CN100526385C - 用于电池电解质的可交联组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明的领域涉及电池和用于电池的聚合物电解质，并且更特别地涉及锂电池领域。本发明涉及通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，该组合物包括：a)至少一种有机氢化聚硅氧烷(POS)(A)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的氢原子；b)至少一种有机羟基聚硅氧烷(POS)(B)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的-OH基团；c)有效量的至少一种脱氢缩合催化剂(C)；和d)至少一种电解质盐(D)；附加的条件是，POS(A)和/或POS(B)每一分子包括至少一个甲硅烷氧基单元，所述甲硅烷氧基单元包括至少一个直接键合到硅原子上的含聚氧化烯(Poa)醚官能团的基团。

Description

用于电池电解质的可交联组合物
本发明的领域涉及电池和用于电池的聚合物电解质的领域，更特别地涉及锂电池领域。
更具体地说，本发明的主题是用于电池电解质的新型可聚合和/或可交联的组合物，通过聚合和/或交联这一新型组合物而获得的新型聚合物电解质，和新型聚合物电池。
历史上，铅电池是最广泛使用的。然而，铅技术存在许多缺点，这些缺点涉及电池重量、操作过程中的不可靠度和使用腐蚀性液体。这导致开发碱性电池，其中碱性电池的电极或者基于镍和镉(镍-镉电池)或者基于锌和镍的氧化物(锌-镍电池)，或者基于偶合到锌、镉或铁上的氧化银(氧化银电池)。所有这些技术使用氢氧化钾溶液作为电解质，且在与开发便携式器件的要求相关的方面，显示出以重量计的能量密度低的主要缺点。因此，制造者已开发了基于锂电池的新工业，该锂电池使用基于锂金属的负电极(因此名称为“锂金属电池”)。然而，在连续充电过程中负锂电极的复原性差的问题迅速导致产生一类新型的基于碳的负电极，其用作锂的插入化合物(因此名称为“锂离子电池”)。
以下述方式概述锂电池的操作原理：
在电化学充电过程中，正电极的过渡金属离子被氧化，这导致锂的去插层反应(désintercalation)。电子被迫使在外部电路中流动，并且摩尔当量的锂离子流经电解质，所述电解质是离子的导体和电子的绝缘体。这使得在负电极可以发生锂的插层反应。在电池的放电过程中，也就是说在使用过程中，则自发发生相反的现象。
在电池中，隔开电极的离子导体或电解质是一种关键组分。首先，其状态(液体、固体或凝胶)影响系统的安全，其次，其电导率决定了工作温度范围。通常使用基于碳酸盐的液体电解质。然而，它们没有显示出在处理腐蚀性液体方面的最佳安全条件。这是因为这类电池可能会是事故发生部位，如过热，从而导致气体形成，于是增加电池的内部压力和爆炸的危险性。由于这一原因，严格的安全标准要求制造者使用复杂的外壳，从而增加了单位成本价格。
为了克服这一主要缺点，电池行业开发了一种基于含锂阳极的固体聚合物电解质的新型技术，因此名称为“锂聚合物电池”。
由于其固体性质和膜形式，因此这类新型的电解质使得能够开发具有各种各样形状的比较安全的电池。所形成膜的薄的厚度使得能够在低电流密度下增加能量效率。所研究的第一“干聚合物”之一是用于输送应用的聚氧乙烯。然而，这类聚合物的缺点之一涉及在环境温度下，且更不必说在低温下使用时的低电导率。因此，这是主要缺点之一，当在极端条件下(例如在空间中操作的同步卫星电池)使用这些电池时，所述缺点变得关键。
相关专家于是尝试开发新型聚合物电解质。作为例举，国际申请WO2000/25323公开了一种可交联形成电池聚合物电解质的组合物，它包括由聚氧乙烯基团或具有至少两个反应性SiH基团的环状碳酸基团组成的聚硅氧烷、具有至少两个链烯基类型的反应性基团的交联剂、氢化硅烷化催化剂和电解质盐。通过在70至100℃加热约6小时的时间交联该组合物，以生产电解质聚合物。这类制备方法的主要缺点涉及起始材料的高成本，尤其是在乙烯基化油结合含SiH官能团的油的情况下，这在工业应用上是一种制约。
所考虑的技术领域的工业因此亟需用于电池电解质的新型组合物，所述组合物使得能够获得在从-20℃到+80℃的合适温度范围内时，具有足够高的电导率的电解质聚合物，以及使用具有尽可能低的成本价格的起始材料获得聚合物电解质。
因此，本发明的主要目的是提供用于电池聚合物电解质的新型可聚合和/或可交联的组合物，所述组合物使得能够获得在从-20℃到+80℃的合适温度范围内使用的具有足够的电导率水平的电解质聚合物。
本发明的另一目的是提供用于电池聚合物电解质的新型可聚合和/或可交联的组合物，所述组合物中的各组分是具有尽可能低的成本价格的起始材料，在这种情况下，其成本价格低于使用基于乙烯基化油结合含SiH官能团的油的组合物的现有技术组合物的成本价格。
