CN107710491A - 聚合物电解质和包含其的电化学装置 - Google Patents

聚合物电解质和包含其的电化学装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107710491A
CN107710491A CN201680036304.0A CN201680036304A CN107710491A CN 107710491 A CN107710491 A CN 107710491A CN 201680036304 A CN201680036304 A CN 201680036304A CN 107710491 A CN107710491 A CN 107710491A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polymer dielectric
group
polymer
fluorination
salt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201680036304.0A
Other languages
English (en)
Inventor
O.比西纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rhodia Operations SAS
Original Assignee
Rhodia Operations SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Operations SAS filed Critical Rhodia Operations SAS
Publication of CN107710491A publication Critical patent/CN107710491A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
    • H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
    • H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/46—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing polyether sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
    • G02F1/1523—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
    • G02F1/1525—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material characterised by a particular ion transporting layer, e.g. electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/54—Electrolytes
    • H01G11/56—Solid electrolytes, e.g. gels; Additives therein
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F2001/164—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect the electrolyte is made of polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0025—Organic electrolyte
    • H01M2300/0045—Room temperature molten salts comprising at least one organic ion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0065—Solid electrolytes
    • H01M2300/0082—Organic polymers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明涉及一种聚合物电解质，该聚合物电解质包含带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物、至少一种氟化的盐和溶剂，相对于该带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物、该氟化的盐以及该溶剂的总重量，所述溶剂占按重量计在10％与60％之间，并且所述溶剂包含至少一种聚醚溶剂。此外，本发明还涉及一种用于生产所述聚合物电解质的方法并且涉及其作为电解质在电化学装置中、特别地作为电解质在电池中或在电子显示装置中、特别地电化学装置中的用途。

Description

聚合物电解质和包含其的电化学装置
技术领域
本发明涉及用于电化学应用中的材料的领域。更确切地，本发明涉及一种可以用作电解质的新型聚合物材料。
现有技术
在电池的非常动态的技术领域中，研究工作中的一部分集中于改进构成电解质的材料的特性。
聚合物电解质已经显示出优势，特别是就安全性而言。聚氧乙烯聚合物电解质是特别地已知的。然而，这些聚合物具有以下缺点：具有相对低的电导率，特别是在环境温度或在低温下。为了解决这一问题，带有聚氧乙烯基团的聚有机硅氧烷(或更熟悉地硅酮)的聚合物电解质已经在国际专利申请WO 2004/091033、WO 2004/090037和WO 2004/090038中提出。然而，应注意这些新材料仍具有相对低的离子电导率：实例描述了在25℃下在10-4与5.10-6西门子/cm之间的离子电导率。
在此上下文中，诸位发明人已经试图改进这些材料。希望拥有具有大于10-4西门子/cm的离子电导率的聚合物材料。优选地，这种材料的电导率在环境温度、或者甚至在低温下是高的。此外，这种材料可以有利地具有以下特性中的一个或多个：
-这种材料具有在离子电导率方面以及在机械特性方面二者的良好特性。
-这种材料是透明的。
-这种材料容易地并且廉价地生产。
发明内容
本发明的主题是一种聚合物电解质，该聚合物电解质包含带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物、至少一种氟化的盐和溶剂，相对于该带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物、该氟化的盐以及该溶剂的总重量，所述溶剂占按重量计在10％与60％之间，并且所述溶剂包含至少一种聚醚溶剂。
此外，本发明的主题还是一种用于生产所述聚合物电解质的方法，该方法包括以下步骤：其中获得了一种前体组合物，该前体组合物包含所述硅酮聚合物的一种或多种前体、(如果需要)聚合和/或交联催化剂、所述氟化的盐和所述溶剂；然后使所述前体组合物经受聚合和/或交联处理。该前体组合物也是本发明的主题。
