CN112898457A - 用于电化学装置的单离子导电聚合物 - Google Patents

用于电化学装置的单离子导电聚合物 Download PDF

Info

Publication number
CN112898457A
CN112898457A CN202011388578.0A CN202011388578A CN112898457A CN 112898457 A CN112898457 A CN 112898457A CN 202011388578 A CN202011388578 A CN 202011388578A CN 112898457 A CN112898457 A CN 112898457A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
solid
ion conducting
polymer
conducting polymer
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.)
Granted
Application number
CN202011388578.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112898457B (zh
Inventor
M·阿曼德
M·马丁内兹-伊巴涅斯
E·桑切斯迪茨
A·圣地亚哥桑切斯
H·张
U·奥特奥莱亚
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.)
Belenos Clean Power Holding AG
Original Assignee
Belenos Clean Power Holding AG
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 Belenos Clean Power Holding AG filed Critical Belenos Clean Power Holding AG
Publication of CN112898457A publication Critical patent/CN112898457A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112898457B publication Critical patent/CN112898457B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F122/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F122/36—Amides or imides
    • C08F122/40—Imides, e.g. cyclic imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34—Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/08—Anhydrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F210/00—Copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C08F210/02—Ethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/30—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups
    • C08F8/32—Introducing nitrogen atoms or nitrogen-containing groups by reaction with amines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34—Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C08F8/36—Sulfonation; Sulfation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00—Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/34—Introducing sulfur atoms or sulfur-containing groups
    • C08F8/38—Sulfohalogenation
    • 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
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M10/054—Accumulators with insertion or intercalation of metals other than lithium, e.g. with magnesium or aluminium
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/60—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of organic compounds
    • H01M4/602—Polymers
    • H01M4/606—Polymers containing aromatic main chain polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411—Organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2810/00—Chemical modification of a polymer
    • C08F2810/50—Chemical modification of a polymer wherein the polymer is a copolymer and the modification is taking place only on one or more of the monomers present in minority
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元，其中R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；m是1至5；各M+独立地选自Li+、Na+或K+；且X选自CF3、CH3或F；且所述聚合物具有350,000至1,200,000Da的平均分子量。
Figure DDA0002811570540000011

