DE602004003569T2

DE602004003569T2 - Härtbare zusammensetzung für einen batterieelektrolyt

Info

Publication number: DE602004003569T2
Application number: DE602004003569T
Authority: DE
Inventors: Georges Barrandon; Catherine George; Carroll Vergelati; Yves Giraud
Original assignee: Rhodia Chimie SAS
Current assignee: Rhodia Chimie SAS
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: DE602004003569D1; ATE347576T1; WO2004090037A1; KR20060002935A; EP1608705A1; US7846581B2; KR100664430B1; US20070298320A1; EP1608705B1; CN1788054A; FR2853321B1; CN100526385C; FR2853321A1

Description

Das Gebiet der vorliegenden Erfindung betrifft den Bereich der Batterien und der Polymer-Elektrolyten für Batterien, und ganz besonders das Gebiet der Lithium-Batterien.
Genauer gesagt hat die vorliegende Erfindung eine neue polymerisierbare und/oder vernetzbare Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, einen neuen Polymer-Elektrolyten, erhalten durch Polymerisation und/oder Vernetzung dieser neuen Zusammensetzung sowie eine neue Polymer-Batterie zum Gegenstand.
Historisch gesehen waren die Bleibatterien die am häufigsten verwendeten. Jedoch wies die Bleitechnologie zahlreiche Nachteile auf, die mit dem Gewicht der Batterien, der Empfindlichkeit im Verlauf der Arbeitsweise sowie der Verwendung einer korrosiven Flüssigkeit in Zusammenhang stehen. Dies hat zur Entwicklung von Alkalibatterien geführt, deren Elektroden entweder auf der Basis von Nickel und Cadmium (Nickel-Cadmium-Batterien), auf der Basis von Nickeloxid und Zink (Zink-Nickel-Batterien) oder auf der Basis von Silberoxid, gekoppelt mit Zink, Cadmium oder Eisen (Batterien mit Silberoxid), bestehen. Alle diese Technologien verwenden eine Lösung von Kaliumhydroxid als Elektrolyten und weisen als überwiegenden Nachteil eine niedrige Masse-Energiedichte im Hinblick auf die Bedürfnisse auf, die mit der Entwicklung von transportablen Ausrüstungen verbunden sind. So haben die Hersteller einen neuen Reaktortyp entwickelt, der auf Lithium-Batterien basiert, die eine negative Elektrode auf der Basis von metallischem Lithium verwenden (daher die Bezeichnung Batterie "Lithium-Metall"). Indessen haben diese Probleme, die mit einer schlechten Rekonstruierung der negativen Elektrode aus Lithium im Verlauf der aufeinanderfolgenden Ladevorgänge verbunden sind, schnell zu einem neuen Typ von negativer Elektrode auf der Basis von Kohlenstoff geführt, die als Insertionsverbindung Lithium verwendet (daher die Bezeichnung "Lithium-Ionen"-Batterie).
Für Batterien aus Lithium lässt sich das Arbeitsprinzip in der folgenden Art und Weise zusammenfassen:
Im Verlauf der elektrochemischen Aufladung werden die Ionen des Übergangsmetalls des Materials der positiven Elektrode oxidiert, was zur Aufhebung der Insertion des Lithiums führt. Die Zirkulation der Elektronen wird in dem äußeren Kreislauf durchgesetzt und eine äquivalente molare Menge von Lithiumionen durchquert den Elektrolyten, der ein ionischer Leiter und ein elektronischer Isolator ist. Dies ermöglicht das Einlagern des Lithiums an der negativen Elektrode. Beim Entladen der Batterie, das heißt, im Verlauf der Anwendung, ist es das umgekehrte Phänomen, das spontan vor sich geht.
In den Batterien ist der ionische Leiter oder der Elektrolyt, der die Elektroden voneinander trennt, ein Schlüsselelement. Einerseits beeinträchtigt sein Zustand, flüssig, fest oder gelartig, die Sicherheit des Systems und andererseits bestimmt seine Leitfähigkeit den Temperaturbereich des Arbeitsablaufes. Am häufigsten werden flüssige Elektrolyten auf der Basis von Carbonaten verwendet. Jedoch weisen sie keine optimalen Bedingungen im Hinblick auf die Sicherheit auf, die mit der Handhabung einer korrosiven Flüssigkeit verbunden sind. Dieser Typ von Batterie kann nämlich den Ort von Zwischenfällen bilden wie ein thermisches Hochgehen, das zur Bildung von Gasen führt und auf diese Weise den inneren Druck der Batterie und somit das Explosionsrisiko erhöht. Aus diesem Grunde werden den Herstellern strenge Sicherheitsvorschriften zum Gebrauch von komplizierten Behältern auferlegt, die auf diese Weise die Selbstkosten einer Einheit weiter erhöhen.
Um diesen größeren Nachteil zu überwinden, hat die Batterie-Industrie eine neue Technologie entwickelt, die auf festen polymeren Elektrolyten mit Lithiumanode basiert, daher die Bezeichnung "Lithium-Polymer-Batterie".
Wegen seiner festen Beschaffenheit und seiner Form als Film ermöglicht dieser neue Typ von Elektrolyt die Entwicklung von viel sichereren Batterien mit einer Vielfalt von Formen. Die geringe Dicke der eingesetzten Filme ermöglicht eine Steigerung der energetischen Ausbeute bei geringer Stromdichte. Eines der ersten untersuchten "trockenen Polymere" war das Polyoxyethylen für transportable Anwendungen. Jedoch besteht einer der Nachteile von dieser Art von Polymer darin, dass es mit einer geringen Leitfähigkeit bei einer Anwendung bei Umgebungstemperatur und demzufolge erst recht bei niedrigen Temperaturen verbunden ist. Dies bildet einen der größeren Nachteile, die bei einer Verwendung dieser Batterien unter extremen Bedingungen kritisch werden, wie beispielsweise bei Batterien von geostationären Satelliten im Verlauf ihres Betriebes im Weltraum.
Die betreffenden Fachleute haben daher versucht, neue polymere Elektrolyten zu entwickeln. Zur Veranschaulichung beschreibt die Internationale Patentanmeldung WO 2000/25323 eine vernetzbare Zusammensetzung zur Bildung von polymeren Batterie-Elektrolyten, umfassend ein Polysiloxan, das aus Polyoxyethylengruppen oder cyclischen Carbonatgruppen mit mindestens zwei reaktiven SiH besteht, ein Vernetzungsmittel mit mindestens zwei reaktiven Gruppen vom Typ Alkenyl, einen Katalysator der Hydrosilylierung und ein Elektrolyt-Salz. Diese Zusammensetzung wird thermisch durch Erhitzen auf eine Temperatur zwischen 70°C und 100°C während einer Dauer von etwa 6 Stunden vernetzt, um einen Polymer-Elektrolyten zu erhalten. Die größeren Nachteile dieser Art der Herstellung sind mit dem hohen Selbstkostenpreis der Grundstoffe verbunden, insbesondere im Fall von Vinylölen, assoziiert mit Ö len mit Funktionen SiH, was ein Hemmnis für eine industrielle Anwendung darstellt.
Die Industrien des betrachteten technischen Gebietes sind daher in Erwartung von neuen Zusammensetzungen für Batterie-Elektrolyten, die es gestatten, Polymer-Elektrolyten mit einem befriedigenden Niveau der Leitfähigkeit in einer angepassten Temperaturskala, die von –20°C bis +80°C reicht, und Polymer-Elektrolyten zu erhalten, die Grundstoffe mit einem so niedrig als möglichen Selbstkostenpreis verwenden.
Der hauptsächliche Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine neue polymerisierbare und/oder vernetzbare Zusammensetzung für polymere Batterie-Elektrolyten vorzuschlagen, die es ermöglicht, Polymer-Elektrolyten mit einem befriedigenden Niveau der Leitfähigkeit für eine Anwendung in einer angepassten Temperaturskala zu erhalten, die von –20°C bis +80°C reicht. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, neue Zusammensetzungen für polymere Batterie-Elektrolyten zur Verfügung zu stellen, die polymerisierbar und/oder vernetzbar sind, deren Bestandteile Grundstoffe mit einem so niedrig als möglichen Selbstkostenpreis sind, im vorliegenden Fall von unter dem Selbstkostenpreis der Zusammensetzungen des Standes der Technik, die Zusammensetzungen auf der Basis von Vinylölen, assoziiert mit Ölen mit Funktionen SiH, verwenden.
Die vorliegende Erfindung zielt ebenfalls auf die Herstellung eines Polymer-Elektrolyten ab, verfestigt durch Polymerisation und/oder Vernetzung der Zusammensetzung gemäß der Erfindung.
Die Erfindung hat ebenfalls zum Ziel, eine Polymer-Batterie und insbesondere eine Lithium-Polymer-Batterie zur Verfügung zu stellen.
Diese Gegenstände werden unter anderem durch die vorliegende Erfindung erreicht, die eine Zusammensetzung für Batterie-Elektro lyten betrifft, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, umfassend:

a) mindestens ein Organohydrogenpolysiloxan (POS) (A) mit mindestens 2 Wasserstoffatomen pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome;
b) mindestens ein Organohydroxypolysiloxan (POS) (B) mit mindestens 2 Gruppen -OH pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome;
c) eine wirksame Menge von mindestens einem Katalysator der Dehydrogenokondensation (C); und
d) mindestens ein Elektrolyt-Salz (D);

Gemäß einer ersten Variante betrifft die Erfindung eine Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, umfassend:

a) mindestens ein Organohydrogenpolysiloxan (POS) (A) mit mindestens 2 Wasserstoffatomen pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome, und mindestens eine Gruppe, direkt gebunden an ein Siliciumatom, die eine Etherfunktion von Polyoxyalkylen (Poa) umfasst;
b) mindestens ein Organohydroxypolysiloxan (POS) (B) mit mindestens 2 Gruppen -OH pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome;
c) eine wirksame Menge von mindestens einem Katalysator der Dehydrogenokondensation (C); und
d) mindestens ein Elektrolyt-Salz (D).

Der Begriff "Zusammensetzung, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation" bezeichnet, dass die Zusammenset zung gemäß der Erfindung die Fähigkeit besitzt, durch eine Reaktion der Dehydrogenokondensation zu polymerisieren und/oder zu vernetzen. Die betreffenden reaktiven Struktureinheiten der Zusammensetzung sind einerseits die Polyorganosiloxane (oder POS) mit Struktureinheiten SiH und andererseits die POS mit Struktureinheiten SiOH. Die Dehydrogenokondensation zwischen diesen reaktiven Silicon-Struktureinheiten führt zur Bildung von Bindungen ≡Si-O-Si≡, die ihrerseits zur Bildung von Netzstrukturen und zur Freisetzung von gasförmigem Wasserstoff führen.
In bevorzugter Weise ist die Etherfunktion von Polyoxyalkylen (Poa) des POS (A) vom Typ Polyoxyethylen-Ether und/oder Polyoxypropylen-Ether.
Ganz besonders ist das POS (A) ein Copolymer, im wesentlichen statistisch linear, in Sequenzen oder im Block, der folgenden mittleren allgemeinen Formel (I)
und das gegebenenfalls Struktureinheiten der Formel RSiO_3/2 (T) umfassen kann (der Prozentsatz von maximalen Struktureinheiten T wird in der Weise bestimmt, dass die Zusammensetzung in einer flüssigen Form bleibt), wobei in der Formel