本发明的目的还在于，通过聚合和/或交联本发明的组合物来生产固体聚合物电解质。
本发明的另一目的是提供聚合物电池，并且更特别的是锂聚合物电池。
这些目的尤其通过本发明来实现，其中本发明涉及通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，所述组合物包括：
a)至少一种有机氢化聚硅氧烷(POS)(A)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的氢原子；
b)至少一种有机羟基聚硅氧烷(POS)(B)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的-OH基团；
c)有效量的至少一种脱氢缩合催化剂(C)；和
d)至少一种电解质盐(D)；
附加的条件是，POS(A)和/或POS(B)每一分子包括至少一个甲硅烷氧基单元，所述甲硅烷氧基单元包括至少一个直接键合到硅原子上的含聚氧化烯(Poa)醚官能团的基团。
根据第一种替代形式，本发明涉及通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，所述组合物包括：
a)至少一种有机氢化聚硅氧烷(POS)(A)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的氢原子和至少一个直接键合到硅原子上的含聚氧化烯(Poa)醚官能团的基团；
b)至少一种有机羟基聚硅氧烷(POS)(B)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的-OH基团；
c)有效量的至少一种脱氢缩合催化剂(C)；和
d)至少一种电解质盐(D)。
措辞“通过脱氢缩合可聚合和/或交联的组合物”是指本发明的组合物具有能通过脱氢缩合反应聚合和/或交联的能力。该组合物中相关的反应性单元一方面是含SiH单元的聚有机硅氧烷(或POS)，另一方面是含SiOH单元的POS。在这些硅氧烷反应性单元之间的脱氢缩合导致形成≡Si-O-Si≡键，从而导致形成网络并释放氢气。
优选地，POS(A)中的聚氧化烯(Poa)醚官能团是聚氧乙烯醚和/或聚氧丙烯醚类型的官能团。
更特别地，POS(A)是下述平均通式(I)的基本上线性的无规、序列或嵌段共聚物：
Figure C200480013072D00121
它可任选地包括式RSiO3/2(T)的单元(T单元的最大百分数的确定要使得该组合物保持液体形式)，
在该式中：
-符号R′彼此相同或者不同，各自表示含2-50个碳原子的基团；
-符号R和R″彼此相同或者不同，各自表示：
-氢或任选地被至少一个卤素，优选氟取代的含1-8个碳原子的直链或支链烷基，其中烷基优选甲基、乙基、丙基、辛基和3，3，3-三氟丙基，
-含5至8个环碳原子的任选取代的环烷基，
-含6至12个碳原子的任选取代的芳基，或
-芳烷基，其烷基部分具有5至14个碳原子且芳基部分具有6至12个碳原子，其中在芳基部分上任选被卤素、含1-3个碳原子的烷基和/或烷氧基取代，
-符号Z彼此相同或者不同，各自表示羟基或烷氧基，
-符号Poa彼此相同或者不同，各自表示聚氧化烯醚类型的基团，优选聚氧乙烯和/或聚氧丙烯醚类型的基团；
-m是大于或等于0的整数或分数；
-n是大于或等于2的整数或分数，并且可任选地等于0，条件是，当n等于0时，两个R″基团是氢原子；
-o是大于或等于1的整数或分数，和
-q是大于或等于0的整数或分数。
优选地，m和n为2-200，o为1-50，并且q为0-10。
特别地，聚氧化烯醚基团(-R′-Poa)选自下述基团：
-(CH2)3-0-(CH2CH2-O)m-CH3；-(CH2)2-O-(CH2CH2-O)m-CH3；
-(CH2)3-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3和
-(CH2)2-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3，
其中m≤14，并且优选6至12。
根据一个特定的形式，POS(B)是下述平均通式(II)的基本上线性的无规、序列或嵌段共聚物：
它可任选地包括式RSiO3/2(T)的单元，
在该式中：
-x′是大于或等于2的整数或分数，它可任选地等于0，优选为2至200，并且更优选为2至50；
-y′是0至200的整数或分数，优选为1至200，并且更优选为1至50；
-符号R′2和R″2彼此相同或者不同，各自表示：
·任选地被至少一个卤素，优选氟取代的含1-8个碳原子的直链或支链烷基，其中烷基优选甲基、乙基、丙基、辛基和3，3，3-三氟丙基，
·含5至8个环碳原子的任选取代的环烷基，
·含6至12个碳原子的任选取代的芳基，和/或