Description

用于电化学装置的单离子导电聚合物
发明领域
本发明属于储能装置，特别是锂基储能装置，更特别是电池组(battery)的领域。具体地，本发明属于离子导电聚合物和它们的用途的领域。
发明背景
电池组和其它储能装置的重要性迅速增长。下一代消费电子产品，如智能手机、平板电脑或笔记本电脑是几乎每个人生活的一部分并期望具有足够的电池组储存量以供长时间使用。此外，电动交通(e-mobility)，特别是电子驱动汽车和电动踏板车(e-scooter)的崛起需要具有高容量和合理重量的电池组。电池组技术中的当前研究围绕着新材料以改进电池组的安全性以及提高和优化体积和重量能量密度展开。
最常用的可充电电池组是Li电池组，其现今用于便携式电子产品和甚至电动汽车。Li电池组现在如此重要以致2019年诺贝尔物理学奖授予了这项技术的先驱。
锂电池组通常基于三个基本组件：两个电极——阳极和阴极，以及电解质。阳极通常基于碳，在大多数情况下基于石墨，而阴极通常基于三种基础材料之一——层状氧化物、聚阴离子或尖晶石。由于锂是高反应性金属，电解质通常是基于包含锂或其它碱金属离子的络合物的有机碳酸酯的混合物的非水性液体电解质。
这些液体非水电解质的优点是高锂离子传导率和良好的固体-电解质界面形成。但是，这些电解质也表现出显著缺点，如可挥发和可燃烧。如此，使用这些液体非水电解质的有缺陷或不适当的锂电池组成为安全隐患。除
液体电解质外，锂电池组现在也使用固体电解质构建。
可作为合适替代物的一类电解质是聚合物电解质，其在热和电化学稳定性方面可提供显著优势。另一替代物是无机固体电解质，其以降低的柔性(flexibility)为代价，提供了热稳定性更好的优点，。
一类新的聚合物电解质是单离子导电聚合物电解质。这些聚合物通常是具有聚(环氧乙烷)官能团和相联系的阴离子(tethered anion)的锂化(lithiated)的离聚物。这些电解质可表现出高氧化稳定性并支持更高的充/放电率(charge/discharge rate)。
没有单一的电解质适于所有应用。正在研究表现出先进或可调节的性质的新型电解质，特别是聚合物电解质。
发明概述
本发明涉及新型单离子导电聚合物、它们的生产和所述聚合物在电池组中的用途。该新型聚合物适合作为电解质材料并可用于可充电锂电池组的阳极或阴极。
该新型聚合物提供了一些优点，特别是调节使用所述聚合物的电极的孔隙率的可能性，因此能够控制体积能量密度。
附图简述
图1A和1B：本发明的聚合物的合成的反应方案
图2：使用本发明的聚合物的电池组的性能
发明详述
本发明涉及一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元：
Figure BDA0002811570520000031
其中R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基(alkinyl)；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；且
X选自CF3、CH3或F；
且所述聚合物具有350,000至1,200,000Da的平均分子量。
在一个特定实施方案中，本发明涉及通式(I)的固体单离子导电聚合物
Figure BDA0002811570520000032
其中R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；
n是50至5000；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；且
X选自CF3、CH3或F。
本发明的聚合物特别适用于可充电电池组，尤其是锂电池组。本发明的聚合物的一个特定优点是它们的孔隙率，其可例如基于电极制备过程中的处理进行调节。因此，该聚合物使得能够调节包含所述固体单离子导电聚合物的电池组的体积能量密度。
本发明进一步涉及包含本发明的固体单离子导电聚合物的电池组电极和包含本发明的电极或本发明的聚合物的电池组。
在进一步方面中，本发明涉及一种生产本发明的固体单离子导电聚合物的方法。
下面详细论述本发明的不同方面和实施方案。
在一个方面中，本发明涉及一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元：
Figure BDA0002811570520000041
其中R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；且
X选自CF3、CH3或F；
且所述聚合物具有350,000至1,200,000Da的平均分子量。
在一个特定实施方案中，本发明涉及通式(I)的固体单离子导电聚合物
Figure BDA0002811570520000051
其中R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；
n是50至5000；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；且
X选自CF3、CH3或F。
R1可以是H或直链或支化C1至C16烷基、烯基或炔基。
在一个优选实施方案中，R1是C1至C16直链或支化烷基。优选的C1至C16直链或支化烷基部分(moieties)包括甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、异丙基、C(CH3)3。优选地，该直链或支化烷基选自直链C1-C16烷基，优选C1C8直链或支化烷基，特别优选直链未取代C1 C8烷基。
在一些实施方案中，R1选自甲基、乙基、丙基、丁基或异丙基。在特别优选的实施方案中，R1是甲基、乙基或丙基，最优选乙基。
在一些实施方案中，m是选自1、2、3、4或5的整数。优选地，m是1、2或3。在一个特别优选的实施方案中，m是2。
在一些实施方案中，n是200至1000。在一个优选实施方案中，n是200至500。
在另一实施方案中，该固体单离子导电聚合物具有400,000至1,000,000Da的平均分子量。
