在室温下具有10^-5～10^-1S/cm的离子传导性。作为电解质，可以利用例如将电解质盐溶解于溶剂中而形成的电解液。作为电解质盐，可以使用例如LiPF₆、LiClO₄、LiBF₄、LiCF₃SO₃、Li(CF₃SO₂)₂N、Li(C₂F₅SO₂)₂N、Li(CF₃SO₂)₃C、Li(C₂F₅SO₂)₃C等的以往公知的材料。
另外，当电解液中使用溶剂时，作为溶剂，可以使用例如碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、γ-丁内酯、四氢呋喃、二氧戊环、环丁砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等的有机溶剂。这些溶剂可以单独使用或者将2种以上混合使用。
进而，本发明中，作为电解质，也可以使用固体电解质。作为这些固体电解质中使用的高分子化合物，可列举出聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯-乙烯共聚物、偏氟乙烯-氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物等的偏氟乙烯系聚合物；丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯腈-甲基丙烯酸乙酯共聚物、丙烯腈-丙烯酸乙酯共聚物、丙烯腈-甲基丙烯酸共聚物、丙烯腈-丙烯酸共聚物、丙烯腈-醋酸乙烯酯共聚物等的丙烯腈系聚合物；以及聚环氧乙烷、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、它们的丙烯酸酯体和甲基丙烯酸酯体的聚合物等。可以使这些高分子化合物中含有电解液形成凝胶状来使用，也可以原封不动地仅使用高分子化合物。
本发明中，电池的形状没有特别的限定，可以采用以往公知的形状。作为电池的形状，可列举出将电极叠层体、或者卷绕体用金属外壳、树脂外壳、或者由铝箔等金属箔与合成树脂薄膜构成的层压薄膜等封装而成的形状等，可以按圆筒型、方型、币型、以及片材型等进行制作，但本发明不限定于这些形状。
作为电池的制作方法没有特别的限定，可以根据材料不同而采用各种方法。例如有这样一种方法：在活性物质中加入溶剂使其成为浆液状，将其涂布于电极集电体上，加热或在常温下使溶剂挥发后，夹持对极、隔膜，进行叠层或卷绕，用外包装体包装，注入电解液，进行封装。作为用于浆液化的溶剂，可列举出四氢呋喃、乙醚等的醚系溶剂、N-甲基吡咯烷酮等的胺系溶剂、苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烃系溶剂、己烷、庚烷等的脂肪族烃系溶剂、氯仿、二氯甲烷等的卤代烃系溶剂等。
在制作电池时，分为作为活性物质使用上述硝酰自由基化合物本身来制作电池的场合、以及使用一种通过电极反应而变成上述硝酰自由基化合物的化合物来制作电池的场合。作为通过电极反应而变成上述硝酰自由基化合物的这种化合物的例子，可列举出由阴离子与锂离子或钠离子等电解质阳离子构成的锂盐或钠盐、或者由阳离子与PF^6-或BF^4-等电解质阴离子构成的盐等。
在本发明中，关于导线从电极中的取出、外包装等的其他制造条件，可以采用以往作为二次电池制造方法所公知的方法。
以下，关于本发明的详细内容，用实施例更具体地进行说明，但本发明不受这些实施例的限定。
(实施例1)
称取具有下述所示化学式(A)的结构的化合物<A>50mg、石墨粉末200mg、聚四氟乙烯树脂粘合剂25mg，用玛瑙乳钵进行混炼。进行大约10分钟的干式混合，对得到的混合体用滚筒进行压延，制成约200μm厚的薄膜。将其在真空中、80℃下干燥一夜后，冲裁成直径12mm的圆形，成型为币型电池用电极。
接着，将得到的电极浸渍到电解液中，使电解液渗入电极中的空隙。作为电解液，使用含有1mol/l的LiN(C₂F₅SO₂)₂电解质盐的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯混合溶液(混合比3∶7)。将含浸有电解液的电极置于正极集电体上，在其上层叠含浸有相同电解液的多孔质薄膜隔膜。进而，层叠上构成负极的覆锂铜箔，并重叠上以绝缘填料包覆的负极集电体。将这样制作的积层体用铆接机加压，制成密闭型的币(coin)型电池。
将上述那样制作的作为正极活性物质使用化合物<A>、作为负极活性物质使用金属锂的电池以0.1mA的恒定电流充电至电压达到4.0V。接着，以0.1mA的恒定电流进行放电。其结果，电压在3.2V附近维持恒定2小时，然后急剧降低。当电压降低至2.5V时再次进行充电，进而在4.0～2.5V的范围内重复进行10次充放电操作。其结果，即使反复进行充放电，也能确认在放电时电压在3.2V附近维持恒定。

(实施例2)
与实施例1同样，但是用具有下述化学式(B)的结构的化合物<B>25mg代替化合物<A>，制作币型电池用电极。使用该电极，使用与实施例1同样的电解液(含有LiN(C₂F₅SO₂)₂(1mol/l)的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯混合溶液(3∶7))、隔膜、正极集电体、负极(金属锂)、负极集电体，组装成密闭型币型电池。
将上述那样制作的作为正极活性物质使用化合物<B>、作为负极活性物质使用金属锂的电池在0.1mA的恒定电流下充电至电压达到4.0V。接着，以0.1mA的恒定电流进行放电。其结果，电压在3.1V下维持恒定约100分钟，然后急剧降低。当电压降低至2.5V时再次进行充电，进而在4.0～2.5V的范围内重复进行10次充放电操作。其结果，即使反复进行充放电，也能确认在放电时电压在3.1V附近维持恒定。