·芳烷基，其烷基部分具有5至14个碳原子且芳基部分具有6至12个碳原子，其中在芳基部分上任选被取代，
条件是，当x′＝0时，两个R″2对应于-OH。
优选地，至少80％数目的R′2基团是直接键合到硅原子上的甲基。在本发明的上下文中，更特别地优选使用下述平均通式(III)的α，ω-双(羟基)聚二甲基硅氧烷类型的POS(B)：
其中f大于或等于0，优选0≤f≤200，并且优选0≤f≤10。
术语“有效量的至少一种脱氢缩合催化剂(C)”在本发明的意义上要理解为是指足以引发聚合或交联反应的用量。这一用量应当尽可能低，为的是能够更好地长期保存该组合物。以干物质计，相对于待反应有机硅氧烷聚合物，催化剂的使用浓度为1×10-6至5，优选1×10-6至1×10-2重量份。
能引发脱氢缩合反应的任何催化剂均可以适用。例如，可使用在美国专利US-B-4262107中引述的铑配合物(RhCl3[(C8H17)2S]3)，铂配合物，如Karstedt催化剂，或基于铂、铑、钯、钚或铱的金属催化剂。作为铱基催化剂，可提及下述化合物：
Ir Cl(CO)(TPP)2、Ir(CO)2(acac)、Ir H(Cl)2(TPP)3、[Ir Cl(环辛烯)2]2、Ir I(CO)(TPP)2和Ir H(CO)(TPP)3，其中TPP是指三苯基膦基团，而acac是指乙酰丙酮基团。
还可使用碱、胺、胶态镍或二月桂酸二丁基锡催化剂(参见No11的著作“Chemistry and Technology of Silicones”，第205页，Academic Press，1968，第2版)。在法国专利申请FR-A-2806930中公开了其它催化剂，如三(五氟苯基)硼烷类型的硼衍生物。
优选地，脱氢缩合催化剂(C)选自下述化合物：
二月桂酸二丁基锡、Karstedt催化剂和下式(IV)的铱催化剂(Vaska′s配合物)：
Figure C200480013072D00151
根据本发明的一个具体形式，当脱氢缩合催化剂(C)基于锡或基于铂时，POS(A)和POS(B)的比例的确定要使得下述比例：
r1＝POS(A)中SiH单元的数目/POS(B)中SiOH单元的数目为0.5至5，优选0.9至2.1。
根据本发明的一个值得注意的特征，电解质盐(D)由下述物质组成：
-选自下述的阳离子：金属阳离子、铵离子、脒鎓(amidinium)离子和胍鎓(guanidinium)离子；和
-选自下述的阴离子：氯根离子、溴根离子、碘根离子、高氯酸根离子、硫氰酸根离子、四氟硼酸根离子、硝酸根离子、AsF6-、PF6-、硬脂基磺酸根离子、三氟甲磺酸根离子、辛基磺酸根离子、十二烷基苯磺酸根离子、R4SO3 -、(R4SO2)(R5SO2)N-和(R4SO2)(R5SO2)(R6SO2)C-；在每一化学式中，R4、R5和R6基团相同或者不同，且表示吸电子基团。
有利地，R4、R5和R6基团选自全氟芳基或全氟烷基类型的吸电子基团，该全氟烷基包括1-6个碳原子。
根据本发明的一个替代形式，电解质盐(D)包括选自周期表[Chem.& Eng.News，vol.63，No.5，26，1985年2月4日]第1和2族的碱金属和碱土金属中的金属阳离子。特别地，金属阳离子或者为锂类型的阳离子或者选自过渡金属，例如锰、铁、钴、镍、铜、锌、钙或银的阳离子。根据本发明使用的锂类型的电解质盐可选自下述化合物：LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2和这些化合物的混合物。
优选地，组合物中锂电解质盐的用量的确定要使得O/Li的摩尔比为15至40，优选10至30，更优选20至25。
尽管本发明的电解质在交联和/或聚合之后是固体，但本发明的教导并不限于仅是固体。这是因为可将有机电解质(E)加入到该组合物中，为的是在交联和/或聚合之后获得液体或凝胶的形式。优选选择选自下述的化合物：碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯、γ-丁内酯、1，3-二氧戊环、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二甲亚砜和聚乙二醇二甲醚。
本发明还涉及借助于脱氢缩合方法，通过聚合和/或交联以上所述的本发明可聚合和/或可交联的组合物而获得的用于电池的聚合物电解质。所述脱氢缩合可任选地通过催化剂(C)的热活化而被引发。取决于引发反应所使用的催化剂的类型，可能需要加热反应介质到大于65℃的温度。优选使用70至130℃的温度。催化剂(C)可原样使用或者以溶剂中的溶液形式使用。可用于催化剂的溶剂数量非常多，并且可以高度不同，并且根据所使用的催化剂和如此制备的组合物中的其它成分来选择。一般来说，溶剂可以是醇、酯、醚、酮、痕量形式的水，以及碳酸盐。