X优选是卤素或含卤素的基团。在优选实施方案中，X选自CF3、CCl3、CBr3、F、Cl或Br。在特别优选的实施方案中，X选自CF3、CCl、CBr3或CI3。在一个特定实施方案中，X是CF3。
在一个具体实施方案中，本发明涉及一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元：
Figure BDA0002811570520000061
其中
R1是C8至C16烷基；
M+选自Li+或Na+；
X选自CF3、CBR3、CCl3。
在一个特定实施方案中，本发明涉及一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元：
Figure BDA0002811570520000062
其中
R1是C16烷基；
M+是Li+；
X是CF3。
本发明的固体单离子导电聚合物具有几个有利的性质。本发明的聚合物与不同的电活性材料相容。因此该聚合物适合作为电池组中的电解质，以及作为阳极或阴极的一部分。
该固体单离子导电聚合物可以本领域技术人员显而易见的几种方式生产。在一个方面中，本发明涉及一种生产根据本发明的固体单离子导电聚合物的方法。
本发明人发现，可通过将式(III)的化合物接枝到式(II)的聚合物上生产根据本发明的聚合物。生产式(I)的聚合物的替代性方法是本领域技术人员已知的。
在一个实施方案中，本发明涉及一种生产如上所述的式I的固体单离子导电聚合物的方法，其包含以下步骤：
a)提供式(II)的聚合物
Figure BDA0002811570520000071
其中
R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；且
n是85至3900；
b)使所述聚合物与式(III)的化合物反应
Figure BDA0002811570520000081
其中
m是1至5；
M+选自Li+、Na+或K+；
X选自CF3、CH3、CBR3、CCl3、F、Cl、Br、H或OH。
R1、n、M+、m和X的优选实施方案是与如上文规定的聚合物相同的优选实施方案。
用于生产根据本发明的聚合物的合适反应条件是本领域技术人员已知的。在一个非限制性实施方案中，使式(II)的聚合物与式(III)的化合物在合适的溶剂中在回流条件下反应。在一个实施方案中，所述溶剂是二甲基甲酰胺(DMF)或DMSO。一般而言，该聚合物在其中可溶的任何溶剂都是合适的。
在进一步方面中，本发明涉及包含如上文定义的固体单离子导电聚合物的电池组以及包含所述固体单离子导电聚合物的电极。
相应地，在一个实施方案中，本发明涉及包含如上所述的固体单离子导电聚合物的电极。优选地，所述电极是电池组的电极。但是，所述聚合物可用于任何种类的电极。
包含根据本发明的固体单离子导电聚合物的电极可以是任何种类的电极。在电池组中，包含所述聚合物的电极可以是阳极、阴极，或这两种电极都可包含该聚合物。
相应地，在一个实施方案中，本发明涉及一种电极，其中所述电极是阴极，其包含根据本发明的式I的固体单离子导电聚合物。在一个优选实施方案中，所述阴极包含根据本发明的聚合物、电活性材料，优选阴极电活性材料和任选的导电碳。
在另一实施方案中，本发明涉及一种电极，其中所述电极是阳极，其包含根据本发明的固体单离子导电聚合物、电活性材料，优选阳极电活性材料，和任选的导电碳。
导电碳的非限制性实例包括石墨、石墨烯和碳纳米管。
根据本发明的固体单离子导电聚合物可与基本任何电活性材料一起使用。特别地，本发明的聚合物可与任何阴极电活性材料和任何阳极电活性材料一起使用。
阴极电活性材料的非限制性实例包括锂钴氧化物、锂锰镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸锂铁、锂锰氧化物和尖晶石。
阳极电活性材料的非限制性实例包括石墨、碳纳米管、硅/碳组合物、锡/钴合金和钛酸锂。
相应地，在一个实施方案中，本发明涉及一种电极，特别是如上文定义的阴极，其中所述阴极电极材料选自锂钴氧化物、锂锰镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸锂铁、锂锰氧化物和尖晶石。
在另一实施方案中，本发明涉及一种电极，特别是如上文定义的阳极，其中所述阳极活性材料选自石墨、碳纳米管、硅/碳组合物、锡/钴合金和钛酸锂。
选择用于电极的根据本发明的聚合物的适当量是本领域技术人员显而易见的。在本发明的一些实施方案中，包含本发明的固体单离子导电聚合物的电极包含最多25重量％的本发明的聚合物。在一些实施方案中，电极包含大约最多10重量％、大约最多15重量％或大约最多20重量％的固体单离子导电聚合物。
本发明的固体单离子导电聚合物的用途不限于电池组中的电极。在一些实施方案中，本发明涉及包含本发明的固体单离子导电聚合物作为固体电解质的电池组。
本发明人意外地发现，本发明的固体单离子导电聚合物可以压延，从而能够调节该聚合物和因此电极，特别是阴极和阳极的孔隙率。因此，有可能调节使用本发明的聚合物的电极的孔隙率，从而特别允许调节使用所述电极的电池组的能量密度。
相应地，在一个实施方案中，本发明涉及包含本发明的固体单离子导电聚合物的电极或包含所述电极的电池组，其中所述电极是压延的。
可通过压延温度调节该聚合物或电极的孔隙率。本发明人发现，如果在较高温度下压延电极，电极的孔隙率较低。
相应地，在一个实施方案中，本发明涉及包含本发明的固体单离子导电聚合物的电极或包含所述电极的电池组，其中该电极在20至110℃的温度下压延。在一些实施方案中，该电极在40℃、60℃、80℃或100℃下压延。
本发明进一步涉及如上文定义的电极，其包含根据本发明的固体单离子导电聚合物，其中该电极具有最多50％的孔隙率。在特定实施方案中，该电极具有大约10％至大约50％的孔隙率。
在进一步实施方案中，本发明涉及一种用于电池组中的电解质，其包含如上文定义的固体单离子导电聚合物。
本发明还涉及一种电池组，其包含如上文定义的固体单离子导电聚合物、或至少一个如上文定义的电极或如上文定义的电解质或其组合。