最后，本发明涉及所述聚合物电解质作为电解质在电化学装置中、特别地作为电解质在电池中或在电子显示装置中、特别地电化学装置中的用途。
具体实施方式
在以下说明中，表述“在…与…之间”应理解为包括所提及的限制值。
本发明的主题是一种可以被用作电解质的聚合物材料。这种材料包含至少一种带有聚氧醚侧基的硅酮聚合物、氟化的盐和溶剂。
在本发明中，表述“带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物”是指如在国际专利申请WO2004/091033、WO 2004/090037和WO 2004/090038中具体地描述的聚合物。根据本发明的硅酮聚合物可以被定义为包含聚氧化烯醚官能团、具有至少一个直接键合到硅原子上的侧基的聚有机硅氧烷(或POS)聚合物。表述“侧基(pending group)”是指在聚合物主链上作为侧基(side group)出现的基团并且不是在聚合物主链自身中的基团。
所述包含聚氧化烯醚官能团的基团可以通过通式-R-POA表示，其中：
-R表示化学键或包含从1至50个碳原子的基团；
-POA表示聚氧化烯醚基团，优选地选自下组，该组由以下各项组成：聚氧乙烯醚基团和聚氧丙烯醚基团。
在该聚氧化烯醚官能团中的氧化烯单位数可以是在1与40之间、优选地在2与20之间、更优选地在3与15之间、并且甚至更优选地在5与12之间。所述包含聚氧化烯醚官能团的基团可以特别地选自下组，该组由以下各项组成：
-(CH2)3-O-(CH2CH2-O)m-CH3，
-(CH2)2-O-(CH2CH2-O)m-CH3，
-(CH2)3-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3，
-(CH2)2-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3，
m表示在1与40之间、优选地在2与20之间、更优选地在3与15之间、并且甚至更优选地在5与12之间的整数。
该硅酮聚合物可以任选地带有直接键合到硅原子上的其他官能团。这个或这些基团可以独立地选自下组，该组由以下各项组成：氢原子、羟基、直链或支链的C1至C8烷基、直链或支链的C1至C8烯基、C5至C8环烷基、C6至C12芳基、以及(C6至C12)芳基(C1至C8)烷基，每个烷基、烯基、环烷基和芳基有可能是未取代的或被卤素原子、被C1至C4烷基、被C1至C4烷氧基和/或被羟基取代一次或多次。
根据一个实施例，本发明的硅聚合物可以是包含以下特征(motif)的统计或嵌段共聚物：
其中，R和POA具有如以上定义的含义，R’表示氢原子、羟基、直链或支链的C1至C8烷基、直链或支链的C1至C8烯基、C5至C8环烷基、C6至C12芳基、以及(C6至C12)芳基(C1至C8)烷基，每个烷基、烯基、环烷基和芳基有可能是未取代的或被卤素原子、被C1至C4烷基、被C1至C4烷氧基和/或被羟基取代一次或多次，p是在1与200之间的数并且n是在1与100之间的数。
根据本发明的硅酮聚合物优选地通过聚合和/或交联初始组合物(被称为“前体组合物”)获得，该初始组合物包含所述硅酮聚合物的一种或多种前体以及，如果需要，聚合和/或交联催化剂。
根据第一实施例，根据本发明的硅酮聚合物优选地通过在氢化硅烷化(Si-H)的基团与不饱和基团之间的氢化硅烷化反应获得。根据此实施例，该前体组合物包含至少一种聚有机硅氧烷A、至少一种聚有机硅氧烷B、以及至少一种氢化硅烷化催化剂，该至少一种聚有机硅氧烷A除聚氧化烯醚基团之外每分子还包含至少两个键合到硅上的C2至C6烯基，该至少一种聚有机硅氧烷B每分子包含至少两个键合到硅上的氢原子。在已知用于引发氢化硅烷化反应的催化剂中，可以提及基于铂的、基于钌的或基于铑的催化剂。
根据第二实施例，根据本发明的硅酮聚合物优选地通过在氢化硅烷化(Si-H)的基团与羟基化(Si-OH)的基团之间的脱氢缩合反应获得。根据此实施例，该前体组合物包含至少一种聚有机硅氧烷A、至少一种聚有机硅氧烷B、以及至少一种脱氢缩合催化剂，该至少一种聚有机硅氧烷A除聚氧化烯醚基团之外每分子还包含至少两个键合到硅上的氢原子，该至少一种聚有机硅氧烷B每分子包含至少两个直接键合到硅上的羟基-OH。在已知用于引发脱氢缩合反应的催化剂中，可以提及基于铑的、基于铂的、基于钯的、基于钚的和基于铱的催化剂，基于碱的催化剂，基于胺的催化剂，基于胶体镍的催化剂、基于硼的催化剂以及基于锡的催化剂。
根据第三实施例，根据本发明的硅酮聚合物优选地通过环氧官能团之间的阳离子聚合和/或缩合反应获得。根据此实施例，该前体组合物包含至少一种聚有机硅氧烷A和至少一种阳离子光引发剂，该至少一种聚有机硅氧烷A除聚氧化烯醚基团之外每分子还包含至少两个含有环氧官能团的基团。在已知用于引发所述聚合或交联反应的阳离子光引发剂中，可以提及鎓硼酸盐、特别地碘鎓硼酸盐、以及有机金属盐的硼酸盐。
该硅酮聚醚可以占为本发明的主题的聚合物电解质的总重量的按重量计在10％与90％之间、更优选地在20％与80％之间、并且甚至更优选地在35％与70％之间。
此外，在根据本发明的聚合物电解质中，聚氧醚侧基中的氧原子的摩尔数与该氟化的盐的摩尔数之间的比率可以优选地是在15与50之间、并且甚至更优选地在15与45之间。
根据本发明的聚合物电解质还包含至少一种氟化的盐。根据本发明的电解质可以含有单一的氟化的盐。然而，不排除在本发明的上下文中使用由不同的阴离子和/或不同的阳离子组成的几种氟化的盐的混合物。该氟化的盐可以由氟化的单阴离子或聚阴离子以及一种或多种阳离子组成。该一种或多种阳离子可以彼此独立地选自金属阳离子和有机阳离子。作为金属阳离子，可以优选地提及碱金属阳离子、碱土金属阳离子以及d区元素的阳离子。作为有机阳离子，可以提及咪唑鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、胍鎓阳离子、铵阳离子和磷鎓阳离子。根据一个优选的实施例，该氟化的盐包含至少一种碱金属阳离子、优先地至少一种锂或钠阳离子、并且更优先地至少一种锂阳离子。所述氟化的盐可以是氟化的锂盐或氟化的钠盐、优选地氟化的锂盐。
在可以在本发明中使用的氟化的阴离子中，氟化的磺酰亚胺阴离子可以是有利的。该氟化的阴离子可以具体地选自具有以下通式的阴离子：
(Ea-SO2)N-R
其中：
-Ea表示氟原子或优选地具有从1至10个碳原子的基团，该基团选自氟烷基、全氟烷基和氟烯基，
-R表示取代基。
根据第一实施例，R表示氢原子。
根据第二实施例，R表示直链或支链的、环状或非环状的优选地具有从1至10个碳原子的基于烃的基团，该基团可以任选地带有一个或多个不饱和度，并且该基团任选地被卤素原子或被腈官能团取代一次或多次。
根据第三实施例，R表示亚磺酸根基团。特别地，R可以表示基团-SO2-Ea，Ea是如以上定义的。在这种情况下，该氟化的阴离子可以是对称的，即，这样该阴离子的两个Ea基团是相同的，或者是不对称的，即，这样该阴离子的两个Ea基团是不同的。此外，R可以表示基团-SO2-R’，R’表示直链或支链的、环状或非环状的优选地具有从1至10个碳原子的基于烃的基团，该基团任选地被卤素原子取代一次或多次并且该基团可以任选地带有一个或多个不饱和度。特别地，R’可以包含乙烯基或烯丙基。此外，R可以表示基团-SO2-N-R’，R’是如以上定义的或者另外R’表示磺酸根官能团SO3 -。