通常使用的醇是对甲苯基乙醇、异丙基苯甲醇、苯甲醇、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇。通常使用的醚是2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、二甘醇和二正丁基醚。常见的酯是马来酸二丁酯、乙基丙二酸二甲酯、水杨酸甲酯、己二酸二辛酯、酒石酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯和乳酸异丙酯。在如上所述溶剂的其它类别范围内的可用的其它溶剂是乙腈、苄腈、丙酮、环己酮、甲苯和四氢呋喃。
所需的反应时间随着催化剂的类型和反应所使用的温度而变化。
本发明的组合物也可包括增强剂，为的是改进在聚合和/或交联之后获得的聚合物电解质的机械性能。例如，本发明的组合物可任选地包括处理过的二氧化硅、处理过的氧化铝或聚有机硅氧烷树脂。
本发明的另一主题是一种电池，所述电池包括置于阳极和阴极之间的通过以上所述的聚合和/或交联而获得的聚合物电解质。有利地，阴极的至少一种成分选自：锂金属、锂合金、含锂插入物的无机材料和含锂插入物的碳酸盐材料。
这些电池的应用尤其适合于储存电的下述领域：工业和电信系统的紧急供电，便携式器件的辅助供电，用于同步卫星应用的电池和用于电和混合机动车的电池。
通过例举给出下述实施例，它们不能视为对本发明范围的限制。
实施例
实施例1：通过聚氧乙烯醚基团POS(A1)、POS(A2)和POS(A3)官能化 的有机氢化聚硅氧烷的制备：
a)POS(A1)-反应流程：
Figure C200480013072D00171
操作方式：
M＝(CH3)3SiO1/2；D＝(CH3)2SiO2/2；D′＝(CH3)SiHO2/2；DR＝(CH3)Si(R)O2/2；
T(OH)＝(CH3)Si(OH)O2/2；T＝(CH3)SiO3/2；
其中R＝(CH2)3-(O-CH2-CH2)x-OCH3。
在配有叶轮类搅拌器、回流冷凝器，接着配有鼓泡器和挡板(含温度探针)的1升反应器内，将108.08g甲苯和7.00g披铂炭(即相对于反应物料为250ppm)引入到反应器底部。随后使反应介质达到80℃。
硅油MD23D′50M(159g，即1.75mol SiH)和烯丙氧基聚醚(309g，即0.73mol)然后使用装有这两种产品和106.6g甲苯的滴液漏斗在2小时内滴入。在约80℃下，在液面上空间为氮气和机械搅拌下进行这一反应。当实现所需程度的SiH单元的转化率(40％)时，该反应被视为完成；然后终止加热和搅拌。
随后在氮气压力下，通过配有用硅藻土覆盖的纤维素膜的铝制过滤器进行过滤。在减压(约5毫巴)和150℃下除去挥发性组分之后，获得322.36g的量。所得产物POS(A1)的数均分子量分布Mn pst＝1050而且重均分子量分布Mw pst＝5190，并且其结构如下所示：
M-D′m-Dn-DR p-T(OH)q-Tr-M
其中R＝(CH2)3-(O-CH2-CH2)x-OCH3
 
             m          n          p     q     r        x     mol％接枝的EO      
POS(A1)       22.4       23.5       20     2      8.8      8      78                  
b)POS(A2)-反应流程：
Figure C200480013072D00181
操作方式：
在配有叶轮类搅拌器、回流冷凝器，接着配有鼓泡器和挡板(含温度探针)的1升反应器内，引入249.9g甲苯和2g披铂炭(即相对于反应物料为100ppm)。随后使反应介质达到80℃。
然后使用蠕动泵，在2小时内同时滴入硅油(250.3g，即1.03molSiH)和烯丙氧基聚醚(200.2g，即0.37mol)。在约8O℃下，在液面上空间为氮气和机械搅拌下进行这一反应。当实现所需程度的SiH单元的转化率(33％)时，该合成被视为完成；然后终止加热和搅拌。
然后，在氮气压力下，通过配有用Primisil覆盖的纤维素膜的铝制过滤器进行过滤。在减压(约5毫巴)和150℃下通过蒸馏除去挥发性组分。获得POS(A2)的重量为605.4g，其中仍含有甲苯。该产物的分子量分布如下：Mn pst＝4950，Mw pst＝11500。通过NMR测定的POS(A2)的结构如下所述：
M-D′m-Dn-DR p-T(OH)q-Tr-M
其中R＝(CH2)3-(O-CH2-CH2)x-OCH3
 
         m      n        p      q      r   x        mol％接枝的  
POS(A2)   9.7    46.6     6.1    1.4    0    10.5     84            