在进一步方面中，本发明涉及一种生产电池组的电极(阴极或阳极)的方法，其包含以下步骤：
a)提供如上文定义的本发明的固体单离子导电聚合物
b)提供阴极或阳极电活性材料和任选的导电碳
c)合并所述聚合物和电活性材料和任选的导电碳
d)任选压延所述电极。
该电极可在上述条件下压延。在一些实施方案中，该电极在20至110℃的温度下压延。在一些实施方案中，该电极在40℃、60℃、80℃或100℃下压延。
本发明特别涉及下列编号项目：
1.一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元：
Figure BDA0002811570520000111
其中R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；且
X选自CF3、CH3或F；
且所述聚合物具有350,000至1,200,000Da的平均分子量。
2.根据项目1的固体单离子导电聚合物，其中所述聚合物具有式(I)
Figure BDA0002811570520000112
其中
R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；
n是85至3900；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；
X选自CF3、CH3、CBR3、CCl3、F、Cl、Br、H或OH。
3.项目1或2的固体单离子导电聚合物，其中R1是C1-C18直链或支化烷基。
4.项目3的固体单离子导电聚合物，其中R1是C10-C18直链或支化烷基。
5.前述任一项目的固体单离子导电聚合物，其中m是2。
6.前述任一项目的固体单离子导电聚合物，其中X是CF3。
7.项目2至6任一项的固体单离子导电聚合物，其中n是200至500。
8.前述任一项目的固体单离子导电聚合物，其中R1是C16直链烷基，m是2，M+是Li且X是CF3，且所述聚合物具有400,000Da至1,000,000Da的平均分子量。
9.一种电池组电极，其包含项目1至8任一项的固体单离子导电聚合物。
10.项目9的电极，其中所述电极是阴极，其另外包含阴极电活性材料和任选的导电碳。
11.根据项目10的电极，其中所述阴极电活性材料选自锂钴氧化物、锂锰镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸锂铁或尖晶石。
12.项目9的电极，其中所述电极是阳极，其另外包含阳极电活性材料和任选的导电碳。
13.项目12的电极，其中所述阳极电活性材料选自石墨或碳纳米管、硅(silicium)、钛酸锂或氧化锡。
14.项目12或13的电极，其中所述导电碳是石墨、石墨烯或碳纳米管。
15.根据项目9至14任一项的电极，其中所述电极包含最多25重量％的固体单离子导电聚合物。
16.根据项目15的电极，其中所述电极包含大约最多10重量％、大约最多15重量％或大约最多20重量％的固体单离子导电聚合物。
17.根据项目9至16任一项的电极，其中所述电极是压延的。
18.根据项目17的电极，其中所述电极在20至110℃的温度下压延。
19.根据项目18的电极，其中所述电极在40℃、60℃、80℃或100℃下压延。
20.根据项目9至19任一项的电极，其中所述电极具有最多50％的孔隙率。
21.根据项目20的电极，其中所述电极具有大约10％至大约50％的孔隙率。
22.一种用于电池组的电解质，其包含根据项目1至8任一项的固体单离子导电聚合物。
23.一种电池组，其包含根据项目1至8任一项的导电聚合物、至少一个根据项目9至21任一项的电极或根据权利要求22的电解质。
24.根据项目23的电池组，其中所述电池组是锂或钠电池组。
25.一种生产根据项目1至8任一项的固体单离子导电聚合物的方法，其包含以下步骤：
a)提供式(II)的聚合物
Figure BDA0002811570520000131
其中
R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；且
n是85至3900；
b)使所述聚合物在合适的条件下与式(III)的化合物反应
Figure BDA0002811570520000141
其中
m是1至5；
M+选自Li+、Na+或K+；
X选自CF3、CH3、CBR3、CCl3、F、Cl、Br、H或OH。
实施例
实施例1：通过接枝合成固体单离子导电聚合物
通过将胺封端的阴离子接枝到马来酸酐聚合物主链上来制备本发明中的聚合物。首先，由氨基磺酰氯NR2(CH2)mSO2Cl和三氟甲磺酰胺CF3SO2NH2在非亲核碱存在下的反应制备胺封端的阴离子。通过现有技术状况中已知的标准方法将含有含非亲核铵阳离子的三氟甲磺酰亚胺的中间体转化成所需阳离子盐(通常锂)。然后，将胺封端的阴离子接枝到马来酸酐聚合物主链上。以具有方案1中所示的化学结构的聚合物(下文缩写为聚合物1#)为例，下面给出合成细节。
Figure BDA0002811570520000151
方案1：聚合物1#的结构
1)胺封端的阴离子的合成
在方案2中描述了作为一个实例的(2-氨基乙磺酰基)(三氟甲磺酰基)亚氨基锂(LiATI)的合成程序；也见图1A。
Figure BDA0002811570520000152
方案2.(2-氨基乙磺酰基)(三氟甲磺酰基)亚氨基锂的合成路线
在0℃下通过逐滴加入(Boc)2O(34.9克，1当量，160毫摩尔)在THF(25毫升)中的溶液，处理牛磺酸(20克，160毫摩尔)在NaOH水溶液(2M，6.4克，1当量，160毫摩尔)中的溶液。该混合物在室温(room temperature)下搅拌15小时，并通过TLC监测(Boc)2O的消失。所得混合物用二乙醚(80毫升)萃取一次。水相用水(650毫升)稀释，用LiOH(3.8克，1当量，160毫摩尔)和n-Bu4Br(52.6克，1当量，160毫摩尔)处理，并在室温下搅拌30分钟。所得混合物然后用二氯甲烷(3x200毫升)萃取，有机相干燥并在减压下蒸发以产生NBoc-牛磺酸nBu4N.盐。