(实施例3)
与实施例1同样，但是用具有下述化学式(C)的结构的化合物<C>25mg代替化合物<A>，制作币型电池用电极。使用该电极，使用与实施例1同样的电解液(含有LiN(C₂F₅SO₂)₂(1mol/l)的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯混合溶液(3∶7))、隔膜、正极集电体、负极(金属锂)、负极集电体，组装成密闭型币型电池。
将上述那样制作的作为正极活性物质使用化合物<C>、作为负极活性物质使用金属锂的电池以0.1mA的恒定电流充电至电压达4.0V。接着，以0.1mA的恒定电流进行放电。其结果，当电压在2.8V下维持恒定约90分钟，然后急剧降低。电压降低至2.0V时再次进行充电，进而在4.0～2.0V的范围内重复进行10次充放电操作。其结果，即使反复进行充放电，也能确认在放电时电压在2.8V附近维持恒定。

(实施例4)
与实施例1同样，但是用具有下述化学式(D)的结构的高分子化合物<D>25mg代替化合物<A>，制作币型电池用电极。使用该电极，使用与实施例1同样的电解液(含有LiN(C₂F₅SO₂)₂(1mol/l)的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯混合溶液(3∶7))、隔膜、正极集电体、负极(金属锂)、负极集电体，组装成密闭型币型电池。
将上述那样制作的作为正极活性物质使用高分子化合物<D>、作为负极活性物质使用金属锂的电池在0.1mA的恒定电流下充电至电压达到4.0V。接着，以0.1mA的恒定电流进行放电。其结果，电压在3.0V下维持恒定4.5小时，然后急剧降低。当电压降低至2.0V时再次进行充电。进而，同样地反复进行充放电，由此进行循环试验。充放电范围为4.0～2.0V，评价温度为20℃。该试验的结果，第1次的放电容量(正极的单位重量)为144mAh/g，第50次的放电容量为141mAh/g。(第50次的放电容量)/(第1次的放电容量)为98％。

(实施例5)
与实施例1同样，但是用具有下述化学式(E)的结构的高分子化合物<E>50mg代替化合物<A>，制作币型电池用电极。使用该电极，使用与实施例1同样的电解液(含有LiN(C₂F₅SO₂)₂(1mol/l)的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯混合溶液(3∶7))、隔膜、正极集电体、负极(金属锂)、负极集电体，组装成密闭型币型电池。
将上述那样制作的作为正极活性物质使用高分子化合物<E>、作为负极活性物质使用金属锂的电池以0.1mA的恒定电流充电至电压达到4.0V。接着，以0.1mA的恒定电流进行放电。其结果，电压在3.0V下维持恒定3.8小时，然后急剧降低。当电压降低至2.0V时再次进行充电。进而，同样地反复进行充放电，由此进行循环试验。充放电范围为4.0～2.0V，评价温度为20℃。该试验的结果，第1次的放电容量(正极的单位重量)为106mAh/g，第50次的放电容量为105mAh/g。(第50次的放电容量)/(第1次的放电容量)为99.1％。

(实施例6)
与实施例1同样，但是用具有下述化学式(F)的结构的高分子化合物<F>25mg代替化合物<A>，制作币型电池用电极。使用该电极，使用与实施例1同样的电解液(含有LiN(C₂F₅SO₂)₂(1mol/l)的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯混合溶液(3∶7))、隔膜、正极集电体、负极(金属锂)、负极集电体，组装成密闭型币型电池。
将上述那样制作的作为正极活性物质使用高分子化合物<F>、作为负极活性物质使用金属锂的电池在0.1mA的恒定电流下充电至电压达到4.0V。接着，以0.1mA的恒定电流进行放电。其结果，电压在2.9V下维持恒定1.5小时，然后急剧降低。当电压降低至2.0V时再次进行充电。进而，同样地反复进行充放电，由此进行循环试验。充放电范围为4.0～2.0V，评价温度为20℃。该试验的结果，第1次的放电容量(正极的单位重量)为104mAh/g，第50次的放电容量为103mAh/g。(第50次的放电容量)/(第1次的放电容量)为99％。

(比较例)
称取石墨粉末225mg、聚四氟乙烯树脂粘合剂25mg，用玛瑙乳钵进行混炼。进行大约10分钟的干式混合，对得到的混合体用滚筒进行压延，制成215μm厚的薄型电极板。将薄型电极板在真空中、80℃下干燥一夜后，冲裁成直径12mm的圆形，制成不含硝酰自由基化合物的币型电池用电极。
将得到的电极浸渍到电解液中，使电解液渗入电极中的空隙。作为电解液，使用含有1mol/l的LiN(C₂F₅SO₂)₂电解质盐的碳酸亚乙酯/碳酸二乙酯混合溶液(混合比3∶7)。将含浸有电解液的电极置于正极集电体上，在其上层叠含浸有相同电解液的多孔质薄膜隔膜。进而，层叠上构成负极的覆锂铜箔，并重叠上以绝缘填料包覆的负极集电体。将这样制作的积层体用铆接机加压，得到密闭型的币型电池。
将上述那样制作的电池以0.1mA的恒定电流充电至电压达到4.0V。接着，当以0.1mA的恒定电流进行放电时，电压在约30分钟内急剧降低至0.8V。而且，当立即以0.1mA的恒定电流进行充电时，电压急剧上升。在达到4.0V时，再次进行放电，电压也仍急剧降低至0.8V。在充放电过程中，不能确认在实施例1～6中观察到的电压平坦部。
如以上说明，本发明是这样一种新型电池，其中，作为活性物质使用以式(1)、式(2)、式(3)、式(4)或式(5)表示的具有与苯环邻接的硝酰自由基的化合物。由此可以制作作为电极活性物质不含重金属的由轻且安全的元素构成的电池，而且，可以实现能量密度高、容量高且稳定性优良的电池。