c)POS(A3)-反应流程：
Figure C200480013072D00191
操作方式：
在配有叶轮类搅拌器、回流冷凝器，接着配有鼓泡器和挡板(含温度探针)的2升反应器内添加398.2g二甲苯和6.03g披铂炭(即相对于反应物料为125ppm)。随后使反应介质达到80℃。
然后使用蠕动泵，在2小时内同时滴入硅油(287.3g，即2.93molSiH)和烯丙氧基聚醚(502.1g，即1.18mol)。在约80℃下，在液面上空间为氮气和机械搅拌下进行这一反应。
当实现所需程度的SiH单元的转化率(40％)时，该反应被视为完成；然后终止加热和搅拌。随后在氮气压力下，通过配有用硅藻土覆盖的纤维素膜的铝制过滤器过滤该产物。在减压(约5毫巴)和150℃下通过蒸馏除去挥发性组分。所得产物POS(A3)的量为665.4g，并且分子量分布如下所示：
 
Mn pst       1840        
Mw pst       3670        
实施例2：聚合物电解质的制备
在实施例的组合物中所使用的油POS(B1)如下所示：
Figure C200480013072D00201
其中f＝4。
通过使用汽轮混合器进行混合来制备本发明的组合物：
a)10g根据实施例1制备的POS(A)，
b)可变量的LiTFSi盐(LiTFSI＝双三氟甲烷磺酰胺锂)；
c)可变量的油POS(B1)，和
d)0.1g二月桂酸二丁基锡。
使该混合物达到70℃并维持该温度16小时，以便能够交联。在冷却之后，以膜形式回收聚合物电解质。
下表1中记录了各种组分的确切用量：
表1
 
由下述物质制备的聚合物电解质： LiTFSi的用量(g)          POS(B1)的用量(g)         
POS(A1)＝电解质E1 1.40 2.47
POS(A2)＝电解质E2 1.47 3
POS(A3)＝电解质E2 1.68 3
实施例3：离子电导率的测量
通过使用复阻抗光谱技术来测量3种电解质E1、E2和E3的离子电导率以及它们随温度的变化，该技术使得可测定导电系统的特征量，如其电阻或其电容。
固体电解质膜插入并保持固定在两个不锈钢制造的电极之间，整个组合构成了主测量电池。该实验的装置位于烘箱内部，所述烘箱使得可以进行-20至+80℃的温度扫描。将该电池连接到耦合至计算机上的Hewlett Packard HD4192A阻抗计上用以记录数据。在从5×10-3Hz到13MHz的频率范围内，使电池经历100mV峰值到峰值的正弦电压。对于每一样品来说，在维持设定温度3/4小时之后进行测量。在这些条件下，在25℃下，3种电解质E1、E2和E3的离子电导率通过复阻抗方法测量为10-4至5×10-6西门子/厘米。

Claims (34)

1.一种通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，所述组合物包括：
a)至少一种有机氢化聚硅氧烷POS(A)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的氢原子；
b)至少一种有机羟基聚硅氧烷POS(B)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的-OH基团；
c)有效量的至少一种脱氢缩合催化剂(C)；和
d)至少一种电解质盐(D)；
附加的条件是，POS(A)和/或POS(B)每一分子包括至少一个甲硅烷氧基单元，所述甲硅烷氧基单元包括至少一个直接键合到硅原子上的含聚氧化烯Poa醚官能团的基团。
2.权利要求1的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，该组合物包括：
a)至少一种有机氢化聚硅氧烷POS(A)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的氢原子和至少一个直接键合到硅原子上的含聚氧化烯Poa醚官能团的基团；
b)至少一种有机羟基聚硅氧烷POS(B)，它的每一分子具有至少两个直接键合到硅原子上的-OH基团；
c)有效量的至少一种脱氢缩合催化剂(C)；和
d)至少一种电解质盐(D)。
3.前述任何一项权利要求的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于POS(A)中的聚氧化烯Poa醚官能团是聚氧乙烯醚和/或聚氧丙烯醚官能团。
4.权利要求1-2中任一项的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于POS(A)是下述平均通式(I)的基本上线性的无规、序列或嵌段共聚物：
Figure C200480013072C00031
它可任选地包括式RSiO3/2(T)的单元，
在该式中：
-符号R′彼此相同或者不同，各自表示含2-50个碳原子的基团；