在0℃下用DMF(2.2毫升)和随后用三光气(15.6克，0.4当量，52.5毫摩尔)处理N-Boc-牛磺酸n-Bu4N.盐(61.3克，131.3毫摩尔)在二氯甲烷(340毫升)中的溶液，然后使其在搅拌下达到室温。该反应混合物在室温下搅拌另外60分钟，然后冷却到0℃并用DBU(42.0克，2.1当量，275.8毫摩尔)和CF3SO2NH2(29.4克，1.5当量，197.0毫摩尔)在二氯甲烷(43毫升)中的溶液通过逐滴添加(20分钟)处理。这些预先在0℃下充分混合。该混合物在室温下搅拌过夜(overnight)，然后用NH4Cl饱和水溶液(2x100毫升)和盐水(2x100毫升)洗涤。将二氧化硅添加到该二氯甲烷溶液中，然后在搅拌1小时后滤出。然后在真空中部分除去溶剂。在0℃下加入三氟乙酸(28毫升，7当量，367.0毫摩尔)，然后使其达到室温。将其搅拌1-2小时。产物在反应介质中沉淀。将其过滤并用二氯甲烷洗涤。作为白色粉末分离产物。可通过升华除去痕量CF3SO2NH2。缓慢加入LiOH(2.3克，2当量，94.5毫摩尔)在H2O(160毫升)中的溶液。反应混合物在室温下搅拌16小时。然后在真空中除去溶剂以产生白色固体。通过再溶解在乙腈中并过滤未溶解的LiOH，除去过量LiOH。在真空中除去溶剂以产生LiATI白色粉末(12克，46毫摩尔)。1H NMR(300MHz,D2O)δ(ppm)3,43(t,J＝6,6Hz,2H,S-CH2),3,15(t,J＝6,5Hz,2H,N-CH2)；19F-NMR(282MHz,D2O)δ(ppm)-78,54。
2)将胺封端的阴离子接枝到聚合物主链上
Figure BDA0002811570520000171
方案3.聚合物1#的合成路线
这种合成程序描述在方案3中；也见图1B。在聚(乙烯-交替-马来酸酐)(poly(ethylene-alt-maleic anhydride))在二甲基甲酰胺(110毫升)中的溶液上加入溶解在70毫升干燥二甲基甲酰胺中的9克LiATI。该反应在室温下保持2小时，在50℃下保持2小时，并在回流下(170℃)保持16小时。在减压下除去大部分溶剂，并在THF(2x 500毫升)中沉淀产物，所得粘性固体以去离子水渗析(dialyzed against deionized water)。在减压下除去水以产生聚合物1#(10克，25.7毫摩尔)。1H NMR(300MHz,D2O)δ(ppm)4.09-3.68(m,2H,S-CH2),3.58-3.33(m,2H,N-CH2),2.78-2.52(m,2H,CH-CH),2.10-1.51(m,4H,CH-CH2-CH2).19F-NMR(282MHz,D2O)δ(ppm)-78.18。
实施例2：使用聚合物1#制备电池组的阴极
通过在研钵中混合6.375克NMC 111(LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2)粉末与0.375克C-65导电碳直至形成均匀分散体，制备NMC阴极浆料。在小瓶中将0.750克聚合物1#溶解在7克N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中直至完全溶解。将NMC/C-65的混合物添加到binderlyte溶液中并在10K rpm下混合2分钟。随后，加入另外2克NMP溶剂(总共9克NMP)。将所得溶液在13k rpm下混合20分钟。使最终浆料脱气5小时以消除在混合过程中生成的可能的气泡。
通过将该浆料涂布在铝集流箔(current collector foil)上并在真空下在100℃下干燥过夜，制造阴极。压延前的活性材料的质量载量为15mg/cm2至19mg/cm2不等，孔隙率为46％。
在干燥室中在受控温度(22℃和露点-60℃)进行压延程序。让辊在100℃下回火1小时。层压件(laminate)以0.4m/min的速度经过每个所选辊开口四次(每个方向两次)。选择接近层压件厚度(76μm)的辊之间的第一间隙，稍后逐渐减小(56μm和46μm)。控制压延压力低于43吨。层压件用自动冲孔机以12mm直径冲孔并在真空下在50℃下干燥过夜。压延后的活性材料的质量载量为15mg/cm2至19mg/cm2不等，孔隙率为24％。
实施例3：压延温度对阴极孔隙率的影响
在压延过程中利用辊的不同温度，如上所述制备阴极。下表显示压延阴极的孔隙率vs压延温度：
压延温度 以％计的孔隙率
无压延 46±2
40℃ 39±2
80℃ 36±2
100℃ 24±2
实施例4：使用包含聚合物1#的阴极制备电池组
纽扣电池(coin cell)由LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(NMC111)作为正极的活性材料和锂金属作为负极组成。如上所述制备阴极并在100℃下压延。用于纽扣电池制备的电解质含有在碳酸亚乙酯(EC)和碳酸甲乙酯(EMC)的按体积计1:1溶剂混合物中的1mol/L LiPF6。使用
Figure BDA0002811570520000181
2400微孔膜作为隔膜。
在充满氩气的手套箱中根据配置组装纽扣电池。用80微升电解质溶液润湿NMC阴极(12mm直径)。在其上，使用16mm直径的Celgard 2400膜作为电极之间的隔膜。NMC 111电极与14mm直径和500μm厚度的锂金属圆盘配对。在封闭前将不锈钢垫片和弹簧添加到电池中。
NMC 111的理论容量固定为150mAh/g。使用Maccor Battery Tester(4000系列)在炉中在25℃下在不同C率(C-rate)下评估电池。用于测试电池的程序如下。
首先在25℃下静置24小时，然后将电池组保持在0.2C的恒定的充电率(chargingrate)，如下逐渐改变放电率(discharge rate)：在0.2C下5个循环、在0.5C下另外5个循环、在1C下另外5个循环、在2C下5个循环、在5C下5个循环、在10C下5个循环和在0.5C下5个循环。使用这种循环程序的电池性能的一个实例显示在图2中。