根据第四实施例，R表示羰基。R可以特别地通过式–CO-R’表示，R’是如以上定义的。
可以在本发明中使用的氟化的阴离子可以有利地选自下组，该组由以下各项组成：
-CF3SO2N-SO2CF3，
-CF3SO2N-SO2F，
-FSO2N-SO2F，和
-CF3SO2N-SO2N-SO2CF3。
可以在本发明中使用的氟化的阴离子还可以选自下组，该组由以下各项组成：PF6 -、BF6 -、AsF6 -、氟烷基硼酸根、氟烷基磷酸根和氟烷基磺酸根，特别地CF3SO3 -。
根据一个具体的实施例，在本发明中的该氟化的阴离子具有能够与带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物反应的官能团。例如，当根据本发明的硅酮聚合物通过环氧官能团之间的阳离子聚合和/或缩合反应获得时，在本发明中的该氟化的阴离子可以具有至少一个环氧官能团。
总体上，根据本发明的氟化的盐可以通过以下总式描述：
An-M1l+ (m)M2p+ ((n-m*l)/p)
其中：
-A表示氟化的阴离子；
-M1和M2表示阳离子；
-n、l和p，在1与5之间独立地选择，分别表示该氟化的阴离子、该阳离子M1和该阳离子M2的电荷；
-m，在1与2之间选择，表示该阳离子M1的化学计量。
该氟化的阴离子A和这些阳离子M1和M2可以是如以上优先描述的。
可以在本发明中使用的氟化的盐可以有利地选自下组，该组由以下各项组成：具有式(CF3SO2)2NLi的双(三氟甲烷磺酰基)酰亚胺锂(通常表示为LiTFSI)以及具有式(F-SO2)2NLi的双(氟磺酰基)酰亚胺锂(通常表示为LiFSI)。
此外，不排除在本发明中使用的氟化的盐呈包含氟化的盐以及与所述氟化的盐形成低共熔混合物的有机化合物的低共熔混合物的形式。
该氟化的盐可以占为本发明的主题的聚合物电解质的总重量的按重量计在30％与80％之间、更优选地在35％与70％之间、并且甚至更优选地在40％与60％之间。
根据本发明的聚合物电解质还包含溶剂。相对于该带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物、该氟化的盐和该溶剂的总重量，所述溶剂占按重量计在10％与60％之间。优选地，所述溶剂占按重量计在20％与50％之间、更优选地在25％与45％之间。在根据本发明的聚合物电解质中需要的溶剂的量的选择有利地使得有可能获得具有良好的离子电导率的材料。
所述溶剂包含至少一种聚醚溶剂。在本披露中，表述“聚醚溶剂”表示二甲醚单乙烯和聚乙烯化合物，(低聚)硅氧烷聚醚化合物、以及具有选自C2-6烷基和卤化的或未卤化的酯基的链终端的聚醚化合物，例如CF3COO-、HCF2COO-、HCF2CF2COO-、CF3CF2CF2COO-、和ClCF2COO-。根据本发明的溶剂可以选自下组，该组由以下各项组成：二甲氧基乙烷(DME)、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、(低聚)硅氧烷聚醚化合物、全氟聚醚(PFPE)、以及其以任何比例的混合物。在这些(低聚)硅氧烷聚醚化合物中，给予优选的是具有至少一个直接键合到硅原子上的基团、包含聚氧化烯醚官能团的聚有机硅氧烷化合物，其总分子量是小于或等于1500g/mol、优选地小于或等于800g/mol。优选地，该聚有机硅氧烷化合物是二有机硅氧烷，并且该溶剂可以选自具有下式的化合物：
其中-R-POA表示包含如以上定义的聚氧化烯醚官能团的基团。
根据本发明的溶剂可以是聚醚溶剂、几种聚醚溶剂的混合物、或者一种或多种聚醚溶剂与其他有机或无机溶剂的混合物。
此外，为本发明的主题的聚合物电解质可以包含一种或多种添加剂。所使用的添加剂可以具有有机的、无机的或混合性质。
为本发明的主题的聚合物电解质可以包含一种或多种质地剂(texturingagent)。在以下披露内容中，表述“质地剂”表示能够改变材料的机械特性的试剂，并且包括例如流化剂、胶凝剂和固化剂。所述质地剂可以是聚合物。它可以选自下组，该组由以下各项组成：聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，氟聚合物，例如PVDF(聚偏二氟乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、全氟聚醚(PFPE)以及其共聚物，例如PVDF-HFP(聚偏二氟乙烯-六氟丙烯)共聚物，聚(甲基)丙烯酸酯，例如PMMA(聚丙烯酸甲酯)，多糖或其衍生物，例如纤维素、纤维素乙酸酯、木质素和瓜尔胶、明胶以及一维、二维或三维聚硅氧烷。所述质地剂可以是惰性的或者另外它可以含有可以与该介质中的一种或多种化合物相互作用的残基和/或化学官能团。该质地剂可以呈液体或固体形式。当该质地剂是固体添加剂时，该固体添加剂的尺寸可以在从几纳米至几百微米范围内。典型地，该一种或多种质地剂可以占为本发明的主题的聚合物电解质的总重量的按重量计在0.1％与60％之间、更优选地在10％与60％之间、并且甚至更优选地在30％与50％之间。
为本发明的主题的聚合物电解质可以进一步包含固体增塑剂。琥珀腈(SCN)可以用作固体增塑剂，如在M.Echeverri等人(“Ionic conductivity in Relation to TernaryPhase Diagram of Poly(ethylene oxide),Succinonitrile and Lithium Bis(trifluoromethane)sulfonimide Blends[关于聚(氧化乙烯)、琥珀腈和双(三氟甲烷)磺酰亚胺锂共混物的三元相图的离子电导率]”，Macromolecules[大分子]，2012年，45，6068-6077)的科技出版物中披露的。可替代地，固体增塑剂可以选自氟-酰胺化合物。在此文中，表述“氟-酰胺化合物”是指具有至少一个酰胺官能团和至少一个氟原子的化合物。可以提及例如N-甲基-三氟乙酰胺、N-甲基-三氟磺酰胺、N,N’-双(三氟乙酰胺)乙烷-1,2-二胺和N,N’-双(三氟磺酰胺)乙烷-1,2-二胺。
此外，为本发明的主题的聚合物电解质可以包含一种或多种矿物填充剂。所述矿物填充剂可以选自下组，该组由以下各项组成：亲水性二氧化硅，疏水性二氧化硅，特别地气相二氧化硅，氧化铝，硅酸盐，例如云母，金属氧化物，氢氧化物，磷酸盐，硫化物，硝酸盐和碳酸盐，例如像氧化铈、稀土氧化物、氧化锌、氧化钛、氧化锡、氧化铟锡以及其混合物。该矿物填充剂的尺寸可以在从几纳米至几百微米范围内。优选地，包含在根据本发明的聚合物电解质中的矿物填充剂是纳米填充剂。这有利地使得有可能获得具有更好的机械特性并且任选地是透明的材料。典型地，该一种或多种矿物填充剂可以占为本发明的主题的聚合物电解质的总重量的按重量计在0.1％与60％之间。当它是纳米填充剂的问题时，这些纳米填充剂可以更优先地占该聚合物电解质的总重量的按重量计在0.1％与10％之间。当它是更大尺寸的填充剂的问题时，它们可以更优先地占该聚合物电解质的总重量的按重量计在10％与60％之间。
优选地，为本发明的主题的聚合物电解质可以包含与一种或多种矿物填充剂结合的一种或多种质地剂。
其他类型的添加剂可以包括在为本发明的主题的聚合物电解质中。然而，优选的是相对于为本发明的主题的聚合物电解质的总重量，存在于该电解质中的添加剂的总量占按重量计最多70％、更优选地在0％与50％之间、并且甚至更优选地在0％与40％之间。