-符号R和R″彼此相同或者不同，各自表示：
-氢或任选地被至少一个卤素取代的含1-8个碳原子的直链或支链烷基，
-含5至8个环碳原子的任选取代的环烷基，
-含6至12个碳原子的任选取代的芳基，或
-芳烷基，其烷基部分具有5至14个碳原子且芳基部分具有6至12个碳原子，其中在芳基部分上任选被卤素、含1-3个碳原子的烷基和/或烷氧基取代，
-符号Z彼此相同或者不同，各自表示羟基或烷氧基，
-符号Poa彼此相同或者不同，各自表示聚氧化烯醚基团；
-m是大于或等于0的整数或分数；
-n是大于或等于2的整数或分数，并且可任选地等于0，条件是，当n等于0时，两个R″基团是氢原子；
-o是大于或等于1的整数或分数，和
-q是大于或等于0的整数或分数。
5.权利要求4的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于：
-m和n为2至200；
-o为1至50；和
-q为0至10。
6.权利要求4的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于-R′-Poa基团选自下述基团：
-(CH2)3-O-(CH2CH2-O)m-CH3；-(CH2)2-O-(CH2CH2-O)m-CH3；
-(CH2)3-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3和
-(CH2)2-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3；
其中m≤14。
7.权利要求1-2中任一项的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于POS(B)是下述平均通式(II)的基本上线性的无规、序列或嵌段共聚物：
它可任选地包括式RSiO3/2(T)的单元，
在该式中：
-x′是大于或等于2的整数或分数，它可任选地等于0；
-y′是大于或等于0的整数或分数；
-符号R′2和R″2彼此相同或者不同，各自表示：
·任选地被至少一个卤素取代的含1-8个碳原子的直链或支链烷基，
·含5至8个环碳原子的任选取代的环烷基，
·含6至12个碳原子的任选取代的芳基，和/或
·芳烷基，其烷基部分具有5至14个碳原子且芳基部分具有6至12个碳原子，其中在芳基部分上任选被取代，
条件是，当x′＝0时，两个R″2基团对应于-OH。
8.权利要求1-2之一的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于POS(B)是下述平均通式(III)的α，ω-双(羟基)聚二甲基硅氧烷：
Figure C200480013072C00042
其中f大于或等于0。
9.权利要求1或2的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于脱氢缩合催化剂(C)是基于铂、硼、铑、钯、锡或铱的金属配合物。
10.权利要求9的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于当脱氢缩合催化剂(C)基于锡或基于铂时，POS(A)和POS(B)的比例的确定要使得比例r1＝POS(A)中SiH单元的数目/POS(B)中SiOH单元的数目为0.5至5。
11.权利要求9的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于催化剂(C)选自下述催化剂：
二月桂酸二丁基锡、Karstedt催化剂和下式(IV)的铱催化剂：
Figure C200480013072C00051
12.权利要求1或2的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于电解质盐(D)由下述物质组成：
-选自下述的阳离子：金属阳离子、铵离子、脒鎓离子和胍鎓离子；和
-选自下述的阴离子：氯根离子、溴根离子、碘根离子、高氯酸根离子、硫氰酸根离子、四氟硼酸根离子、硝酸根离子、AsF6-、PF6-、硬脂基磺酸根离子、辛基磺酸根离子、十二烷基苯磺酸根离子、R4SO3 -、(R4SO2)(R5SO2)N-和(R4SO2)(R5SO2)(R6SO2)C-；在每一化学式中，R2、R5和R6基团相同或者不同，且表示吸电子基团。
13.权利要求12的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于R4、R5和R6基团是全氟芳基或全氟烷基吸电子基团，其中全氟烷基包括1-6个碳原子。
14.权利要求12的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于电解质盐(D)包括选自Chem.& Eng.News，vol.63，No.5，26，1985年2月4日的周期表第1和2族的碱金属和碱土金属中的金属阳离子。