Claims (15)

1.一种固体单离子导电聚合物，其包含式(Ia)的重复单元：
Figure FDA0002811570510000011
其中R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；且
X选自CF3、CH3或F；
且所述聚合物具有350,000至1,200,000Da的平均分子量。
2.根据权利要求1的固体单离子导电聚合物，其中所述聚合物具有式(I)
Figure FDA0002811570510000012
其中
R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；
n是85至3900；
m是1至5；
各M+独立地选自Li+、Na+或K+；
X选自CF3、CH3、CBR3、CCl3、F、Cl、Br、H或OH。
3.权利要求1或2的固体单离子导电聚合物，其中R1是C10-C18直链或支化烷基。
4.前述权利要求任一项的固体单离子导电聚合物，其中m是2。
5.前述权利要求任一项的固体单离子导电聚合物，其中X是CF3。
6.前述权利要求任一项的固体单离子导电聚合物，其中R1是C16直链烷基，m是2，M+是Li且X是CF3，且所述聚合物具有400,000Da至1,000,000Da的平均分子量。
7.一种电池组电极，其包含权利要求1至6任一项的固体单离子导电聚合物。
8.权利要求7的电极，其中所述电极是另外包含阴极电活性材料和任选的导电碳的阴极，所述阴极电活性材料优选选自锂钴氧化物、锂锰镍钴氧化物、锂镍钴铝氧化物、磷酸锂铁或尖晶石。
9.权利要求7的电极，其中所述电极是另外包含阳极电活性材料和任选的导电碳的阳极，其中所述阳极电活性材料优选选自石墨或碳纳米管、硅、钛酸锂或氧化锡。
10.根据权利要求7至9任一项的电极，其中所述电极包含大约最多10重量％、大约最多15重量％或大约最多20重量％的固体单离子导电聚合物。
11.根据权利要求7至10任一项的电极，其中所述电极在20至110℃的温度下压延。
12.根据权利要求7至11任一项的电极，其中所述电极具有大约10％至大约50％的孔隙率。
13.一种用于电池组的电解质，其包含根据权利要求1至6任一项的固体单离子导电聚合物。
14.一种电池组，其包含根据权利要求1至6任一项的导电聚合物、至少一个根据权利要求7至12任一项的电极或根据权利要求13的电解质。
15.一种生产根据权利要求1至6任一项的固体单离子导电聚合物的方法，其包含以下步骤：
a)提供式(II)的聚合物
Figure FDA0002811570510000031
其中
R1是H、或C1至C16直链或支化烷基、烯基、炔基；且
n是85至3900；
b)使所述聚合物在合适的条件下与式(III)的化合物反应
Figure FDA0002811570510000032
其中
m是1至5；
M+选自Li+、Na+或K+；
X选自CF3、CH3、CBR3、CCl3、F、Cl、Br、H或OH。
CN202011388578.0A 2019-12-03 2020-12-02 用于电化学装置的单离子导电聚合物 Active CN112898457B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19213351.0 2019-12-03
EP19213351.0A EP3832757A1 (en) 2019-12-03 2019-12-03 Single-ion conductive polymers for electrochemical devices