– die Symbole R', untereinander gleich oder verschieden, jeweils einen Rest mit 2 bis 50 Kohlenstoffatomen darstellen;
– die Symbole R und R'', untereinander gleich oder verschieden, jeweils darstellen:
– ein Wasserstoff, einen linearen oder verzweigte Rest Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens ein Halogen, vorzugsweise Fluor, wobei die Reste Alkyl vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Octyl und 3,3,3-Trifluorpropyl sind,
– einen Rest Cycloalkyl, enthaltend zwischen 5 und 8 zyklische Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert,
– einen Rest Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert, oder
– einen Teil Aralkyl mit einem Teil Alkyl, enthaltend zwischen 5 und 14 Kohlenstoffatome, und einen Teil Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert an dem Teil Aryl durch Halogene, Alkyle und/oder Alkoxyle mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen,
– die Symbole Z, untereinander gleich oder verschieden, jeweils einen Rest Hydroxyl oder Alkoxyl darstellen,
– die Symbole Poa, untereinander gleich oder verschieden, jeweils Gruppen vom Typ Polyoxyalkylen-Ether, vorzugsweise Polyoxyethylen-Ether und/oder Polyoxypropylen-Ether darstellen;
– m eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 0 ist;
– n eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 2 ist und gegebenenfalls gleich 0 sein kann, unter der Bedingung, dass in dem Fall, wo n gleich 0 ist, dann die zwei Gruppen R'' Wasserstoffatome sind;
– o eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 1 ist; und
– q eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 0 ist.

In bevorzugter Weise betragen m und n zwischen einschließlich 2 und 200; o beträgt zwischen einschließlich 1 und 50 beträgt und q beträgt zwischen einschließlich 0 und 10.
Insbesondere werden die Ether-Gruppen von Polyoxyalkylen (-R'-Poa) unter den folgenden Gruppen ausgewählt:
-(CH₂)₃-O-(CH₂CH₂-O)_m-CH₃; -(CH₂)₂-O-(CH₂CH₂-O)_m-CH₃;
-(CH₂)₃-O-(CH(CH₃)-CH_2--O)_m-CH₃ und -(CH₂)₂-O-(CH(CH₃)-CH₂-O)_m-CH₃
mit m ≤ 14 und vorzugsweise zwischen einschließlich 5 und 12, vorzugsweise zwischen einschließlich 5 und 14 und noch mehr bevorzugt gleich 6.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das POS (B) ein Copolymer, im wesentlichen statistisch linear, in Sequenzen oder im Block, der folgenden mittleren allgemeinen Formel (II)
und das gegebenenfalls Struktureinheiten der Formel RSiO_3/2 (T) umfassen kann, wobei in der Formel

– x' eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 2 ist, und gegebenenfalls gleich 0 sein kann; vorzugsweise zwischen einschließlich 2 und 200 und noch mehr bevorzugt zwischen einschließlich 2 und 50;
– y' eine ganze oder gebrochene Zahl ist, die zwischen 0 und 200 variiert; vorzugsweise zwischen 1 und 200 und noch mehr bevorzugt zwischen 1 und 50;
– die Symbole R'² und R''², untereinander gleich oder verschieden, jeweils darstellen:
– einen linearen oder verzweigten Rest Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens ein Halogen, vorzugsweise Fluor, wobei die Reste Alkyl vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Octyl und 3,3,3-Trifluorpropyl sind,
– einen Rest Cycloalkyl, enthaltend zwischen 5 und 8 zyklische Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert,
– einen Rest Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert, und/oder
– einen Teil Aralkyl mit einem Teil Alkyl, enthaltend zwischen 5 und 14 Kohlenstoffatome, und einen Teil Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert an dem Teil Aryl,

²

Vorzugsweise sind zahlenmäßig mindestens 80% der Gruppen R'² Methylgruppen, direkt gebunden an die Siliciumatome. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt man ganz besonders, die POS (B) vom Typ α,ω-Bis-(Hydroxy)-polydimethylsiloxan der folgenden mittleren allgemeinen Formel III zu verwenden:
mit f von über oder gleich 0, vorzugsweise 0 ≤ f ≤ 200 und vorzugsweise 0 ≤ f ≤ 10.
Unter wirksamer Menge von mindestens einem Katalysator (C) der Dehydrogenokondensation versteht man im Sinne der Erfindung die für eine Initiierung der Polymerisation oder Vernetzung ausreichende Menge. Diese Menge soll so gering als möglich sein, um eine bessere Konservierung der Zusammensetzungen über die Zeit zu gestatten. Die verwendeten Konzentrationen an Katalysator liegen zwischen 1·10^–6 und 5, vorzugsweise zwischen 1·10^–6 und 1·10^–2 Gewichtsteile Trockenmasse an zu reagierendem Organosiloxan-Polymer.
Jeder Katalysator, der geeignet ist, eine Reaktion der Dehydrogenokondensation zu initiieren, kann empfohlen werden. Man kann beispielsweise einen Komplex von Rhodium (RhCl₃[(C₈H₁₇)₂S]₃), be schrieben in dem amerikanischen Patent US-B-4.262.107, einen Komplex von Platin wie den Karstedt-Katalysator, metallische Katalysatoren auf der Basis von Platin, Rhodium, Palladium, Plutonium oder Iridium verwenden. Als Katalysator auf der Basis von Iridium kann man die folgenden Verbindungen nennen:
IrCl(CO)(TPP)₂, Ir(CO)₂(acac); IrH(Cl)₂(TPP)₃; [IrCl(Cycloocten)₂]₂ IrI(CO)(TPP)₂ und IrH(CO)(TPP)₃, wobei in diesen Formeln TPP eine Gruppe Triphenylphosphin und acac eine Gruppe Acetylacetonat bezeichnen.
Man kann ebenfalls Katalysatoren von Alkali, Aminen, kolloidalem Nickel oder Dibutylzinn-dilaurat verwenden (siehe Werk von NOLL "Chemistry and technology of silicones", Seite 205, Academic Press, 1968 2. Auflage). Andere Katalysatoren wie die Derivate von Bor vom Typ Tris-(Pentafluorphenyl)-boran sind in der französischen Patentanmeldung FR-A-2 806 930 beschrieben.
In bevorzugter Weise wird der Katalysator (C) der Dehydrogenokondensation aus der Gruppe der folgenden Verbindungen gewählt:
Dibutylzinn-dilaurat, Karstedt-Katalysator und Iridium-Katalysator der folgenden Formel (IV):
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Anteile von POS (A) und POS (B), wenn der Katalysator (C) der Dehydrogenokondensation auf der Basis von Zinn oder Platin be steht, in der Weise bestimmt, dass das Verhältnis r¹ = Anzahl von SiH des POS (A)/Anzahl von SiOH des POS (B) zwischen einschließlich 0,5 und 5 und vorzugsweise zwischen 0,9 und 2,1 beträgt.
Gemäß einer bemerkenswerten Charakteristik der Erfindung besteht das Elektrolyt-Salz (D) aus:

– einem Kation, gewählt aus der Gruppe, die gebildet wird durch die folgenden Einheiten: die metallischen Kationen, die Ammonium-Ionen, die Amidinium-Ionen und die Guanidinium-Ionen; und
– einem Anion, gewählt aus der Gruppe, die gebildet wird durch die folgenden Einheiten: die Chlorid-Ionen, die Bromid-Ionen, die Iodid-Ionen, die Perchlorat-Ionen, die Thiocyanat-Ionen, die Tetrafluorborat-Ionen, die Nitrat-Ionen, AsF6^–, PF6^–, die Stearylsulfonat-Ionen, die Trifluormethansulfonat-Ionen, die Octylsulfonat-Ionen, die Dodecylbenzolsulfonat-Ionen, R⁴SO₃ ^–, (R⁴SO₂)(R⁵SO₂)N^– und (R⁴SO₂)(R⁵SO₂)(R⁶SO₂)C^–, wobei in jeder Formel die Reste R⁴, R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sind und Elektronen anziehende Gruppen darstellen.

In einer vorteilhaften Weise werden die Reste R⁴, R⁵ und R⁶ unter den Elektronen anziehenden Gruppen vom Typ Perfluoraryl oder Perfluoralkyl ausgewählt, umfassend 1 bis 6 Kohlenstoffatome. Gemäß einer Variante der Erfindung umfaßt das Elektrolyt-Salz (D) ein metallisches Kation, ausgewählt unter den Alkalimetallen und den Erdalkalimetallen der Gruppen 1 und 2 des Periodensystems [Chem. & Eng. News, vol 63, N°5, 26 vom 4. Februar 1985]. Das metallische Kation ist entweder vom Typ Lithium oder wird unter den Übergangsmetallen ausgewählt, beispielsweise Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Calcium, Mangan oder Silber. Die Elektrolyt-Salze vom Typ Lithium, die gemäß der Erfindung verwendet werden, können aus der Gruppe gewählt werden, die aus den folgenden Verbindungen besteht: LiClO₄, LiBF₄, LiPF₆, LiAsF₆, LiCF₃SO₃, LiN(CF₃SO₂)₂, Li(C₂F₅SO₂)₂ und einer Mischung dieser Verbindungen.
In bevorzugter Weise wird die Menge an Elektrolyt-Salz von Lithium der Zusammensetzung derart definiert, dass das molare Verhältnis O/Li zwischen einschließlich 15 und 40, vorzugsweise zwischen 10 und 30 und noch mehr bevorzugt zwischen einschließlich 20 und 25 beträgt.
Obwohl der Elektrolyt gemäß der Erfindung nach der Vernetzung und/oder Polymerisation ein festes Polymer ist, beschränkt sich die Lehre der Erfindung nicht auf den Feststoff allein. Man kann nämlich zu der Zusammensetzung einen organischen Elektrolyten (E) geben, um nach der Vernetzung und/oder Polymerisation eine flüssige oder eine gelierte Form zu erhalten. Die Auswahl wird vorzugsweise auf die Verbindungen fallen, die aus der Gruppe gewählt werden, die aus den folgenden Verbindungen besteht: Propylencarbonat, Ethylencarbonat, Diethylcarbonat, Dimethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, γ-Butyrolacton, 1,3-Dioxolan, Dimethoxyethan, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid und Polyethylenglycol-dimethylether.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Polymer-Elektrolyten für Batterien, erhalten durch Polymerisation und/oder Vernetzung auf dem Wege der Dehydrogenokondensation von einer oben beschriebenen polymerisierbaren und/oder vernetzbaren Zusammensetzung gemäß der Erfindung. Die genannte Dehydrogenokondensation kann gegebenenfalls durch Thermoaktivierung des Katalysators (C) initiiert werden. Je nach dem Typ des für die Initiierung verwendeten Katalysators kann es erforderlich sein, das Reaktionsmedium auf Temperaturen von über 65°C zu erhitzen. Man wird vorzugsweise Temperaturen zwischen einschließlich 70°C und 130°C anwenden. Der Katalysator (C) kann so wie er ist oder in Lösung in einem Lösungsmittel eingesetzt werden. Die für die Katalysatoren verwendbaren Lösungsmittel sind sehr zahlreich und unterschiedlich und werden gemäß dem verwendeten Katalysator und den anderen Bestand teilen der auf diese Weise hergestellten Zusammensetzung ausgewählt. Im allgemeinen können die Lösungsmittel Alkohole, Ester, Ketone, Wasser im Zustand von Spuren und Carbonate sein.
Die häufig verwendeten Alkohole sind para-Tolyl-ethanol, Isopropyl-benzylalkohol, Benzylalkohol, Methanol, Ethanol, Propanol, Isopropanol und Butanol. Die für gewöhnlich verwendeten Ether sind 2-Methoxy-ethanol, 2-Ethoxy-ethanol, Diethylenglycol, Di-n-Butylether. Die üblichen Ester sind Dibutyl-maleat, Dimethylethyl-malonat, Methyl-salicylat, Dioctyl-adipat, Butyl-tartrat, Ethyl-lactat, n-Butyl-lactat, Diisopropyl-lactat. Andere verwendbare Lösungsmittel, die zu anderen der oben erwähnten Kategorien von Lösungsmitteln gehören, sind Acetonitril, Benzonitril, Aceton, Cyclohexanon, Toluol und Tetrahydrofuran.
Die Dauer der erforderlichen Reaktion variiert in Abhängigkeit vom Typ des Katalysators und der für die Reaktion verwendeten Temperatur.
Die Zusammensetzung gemäß der Erfindung kann auch Verstärkungsmittel umfassen, um die mechanischen Eigenschaften des nach der Polymerisation und/oder Vernetzung erhaltenen Polymer-Elektrolyten zu verbessern. So kann die Zusammensetzung gemäß der Erfindung beispielsweise gegebenenfalls behandeltes Siliciumdioxid, behandeltes Aluminiumoxid oder Polyorganosiloxan-Harze umfassen. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Batterie, umfassend einen Polymer-Elektrolyten, erhalten durch Polymerisation und/oder Vernetzung wie oben beschrieben, der zwischen einer Anode und einer Kathode angeordnet ist. In vorteilhafter Weise Wird mindestens einer der Bestandteile der Kathode aus der Gruppe gewählt, die aus den folgenden Einheiten besteht: metallisches Lithium, Lithium-Legierungen, anorganische Materialien, umfassend Insertionen von Lithium, und Carbonat-Materialien, umfassend Insertionen von Lithium.
Die Anwendung dieser Batterien ist besonders an die folgenden Gebiete der Speicherung von Elektrizität angepasst: Hilfs-Stromversorgung für industrielle Systeme und Telekommunikation, Zweit-Versorgungen für transportable Ausrüstungen, Batterien für Anwendungen von geostationären Satelliten und Batterien für elektrische und Hybrid-Fahrzeuge.
Die folgenden Beispiele werden zur Veranschaulichung angegeben und können nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung betrachtet werden.
BEISPIELE Beispiel 1: Herstellung von Organohydrogenpolysiloxanen, funktionalisiert durch Ether-Gruppen von Polyoxyethylenen POS (A1), POS (A2) und POS (A3) a) POS (A1) – Reaktionsschema:
Verfahrensweise:

M = (CH₃)₃SiO_1/2; D = (CH₃)₂SiO_2/2, D' = (CH₃)SiHO_2/2; D^R = (CH₃)Si(R)O_2/2; T(OH) = (CH₃)Si(OH)O_2/2; T = (CH₃)SiO_3/2; mit R = (CH₂)₃-(O-CH₂-CH₂)_x-OCH₃.

In einen Reaktor von 1 Liter, ausgestattet mit einem Rührer vom Typ Impeller, einem Kühler, gefolgt von einem Blasenzähler und einem Gegenflügel (enthaltend die Temperatursonde) im Fuß des Reaktors werden 108,08 g Toluol und 7,00 g Platin auf Kohle (das sind 250 ppm, bezogen auf die Reaktionsmasse) eingetragen. Anschließend wird das Reaktionsmedium auf 80°C gebracht.
Danach wird das Eingießen von Siliconöl MD₂₃D'₅₀M (159 g, das sind 1,75 mol SiH) und Allyloxypolyether (309 g, das sind 0,73 mol) innerhalb von 2 Stunden mit Hilfe einer Tropftrichters durchgeführt, der die beiden Produkte sowie 106,6 g Toluol enthält. Diese Reaktion wird bei etwa 80°C unter Atmosphäre von Stickstoff und unter mechanischem Rühren durchgeführt. Die Reaktion wird als beendet betrachtet, wenn der gewünschte Umwandlungsgrad des SiH erreicht ist (40%). Das Erhitzen und das Rühren werden dann unterbrochen.
Anschließend wird eine Filtration unter Druck von Stickstoff in einem Filter aus Aluminium vorgenommen, ausgestattet mit einer Membran aus Cellulose, die mit Diatomeenerde bedeckt ist. Nach dem Entfernen der flüchtigen Bestandteile unter reduziertem Druck (etwa 5 mbar) und bei 150°C erhält man eine Menge von 322,36 g. Das erhaltene Produkt POS (A1) hat eine zahlenmäßige Masseverteilung Mn pst = 1050, Masse in Gewicht Mw pst = 5190 und seine Struktur ist die folgende: M-D'_m-D_n-D^R _p-T(OH)_q-T_r-M mit R = (CH₂)₃-(O-CH₂-CH₂)_x-OCH₃
b) POS (A2) – Reaktionsschema
Verfahrensweise:
In einen Reaktor von 1 Liter, ausgestattet mit einem Rührer vom Typ Impeller, einem Kühler, gefolgt von einem Blasenzähler und einem Gegenflügel (enthaltend die Temperatursonde) werden 249,9 g Toluol und 2 g Platin auf Kohle (das sind 100 ppm, bezogen auf die Reaktionsmasse) eingetragen. Anschließend wird das Reaktionsmedium auf 80°C gebracht.
Danach wird das gleichzeitige Eingießen von Siliconöl (250,3 g, das sind 1,03 mol SiH) und Allyloxypolyether (200,2 g, das sind 0,37 mol) innerhalb von 2 Stunden mit Hilfe einer peristaltischen Pumpe durchgeführt. Diese Reaktion wird bei etwa 80°C unter Atmosphäre von Stickstoff und unter mechanischem Rühren durchgeführt. Die Synthese wird als beendet betrachtet, wenn der gewünschte Umwandlungsgrad des SiH erreicht ist (33%). Das Erhitzen und das Rühren werden dann unterbrochen.
Anschließend wird eine Filtration unter Druck von Stickstoff in einem Filter aus Aluminium vorgenommen, ausgestattet mit einer Membran aus Cellulose, die mit Primisil bedeckt ist. Danach werden die flüchtigen Bestandteile durch Destillation unter reduziertem Druck (etwa 5 mbar) und bei 150°C entfernt. Man erhält eine Menge von 605,4 g POS (A2), das noch Toluol enthält. Die Masseverteilung dieses Produktes ist die folgende: Mn pst = 4950, Mw pst = 11500. Die durch NMR bestimmte Struktur ist für das POS (A2) die folgende: M-D'_m-D_n-D^R _p-T(OH)_q-T_r-M mit R = (CH₂)₃-(O-CH₂-CH₂)_x-OCH
c) POS (A§) – Reaktionsschema
Verfahrensweise:
In einen Reaktor von 2 Liter, ausgestattet mit einem Rührer vom Typ Impeller, einem Kühler, gefolgt von einem Blasenzähler und einem Gegenflügel (enthaltend die Temperatursonde) werden 398,2 g Xylol und 6,03 g Platin auf Kohle (das sind 125 ppm, bezogen auf die Reaktionsmasse) eingetragen. Anschließend wird das Reaktionsmedium auf 80°C gebracht.
Danach wird das gleichzeitige Eingießen von Siliconöl (287,3 g, das sind 2,93 mol SiH) und Allyloxypolyether (502,1 g, das sind 1,18 mol) innerhalb von 2 Stunden mit Hilfe einer peristaltischen Pumpe durchgeführt. Diese Reaktion wird bei etwa 80°C unter Atmosphäre von Stickstoff und unter mechanischem Rühren durchgeführt.
Die Reaktion wird als beendet betrachtet, wenn der gewünschte Umwandlungsgrad des SiH erreicht ist (40%). Das Erhitzen und das Rühren werden dann unterbrochen. Anschließend wird das Produkt auf einem Filter aus Aluminium, ausgestattet mit einer Membran aus Cellulose, die mit Diatomeenerde bedeckt ist, unter Druck von Stickstoff filtriert. Danach werden die flüchtigen Bestandteile durch Destillation unter reduziertem Druck (etwa 5 mbar) und bei 150°C entfernt. Die Menge des erhaltenen Produktes POS (A3) beträgt 665,4 g und die Masseverteilung ist die folgende:
Beispiel 2: Herstellung des Polymer-Elektrolyten
Das in den Zusammensetzungen der Beispiele verwendete Öl POS (B1) ist das folgende:
mit f = 4.
Man stellt die Zusammensetzungen gemäß der Erfindung her, indem man mit Hilfe einer Turbine vermischt:

a) 10 g eines POS (A), hergestellt nach Beispiel 1,
b) eine variable Menge von Salz LiTFSi (LiTFSi = Lithium-bis-trifluormethansulfonamid);
c) eine variable Menge eines Öles POS (B1), und
d) 0,1 g Dibutylzinn-dilaurat.

Die Mischung wird auf 70°C gebracht und bei dieser Temperatur 16 Stunden lang gehalten, so dass die Vernetzung ermöglicht wird. Nach dem Abkühlen wird der Polymer-Elektrolyt in Form von Film gewonnen.
Die genauen Mengen der verschiedenen Bestandteile sind in der folgenden Tabelle 1 aufgeführt:
Tabelle 1
Beispiel 3: Messung der ionischen Leitfähigkeit
Die Messungen der ionischen Leitfähigkeit bei den drei Elektrolyten E1, E2 und E3 sowie ihre Entwicklung mit der Temperatur wurden über die Anwendung der Technik der komplexen Impedanz-Spektrometrie realisiert, einer Technik, welche die Bestimmung der charakteristischen Größen von Leitfähigkeitssystemen ermöglicht, wie ihren Widerstand oder ihre Kapazität.
Der feste Elektrolyt-Film wird zwischen zwei Elektroden aus rostfreiem Stahl gebracht und fixiert gehalten, das Ganze bildet die Zelle der hauptsächlichen Messung. Diese experimentelle Vorrichtung wird im Inneren eines Trockenschrankes positioniert, der ermöglicht, einen Temperaturbereich zwischen –20°C und +80°C zu überwachen. Anschließend wird die Zelle mit einem Impedanzmeter Hewlett Packard HD4192A verbunden, gekoppelt mit einem Rechner zur Aufzeichnung der Daten. Danach wird die Zelle einer Sinusspannung von 100 mV unterworfen, Spitze zu Spitze in einem Frequenzbereich, der von 5·10^–3 Hz bis 13 MHz reicht. Bei jeder Probe wird die Messung nach 3/4 Stunden Halten bei der Soll-Temperatur vorgenommen. Unter diesen Bedingungen liegen die ionischen Leitfähigkeiten der Elektrolyten E1, E2 und E3 bei 25°C, wie sie durch die Methode der komplexen Impedanz gemessen wurden, zwischen einschließlich 10^–4 und 5 × 10^–6 Siemens/cm.

Claims

Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, umfassend a) mindestens ein Organohydrogenpolysiloxan (POS) (A) mit mindestens 2 Wasserstoffatomen pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome; b) mindestens ein Organohydroxypolysiloxan (POS) (B) mit mindestens 2 Gruppen -OH pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome; c) eine wirksame Menge von mindestens einem Katalysator der Dehydrogenokondensation (C); und d) mindestens ein Elektrolyt-Salz (D); unter der zusätzlichen Bedingung, dass das POS (A) und/oder das POS (B) pro Molekül mindestens eine Struktureinheit Siloxyl umfasst(en), enthaltend mindestens eine direkt an ein Siliciumatom gebundene Gruppe, die eine Etherfunktion von Polyoxyalkylen (Poa) umfasst.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 1, umfassend a) mindestens ein Organohydrogenpolysiloxan (POS) (A) mit mindestens 2 Wasserstoffatomen pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome, und mindestens eine Gruppe, direkt gebunden an ein Siliciumatom, die eine Etherfunktion von Polyoxyalkylen (Poa) umfasst; b) mindestens ein Organohydroxypolysiloxan (POS) (B) mit mindestens 2 Gruppen -OH pro Molekül, direkt gebunden an die Siliciumatome; c) eine wirksame Menge von mindestens einem Katalysator der Dehydrogenokondensation (C); und d) mindestens ein Elektrolyt-Salz (D).
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Etherfunktion von Polyoxyalkylen (Poa) des POS (A) vom Typ Polyoxyethylen-Ether und/oder Polyoxypropylen-Ether ist.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das POS (A) ein Copolymer ist, im wesentlichen statistisch linear, in Sequenzen oder im Block, der folgenden mittleren allgemeinen Formel (I)
und das gegebenenfalls Struktureinheiten der Formel RSiO_3/2 (T) umfassen kann, wobei in der Formel – die Symbole R', untereinander gleich oder verschieden, jeweils einen Rest mit 2 bis 50 Kohlenstoffatomen darstellen; – die Symbole R und R'', untereinander gleich oder verschieden, jeweils darstellen: – ein Wasserstoff, einen linearen oder verzweigte Rest Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens ein Halogen, vorzugsweise Fluor, wobei die Reste Alkyl vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Octyl und 3,3,3-Trifluorpropyl sind, – einen Rest Cycloalkyl, enthaltend zwischen 5 und 8 zyklische Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert, – einen Rest Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert, oder – einen Teil Aralkyl mit einem Teil Alkyl, enthaltend zwischen 5 und 14 Kohlenstoffatome, und einen Teil Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert an dem Teil Aryl durch Halogene, Alkyle und/oder Alkoxyle mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, – die Symbole Z, untereinander gleich oder verschieden, jeweils einen Rest Hydroxyl oder Alkoxyl darstellen, – die Symbole Poa, untereinander gleich oder verschieden, jeweils Gruppen vom Typ Polyoxyalkylen-Ether, vorzugsweise Polyoxyethylen-Ether und/oder Polyoxypropylen-Ether darstellen; – m eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 0 ist; – n eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 2 ist und gegebenenfalls gleich 0 sein kann, unter der Bedingung, dass in dem Fall, wo n gleich 0 ist, dann die zwei Gruppen R'' Wasserstoffatome sind; – o eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 1 ist; und – q eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 0 ist.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – m und n zwischen einschließlich 2 und 200 betragen; – o zwischen einschließlich 1 und 50 beträgt; und – q zwischen einschließlich 0 und 10 beträgt.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen (-R'-Poa) unter den folgenden Gruppen ausgewählt werden: -(CH₂)₃-O-(CH₂CH₂-O)_m-CH₃; -(CH₂)₂-O-(CH₂CH₂-O)_m-CH₃; -(CH₂)₃-O-(CH(CH₃)-CH_2--O)_m-CH₃ -(CH₂)₂-O-(CH(CH₃)-CH₂-O)_m-CH₃ und mit m ≤ 14.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das POS (B) ein Copolymer ist, im wesentlichen statistisch linear, in Sequenzen oder im Block, der folgenden mittleren allgemeinen Formel (II)
und das gegebenenfalls Struktureinheiten der Formel RSiO_3/2 (T) umfassen kann, wobei in der Formel – x' eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 2 ist, und gegebenenfalls gleich 0 sein kann; – y' eine ganze oder gebrochene Zahl von über oder gleich 0 ist, – die Symbole R'² und R''², untereinander gleich oder verschieden, jeweils darstellen: – einen linearen oder verzweigten Rest Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls substituiert durch mindestens ein Halogen, vorzugsweise Fluor, wobei die Reste Alkyl vorzugsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Octyl und 3,3,3-Trifluorpropyl sind, – einen Rest Cycloalkyl, enthaltend zwischen 5 und 8 zyklische Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert, – einen Rest Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert, und/oder – einen Teil Aralkyl mit einem Teil Alkyl, enthaltend zwischen 5 und 14 Kohlenstoffatome, und einen Teil Aryl, enthaltend zwischen 6 und 12 Kohlenstoffatome, gegebenenfalls substituiert an dem Teil Aryl, unter der Bedingung, dass in dem Fall, wo x' = 0 ist, dann die zwei Gruppen R''² -OH entsprechen.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach einem der Ansprüche 1 bis 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das POS (B) ein α,ω-Bis-(Hydroxy)-polydimethylsiloxan der folgenden mittleren allgemeinen Formel ist:
mit f über oder gleich 0 und vorzugsweise 0 ≤ f ≤ 200.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator der Dehydrogenokondensation (C) ein Derivat oder ein metallischer Komplex auf der Basis von Platin, Bor, Rhodium, Palladium, Zinn oder Iridium ist.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, wo der Katalysator der Dehydrogenokondensation (C) auf der Basis von Zinn oder Platin besteht, die Anteile von POS (A) und POS (B) in der Weise bestimmt werden, dass das Verhältnis r¹ = Anzahl von SiH des POS(A) /Anzahl von SiOH des POS(B) zwischen einschließlich 0,5 und 5 und vorzugsweise zwischen 0,9 und 2,1 beträgt.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (C) aus der Gruppe gewählt wird, die aus den folgenden Katalysatoren besteht: Dibutylzinn-dilaurat, Karstedt-Katalysator und Iridium-Katalysator der folgenden Formel (IV):
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrolyt-Salz (D) besteht aus: – einem Kation, gewählt aus der Gruppe, die gebildet wird durch die folgenden Einheiten: die metallischen Kationen, die Ammonium-Ionen, die Amidinium-Ionen und die Guanidinium-Ionen; und – einem Anion, gewählt aus der Gruppe, die gebildet wird durch die folgenden Einheiten: die Chlorid-Ionen, die Bromid-Ionen, die Iodid-Ionen, die Perchlorat-Ionen, die Thiocyanat-Ionen, die Tetrafluorborat-Ionen, die Nitrat-Ionen, AsF6^–, PF6^–, die Stearylsulfonat-Ionen, die Trifluormethansulfonat-Ionen, die Octylsulfonat-Ionen, die Dodecylbenzolsulfonat-Ionen, R⁴SO₃ ^–, (R⁴SO₂)(R⁵SO₂N^– und (R⁴SO₂)(R⁵SO₂)(R⁶SO₂)C^–, wobei in jeder Formel die Reste R⁴, R⁵ und R⁶ gleich oder verschieden sind und Elektronen anziehende Gruppen darstellen.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reste R⁴, R⁵ und R⁶ Elektronen anziehende Gruppen vom Typ Perfluoraryl oder Perfluoralkyl darstellen, umfassend 1 bis 6 Kohlenstoffatome.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrolyt-Salz (D) ein metallisches Kation umfasst, ausgewählt unter den Alkalimetallen und den Erdalkalimetallen der Gruppen 1 und 2 des Periodensystems [Chem. & Eng. News, vol 63, N°5, 26 vom 4. Februar 1985].
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrolyt-Salz (D) ein metallisches Kation vom Typ Lithium umfasst.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Elektrolyt-Salzes (D) in der Weise bestimmt wird, dass das molare Verhältnis O/Li zwischen einschließlich 15 und 40 und vorzugsweise zwischen einschließlich 20 und 25 beträgt.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 1, 2, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrolyt-Salz (D) aus der Gruppe gewählt wird, die aus den folgenden Ver bindungen besteht: LiClO₄, LiBF₄, LiPF₆, LiAsF₆, LiCF₃SO₃, LiN(CF₃SO₂)₂, Li(C₂F₅SO₂)₂ und einer Mischung dieser Verbindungen.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Kation unter den Übergangsmetallen ausgewählt wird.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Kation aus der Gruppe gewählt wird, die aus Mangan, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Calcium, Mangan und Silber besteht.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen organischen Elektrolyten (E) umfasst.
Zusammensetzung für Batterie-Elektrolyten, polymerisierbar und/oder vernetzbar durch Dehydrogenokondensation, nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Elektrolyt (E) aus der Gruppe gewählt wird, die aus den folgenden Verbindungen besteht: Propylencarbonat, Ethylencarbonat, Diethylcarbonat, Dimethylcarbonat, Ethylmethylcarbonat, γ-Butyrolacton, 1,3-Dioxolan, Dimethoxyethan, Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid und Polyethylenglycol-dimethylether.
Polymer-Elektrolyt für Batterien, erhalten durch Polymerisation und/oder Vernetzung auf dem Wege der Dehydrogenokondensation, gegebenenfalls thermisch aktiviert, von einer polymerisierbaren und/oder vernetzbaren Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 21.
Polymer-Batterie, umfassend einen Polymer-Elektrolyten nach Anspruch 22, der zwischen einer Anode und einer Kathode angeordnet ist.
Polymer-Batterie nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Bestandteile der Kathode aus der Gruppe gewählt wird, die aus den folgenden Verbindungen besteht: metallisches Lithium, Lithium-Legierungen, anorganische Materialien, umfassend Insertionen von Lithium, und Carbonat-Materialien, umfassend Insertionen von Lithium.
Verwendung einer Polymer-Batterie nach Anspruch 23 oder 24 in einem geostationären Satellit oder einem elektrischen und Hybrid-Fahrzeug.