这些添加剂可以特别地选自在电池电解质中常规使用的添加剂，例如SEI控制添加剂、碳酸单氟亚乙酯、碳酸二氟亚乙酯。颜料也可以用作添加剂，特别地当根据本发明的电解质旨在在电化学装置中使用时。
用于生产聚合物电解质的方法也是本发明的主题。此方法包括以下步骤：
-获得包含所述硅酮聚合物的一种或多种前体、如果需要聚合和/或交联催化剂、所述氟化的盐和所述溶剂的前体组合物；然后
-使所述前体组合物经受聚合和/或交联处理。
可替代地，用于生产聚合物电解质的方法包括以下步骤：
-获得包含所述硅酮聚合物的一种或多种前体、如果需要聚合和/或交联催化剂、和所述氟化的盐的前体组合物；
-使所述前体组合物经受聚合和/或交联处理以便获得所述硅酮聚合物；
-用该溶剂浸渍所述硅酮聚合物。
为了获得根据一个或另一个实施例的前体组合物，可以将各种化合物混合在适当的装置中。如果需要，该一种或多种添加剂可以在制备所述前体混合物的任何步骤中、但优选地在该聚合和/或交联处理之前加入。
根据本发明的聚合物电解质通过使所述前体组合物经受聚合和/或交联处理来获得。这一处理可以由本领域的技术人员根据所选择的可聚合的和/或可交联的化合物选择。该聚合和/或交联处理可以选自下组，该组由以下各项组成：热处理、光化学处理(特别地UV处理)、用电子束或用放射性元素束的处理、化学处理、以及这些处理的组合。
根据第一优选的实施例，根据本发明的硅酮聚合物通过在氢化硅烷化(Si-H)的基团与不饱和基团之间的氢化硅烷化反应获得。该聚合和/或交联处理由热处理组成。
根据第二实施例，根据本发明的硅酮聚合物通过在氢化硅烷化(Si-H)的基团与羟基化(Si-OH)的基团之间的脱氢缩合反应获得。该聚合和/或交联处理由热处理组成。
根据第三实施例，根据本发明的硅酮聚合物优选地通过环氧官能团之间的阳离子聚合和/或缩合反应获得。该聚合和/或交联处理由光化学处理组成。
再一个优选的实施例由光化学处理组成，这种类型的处理有利地不需要金属催化剂。该处理有利地由借助于UV灯环氧官能团和存在于该硅酮聚合物前体组合物中的至少一种光引发剂在UV下的交联组成。最广泛使用的UV灯是中压或低压汞灯。这些光引发剂可以典型地是碘鎓或硫鎓衍生物，它们在UV照射下在引发该聚合反应的酸中分解。
在进行该处理步骤之前，该前体组合物可以是成形的。该成形步骤可以例如由沉积在支持物上以便获得膜的步骤组成。为了获得呈自支撑膜的形式的电解质，该支持物可以是惰性衬底。可替代地，为了获得呈涂层的形式的电解质，所述支持物可以是预配制的电极。可替代地，该前体组合物可以沉积在或注入到模具或装置中。
根据本发明的制备方法还可以包括一个或多个后处理步骤。特别地，所述方法可以包括老化步骤，也称为终止或熟化步骤。该老化处理可以由热处理或另外在控制的温度和湿度条件下的暂停时间组成。
总体上，该用于生产根据本发明的聚合物电解质的方法可以在具有控制的湿度(hygrometry)的室内进行。所有的原料优选地具有控制的含水量。
该生产方法可以是连续的或分批的。在分批模式中，根据本发明的电解质可以根据常规方法分批生产。然而，对于大规模生产，可以设想连续生产工艺。该工艺的每个步骤(特别地制备该前体组合物的步骤、成形的步骤以及聚合和/或缩合和交联处理的步骤)可以独立地连续或非连续进行。例如，该前体组合物的制备可以在工业上借助于挤出机或静态混合器进行，然后该膜形成可以通过层压或浸渍获得，并且该聚合和/或交联处理可以由在工业灯下穿过或通过加热炉最终获得。
借助于这种生产工艺获得的产物是可以有利地用作电解质的聚合物材料。确实，这种材料具有在20℃下有利地大于10-5、优先地大于10-4并且甚至更优先地大于10-3西门子/cm的离子电导率。优选地，离子电导率是在20℃下在5.10-4与10-2西门子/cm之间。此外，该材料可以有利地具有在0℃下大于10-6、优先地大于10-5西门子/cm的离子电导率。此外，该材料可以有利地具有在40℃下大于5.10-4西门子/cm的离子电导率。离子电导率可以通过复阻抗光谱技术测量，这使得有可能测量固体材料的电阻和容量。对此，将样品保持在连接到阻抗计上的两个金属电极之间，这使得有可能进行该测量。在受控的温度下进行这些测量。此外，根据本发明获得的材料有利地是电化学稳定的。
此外，所获得的材料可以有利地是固体。在以下披露内容中，表述“固体”具体地表示具有至少1MPa的杨氏模量的材料。该材料的杨氏模量可以由通过动态力学分析获得的该材料的应力/应变曲线计算出来。该电解质因此可以有利地是自支撑的或独立的膜，即，该电解质可以存在并且进行处理而无支持物，不同于例如涂层或被注入多孔支持物中的凝胶。特别地可以使用它而没有额外的隔膜。然而，不排除在本发明中与隔膜一起、例如与织造或非织造的和/或微孔的隔膜一起使用该材料。
根据一个优选的实施例，根据本发明的聚合物电解质可以呈膜的形式，其厚度可以是在1μm(微米)与1mm之间、优选地在1μm与100μm之间、并且更优选地在1μm与40μm之间。有利地，该膜的厚度可以遍及其整个表面面积是均匀的。在本披露中，表述“均匀的”表示小于或等于50％、优选地小于或等于20％的膜的厚度的变化。该膜的表面面积可以是大于25cm2、或者甚至大于100cm2，在连续生产的情况下直到几百平方米。
根据一个特别有利的实施例，根据本发明的聚合物电解质是透明的。在这种情况下，该电解质优选地不含有可能损害该产物的透明度的添加剂。
本发明有利地提供具有强电导率和良好机械特性二者的电解质材料。此外，该材料易于生产并且是廉价的。
根据本发明的聚合物电解质可以有利地在电化学装置中、并且更特别地在电子显示装置中或在能量储存和释放装置中用作电解质。根据本发明的聚合物电解质可以例如在以下电化学装置之一中被用作电解质：
-电致变色装置：车窗或房屋中的窗户、护目镜、眼镜等，
-电致变色平面屏幕：电视、平板、智能手机、连接设备等，
-二次锂电池，锂-硫型电池、锂-空气电池、钠电池等，
-超级电容器，特别地使用电解质的双层超级电容器；
-能量产生器，如有机类型的太阳能电池板(以简称OPV已知)。
本发明的主题是一种包含阳极、阴极以及如以上定义的聚合物电解质的电池。有利地，这种电池不含有额外的隔膜。然而，在本发明中不排除含有隔膜、例如具有织造或非织造和/或微孔隔膜的电池。该阴极必须重新配制以便与该电解质相容。此外，根据本发明的聚合物电解质可以是该阳极和/或该阴极的组合物的一部分。
本发明的主题还是一种包含至少一种如以上定义的聚合物电解质的电子显示装置、特别地电致变色装置。这种使用通过以下事实成为可能：根据本发明的聚合物电解质可以有利地是透明的。
本发明现在将借助于以下给出的实例通过对本发明的非限制性说明进行描述。
实例
步骤a：合成硅酮聚合物MD32D(OE) 27D(VCMX)23T0.7M
将70.4g的二甲苯和32mg的Karstedt铂引入到250ml的反应器内(夹套式，配备有搅拌器)。该反应介质在搅拌下并且在氮气氛下被加热到T＝80℃的温度。当达到80℃的温度时，通过在1.5小时的过程中连续试运行加入以下试剂：
-70.26g(0.166mol)的来自油脂株式会社(NOF Corporation)公司的MA300烯丙基聚醚；
-40.20g(0.008mol的产物，即0.40SiH单元)的带有SiH官能团的硅酮油，具有结构MD’50D25M。
通过1H NMR的分析使得有可能监测反应进程。当这些硅烷SiH官能团的转化度达到40％时，加入44.60g(0.36mol)的乙烯基环己烷氧化物。将该反应在86℃在搅拌下静置2小时，以便具有100％的转化度。
在返回至环境温度后，用二甲苯稀释该反应介质。加入碳黑并且将整个混合物搅拌一小时。然后在上过滤该介质。在110℃并且在1毫巴下在旋转蒸发器中的蒸发使得有可能去除挥发性化合物。获得了145g的呈粘性油状物形式的具有平均结构MD32D(OE) 27D(VCMX)23T0.7M的所希望的硅酮聚合物，又称为聚有机硅氧烷。
在本文中，M＝(CH3)3SiO1/2，D＝(CH3)2SiO2/2，D(OE)＝(CH3)R1SiO2/2，D(VCMX)＝(CH3)R2SiO2/2，D’＝(CH3)HSiO2/2和T＝(CH3)SiO3/2，其中
R1＝-(CH2)3-O-(CH2CH2O)8-9-CH3
步骤b：用锂盐配制
将在前述步骤中获得的硅酮聚合物(7.0g)、LiTFSI(1.95g)和三甘醇二甲醚(6g)在环境温度下均匀化。然后加入PVDF(5g)并且将整个混合物静置以搅拌一小时。
将0.37g的催化体系(4-异丙基-4’-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼烷(22g)、1-氯-4-丙氧基噻吨酮(4mg)和甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯(80mg)在77.9g的双[2-(3,4-环氧环己基)乙基]四甲基二硅氧烷的溶液中的混合物)加入到预先制备的硅酮聚合物、LiTFSI以及三甘醇二甲醚的混合物中。
步骤c：制剂的成形
将在步骤b中获得的制剂放置在30μm厚的铝片上，并且然后使用BYK自动涂膜器铺展。计量器使得有可能设置该制剂的高度为200μm。由此获得具有恒定厚度的非交联膜。
步骤d：交联
使用配备有具有100W功率的中压汞灯的LumenDynamicsS1000装置在UV照射下进行交联。该灯被放置在该膜上方50cm的高度处。该照射以满功率维持2分钟。
步骤e：电阻率的测量
电阻率测量用由输力强(SOLARTRON)销售的阻抗/增益-相位分析仪(Impedance/Gain-Phase Analyzer)S1 1260装置进行。测量频率范围是在每点10Hz的变化下从1Hz至1MHz。测量池具有S＝0.196cm2的表面面积。在T＝23℃的温度下将该样品放置在两个电极之间并且经受如以上定义的分析方案。所测量的电导率测量为5.10-4S/cm。
步骤f：机械特性的测量
使用叠加的膜通过压缩进行所获得的膜的坚固性的测量，以便获得具有大于1mm的厚度的测试样品。使用具有在5mm与15mm之间的直径的打孔器切割这些圆柱形测试样品。通过动态力学分析在Rheometrics RSA 2装置上进行这些测试，该装置使得有可能施加正弦应变并且测量相应的力。所测量的模量与在1Hz的频率和23℃的温度下的1％的应变的应力/应变曲线相切。由此测定的该膜的杨氏模量产生7MPa的值。
步骤g：电化学稳定性的测量
电化学稳定性测量在干氩气下安装的、具有S＝1.13cm2的表面面积的密封的测量池中进行。使该膜与316不锈钢电极和锂电极接触，所述电极充当对电极和参比电极。以1mV/s的速率通过由比奥罗杰(biologic)公司销售的VMP3恒电势器相对于锂参比在4V的上限与0V的下限之间进行电势改变。以10μA的灵敏度测量电流。在所考虑的范围内没有检测到氧化或还原峰，由此反映出不存在该膜的降解。

Claims (27)

1.一种聚合物电解质，包含带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物、至少一种氟化的盐和溶剂，相对于该带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物、该氟化的盐以及该溶剂的总重量，所述溶剂占按重量计在10％与60％之间，并且所述溶剂包含至少一种聚醚溶剂。
2.根据权利要求1所述的聚合物电解质，其中该氟化的盐包含至少一种碱金属阳离子。
3.根据权利要求2所述的聚合物电解质，其中该氟化的盐包含至少一种锂或钠阳离子。
4.根据权利要求3所述的聚合物电解质，其中该氟化的盐包含至少一种锂阳离子。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的聚合物电解质，其中该氟化的盐包含至少一种选自氟化的磺酰亚胺阴离子的氟化的阴离子。
6.根据权利要求5所述的聚合物电解质，其中该氟化的盐包含至少一种选自具有以下通式的阴离子的氟化的阴离子：
(Ea-SO2)N-R
其中：
-Ea表示氟原子或优选地具有从1至10个碳原子的基团，该基团选自氟烷基、全氟烷基和氟烯基，
-R表示取代基。
7.根据权利要求5所述的聚合物电解质，其中该氟化的盐包含至少一种选自下组的氟化的阴离子，该组由以下各项组成：
-CF3SO2N-SO2CF3，
-CF3SO2N-SO2F，
-FSO2N-SO2F，和
-CF3SO2N-SO2N-SO2CF3。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的聚合物电解质，其中该溶剂选自下组，该组由以下各项组成：二甲氧基乙烷(DME)、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、(低聚)硅氧烷聚醚化合物、全氟聚醚(PFPE)、以及其以任何比例的混合物。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的聚合物电解质，其中所述包含聚氧化烯醚官能团的基团选自下组，该组由以下各项组成：
-(CH2)3-O-(CH2CH2-O)m-CH3，
-(CH2)2-O-(CH2CH2-O)m-CH3，
-(CH2)3-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3，
-(CH2)2-O-(CH(CH3)-CH2-O)m-CH3，
m表示在1与40之间、优选地在2与20之间、更优选地在3与15之间、并且甚至更优选地在5与12之间的整数。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的聚合物电解质，其中本发明的硅聚合物是包含以下特征的统计或嵌段共聚物：
其中
-R表示化学键或包含从1至50个碳原子的基团；
-POA表示聚氧化烯醚基团，优选地选自下组，该组由以下各项组成：聚氧乙烯醚基团和聚氧丙烯醚基团；
-R’表示氢原子、羟基、直链或支链的C1至C8烷基、直链或支链的C1至C8烯基、C5至C8环烷基、C6至C12芳基、以及(C6至C12)芳基(C1至C8)烷基，每个烷基、烯基、环烷基和芳基有可能是未取代的或被卤素原子、被C1至C4烷基、被C1至C4烷氧基和/或被羟基取代一次或多次；
-p是在1与200之间的数；并且
-n是在1与100之间的数。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的聚合物电解质，其中该带有聚氧化烯醚侧基的硅酮聚合物是通过环氧官能团之间的阳离子聚合和/或缩合反应获得的。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的聚合物电解质，其中该硅酮聚合物是通过在氢化硅烷化的基团与不饱和基团之间的氢化硅烷化反应获得的。
13.根据权利要求1至10中任一项所述的聚合物电解质，其中该硅酮聚合物是通过在氢化硅烷化(Si-H)的基团与羟基化(Si-OH)的基团之间的脱氢缩合反应获得的。
14.如权利要求1至13中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质包含一种或多种质地剂，所述质地剂优选地选自下组，该组由以下各项组成：聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，氟聚合物，例如PVDF(聚偏二氟乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、全氟聚醚(PFPE)以及其共聚物，例如PVDF-HFP(聚偏二氟乙烯-六氟丙烯)共聚物，聚(甲基)丙烯酸酯，例如PMMA(聚丙烯酸甲酯)，多糖或其衍生物，例如纤维素、纤维素乙酸酯、木质素和瓜尔胶、明胶以及一维、二维或三维聚硅氧烷。
15.如权利要求1至14中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质包含一种或多种矿物填充剂，所述矿物填充剂优选地选自下组，该组由以下各项组成：亲水性二氧化硅、疏水性二氧化硅，特别地气相二氧化硅，氧化铝，硅酸盐，例如云母，金属氧化物，氢氧化物，磷酸盐，硫化物，硝酸盐和碳酸盐，例如像氧化铈、稀土氧化物、氧化锌、氧化钛、氧化锡、氧化铟锡以及其混合物。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质具有至少1MPa的杨氏模量。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质具有在20℃下有利地大于10-5、优先地大于10-4并且甚至更优先地大于10-3西门子/cm的离子电导率。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质具有在0℃下大于10-6、优先地大于10-5西门子/cm的离子电导率。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质是自支撑的。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质是呈膜的形式，该膜的厚度可以是在1μm与1mm之间、优选地在1μm与150μm之间、更优选地在1μm与100μm之间、并且甚至更优选地在1μm与40μm之间。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的聚合物电解质，其中该聚合物电解质是透明的。
22.一种用于生产如权利要求1至21中任一项所述的聚合物电解质的方法，该方法包括以下步骤：
-获得包含所述硅酮聚合物的一种或多种前体、如果需要聚合和/或交联催化剂、所述氟化的盐和所述溶剂的前体组合物；然后
-使所述前体组合物经受聚合和/或交联处理。
23.一种用于生产如权利要求1至21中任一项所述的聚合物电解质的方法，该方法包括以下步骤：
-获得包含所述硅酮聚合物的一种或多种前体、如果需要聚合和/或交联催化剂、和所述氟化的盐的前体组合物；
-使所述前体组合物经受聚合和/或交联处理以便获得所述硅酮聚合物；
-用该溶剂浸渍所述硅酮聚合物。
24.一种如权利要求1至21中任一项所述的聚合物电解质的前体组合物，该前体组合物包含所述硅酮聚合物的一种或多种前体、所述氟化的盐、所述溶剂、以及任选地聚合和/或交联催化剂。
25.如权利要求1至21中任一项所定义的聚合物电解质在电化学装置中作为电解质的用途。
26.一种电池，包含阳极、阴极以及如权利要求1至21中任一项所定义的聚合物电解质。
27.一种电子显示装置，特别地电化学装置，包含至少一种如权利要求1至21中任一项所定义的聚合物电解质。
CN201680036304.0A 2015-04-21 2016-04-20 聚合物电解质和包含其的电化学装置 Pending CN107710491A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1553549A FR3035545B1 (fr) 2015-04-21 2015-04-21 Electrolyte polymere et dispositifs electrochimiques le comprenant
FR1553549 2015-04-21
PCT/EP2016/058708 WO2016169955A1 (en) 2015-04-21 2016-04-20 Polymer electrolyte and electrochemical devices comprising same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107710491A true CN107710491A (zh) 2018-02-16

Family

ID=53274742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680036304.0A Pending CN107710491A (zh) 2015-04-21 2016-04-20 聚合物电解质和包含其的电化学装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10644351B2 (zh)
EP (1) EP3286797A1 (zh)
JP (2) JP2018513261A (zh)
KR (1) KR20170139051A (zh)
CN (1) CN107710491A (zh)
FR (1) FR3035545B1 (zh)
WO (1) WO2016169955A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112072169A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 惠州比亚迪实业有限公司 全固态电解质及其组合物与电极和全固态锂离子电池

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200084697A (ko) 2019-01-03 2020-07-13 삼성전자주식회사 실록산 화합물을 함유하는 전해액을 포함하는 리튬이차전지
EP4195346A1 (en) 2021-12-07 2023-06-14 Saft Polysiloxane based crosslinked solid electrolyte compositions and the cells comprising the same