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112898457A true CN112898457A (zh) 2021-06-04
CN112898457B CN112898457B (zh) 2023-11-17

Family

ID=68771382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011388578.0A Active CN112898457B (zh) 2019-12-03 2020-12-02 用于电化学装置的单离子导电聚合物

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11479626B2 (zh)
EP (1) EP3832757A1 (zh)
JP (2) JP7128877B2 (zh)
KR (2) KR102539814B1 (zh)
CN (1) CN112898457B (zh)
TW (1) TWI756875B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023077153A (ja) * 2021-11-24 2023-06-05 住友化学株式会社 電解質組成物、電解質組成物の製造方法、及び電池
WO2024096100A1 (ja) * 2022-11-04 2024-05-10 住友化学株式会社 正極材料、正極、及び電池

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149660A (ja) * 1998-11-02 2000-05-30 Tdk Corp 高分子固体電解質およびこれを用いた電気化学デバイス
JP2005100966A (ja) * 2003-08-20 2005-04-14 Nippon Soda Co Ltd 高分子固体電解質電池、電極およびそれらの製造方法
JP2005174800A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 固体高分子電解質及びその製造方法、並びに燃料電池
CN103874724A (zh) * 2011-09-05 2014-06-18 埃克斯-马赛大学 作为电池电解质的包含基于TFSILi阴离子单体的聚阴离子的嵌段共聚物
CN105131728A (zh) * 2015-08-13 2015-12-09 蚌埠南自仪表有限公司 一种透气性散热涂料及其制备方法
CN107459647A (zh) * 2016-06-02 2017-12-12 杭州聚力氢能科技有限公司 侧链接枝双磺酰亚胺的聚酰亚胺型单离子传导聚合物及其应用
CN107851840A (zh) * 2015-06-01 2018-03-27 气动覆层科技有责任限公司 用于阳极活性材料、阴极活性材料和固态电解质的纳米工程涂层及包含纳米工程涂层的电池的制造方法
CN108292744A (zh) * 2015-10-07 2018-07-17 瓦尔达微电池有限责任公司 复合材料、电极、生产该材料和该电极的方法以及包含该电极的电化学单池
CN108716025A (zh) * 2018-04-16 2018-10-30 中国地质大学（武汉） 一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法
CN108878777A (zh) * 2017-05-11 2018-11-23 杭州聚力氢能科技有限公司 一种单离子传导聚合物锂硫电池
US20180351200A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Nanotek Instruments, Inc. Shape-Conformable Alkali Metal Battery Having a Conductive and Deformable Quasi-solid Polymer Electrode
CN109075338A (zh) * 2016-03-18 2018-12-21 布鲁技术公司 高能量密度锂金属聚合物电池
CN109096433A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 天津大学 单离子导体聚合物锂盐及其制备方法
CN109273647A (zh) * 2018-08-10 2019-01-25 中国地质大学（武汉） 一种多孔单离子导电聚合物电解质隔膜及其制备方法和应用
JP2019102451A (ja) * 2017-12-06 2019-06-24 セントラル硝子株式会社 非水電解液電池用電解液及びそれを用いた非水電解液電池

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009242790A (ja) * 2008-03-11 2009-10-22 Sumitomo Chemical Co Ltd 高分子電解質組成物
KR20220161493A (ko) 2015-06-01 2022-12-06 뉴매티코트 테크놀로지스 엘엘씨 애노드 활성 물질, 캐소드 활성 물질, 및 고체-상태 전해질에 대한 나노-엔지니어링된 코팅 및 나노-엔지니어링된 코팅을 함유하는 배터리의 제조 방법
WO2016196688A1 (en) 2015-06-01 2016-12-08 Energy Power Systems LLC Nano-engineered coatings for anode active materials, cathode active materials, and solid-state electrolytes and methods of making batteries containing nano-engineered coatings