15.权利要求14的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于电解质盐(D)包括锂的金属阳离子。
16.权利要求15的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于电解质盐(D)的用量的确定要使得O/Li的摩尔比为15至40。
17.权利要求1、2、15或16的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于电解质盐(D)选自下述化合物：LiClO4、LiBF4、LiPF6、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2和这些化合物的混合物。
18.权利要求12的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于金属阳离子选自过渡金属或钙。
19.权利要求18的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于金属阳离子选自锰、铁、钴、镍、铜、锌和银。
20.权利要求1-2中任一项的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于它包括有机电解质(E)。
21.权利要求20的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于有机电解质(E)选自下述化合物：碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸乙基甲酯、γ-丁内酯、1，3-二氧戊环、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、二甲亚砜和聚乙二醇二甲醚。
22.权利要求4的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于在符号R和R″的定义中，当为任选地被至少一个卤素取代的直链或支链烷基时，所述卤素是氟。
23.权利要求4的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于在符号R和R″的定义中，当为任选地被至少一个卤素取代的直链或支链烷基时，所述烷基选自甲基、乙基、丙基、辛基和3，3，3-三氟丙基。
24.权利要求4的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于，符号Poa表示聚氧乙烯醚和/或聚氧丙烯醚基团。
25.权利要求7的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于在符号R′2和R″2的定义中，当为任选地被至少一个卤素取代的直链或支链烷基时，所述卤素是氟。
26.权利要求7的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于在符号R′2和R″2的定义中，当为任选地被至少一个卤素取代的直链或支链烷基时，所述烷基选自甲基、乙基、丙基、辛基和3，3，3-三氟丙基。
27.权利要求8的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于0≤f≤200。
28.权利要求10的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于当脱氢缩合催化剂(C)基于锡或基于铂时，POS(A)和POS(B)的比例的确定要使得比例r1＝POS(A)中SiH单元的数目/POS(B)中SiOH单元的数目为0.9至2.1。
29.权利要求16的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于O/Li的摩尔比为20至25。
30.权利要求12的通过脱氢缩合可聚合和/或交联的用于电池电解质的组合物，其特征在于所述阴离子是三氟甲磺酸根离子。
31.通过脱氢缩合法来聚合和/或交联权利要求1-30之一的可聚合和/或交联的组合物而获得的用于电池的聚合物电解质，该脱氢缩合任选地被热活化。
32.一种聚合物电池，它包括置于阳极和阴极之间的权利要求31的聚合物电解质。
33.权利要求32的聚合物电池，其特征在于阴极的至少一种成分选自下述化合物：锂金属、锂合金、含锂插入物的无机材料和含锂插入物的碳酸盐材料。
34.权利要求32或33的聚合物电池在同步卫星或电和混合机动车中的用途。
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