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5037712A (en) * 1987-10-30 1991-08-06 Ultracell, Inc. Preparation of radiation cured solid electrolytes and electrochemical devices employing the same
WO1998018173A1 (en) * 1996-10-23 1998-04-30 Valence Technology, Inc. Solid electrolytes containing toughening agents and electrolytic cells produced therefrom
CN1341977A (zh) * 2000-09-05 2002-03-27 三星Sdi株式会社 锂电池
WO2004091033A2 (fr) * 2003-04-03 2004-10-21 Rhodia Chimie Composition reticulable pour electrolyte de batterie
WO2004090038A1 (fr) * 2003-04-03 2004-10-21 Rhodia Chimie Composition reticulable pour electrolyte de batterie
WO2004090037A1 (fr) * 2003-04-03 2004-10-21 Rhodia Chimie Composition reticulable pour electrolyte de batterie
CN1675792A (zh) * 2002-06-21 2005-09-28 格勒诺布尔国立综合理工学院 离子导电性增强材料及其在电极和电解质中的应用
CN103098263A (zh) * 2010-09-09 2013-05-08 加州理工学院 电化学能量存储系统和方法
CN103181016A (zh) * 2010-09-13 2013-06-26 加利福尼亚大学董事会 离子凝胶电解质、储能设备及其制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000222939A (ja) * 1998-08-05 2000-08-11 Sony Corp 電解質用組成物ならびに電解質およびその製造方法およびそれを用いた電池
WO2000025323A1 (fr) * 1998-10-28 2000-05-04 Kaneka Corporation Composition durcissable pour electrolyte polymere solide
CN100341197C (zh) * 2003-01-09 2007-10-03 三星Sdi株式会社 可再充电锂电池用的电解质和含该电解质的可再充电锂电池
KR100588475B1 (ko) * 2004-06-07 2006-06-09 한국화학연구원 폴리실록산계 화합물을 포함하는 고체 고분자 전해질 조성물
US20060008706A1 (en) * 2004-07-09 2006-01-12 Takitaro Yamaguchi Rechargeable lithium battery
KR100634382B1 (ko) * 2005-03-23 2006-10-16 한국화학연구원 환형 실록산계 화합물과 이 화합물을 가교제로 함유하는고체 고분자 전해질 조성물
JP4716009B2 (ja) * 2005-08-25 2011-07-06 信越化学工業株式会社 非水電解液並びにこれを用いた二次電池及びキャパシタ
US7914931B2 (en) * 2005-12-21 2011-03-29 Samsung Sdi Co., Ltd. Separator for rechargeable lithium battery, rechargeable lithium battery including the same, and method for preparing rechargeable lithium battery
WO2013106537A2 (en) * 2012-01-10 2013-07-18 Momentive Performance Materials, Inc. Silicone epoxy ether compositions, methods for making same and uses therefor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5037712A (en) * 1987-10-30 1991-08-06 Ultracell, Inc. Preparation of radiation cured solid electrolytes and electrochemical devices employing the same
WO1998018173A1 (en) * 1996-10-23 1998-04-30 Valence Technology, Inc. Solid electrolytes containing toughening agents and electrolytic cells produced therefrom
CN1341977A (zh) * 2000-09-05 2002-03-27 三星Sdi株式会社 锂电池
CN1675792A (zh) * 2002-06-21 2005-09-28 格勒诺布尔国立综合理工学院 离子导电性增强材料及其在电极和电解质中的应用
WO2004091033A2 (fr) * 2003-04-03 2004-10-21 Rhodia Chimie Composition reticulable pour electrolyte de batterie
WO2004090038A1 (fr) * 2003-04-03 2004-10-21 Rhodia Chimie Composition reticulable pour electrolyte de batterie
WO2004090037A1 (fr) * 2003-04-03 2004-10-21 Rhodia Chimie Composition reticulable pour electrolyte de batterie
CN103098263A (zh) * 2010-09-09 2013-05-08 加州理工学院 电化学能量存储系统和方法
CN103181016A (zh) * 2010-09-13 2013-06-26 加利福尼亚大学董事会 离子凝胶电解质、储能设备及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112072169A (zh) * 2019-06-10 2020-12-11 惠州比亚迪实业有限公司 全固态电解质及其组合物与电极和全固态锂离子电池
CN112072169B (zh) * 2019-06-10 2022-06-14 惠州比亚迪实业有限公司 全固态电解质及其组合物与电极和全固态锂离子电池

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016169955A1 (en) 2016-10-27
JP2021073329A (ja) 2021-05-13
US20180138548A1 (en) 2018-05-17
FR3035545B1 (fr) 2019-09-13
EP3286797A1 (en) 2018-02-28
KR20170139051A (ko) 2017-12-18
JP2018513261A (ja) 2018-05-24
FR3035545A1 (fr) 2016-10-28
US10644351B2 (en) 2020-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107771351A (zh) 固体聚合物电解质和包含其的电化学装置
Zhao et al. Gel polymer electrolyte based on polymethyl methacrylate matrix composited with methacrylisobutyl-polyhedral oligomeric silsesquioxane by phase inversion method
Chopade et al. Anhydrous proton conducting polymer electrolyte membranes via polymerization-induced microphase separation
Chinnam et al. Polyoctahedral silsesquioxane-nanoparticle electrolytes for lithium batteries: POSS-lithium salts and POSS-PEGs
Schauser et al. Decoupling bulk mechanics and mono-and multivalent ion transport in polymers based on metal–ligand coordination
CN106410269A (zh) 一种全固态复合型聚合物电解质及其制备方法
JP6398720B2 (ja) ポリエーテル共重合体、架橋性ポリエーテル共重合体組成物及び電解質
Sen et al. Gel–polymer electrolytes based on poly (ionic liquid)/ionic liquid networks
JP2021073329A (ja) 高分子電解質およびそれを含む電気化学デバイス
Boaretto et al. Highly conducting 3D-hybrid polymer electrolytes for lithium batteries based on siloxane networks and cross-linked organic polar interphases
CN107317049B (zh) 一种单离子导电聚合物电解质及其制备方法和用途
Zhou et al. Sulfonic acid-and lithium sulfonate-grafted poly (vinylidene fluoride) electrospun mats as ionic liquid host for electrochromic device and lithium-ion battery
JP2012018909A (ja) 電解質及び電解質膜
Świerczyński et al. Composite polymeric electrolytes from the PEODME− LiClO4− SiO2 System
Nagarkar et al. Modular self-assembly and dynamics in coordination star polymer glasses: New media for ion transport
Li et al. Helical polyurethane-initiated unique microphase separation architecture for highly efficient lithium transfer and battery performance of a poly (ethylene oxide)-based all-solid-state electrolyte
Dehghani et al. In situ dendrimer-crosslinked gel polymer electrolytes for lithium-ion batteries with high ionic conductivity and excellent electrochemical performance
Huang et al. Influence of counteranion on the properties of polymerized ionic liquids/ionic liquids proton-exchange membranes
Zain et al. The influences of ionic liquid to the properties of poly (ethylmethacrylate) based electrolyte
Dai et al. Polythiourea Superionic Conductors for Solid-State Batteries
Boroglu et al. Proton‐conducting blend membranes of crosslinked poly (vinyl alcohol)–sulfosuccinic acid ester and poly (1‐vinyl‐1, 2, 4‐triazole) for high temperature fuel cells
Genier et al. Design of a boron-containing PTHF-based solid polymer electrolyte for sodium-ion conduction with high Na+ mobility and salt dissociation
JP2001055441A (ja) イオン導電性分子、イオン導電体及びイオン導電体の製造方法
Aslan et al. Preparation, properties, and characterization of polymer electrolyte membranes based on poly (1-vinyl-1, 2, 4 triazole) and poly (styrene sulfonic acid)
Gustian et al. Proton conducting composite membranes based on poly (1-vinyl-1, 2, 4-triazole) and nitrilotri (methyl triphosphonic acid)

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180216