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000149660A (ja) * 1998-11-02 2000-05-30 Tdk Corp 高分子固体電解質およびこれを用いた電気化学デバイス
JP2005100966A (ja) * 2003-08-20 2005-04-14 Nippon Soda Co Ltd 高分子固体電解質電池、電極およびそれらの製造方法
JP2005174800A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 固体高分子電解質及びその製造方法、並びに燃料電池
CN103874724A (zh) * 2011-09-05 2014-06-18 埃克斯-马赛大学 作为电池电解质的包含基于TFSILi阴离子单体的聚阴离子的嵌段共聚物
CN107851840A (zh) * 2015-06-01 2018-03-27 气动覆层科技有责任限公司 用于阳极活性材料、阴极活性材料和固态电解质的纳米工程涂层及包含纳米工程涂层的电池的制造方法
CN105131728A (zh) * 2015-08-13 2015-12-09 蚌埠南自仪表有限公司 一种透气性散热涂料及其制备方法
CN108292744A (zh) * 2015-10-07 2018-07-17 瓦尔达微电池有限责任公司 复合材料、电极、生产该材料和该电极的方法以及包含该电极的电化学单池
CN109075338A (zh) * 2016-03-18 2018-12-21 布鲁技术公司 高能量密度锂金属聚合物电池
CN107459647A (zh) * 2016-06-02 2017-12-12 杭州聚力氢能科技有限公司 侧链接枝双磺酰亚胺的聚酰亚胺型单离子传导聚合物及其应用
CN108878777A (zh) * 2017-05-11 2018-11-23 杭州聚力氢能科技有限公司 一种单离子传导聚合物锂硫电池
US20180351200A1 (en) * 2017-05-30 2018-12-06 Nanotek Instruments, Inc. Shape-Conformable Alkali Metal Battery Having a Conductive and Deformable Quasi-solid Polymer Electrode
CN109096433A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 天津大学 单离子导体聚合物锂盐及其制备方法
JP2019102451A (ja) * 2017-12-06 2019-06-24 セントラル硝子株式会社 非水電解液電池用電解液及びそれを用いた非水電解液電池
CN108716025A (zh) * 2018-04-16 2018-10-30 中国地质大学（武汉） 一种用静电纺丝制备单离子传导聚合物电解质复合纤维隔膜的方法
CN109273647A (zh) * 2018-08-10 2019-01-25 中国地质大学（武汉） 一种多孔单离子导电聚合物电解质隔膜及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HIEN THE HO 等: "A post-polymerization functionalization strategy for the synthesis of sulfonyl (trifluoromethanesulfonyl)imide functionalized (co)polymers", 《POLYMER CHEMISTRY》 *
HIEN THE HO 等: "A post-polymerization functionalization strategy for the synthesis of sulfonyl (trifluoromethanesulfonyl)imide functionalized (co)polymers", 《POLYMER CHEMISTRY》, vol. 8, no. 37, 29 August 2017 (2017-08-29), pages 5660 - 5665 *
SHANTANU BHATTACHARYA 等: "《Nano-Energetic Materials》", 9 November 2018, SPRINGER SINGAPORE, pages: 164 *
马强 等: "双(三氟甲基磺酰)亚胺钠基聚合物电解质在固态钠电池中的性能", 《物理化学学报》 *
马强 等: "双(三氟甲基磺酰)亚胺钠基聚合物电解质在固态钠电池中的性能", 《物理化学学报》, vol. 34, no. 2, 31 December 2018 (2018-12-31), pages 213 - 218 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR102539814B1 (ko) 2023-06-02
TWI756875B (zh) 2022-03-01
JP2021088695A (ja) 2021-06-10
JP2022120129A (ja) 2022-08-17
TW202126702A (zh) 2021-07-16
US11479626B2 (en) 2022-10-25
EP3832757A1 (en) 2021-06-09
KR20210070189A (ko) 2021-06-14
JP7128877B2 (ja) 2022-08-31
US20210163649A1 (en) 2021-06-03
KR20220129515A (ko) 2022-09-23
CN112898457B (zh) 2023-11-17
KR102516919B1 (ko) 2023-03-31
JP7297127B2 (ja) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109768320B (zh) 全固态聚合物电解质及其制备方法和全固态锂离子电池
KR102516919B1 (ko) 전기화학 디바이스용 단일 이온 전도성 중합체
US10297829B2 (en) Polyanthraquinone-based organic cathode for high-performance rechargeable magnesium-ion batteries
CN108428931B (zh) 一种离子液体聚合物复合固态电解质、其制备方法及锂离子电池
CN113285118A (zh) 一种基于mof三维骨架支撑的复合物固态电解质及其制备方法
CN107251278B (zh) 包含聚合材料的电化学元件及该聚合材料的用途
WO2014129971A1 (en) Polyamide single-ion conducting composite polymer electrolyte
CN114644644B (zh) 一种含有氮基盐结构的电解质及其制备方法和应用
JP4811070B2 (ja) 非水電解液電池用電解質、電解液及び非水電解液電池
Tran et al. Poly (benzoquinonyldisulfide) as organic positve electrode for Mg and Li batteries
CN111211327B (zh) 一种用于锂离子电池正极材料的化合物及制备方法和应用
JP6976444B2 (ja) 高分子電解質及びこの製造方法
CN113185695A (zh) 一种聚醚砜单离子聚合物和单离子凝胶聚合物电解质
KR20190133659A (ko) 유기전해액 및 상기 전해액을 채용한 리튬 전지
KR20200033200A (ko) 리튬 전지
KR20200033202A (ko) 리튬 전지
CN111584811B (zh) 隔膜、制备方法及锂离子电池
CN118063514B (zh) 一种原位固态化单体、电解液和混合固液电池
TW201728594A (zh) 鎂鹽
Al-Salih Design, Development and Structure of Liquid and Solid Electrolytes for Lithium Batteries
CH716885A2 (fr) Polymères conducteurs mono-ioniques pour dispositifs électroniques.
JP2016091668A (ja) 有機二次電池
CN116936909A (zh) 一种用于锂电池的高电压电解液
CN118063514A (zh) 一种原位固态化单体、电解液和混合固液电池
CN117682972A (zh) 含磺酰胺基团和氟化基团的有机化合物及其应用

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant