JP2014522078A - Battery electrolyte materials and methods of use - Google Patents

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Abstract

本明細書に記載されているのは、電池内に組み入れられたときに、いくつかの望ましい特徴、例えば、高温高電圧までの電池サイクリングの間における高い安定性、高い放電容量、高いクーロン効率、ならびに充電および放電のいくつかのサイクルに亘る放電容量およびクーロン効率の優れた維持を実現する、電解液中で用いるための材料である。いくつかの実施形態において、高電圧電解液は、ベース電解液、およびこれらの望ましい性能特性を与える一組の添加剤化合物を含む。  Described herein are several desirable characteristics when incorporated into a battery, such as high stability during battery cycling to high temperatures and high voltages, high discharge capacity, high coulomb efficiency, And a material for use in an electrolyte that achieves excellent maintenance of discharge capacity and coulomb efficiency over several cycles of charge and discharge. In some embodiments, the high voltage electrolyte includes a base electrolyte and a set of additive compounds that provide these desirable performance characteristics.

Description

[001] 本出願は、下記の出願のそれぞれの優先権および利益を主張する。「Battery Electrolytes for High Voltage Cathode Materials」と題された2011年6月9日に出願された米国特許仮出願第61/495,318号;「Battery Electrolytes for High Voltage Cathode Materials」と題された2011年10月4日に出願された米国特許仮出願第61/543,262号;「Battery Electrolytes for High Voltage Cathode Materials」と題された2012年2月10日に出願された米国特許仮出願第61/597,509号;および「Materials for Battery Electrolytes and Methods for Use」と題された2012年4月30日に出願された米国特許出願第13/459,702号(これらの出願のそれぞれは、参照により本明細書中に組み込まれている)。 [001] This application claims the priority and benefit of each of the following applications. US Patent Provisional Application No. 61 / 495,318, filed June 9, 2011 entitled “Battery Electrics for High Voltage Cathode Materials”; “Battery Electrics for High Voltage Vol. 11” US Provisional Patent Application No. 61 / 543,262, filed Oct. 4, United States Patent Provisional Application No. 61 /, filed February 10, 2012 entitled “Battery Electrolytes for High Voltage Cathode Materials” 597,509; and “Materials for Battery Electrics and Methods” US patent application Ser. No. 13 / 459,702, filed Apr. 30, 2012, entitled “ds for Use”, each of which is incorporated herein by reference.

[002] 本発明は、概して電池電解液に関する。より具体的には、本発明は、電池の安定性、例えば、高電圧安定性、熱安定性、電気化学的安定性、および化学的安定性の1つまたは複数を改善するための電池電解液に関する。 [002] The present invention relates generally to battery electrolytes. More specifically, the present invention relates to battery electrolytes for improving one or more of battery stability, eg, high voltage stability, thermal stability, electrochemical stability, and chemical stability. About.

[003] 電解液は、イオンを輸送し、電池における電極の間の電気的接触を防止する働きをする。有機カーボネート系電解液は、リチウム−イオン(「Li−イオン」)電池において最も一般に使用されており、より最近では、スルホン、シラン、およびニトリル系の新規な分類の電解液を開発する努力がなされてきた。残念ながら、これらの従来の電解液は一般的には、4.5V超または他の高電圧では不安定であるため、高電圧では作動できない。高電圧にて従来の電解液は、例えば、正極材料の存在下で触媒的な酸化によって分解されて、電池の性能および安全性の両方に影響を与える望ましくない生成物を生成し得る。 [003] The electrolyte functions to transport ions and prevent electrical contact between the electrodes in the battery. Organic carbonate-based electrolytes are most commonly used in lithium-ion (“Li-ion”) batteries, and more recently efforts have been made to develop new classes of electrolytes based on sulfones, silanes, and nitriles. I came. Unfortunately, these conventional electrolytes are generally not stable at high voltages because they are unstable at over 4.5V or other high voltages. Conventional electrolytes at high voltages can be decomposed by, for example, catalytic oxidation in the presence of the positive electrode material to produce undesirable products that affect both battery performance and safety.

[004] Li−イオン電池の場合、コバルトおよびニッケル含有ホスフェート、フルオロホスフェート、フルオロスルフェート、スピネル、およびシリケートは、LiFePO4、LiMn24、および他の一般に使用される正極材料よりも高いエネルギー密度を有すると報告されてきた。しかしながら、これらの正極材料は、4.5V超の酸化還元電位をも有し、より高い電圧での電池の作動が可能であるが、電池において激しい電解液分解をももたらす可能性がある。より高い電圧プラットフォームにおいてより高いエネルギー密度を達成するための正極材料を使用するために、少なくとも正極材料の酸化還元電位まで、または正極材料の酸化還元電位を超えて、電解質分解という大きな課題に対して取り組むべきである。 [004] Li- For ion batteries, cobalt and nickel-containing phosphate, fluorophosphate, fluoro sulfates, spinel, and silicate, LiFePO 4, LiMn 2 O 4 , and higher energy than the cathode material used for other general It has been reported to have a density. However, these positive electrode materials also have a redox potential of greater than 4.5V and can operate the battery at higher voltages, but can also lead to severe electrolyte decomposition in the battery. To use the cathode material to achieve higher energy density on higher voltage platforms, at least up to the oxidation-reduction potential of the cathode material or beyond the oxidation-reduction potential of the cathode material Should be tackled.

[005] 有機カーボネート系電解液および他の分類の電解液の両方についての別の問題は、高温での化学的安定性である。低電圧においてでさえ、高温によって、従来の電解液は、例えば、正極材料の存在下での触媒的な酸化によって分解し、電池の性能および安全性の両方に影響を与える望ましくない生成物を生成する要因となり得る。 [005] Another problem for both organic carbonate electrolytes and other classes of electrolytes is chemical stability at high temperatures. Even at low voltages, high temperatures cause conventional electrolytes to decompose, for example, by catalytic oxidation in the presence of positive electrode materials, producing undesirable products that affect both battery performance and safety. Can be a factor.

[006] この背景に対して、本明細書に記載されている電解液ならびに関連する方法および系を開発する必要性が生じた。本明細書において開示されている本発明の特定の実施形態は、これらおよび他の課題に取り組む。 [006] Against this background, there has been a need to develop the electrolytes and related methods and systems described herein. Certain embodiments of the invention disclosed herein address these and other challenges.

[007] 本発明のある実施形態は、高電圧電池用電解質および電解液を対象とする。電解液は、リチウム塩、非水溶媒、および式(I)で表される化合物を含む。 [007] Certain embodiments of the present invention are directed to electrolytes and electrolytes for high voltage batteries. The electrolytic solution contains a lithium salt, a non-aqueous solvent, and a compound represented by the formula (I).

Figure 2014522078
(式中、R1、R2、およびR3は、それぞれ独立に、置換および無置換C1〜C20アルキル基、置換および無置換C1〜C20アルケニル基、置換および無置換C1〜C20アルキニル基、ならびに置換および無置換C5〜C20アリール基からなる群より選択され、
Xは、窒素または酸素であり、
Yは、水素化物基、ハロ基、ヒドロキシ基、チオ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、ケイ素含有基、リン含有基、および硫黄含有基からなる群より選択される。)
ある実施形態において、電解液は、約4.2V超の電圧での高電圧電池における電気化学的安定性を特徴とする。ある実施形態において、電解液は、電池が高温での環境中で作動するときの電気化学的安定性を特徴とする。
Figure 2014522078
Wherein R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkenyl group, a substituted and unsubstituted C 1- C 20 alkynyl group, and is selected from the group consisting of substituted and unsubstituted C 5 -C 20 aryl group,
X is nitrogen or oxygen;
Y is a hydride group, halo group, hydroxy group, thio group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy Group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonyl group Amino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, and N-substituted arylcarbonylamino group Group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a silicon-containing group is selected from the group consisting of phosphorus-containing groups, and sulfur-containing groups. )
In certain embodiments, the electrolyte is characterized by electrochemical stability in high voltage batteries at voltages greater than about 4.2V. In certain embodiments, the electrolyte is characterized by electrochemical stability when the battery operates in an environment at high temperatures.

[008] 本発明の特定の実施形態は、第1の比容量を特徴とする負極活物質を有する負極と、第2の比容量を特徴とする正極活物質を有する正極と、リチウム塩、非水溶媒、および上記式(I)で表される化合物を含む電解液とを含む、電池を対象とする。電池が約4.2V超の定格充電電圧によって示されるように、第1の比容量および第2の比容量はマッチングしている。ある実施形態において、電池は、約4.9V〜約4.2Vの電圧範囲に亘る約0.01Cの電流での放電時における少なくとも約10mAh/(活物質のg)の比容量を特徴とする正極活物質を含む。特定の実施形態において、電池が摂氏約50度の温度での環境中で作動したとき、電池は、初回サイクルから100サイクルにおいて、少なくとも約90%のクーロン効率を有する。 [008] Certain embodiments of the invention include a negative electrode having a negative electrode active material characterized by a first specific capacity, a positive electrode having a positive electrode active material characterized by a second specific capacity, a lithium salt, A battery including an aqueous solvent and an electrolytic solution containing a compound represented by the above formula (I) is an object. The first specific capacity and the second specific capacity are matched as indicated by the rated charge voltage of greater than about 4.2V. In certain embodiments, the battery is characterized by a specific capacity of at least about 10 mAh / (g of active material) when discharged at a current of about 0.01 C over a voltage range of about 4.9 V to about 4.2 V. Contains a positive electrode active material. In certain embodiments, when the battery operates in an environment at a temperature of about 50 degrees Celsius, the battery has a Coulomb efficiency of at least about 90% from the first cycle to 100 cycles.

[009] 本発明の他の実施形態は、このような高電圧および高温電解液を含む電池を形成し、コンディショニングし、作動させる方法を対象とする。例えば、電池を作動するまたは使用する方法は、電池を準備することと、このような電池をサイクル運転し、家庭用電化製品、携帯用電化製品、ハイブリッド車、電気自動車、動力工具、電力網、軍事用途、および航空宇宙用途のために動力を供給することとを含み得る。例えば、電池を形成する方法は、負極を準備することと、正極を準備することと、電解液を準備して、負極と正極との間の電流の流れを促進することとを含むことができる。電解液には、本発明の特定の実施形態の電解液を含むことができる。電池を形成する方法は、電解液の安定化添加化合物をその誘導体に転化することをも含み得る。 [009] Other embodiments of the present invention are directed to methods of forming, conditioning, and operating a battery that includes such a high voltage and high temperature electrolyte. For example, a method of operating or using a battery can include preparing a battery and cycling such a battery, home appliances, portable appliances, hybrid vehicles, electric vehicles, power tools, power grids, military And powering for aerospace applications. For example, a method of forming a battery can include preparing a negative electrode, preparing a positive electrode, and preparing an electrolyte to promote current flow between the negative electrode and the positive electrode. . The electrolyte can include the electrolyte of certain embodiments of the present invention. The method of forming the battery can also include converting the stabilizing additive compound of the electrolyte to its derivative.

[010] 本発明の他の態様および実施形態もまた意図される。上記の概要および下記の詳細な説明は、本発明を任意の特定の実施形態に制限することを意味せず、単に本発明のいくつかの実施形態を記載することを意味するものである。 [010] Other aspects and embodiments of the invention are also contemplated. The above summary and the following detailed description are not meant to limit the invention to any particular embodiment, but are merely meant to describe some embodiments of the invention.

[011]本発明の一実施形態によって組み入れられたLi−イオン電池を図示する。[011] Figure 2 illustrates a Li-ion battery incorporated according to one embodiment of the present invention. [012]本発明の一実施形態による、Li−イオン電池の作動、および添加剤化合物を含む電解液の限定されない例示的な作動の図示を示す。[012] FIG. 6 shows a diagram of the operation of a Li-ion battery and a non-limiting exemplary operation of an electrolyte solution containing an additive compound, according to one embodiment of the present invention. [013]本発明の一実施形態による、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[013] Comparison of capacity retention with and without stabilizer over several cycles according to one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態による、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合のクーロン効率を比較したものである。2 compares the coulombic efficiency with and without a stabilizer over several cycles according to one embodiment of the present invention. [014]本発明の一実施形態による、25℃でのいくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[014] Comparison of capacity retention with and without stabilizer over several cycles at 25 ° C. according to one embodiment of the present invention. [015]本発明の一実施形態による、50℃での容量維持率の測定の結果を図4上に重ね合わせたものである。[015] The results of the measurement of capacity retention at 50 ° C according to one embodiment of the present invention are superimposed on FIG. [016]本発明の一実施形態による、安定化剤の濃度に対する50サイクル目における容量維持率のプロットである。[016] Fig. 16 is a plot of capacity retention at 50 cycles versus stabilizer concentration, according to one embodiment of the invention. [017]本発明の一実施形態による、安定化剤の濃度に対する50サイクル目におけるクーロン効率のプロットである。[017] FIG. 10 is a plot of Coulomb efficiency at cycle 50 versus stabilizer concentration, according to one embodiment of the invention. [018]本発明の一実施形態による、1サイクル目から3サイクル目についての重ね合わせたサイクリックボルタモグラムを示す。[018] Fig. 18 shows superimposed cyclic voltammograms for the first to third cycles according to one embodiment of the present invention. [019]本発明の一実施形態による、4サイクル目から6サイクル目についての重ね合わせたサイクリックボルタモグラムを示す。[019] Figure 8 shows superimposed cyclic voltammograms for cycles 4-6 according to one embodiment of the present invention. [020]本発明の一実施形態による、エージング後のいくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[020] Comparison of capacity retention with and without stabilizer over several cycles after aging according to one embodiment of the present invention. [021]本発明の一実施形態による、LiMn1.5Ni0.54正極材料を使用したときについての、50℃でのいくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[021] Capacity with and without stabilizer over several cycles at 50 ° C. when using LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 cathode material according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. [022]本発明の一実施形態による、LiMn24正極材料を使用したときについての、50℃でのいくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[022] Capacity retention with and without stabilizer over several cycles at 50 ° C. when using LiMn 2 O 4 cathode material according to one embodiment of the present invention Is a comparison. [023]本発明の一実施形態による、50℃での開回路電圧測定を示す。[023] Figure 7 illustrates an open circuit voltage measurement at 50 0 C according to one embodiment of the present invention. [024]本発明の一実施形態による、50℃での定電圧での残存電流測定を示す。[024] Figure 8 illustrates a residual current measurement at a constant voltage at 50 0 C, according to one embodiment of the present invention. [025]本発明の一実施形態による、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[025] Comparison of capacity retention with and without stabilizer over several cycles according to one embodiment of the present invention. [026]本発明の一実施形態による、ケイ素を含む安定化剤およびケイ素を含まない安定化剤による容量維持率を比較したものである。[026] Comparison of capacity retention rates with a silicon-containing stabilizer and a silicon-free stabilizer according to one embodiment of the present invention. [027]本発明の一実施形態による、様々なケイ素含有安定化剤を含む電池セルについての50サイクル目における放電時の比容量を比較したものである。[027] A comparison of specific capacities during discharge at the 50th cycle for battery cells comprising various silicon-containing stabilizers according to one embodiment of the present invention. [028]本発明の一実施形態による、いくつかのサイクルに亘るケイ素含有安定化剤の容量維持率を比較したものである。[028] Comparison of capacity retention of silicon-containing stabilizers over several cycles, according to one embodiment of the present invention. [029]本発明の一実施形態による、従来の電解液中でのケイ素含有安定化剤を用いた場合と用いない場合の100サイクル目における放電時の比容量を比較したものである。[029] A comparison of specific capacities during discharge in the 100th cycle with and without the use of a silicon-containing stabilizer in a conventional electrolyte according to an embodiment of the present invention. [030]本発明の一実施形態による、ケイ素含有安定化剤を用いた場合と用いない場合の異なる温度での放電時における比容量を比較したものである。[030] This compares the specific capacities during discharge at different temperatures with and without the use of a silicon-containing stabilizer, according to one embodiment of the present invention. [031]本発明の一実施形態による、様々な正極材料を使用したときについてのケイ素含有安定化剤を用いた場合と用いない場合の25サイクル目における容量維持率を比較したものである。[031] A comparison of capacity retention rates at the 25th cycle with and without a silicon-containing stabilizer when using various positive electrode materials according to one embodiment of the present invention. [032]本発明の一実施形態による、約4.5V、約4.9V、および約5.1Vで50℃にて約10時間保持した電池セルについての残存電流測定を示す。[032] Figure 9 shows residual current measurements for battery cells held at about 4.5V, about 4.9V, and about 5.1V at 50 ° C for about 10 hours, according to one embodiment of the present invention. [033]本発明の一実施形態による、LiMn1.5Ni0.54正極材料についての、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合のクーロン効率を比較したものである。[033] Comparison of Coulombic efficiency with and without stabilizer over several cycles for a LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 cathode material according to one embodiment of the present invention. [034]本発明の一実施形態による、ドープされたLiCoPO4正極材料についての、50℃での8日間の貯蔵後のいくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の放電時における比容量を比較したものである。[034] For doped LiCoPO 4 cathode material according to one embodiment of the present invention, with and without stabilizer over several cycles after 8 days storage at 50 ° C The specific capacity at the time of discharge is compared. [035]本発明の一実施形態による、異なる充電および放電レートでの、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[035] Comparison of capacity retention rates with and without stabilizers at different charge and discharge rates according to one embodiment of the present invention. [036]本発明の一実施形態による、LiMn1.5Ni0.54正極材料を使用したときについての、室温での安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。[036] Comparison of capacity retention rates with and without room temperature stabilizers when using LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 cathode material according to one embodiment of the present invention. . [037]本発明の一実施形態による、安定化剤を用いた場合と用いない場合の充電の間の1サイクル目および100サイクル目における電圧プロファイルを示す。[037] Figure 9 shows the voltage profile at the 1st and 100th cycles between charges with and without a stabilizer, according to one embodiment of the present invention. [038]本発明の一実施形態による、安定化剤を用いた場合と用いない場合の、放電の間の3サイクル目における電圧プロファイルを記載する。[038] Describes the voltage profile at the third cycle during discharge, with and without a stabilizer, according to one embodiment of the present invention. [039]1サイクル目における、安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルのクーロン効率を比較したものである。[039] This compares the Coulomb efficiency of battery cells with and without the use of a stabilizer in the first cycle. [040]本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。[040] Batteries with and without stabilizers over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the invention This is a comparison of the capacity retention rates of the cells. [041]本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時の初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。[041] Batteries with and without stabilizers over several cycles expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of the capacity retention rates of the cells. [042]本発明の一実施形態による、1サイクル目における安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルのクーロン効率を比較したものである。[042] This compares the Coulomb efficiency of battery cells with and without the use of a stabilizer in the first cycle according to one embodiment of the present invention. [043]本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時の初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。[043] Batteries with and without stabilizers over several cycles expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the invention This is a comparison of the capacity retention rates of the cells. [044]本発明の一実施形態による、1サイクル目における安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルのクーロン効率を比較したものである。[044] This compares the coulombic efficiency of battery cells with and without the use of a stabilizer in the first cycle, according to one embodiment of the present invention. [045]本発明の一実施形態による、1サイクル目における安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルのクーロン効率を比較したものである。[045] This compares the coulombic efficiency of battery cells with and without the use of a stabilizer in the first cycle according to one embodiment of the present invention. [046]本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時の初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。[046] Batteries with and without stabilizers over several cycles expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the invention This is a comparison of the capacity retention rates of the cells. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates. [047]本発明の一実施形態による、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルのエネルギー効率を比較したものである。[047] Comparison of the energy efficiency of battery cells with and without stabilizers over several cycles, according to one embodiment of the present invention. [048] 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。[048] Batteries with and without stabilizers over several cycles expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of the capacity retention rates of the cells. 本発明の一実施形態による、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る安定化剤を用いた場合と用いない場合の電池セルの容量維持率を比較したものである。Battery cell capacity with and without stabilizer over several cycles expressed as a percentage of initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle, according to one embodiment of the present invention This is a comparison of maintenance rates.

[049] 下記の定義は、本発明のいくつかの実施形態に関して記載される態様のいくつかに適用する。これらの定義は、ここの記載から同様に拡張される。それぞれの用語は、記載、図面、および実施例に亘ってさらに説明および例示される。この記載における用語のいかなる解釈も、本明細書において示される記載、図面、および実施例の全体を考慮に入れるべきである。 [049] The following definitions apply to some of the aspects described with respect to some embodiments of the invention. These definitions extend as well from the description herein. Each term is further explained and illustrated throughout the description, drawings, and examples. Any interpretation of terms in this description should take into account the entire description, drawings, and examples presented herein.

[050] 本明細書において用いられる場合、単数の用語である「a」、「an」、および「the」は、文脈によって明らかにそれ以外のことの指示がない限り、複数形の対象をも含む。したがって、例えば、ある対象について言及することは、文脈によって明らかにそれ以外の指示がない限り、複数の対象をも含み得る。 [050] As used herein, the singular terms "a", "an", and "the" may refer to the plural subject unless the context clearly dictates otherwise. Including. Thus, for example, reference to a subject can include a plurality of subjects unless the context clearly indicates otherwise.

[051] 本明細書において用いられる場合、「組」という用語は、1つまたは複数の対象の集合物を指す。したがって、例えば、一組の対象は、単一の対象または複数の対象を含み得る。ある一組の対象は、その組のメンバーと称することもできる。ある一組の対象は、同一であっても異なっていてもよい。場合によっては、ある一組の対象は、1つまたは複数の共通の特性を共有し得る。 [051] As used herein, the term "set" refers to a collection of one or more objects. Thus, for example, a set of subjects may include a single subject or multiple subjects. A set of objects can also be referred to as a member of the set. A set of objects may be the same or different. In some cases, a set of objects may share one or more common characteristics.

[052] 本明細書において用いられる場合、「実質的に」および「実質的」という用語は、かなりの度合いまたは程度を指す。ある事象または状況と併せて用いられるとき、これらの用語は、その事象または状況が正確に起こる例、およびその事象または状況が近似して起こる例(本明細書に記載されている実施形態の典型的な許容範囲またはばらつきを構成する例など)を指すことができる。 [052] As used herein, the terms "substantially" and "substantially" refer to a significant degree or degree. When used in conjunction with an event or situation, these terms refer to examples where the event or situation occurs exactly as well as examples where the event or situation occurs (typical of the embodiments described herein). An example of constructing an acceptable tolerance or variation).

[053] 本明細書において用いられる場合、「サブミクロン範囲」という用語は、約1μm未満または約1,000nm未満、例えば、約999nm未満、約900nm未満、約800nm未満、約700nm未満、約600nm未満、約500nm未満、約400nm未満、約300nm未満、または約200nm未満、および約1nmまで、またはそれ未満の寸法の一般的範囲を指す。場合によっては、この用語は、例えば、約1nm〜約100nm、約100nm〜約200nm、約200nm〜約300nm、約300nm〜約400nm、約400nm〜約500nm、約500nm〜約600nm、約600nm〜約700nm、約700nm〜約800nm、約800nm〜約900nm、または約900nm〜約999nmのような、一般的範囲内の特定のサブ範囲を指すことができる。 [053] As used herein, the term "submicron range" refers to less than about 1 μm or less than about 1,000 nm, such as less than about 999 nm, less than about 900 nm, less than about 800 nm, less than about 700 nm, about 600 nm. Refers to a general range of dimensions of less than, less than about 500 nm, less than about 400 nm, less than about 300 nm, or less than about 200 nm, and up to or less than about 1 nm. In some cases, the term includes, for example, about 1 nm to about 100 nm, about 100 nm to about 200 nm, about 200 nm to about 300 nm, about 300 nm to about 400 nm, about 400 nm to about 500 nm, about 500 nm to about 600 nm, about 600 nm to about It can refer to a specific sub-range within the general range, such as 700 nm, about 700 nm to about 800 nm, about 800 nm to about 900 nm, or about 900 nm to about 999 nm.

[054] 本明細書において用いられる場合、「典型元素」という用語は、IA族(または1族)、IIA族(または2族)、IIIA族(または13族)、IVA族(または14族)、VA族(または15族)、VIA族(または16族)、VIIA族(または17族)、およびVIIIA族(または18族)のいずれかにおける化学元素を指す。典型元素は、sブロック元素またはpブロック元素と称されることもある。 [054] As used herein, the term "typical element" refers to Group IA (or Group 1), Group IIA (or Group 2), Group IIIA (or Group 13), Group IVA (or Group 14) , VA (or 15), VIA (or 16), VIIA (or 17), and VIIIA (or 18). The typical element may be referred to as an s block element or a p block element.

[055] 本明細書において用いられる場合、「遷移金属」という用語は、IVB族(または4族)、VB族(または5族)、VIB族(または6族)、VIIB族(または7族)、VIIIB族(または8族、9族、および10族)、IB族(または11族)、ならびにIIB族(または12族)のいずれかにおける化学元素を指す。遷移金属は、dブロック元素と称されることもある。 [055] As used herein, the term "transition metal" refers to Group IVB (or Group 4), Group VB (or Group 5), Group VIB (or Group 6), Group VIIB (or Group 7). , VIIIB (or Groups 8, 9, and 10), IB (or Group 11), and IIB (or Group 12). Transition metals are sometimes referred to as d-block elements.

[056] 本明細書において用いられる場合、「希土類元素」という用語は、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、およびLuのいずれかを指す。 [056] As used herein, the term "rare earth element" refers to Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb. , And Lu.

[057] 本明細書において用いられる場合、「ハロゲン」という用語は、F、Cl、Br、I、およびAtのいずれかを指す。 [057] As used herein, the term "halogen" refers to any of F, Cl, Br, I, and At.

[058] 本明細書において用いられる場合、「カルコゲン」という用語は、O、S、Se、Te、およびPoのいずれかを指す。 [058] As used herein, the term "chalcogen" refers to any of O, S, Se, Te, and Po.

[059] 本明細書において用いられる場合、「ヘテロ原子」という用語は、炭素原子または水素原子ではない任意の原子を指す。ヘテロ原子としては、ハロゲン、カルコゲン、IIIA族(または13族)元素、炭素以外のIVA族(または14族)元素、およびVA族(または15族)元素の原子が挙げられる。 [059] As used herein, the term "heteroatom" refers to any atom that is not a carbon atom or a hydrogen atom. Hetero atoms include atoms of halogen, chalcogen, group IIIA (or group 13) elements, group IVA (or group 14) elements other than carbon, and group VA (or group 15) elements.

[060] 本明細書において用いられる場合、「アルカン」という用語は、本明細書における「アルカン」のより具体的な定義を含む飽和炭化水素を指す。特定の実施形態について、アルカンは、1〜100個の炭素原子を含むことができる。「低級アルカン」という用語は、1〜20個の炭素原子、例えば、1〜10個の炭素原子を含むアルカンを指し、一方、「高級アルカン」という用語は、20個超の炭素原子、例えば、21〜100個の炭素原子を含むアルカンを指す。「分岐状アルカン」という用語は、1つまたは複数の分岐を含むアルカンを指し、一方、「枝分かれしていないアルカン」という用語は、直鎖状のアルカンを指す。「シクロアルカン」という用語は、1つまたは複数の環状構造を含むアルカンを指す。「ヘテロアルカン」という用語は、その炭素原子の1つまたは複数が1つまたは複数のヘテロ原子、例えば、N、Si、S、O、F、およびPにより置き換えられたアルカンを指す。「置換アルカン」という用語は、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数の置換基、例えば、ハロ基により置き換えられたアルカンを指し、一方、「無置換アルカン」という用語は、このような置換基を有していないアルカンを指す。上記の用語の組合せは、特性の組合せを有するアルカンを指すために使用することができる。例えば、「分岐状低級アルカン」という用語は、1〜20個の炭素原子および1つまたは複数の分岐を含むアルカンを指すために使用することができる。アルカンの例としては、メタン、エタン、プロパン、シクロプロパン、ブタン、2−メチルプロパン、シクロブタン、およびその荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [060] As used herein, the term "alkane" refers to a saturated hydrocarbon comprising a more specific definition of "alkane" herein. For certain embodiments, the alkane can contain 1 to 100 carbon atoms. The term “lower alkane” refers to an alkane containing 1 to 20 carbon atoms, such as 1 to 10 carbon atoms, while the term “higher alkane” refers to more than 20 carbon atoms, for example, Refers to alkanes containing 21 to 100 carbon atoms. The term “branched alkane” refers to an alkane that contains one or more branches, while the term “unbranched alkane” refers to a linear alkane. The term “cycloalkane” refers to an alkane comprising one or more cyclic structures. The term “heteroalkane” refers to an alkane in which one or more of its carbon atoms is replaced by one or more heteroatoms, eg, N, Si, S, O, F, and P. The term “substituted alkane” refers to an alkane in which one or more of its hydrogen atoms is replaced by one or more substituents, eg, a halo group, while the term “unsubstituted alkane” is Refers to an alkane having no substituent. Combinations of the above terms can be used to refer to alkanes having a combination of properties. For example, the term “branched lower alkane” can be used to refer to an alkane containing 1 to 20 carbon atoms and one or more branches. Examples of alkanes include methane, ethane, propane, cyclopropane, butane, 2-methylpropane, cyclobutane, and their charged, hetero, or substituted forms.

[061] 本明細書において用いられる場合、「アルキル基」という用語は、本明細書における「アルキル」のより具体的な定義を含むアルカンの1価の形態を指す。例えば、アルキル基は、その水素原子の1つが取り外されて別の基への結合が可能となったアルカンとして描くことができる。「低級アルキル基」という用語は、低級アルカンの1価の形態を指し、一方、「高級アルキル基」という用語は、高級アルカンの1価の形態を指す。「分岐状アルキル基」という用語は、分岐状アルカンの1価の形態を指し、一方、「枝分かれしていないアルキル基」という用語は、枝分かれしていないアルカンの1価の形態を指す。「シクロアルキル基」という用語は、シクロアルカンの1価の形態を指し、「ヘテロアルキル基」という用語は、ヘテロアルカンの1価の形態を指す。「置換アルキル基」という用語は、置換アルカンの1価の形態を指し、一方、「無置換アルキル基」という用語は、無置換アルカンの1価の形態を指す。アルキル基の例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、シクロプロピル、ブチル、イソブチル、t−ブチル、シクロブチル、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [061] As used herein, the term "alkyl group" refers to a monovalent form of an alkane that includes the more specific definition of "alkyl" herein. For example, an alkyl group can be depicted as an alkane in which one of its hydrogen atoms has been removed and can be attached to another group. The term “lower alkyl group” refers to a monovalent form of a lower alkane, while the term “higher alkyl group” refers to a monovalent form of a higher alkane. The term “branched alkyl group” refers to a monovalent form of a branched alkane, while the term “unbranched alkyl group” refers to a monovalent form of an unbranched alkane. The term “cycloalkyl group” refers to a monovalent form of a cycloalkane, and the term “heteroalkyl group” refers to a monovalent form of a heteroalkane. The term “substituted alkyl group” refers to a monovalent form of a substituted alkane, while the term “unsubstituted alkyl group” refers to a monovalent form of an unsubstituted alkane. Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, cyclopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, cyclobutyl, and their charged, hetero, or substituted forms.

[062] 本明細書において用いられる場合、「アルキレン基」という用語は、本明細書における「アルキレン基」のより具体的な定義を含むアルカンの2価の形態を指す。例えば、アルキレン基は、その水素原子の2つが取り外されて1つまたは複数のさらなる基への結合が可能となったアルカンとして描くことができる。「低級アルキレン基」という用語は、低級アルカンの2価の形態を指し、一方、「高級アルキレン基」という用語は、高級アルカンの2価の形態を指す。「分岐状アルキレン基」という用語は、分岐状アルカンの2価の形態を指し、一方、「枝分かれしていないアルキレン基」という用語は、枝分かれしていないアルカンの2価の形態を指す。「シクロアルキレン基」という用語は、シクロアルカンの2価の形態を指し、「ヘテロアルキレン基」という用語は、ヘテロアルカンの2価の形態を指す。「置換アルキレン基」という用語は、置換アルカンの2価の形態を指し、一方、「無置換アルキレン基」という用語は、無置換アルカンの2価の形態を指す。アルキレン基の例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、2−メチルプロピレン、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [062] As used herein, the term "alkylene group" refers to a divalent form of an alkane that includes a more specific definition of an "alkylene group" herein. For example, an alkylene group can be depicted as an alkane in which two of its hydrogen atoms have been removed to allow attachment to one or more additional groups. The term “lower alkylene group” refers to the divalent form of the lower alkane, while the term “higher alkylene group” refers to the divalent form of the higher alkane. The term “branched alkylene group” refers to a divalent form of a branched alkane, while the term “unbranched alkylene group” refers to a divalent form of an unbranched alkane. The term “cycloalkylene group” refers to the divalent form of the cycloalkane, and the term “heteroalkylene group” refers to the divalent form of the heteroalkane. The term “substituted alkylene group” refers to the divalent form of a substituted alkane, while the term “unsubstituted alkylene group” refers to the divalent form of an unsubstituted alkane. Examples of alkylene groups include methylene, ethylene, propylene, 2-methylpropylene, and their charged, hetero, or substituted forms.

[063] 本明細書において用いられる場合、「アルケン」という用語は、本明細書における「アルケン」のより具体的な定義を含む1つまたは複数の炭素−炭素二重結合を含む不飽和炭化水素を指す。特定の実施形態について、アルケンは、2〜100個の炭素原子を含むことができる。「低級アルケン」という用語は、2〜20個の炭素原子、例えば、2〜10個の炭素原子を含むアルケンを指し、一方、「高級アルケン」という用語は、20個超の炭素原子、例えば、21〜100個の炭素原子を含むアルケンを指す。「シクロアルケン」という用語は、1つまたは複数の環状構造を含むアルケンを指す。「ヘテロアルケン」という用語は、その炭素原子の1つまたは複数が1つまたは複数のヘテロ原子、例えば、N、Si、S、O、F、およびPにより置き換えられたアルケンを指す。「置換アルケン」という用語は、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数の置換基、例えば、ハロ基により置き換えられたアルケンを指し、一方、「無置換アルケン」という用語は、このような置換基を有していないアルケンを指す。上記の用語の組合せを使用して、特性の組合せを有するアルケンを指すことができる。例えば、「置換低級アルケン」という用語を使用して、1〜20個の炭素原子および1つまたは複数の置換基を含むアルケンを指すことができる。アルケンの例としては、エテン、プロペン、シクロプロペン、1−ブテン、trans−2ブテン、cis−2−ブテン、1,3−ブタジエン、2−メチルプロペン、シクロブテン、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [063] As used herein, the term "alkene" refers to an unsaturated hydrocarbon containing one or more carbon-carbon double bonds that includes a more specific definition of "alkene" herein. Point to. For certain embodiments, the alkene can contain from 2 to 100 carbon atoms. The term “lower alkene” refers to an alkene containing 2 to 20 carbon atoms, eg 2 to 10 carbon atoms, whereas the term “higher alkene” is greater than 20 carbon atoms, eg Refers to alkenes containing 21 to 100 carbon atoms. The term “cycloalkene” refers to an alkene containing one or more cyclic structures. The term “heteroalkene” refers to an alkene in which one or more of its carbon atoms has been replaced by one or more heteroatoms, eg, N, Si, S, O, F, and P. The term “substituted alkene” refers to an alkene in which one or more of its hydrogen atoms is replaced by one or more substituents, eg, a halo group, while the term “unsubstituted alkene” is This refers to an alkene having no substituent. A combination of the above terms can be used to refer to an alkene having a combination of properties. For example, the term “substituted lower alkene” can be used to refer to an alkene containing 1 to 20 carbon atoms and one or more substituents. Examples of alkenes include ethene, propene, cyclopropene, 1-butene, trans-2 butene, cis-2-butene, 1,3-butadiene, 2-methylpropene, cyclobutene, and their charged, hetero, or substituted The form is mentioned.

[064] 本明細書において用いられる場合、「アルケニル基」という用語は、本明細書における「アルケニル基」のより具体的な定義を含むアルケンの1価の形態を指す。例えば、アルケニル基は、その水素原子の1つが取り外されて別の基への結合が可能となったアルケンとして描くことができる。「低級アルケニル基」という用語は、低級アルケンの1価の形態を指し、一方、「高級アルケニル基」という用語は、高級アルケンの1価の形態を指す。「シクロアルケニル基」という用語は、シクロアルケンの1価の形態を指し、「ヘテロアルケニル基」という用語は、ヘテロアルケンの1価の形態を指す。「置換アルケニル基」という用語は、置換アルケンの1価の形態を指し、一方、「無置換アルケニル基」という用語は、無置換アルケンの1価の形態を指す。アルケニル基の例としては、エテニル、2−プロペニル(すなわち、アリル)、イソプロペニル、シクロプロペニル、ブテニル、イソブテニル、t−ブテニル、シクロブテニル、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [064] As used herein, the term "alkenyl group" refers to a monovalent form of an alkene containing a more specific definition of "alkenyl group" herein. For example, an alkenyl group can be depicted as an alkene in which one of its hydrogen atoms has been removed and allowed to bond to another group. The term “lower alkenyl group” refers to the monovalent form of the lower alkene, while the term “higher alkenyl group” refers to the monovalent form of the higher alkene. The term “cycloalkenyl group” refers to a monovalent form of a cycloalkene, and the term “heteroalkenyl group” refers to a monovalent form of a heteroalkene. The term “substituted alkenyl group” refers to a monovalent form of a substituted alkene, while the term “unsubstituted alkenyl group” refers to a monovalent form of an unsubstituted alkene. Examples of alkenyl groups include ethenyl, 2-propenyl (ie, allyl), isopropenyl, cyclopropenyl, butenyl, isobutenyl, t-butenyl, cyclobutenyl, and their charged, hetero, or substituted forms.

[065] 本明細書において用いられる場合、「アルケニレン基」という用語は、本明細書における「アルケニレン基」のより具体的な定義を含むアルケンの2価の形態を指す。例えば、アルケニレン基は、その水素原子の2つが取り外されて1つまたは複数のさらなる基への結合が可能となったアルケンとして描くことができる。「低級アルケニレン基」という用語は、低級アルケンの2価の形態を指し、一方、「高級アルケニレン基」という用語は、高級アルケンの2価の形態を指す。「シクロアルケニレン基」という用語は、シクロアルケンの2価の形態を指し、「ヘテロアルケニレン基」という用語は、ヘテロアルケンの2価の形態を指す。「置換アルケニレン基」という用語は、置換アルケンの2価の形態を指し、一方、「無置換アルケニレン基」という用語は、無置換アルケンの2価の形態を指す。アルケニル基の例としては、エテニレン、プロペニレン、2−メチルプロペニレン、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [065] As used herein, the term "alkenylene group" refers to a divalent form of an alkene that includes a more specific definition of "alkenylene group" herein. For example, an alkenylene group can be depicted as an alkene in which two of its hydrogen atoms have been removed to allow attachment to one or more additional groups. The term “lower alkenylene group” refers to the divalent form of the lower alkene, while the term “higher alkenylene group” refers to the divalent form of the higher alkene. The term “cycloalkenylene group” refers to the divalent form of the cycloalkene, and the term “heteroalkenylene group” refers to the divalent form of the heteroalkene. The term “substituted alkenylene group” refers to the divalent form of the substituted alkene, while the term “unsubstituted alkenylene group” refers to the divalent form of the unsubstituted alkene. Examples of alkenyl groups include ethenylene, propenylene, 2-methylpropenylene, and their charged, hetero, or substituted forms.

[066] 本明細書において用いられる場合、「アルキン」という用語は、本明細書における「アルキン」のより具体的な定義を含む1つまたは複数の炭素−炭素三重結合を含む不飽和炭化水素を指す。いくつかの実施形態において、アルキンは、1つまたは複数の炭素−炭素二重結合を含むこともできる。特定の実施形態について、アルキンは、2〜100個の炭素原子を含むことができる。「低級アルキン」という用語は、2〜20個の炭素原子、例えば、2〜10個の炭素原子を含むアルキンを指し、一方、「高級アルキン」という用語は、20個超の炭素原子、例えば、21〜100個の炭素原子を含むアルキンを指す。「シクロアルキン」という用語は、1つまたは複数の環状構造を含むアルキンを指す。「ヘテロアルキン」という用語は、その炭素原子の1つまたは複数が1つまたは複数のヘテロ原子、例えば、N、Si、S、O、F、およびPにより置き換えられたアルキンを指す。「置換アルキン」という用語は、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数の置換基、例えば、ハロ基により置き換えられたアルキンを指し、一方、「無置換アルキン」という用語は、このような置換基を有していないアルキンを指す。上記の用語の組合せを使用して、特性の組合せを有するアルキンを指すことができる。例えば、「置換低級アルキン」という用語を使用して、1〜20個の炭素原子および1つまたは複数の置換基を含むアルキンを指すことができる。アルキンの例としては、エチン(すなわち、アセチレン)、プロピン、1−ブチン、1−ブテン−3−イン、1−ペンチン、2−ペンチン、3−ペンテン−1−イン、1−ペンテン−4−イン、3−メチル−1−ブチン、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [066] As used herein, the term "alkyne" refers to an unsaturated hydrocarbon containing one or more carbon-carbon triple bonds that includes the more specific definition of "alkyne" herein. Point to. In some embodiments, the alkyne can also include one or more carbon-carbon double bonds. For certain embodiments, the alkyne can contain 2 to 100 carbon atoms. The term “lower alkyne” refers to an alkyne containing 2 to 20 carbon atoms, such as 2 to 10 carbon atoms, while the term “higher alkyne” refers to more than 20 carbon atoms, for example, Refers to alkynes containing 21 to 100 carbon atoms. The term “cycloalkyne” refers to an alkyne containing one or more cyclic structures. The term “heteroalkyne” refers to an alkyne in which one or more of its carbon atoms is replaced by one or more heteroatoms, eg, N, Si, S, O, F, and P. The term “substituted alkyne” refers to an alkyne in which one or more of its hydrogen atoms has been replaced by one or more substituents, eg, a halo group, while the term “unsubstituted alkyne” It refers to an alkyne having no substituent. A combination of the above terms can be used to refer to an alkyne having a combination of properties. For example, the term “substituted lower alkyne” can be used to refer to an alkyne containing 1 to 20 carbon atoms and one or more substituents. Examples of alkynes include ethyne (ie, acetylene), propyne, 1-butyne, 1-butene-3-yne, 1-pentyne, 2-pentyne, 3-pentene-1-yne, 1-pentene-4-yne , 3-methyl-1-butyne, and their charged, hetero, or substituted forms.

[067] 本明細書において用いられる場合、「アルキニル基」という用語は、本明細書における「アルキニル基」のより具体的な定義を含むアルキンの1価の形態を指す。例えば、アルキニル基は、その水素原子の1つが取り外されて別の基への結合が可能となったアルキンとして描くことができる。「低級アルキニル基」という用語は、低級アルキンの1価の形態を指し、一方、「高級アルキニル基」という用語は、高級アルキンの1価の形態を指す。「シクロアルキニル基」という用語は、シクロアルキンの1価の形態を指し、「ヘテロアルキニル基」という用語は、ヘテロアルキンの1価の形態を指す。「置換アルキニル基」という用語は、置換アルキンの1価の形態を指し、一方、「無置換アルキニル基」という用語は、無置換アルキンの1価の形態を指す。アルキニル基の例としては、エチニル、プロピニル、イソプロピニル、ブチニル、イソブチニル、t−ブチニル、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [067] As used herein, the term "alkynyl group" refers to a monovalent form of an alkyne that includes a more specific definition of "alkynyl group" herein. For example, an alkynyl group can be depicted as an alkyne in which one of its hydrogen atoms has been removed and allowed to bond to another group. The term “lower alkynyl group” refers to the monovalent form of the lower alkyne, while the term “higher alkynyl group” refers to the monovalent form of the higher alkyne. The term “cycloalkynyl group” refers to the monovalent form of cycloalkyne, and the term “heteroalkynyl group” refers to the monovalent form of heteroalkyne. The term “substituted alkynyl group” refers to a monovalent form of a substituted alkyne, while the term “unsubstituted alkynyl group” refers to a monovalent form of an unsubstituted alkyne. Examples of alkynyl groups include ethynyl, propynyl, isopropynyl, butynyl, isobutynyl, t-butynyl, and their charged, hetero, or substituted forms.

[068] 本明細書において用いられる場合、「アルキニレン基」という用語は、本明細書における「アルキニレン基」のより具体的な定義を含むアルキンの2価の形態を指す。例えば、アルキニレン基は、その水素原子の2つが取り外されて分子の1つまたは複数のさらなる基への結合が可能となったアルキンとして描くことができる。「低級アルキニレン基」という用語は、低級アルキンの2価の形態を指し、一方、「高級アルキニレン基」という用語は、高級アルキンの2価の形態を指す。「シクロアルキニレン基」という用語は、シクロアルキンの2価の形態を指し、「ヘテロアルキニレン基」という用語は、ヘテロアルキンの2価の形態を指す。「置換アルキニレン基」という用語は、置換アルキンの2価の形態を指し、一方、「無置換アルキニレン基」という用語は、無置換アルキンの2価の形態を指す。アルキニレン基の例としては、エチニレン、プロピニレン、1−ブチニレン、1−ブテン−3−イニレン、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [068] As used herein, the term "alkynylene group" refers to a divalent form of an alkyne that includes a more specific definition of "alkynylene group" herein. For example, an alkynylene group can be depicted as an alkyne in which two of its hydrogen atoms have been removed to allow attachment to one or more additional groups on the molecule. The term “lower alkynylene group” refers to the divalent form of the lower alkyne, while the term “higher alkynylene group” refers to the divalent form of the higher alkyne. The term “cycloalkynylene group” refers to the divalent form of cycloalkyne, and the term “heteroalkynylene group” refers to the divalent form of heteroalkyne. The term “substituted alkynylene group” refers to the divalent form of a substituted alkyne, while the term “unsubstituted alkynylene group” refers to the divalent form of an unsubstituted alkyne. Examples of alkynylene groups include ethynylene, propynylene, 1-butynylene, 1-butene-3-inylene, and their charged, hetero, or substituted forms.

[069] 本明細書において用いられる場合、「アレーン」という用語は、本明細書における「アレーン」のより具体的な定義を含む芳香族炭化水素を指す。特定の実施形態について、アレーンは、5〜100個の炭素原子を含むことができる。「低級アレーン」という用語は、5〜20個の炭素原子、例えば、5〜14個の炭素原子を含むアレーンを指し、一方、「高級アレーン」という用語は、20個超の炭素原子、例えば、21〜100個の炭素原子を含むアレーンを指す。「単環式アレーン」という用語は、単一の芳香族環状構造を含むアレーンを指し、一方、「多環式アレーン」という用語は、複数の芳香族環状構造、例えば、炭素−炭素結合を介して結合している、または共に縮合している2つ以上の芳香族環状構造を含むアレーンを指す。「ヘテロアレーン」という用語は、その炭素原子の1つまたは複数が1つまたは複数のヘテロ原子、例えば、N、Si、S、O、F、およびPにより置き換えられたアレーンを指す。「置換アレーン」という用語は、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数の置換基、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロ基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、N−置換アミノ基、シリル基、およびシロキシ基により置き換えられたアレーンを指し、一方、「無置換アレーン」という用語は、このような置換基を有していないアレーンを指す。上記の用語の組合せを使用して、特性の組合せを有するアレーンを指すことができる。例えば、「単環式低級アルケン」という用語を使用して、5〜20個の炭素原子および単一の芳香族環状構造を含むアレーンを指すことができる。アレーンの例としては、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、キノリン、イソキノリン、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [069] As used herein, the term "arene" refers to an aromatic hydrocarbon comprising a more specific definition of "arene" herein. For certain embodiments, the arenes can contain from 5 to 100 carbon atoms. The term “lower arene” refers to an arene containing 5 to 20 carbon atoms, such as 5 to 14 carbon atoms, while the term “higher arene” is greater than 20 carbon atoms, for example, Refers to arenes containing 21 to 100 carbon atoms. The term “monocyclic arene” refers to an arene comprising a single aromatic cyclic structure, while the term “polycyclic arene” refers to a plurality of aromatic cyclic structures, eg, via a carbon-carbon bond. Arenes containing two or more aromatic cyclic structures that are linked together or fused together. The term “heteroarene” refers to an arene in which one or more of its carbon atoms has been replaced by one or more heteroatoms, eg, N, Si, S, O, F, and P. The term “substituted arene” means that one or more of its hydrogen atoms are one or more substituents such as alkyl, alkenyl, alkynyl, halo, hydroxy, alkoxy, alkenoxy, alkynoxy , Aryloxy group, carboxy group, cyano group, nitro group, amino group, N-substituted amino group, silyl group, and arene group replaced by siloxy group, while the term “unsubstituted arene” Refers to an arene having no substituent. A combination of the above terms can be used to refer to an arene having a combination of properties. For example, the term “monocyclic lower alkene” can be used to refer to an arene that contains 5 to 20 carbon atoms and a single aromatic ring structure. Examples of arenes include benzene, biphenyl, naphthalene, anthracene, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, quinoline, isoquinoline, and their charged, hetero, or substituted forms.

[070] 本明細書において用いられる場合、「アリール基」という用語は、本明細書における「アリール基」のより具体的な定義を含むアレーンの1価の形態を指す。例えば、アリール基は、その水素原子の1つが取り外されて別の基への結合が可能となったアレーンとして描くことができる。「低級アリール基」という用語は、低級アレーンの1価の形態を指し、一方、「高級アリール基」という用語は、高級アレーンの1価の形態を指す。「単環式アリール基」という用語は、単環式アレーンの1価の形態を指し、一方、「多環式アリール基」という用語は、多環式アレーンの1価の形態を指す。「ヘテロアリール基」という用語は、ヘテロアレーンの1価の形態を指す。「置換アリール基」という用語は、置換アレーンの1価の形態を指し、一方、「無置換アレーン基」という用語は、無置換アレーンの1価の形態を指す。アリール基の例としては、フェニル、ビフェニリル、ナフチル、ピリジニル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、キノリル、イソキノリル、およびそれらの荷電、ヘテロ、または置換の形態が挙げられる。 [070] As used herein, the term "aryl group" refers to a monovalent form of an arene that includes a more specific definition of "aryl group" herein. For example, an aryl group can be depicted as an arene in which one of its hydrogen atoms has been removed and allowed to bond to another group. The term “lower aryl group” refers to the monovalent form of the lower arene, while the term “higher aryl group” refers to the monovalent form of the higher arene. The term “monocyclic aryl group” refers to a monovalent form of a monocyclic arene, while the term “polycyclic aryl group” refers to a monovalent form of a polycyclic arene. The term “heteroaryl group” refers to a monovalent form of a heteroarene. The term “substituted aryl group” refers to a monovalent form of a substituted arene, while the term “unsubstituted arene group” refers to a monovalent form of an unsubstituted arene. Examples of aryl groups include phenyl, biphenylyl, naphthyl, pyridinyl, pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrazinyl, quinolyl, isoquinolyl, and their charged, hetero, or substituted forms.

[071] 本明細書において用いられる場合、「イミン」という用語は、本明細書における「イミン」のより具体的な定義を含む1つまたは複数の炭素−窒素二重結合を含む有機化合物を指す。特定の実施形態について、イミンは、1〜100個の炭素原子を含むことができる。「低級イミン」という用語は、1〜20個の炭素原子、例えば、1〜10個の炭素原子を含むイミンを指し、一方、「高級イミン」という用語は、20個超の炭素原子、例えば、21〜100個の炭素原子を含むイミンを指す。「シクロイミン」という用語は、1つまたは複数の環状構造を含むイミンを指す。「ヘテロイミン」という用語は、その炭素原子の1つまたは複数が1つまたは複数のヘテロ原子、例えば、N、Si、S、O、F、およびPにより置き換えられたイミンを指す。「置換イミン」という用語は、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数の置換基、例えば、ハロ基により置き換えられたイミンを指し、一方、「無置換イミン」という用語は、このような置換基を有していないイミンを指す。上記の用語の組合せを使用して、特性の組合せを有するイミンを指すことができる。例えば、「置換低級イミン」という用語を使用して、1〜20個の炭素原子および1つまたは複数の置換基を含むイミンを指すことができる。イミンの例としては、R1CH=NR2が挙げられ、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素化物基、アルキル基、アルケニル基、およびアルキニル基から選択される。 [071] As used herein, the term "imine" refers to an organic compound that contains one or more carbon-nitrogen double bonds, including the more specific definition of "imine" herein. . For certain embodiments, the imine can contain 1 to 100 carbon atoms. The term “lower imine” refers to an imine containing 1 to 20 carbon atoms, such as 1 to 10 carbon atoms, while the term “higher imine” refers to more than 20 carbon atoms, for example, Refers to an imine containing 21-100 carbon atoms. The term “cycloimine” refers to an imine containing one or more cyclic structures. The term “heteroimine” refers to an imine in which one or more of its carbon atoms is replaced by one or more heteroatoms, eg, N, Si, S, O, F, and P. The term “substituted imine” refers to an imine in which one or more of its hydrogen atoms is replaced by one or more substituents, eg, a halo group, while the term “unsubstituted imine” is Refers to an imine having no substituent. A combination of the above terms can be used to refer to an imine having a combination of properties. For example, the term “substituted lower imine” can be used to refer to an imine containing from 1 to 20 carbon atoms and one or more substituents. Examples of imines include R 1 CH═NR 2 , wherein R 1 and R 2 are each independently selected from a hydride group, an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group.

[072] 本明細書において用いられる場合、「イミニル基」という用語は、本明細書における「イミニル」のより具体的な定義を含むイミンの1価の形態を指す。例えば、イミニル基は、その水素原子の1つが取り外されて別の基への結合が可能となったイミンとして描くことができる。「低級イミニル基」という用語は、低級イミンの1価の形態を指し、一方、「高級イミニル基」という用語は、高級イミンの1価の形態を指す。「シクロイミニル基」という用語は、シクロイミンの1価の形態を指し、「ヘテロイミニル基」という用語は、ヘテロイミンの1価の形態を指す。「置換イミニル基」という用語は、置換イミンの1価の形態を指し、一方、「無置換イミニル基」という用語は、無置換イミンの1価の形態を指す。イミニル基の例としては、−R1CH=NR2、R3CH=NR4−、−CH=NR5、およびR6CH=N−が挙げられ、R1およびR4は、それぞれ独立に、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択され、R2、R3、R5、およびR6は、それぞれ独立に、水素化物基、アルキル基、アルケニル基、およびアルキニル基から選択される。 [072] As used herein, the term "iminyl group" refers to a monovalent form of an imine that includes the more specific definition of "iminyl" herein. For example, an iminyl group can be depicted as an imine in which one of its hydrogen atoms has been removed and allowed to bond to another group. The term “lower iminyl group” refers to the monovalent form of a lower imine, while the term “higher iminyl group” refers to the monovalent form of a higher imine. The term “cycloiminyl group” refers to the monovalent form of cycloimine, and the term “heteroiminyl group” refers to the monovalent form of heteroimine. The term “substituted imineyl group” refers to a monovalent form of a substituted imine, while the term “unsubstituted imineyl group” refers to a monovalent form of an unsubstituted imine. Examples of iminyl groups include —R 1 CH═NR 2 , R 3 CH═NR 4 —, —CH═NR 5 , and R 6 CH═N—, wherein R 1 and R 4 are each independently , An alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group, and R 2 , R 3 , R 5 , and R 6 are each independently selected from a hydride group, an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group.

[073] 本明細書において用いられる場合、「アルコール」という用語は、1つまたは複数のヒドロキシ基を含む有機化合物を指す。特定の実施形態について、アルコールは、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数のヒドロキシ基により置き換えられた置換炭化水素、例えば、置換アレーンと称することもできる。アルコールの例としては、ROHが挙げられ、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択される。 [073] As used herein, the term "alcohol" refers to an organic compound that contains one or more hydroxy groups. For certain embodiments, an alcohol can also be referred to as a substituted hydrocarbon, eg, a substituted arene, in which one or more of its hydrogen atoms are replaced by one or more hydroxy groups. Examples of alcohols include ROH, where R is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups.

[074] 本明細書において用いられる場合、「ケトン」という用語は、形態:−CO−の1つまたは複数の基を含む分子を指す。ケトンの例としては、R1−CO−R2が挙げられ、R1およびR2は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基、およびR3−CO−R4−CO−R5から選択され、R3およびR5は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択され、R4は、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択される。 [074] As used herein, the term "ketone" refers to a molecule comprising one or more groups of the form: -CO-. Examples of ketones include R 1 —CO—R 2 , wherein R 1 and R 2 are each independently an alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group, and R 3 —CO—R 4 —. Selected from CO—R 5 , R 3 and R 5 are each independently selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, and R 4 is selected from alkylene groups, alkenylene groups, and alkynylene groups Is done.

[075] 本明細書において用いられる場合、「カルボン酸」という用語は、1つまたは複数のカルボキシ基を含む有機化合物を指す。特定の実施形態について、カルボン酸は、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数のカルボキシ基により置き換えられた置換炭化水素、例えば、置換アレーンと称することもできる。カルボン酸の例としては、RCOOHが挙げられ、Rは、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択される。 [075] As used herein, the term "carboxylic acid" refers to an organic compound that contains one or more carboxy groups. For certain embodiments, a carboxylic acid can also be referred to as a substituted hydrocarbon, for example, a substituted arene, in which one or more of its hydrogen atoms are replaced by one or more carboxy groups. Examples of carboxylic acids include RCOOH, where R is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups.

[076] 本明細書において用いられる場合、「水素化物基」という用語は、−Hを指す。 [076] As used herein, the term "hydride group" refers to -H.

[077] 本明細書において用いられる場合、「ハロ基」という用語は、−Xを指し、Xは、ハロゲンである。ハロ基の例としては、フルオロ、クロロ、ブロモ、およびヨードが挙げられる。 [077] As used herein, the term "halo group" refers to -X, where X is a halogen. Examples of halo groups include fluoro, chloro, bromo, and iodo.

[078] 本明細書において用いられる場合、「ヒドロキシ基」という用語は、−OHを指す。 [078] As used herein, the term "hydroxy group" refers to -OH.

[079] 本明細書において用いられる場合、「アルコキシ基」という用語は、−ORを指し、Rは、アルキル基である。 [079] As used herein, the term "alkoxy group" refers to -OR, and R is an alkyl group.

[080] 本明細書において用いられる場合、「アルケノキシ基」という用語は、−ORを指し、Rは、アルケニル基である。 [080] As used herein, the term "alkenoxy group" refers to -OR and R is an alkenyl group.

[081] 本明細書において用いられる場合、「アルキノキシ基」という用語は、−ORを指し、Rは、アルキニル基である。 [081] As used herein, the term "alkynoxy group" refers to -OR and R is an alkynyl group.

[082] 本明細書において用いられる場合、「アリールオキシ基」という用語は、−ORを指し、Rは、アリール基である。 [082] As used herein, the term "aryloxy group" refers to -OR, where R is an aryl group.

[083] 本明細書において用いられる場合、「カルボキシ基」という用語は、−COOHを指す。 [083] As used herein, the term "carboxy group" refers to -COOH.

[084] 本明細書において用いられる場合、「アルキルカルボニルオキシ基」という用語は、RCOO−を指し、Rは、アルキル基である。 [084] As used herein, the term "alkylcarbonyloxy group" refers to RCOO-, where R is an alkyl group.

[085] 本明細書において用いられる場合、「アルケニルカルボニルオキシ基」という用語は、RCOO−を指し、Rは、アルケニル基である。 [085] As used herein, the term "alkenylcarbonyloxy group" refers to RCOO-, where R is an alkenyl group.

[086] 本明細書において用いられる場合、「アルキニルカルボニルオキシ基」という用語は、RCOO−を指し、Rは、アルキニル基である。 [086] As used herein, the term "alkynylcarbonyloxy group" refers to RCOO-, where R is an alkynyl group.

[087] 本明細書において用いられる場合、「アリールカルボニルオキシ基」という用語は、RCOO−を指し、Rは、アリール基である。 [087] As used herein, the term "arylcarbonyloxy group" refers to RCOO-, where R is an aryl group.

[088] 本明細書において用いられる場合、「チオ基」という用語は、−SHを指す。 [088] As used herein, the term "thio group" refers to -SH.

[089] 本明細書において用いられる場合、「アルキルチオ基」という用語は、−SRを指し、Rは、アルキル基である。 [089] As used herein, the term "alkylthio group" refers to -SR, where R is an alkyl group.

[090] 本明細書において用いられる場合、「アルケニルチオ基」という用語は、−SRを指し、Rは、アルケニル基である。 [090] As used herein, the term "alkenylthio group" refers to -SR, where R is an alkenyl group.

[091] 本明細書において用いられる場合、「アルキニルチオ基」という用語は、−SRを指し、Rは、アルキニル基である。 [091] As used herein, the term "alkynylthio group" refers to -SR, where R is an alkynyl group.

[092] 本明細書において用いられる場合、「アリールチオ基」という用語は、−SRを指し、Rは、アリール基である。 [092] As used herein, the term "arylthio group" refers to -SR, where R is an aryl group.

[093] 本明細書において用いられる場合、「シアノ基」という用語は、−CNを指す。 [093] As used herein, the term "cyano group" refers to -CN.

[094] 本明細書において用いられる場合、「ニトロ基」という用語は、−NO2を指す。 [094] As used herein, the term "nitro" refers to -NO 2.

[095] 本明細書において用いられる場合、「アミノ基」という用語は、−NH2を指す。 [095] As used herein, the term "amino group" refers to -NH 2.

[096] 本明細書において用いられる場合、「N−置換アミノ基」という用語は、その水素原子の1つまたは複数が1つまたは複数の置換基により置き換えられたアミノ基を指す。N−置換アミノ基の例としては、−NR12が挙げられ、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素化物基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択され、R1およびR2の少なくとも1つは、水素化物基ではない。 [096] As used herein, the term "N-substituted amino group" refers to an amino group in which one or more of its hydrogen atoms has been replaced by one or more substituents. Examples of N-substituted amino groups include —NR 1 R 2 , wherein R 1 and R 2 are each independently selected from a hydride group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, and an aryl group, At least one of R 1 and R 2 is not a hydride group.

[097] 本明細書において用いられる場合、「アルキルカルボニルアミノ基」という用語は、−NHCORを指し、Rは、アルキル基である。 [097] As used herein, the term "alkylcarbonylamino group" refers to -NHCOR, wherein R is an alkyl group.

[098] 本明細書において用いられる場合、「N−置換アルキルカルボニルアミノ基」という用語は、その水素原子が置換基により置き換えられたアルキルカルボニルアミノ基を指す。N−置換アルキルカルボニルアミノ基の例としては、−NR1COR2が挙げられ、R1は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択され、R2は、アルキル基である。 [098] As used herein, the term "N-substituted alkylcarbonylamino group" refers to an alkylcarbonylamino group in which the hydrogen atom is replaced by a substituent. Examples of N-substituted alkylcarbonylamino groups include —NR 1 COR 2 , wherein R 1 is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, and R 2 is an alkyl group.

[099] 本明細書において用いられる場合、「アルケニルカルボニルアミノ基」という用語は、−NHCORを指し、Rは、アルケニル基である。 [099] As used herein, the term "alkenylcarbonylamino group" refers to -NHCOR, wherein R is an alkenyl group.

[0100] 本明細書において用いられる場合、「N−置換アルケニルカルボニルアミノ基」という用語は、その水素原子が置換基により置き換えられたアルケニルカルボニルアミノ基を指す。N−置換アルケニルカルボニルアミノ基の例としては、−NR1COR2が挙げられ、R1は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択され、R2は、アルケニル基である。 [0100] As used herein, the term "N-substituted alkenylcarbonylamino group" refers to an alkenylcarbonylamino group whose hydrogen atom is replaced by a substituent. Examples of N-substituted alkenylcarbonylamino groups include —NR 1 COR 2, where R 1 is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, and R 2 is an alkenyl group.

[0101] 本明細書において用いられる場合、「アルキニルカルボニルアミノ基」という用語は、−NHCORを指し、Rは、アルキニル基である。 [0101] As used herein, the term "alkynylcarbonylamino group" refers to -NHCOR, wherein R is an alkynyl group.

[0102] 本明細書において用いられる場合、「N−置換アルキニルカルボニルアミノ基」という用語は、その水素原子が置換基により置き換えられたアルキニルカルボニルアミノ基を指す。N−置換アルキニルカルボニルアミノ基の例としては、−NR1COR2が挙げられ、R1は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択され、R2は、アルキニル基である。 [0102] As used herein, the term "N-substituted alkynylcarbonylamino group" refers to an alkynylcarbonylamino group whose hydrogen atom is replaced by a substituent. Examples of N-substituted alkynylcarbonylamino groups include —NR 1 COR 2 , wherein R 1 is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, and R 2 is an alkynyl group.

[0103] 本明細書において用いられる場合、「アリールカルボニルアミノ基」という用語は、−NHCORを指し、Rは、アリール基である。 [0103] As used herein, the term "arylcarbonylamino group" refers to -NHCOR, wherein R is an aryl group.

[0104] 本明細書において用いられる場合、「N−置換アリールカルボニルアミノ基」という用語は、その水素原子が置換基により置き換えられたアリールカルボニルアミノ基を指す。N−置換アリールカルボニルアミノ基の例としては、−NR1COR2が挙げられ、R1は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択され、R2は、アリール基である。 [0104] As used herein, the term "N-substituted arylcarbonylamino group" refers to an arylcarbonylamino group whose hydrogen atom is replaced by a substituent. Examples of N-substituted arylcarbonylamino groups include —NR 1 COR 2 , wherein R 1 is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, and R 2 is an aryl group.

[0105] 本明細書において用いられる場合、「シリル基」という用語は、−SiR123を指し、R1、R2、およびR3は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択される。 [0105] As used herein, the term "silyl group" refers to -SiR 1 R 2 R 3 , where R 1 , R 2 , and R 3 are each independently, for example, a hydride group, It is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups.

[0106] 本明細書において用いられる場合、「シロキシ基」という用語は、−OSiR123を指し、R1、R2、およびR3は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、およびアリール基から選択される。 [0106] As used herein, the term "siloxy group" refers to -OSiR 1 R 2 R 3, R 1, R 2, and R 3, for example, each independently, hydride radical, It is selected from alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups.

[0107] 本明細書において用いられる場合、「エーテル結合」という用語は、−O−を指す。 [0107] As used herein, the term "ether linkage" refers to -O-.

[0108] 本明細書において用いられる場合、「比容量」という用語は、材料が単位質量当たりに保持(または放電)することができる電子またはリチウムイオンの量(例えば、総量または最大量)を指し、mAh/gの単位で表すことができる。特定の態様および実施形態において、比容量は、特定の対電極に対して特定の電圧範囲に亘る特定のレートでの放電(または充電)を含む定電流放電(または充電)分析において測定することができる。例えば、比容量は、Li/Li+対電極に対して4.95V〜2.0Vで約0.05C(例えば、約7.5mA/g)のレートでの放電によって測定することができる。他の放電レートおよび他の電圧範囲、例えば、約0.1C(例えば、約15mA/g)、または約0.5C(例えば、約75mA/g)、または約1.0C(例えば、約150mA/g)のレートを用いることもできる。 [0108] As used herein, the term "specific capacity" refers to the amount (eg, total or maximum) of electrons or lithium ions that a material can hold (or discharge) per unit mass. , And can be expressed in units of mAh / g. In certain aspects and embodiments, the specific capacity may be measured in a constant current discharge (or charge) analysis that includes a discharge (or charge) at a specific rate over a specific voltage range for a specific counter electrode. it can. For example, specific capacity can be measured by discharge at a rate of about 0.05 C (eg, about 7.5 mA / g) at 4.95 V to 2.0 V relative to the Li / Li + counter electrode. Other discharge rates and other voltage ranges, eg, about 0.1 C (eg, about 15 mA / g), or about 0.5 C (eg, about 75 mA / g), or about 1.0 C (eg, about 150 mA / g) The rate of g) can also be used.

[0109] 本明細書において用いられる場合、レート「C」は、(状況によって)(実質的に完全に充電された状態の)電池が1時間で実質的に完全に放電する、「1C」電流値に対する分数または倍数としての放電電流、または(実質的に完全に放電された状態の)電池が1時間で実質的に完全に充電する、「1C」電流値に対する分数または倍数としての充電電流のいずれかを指す。 [0109] As used herein, the rate "C" is the "1C" current at which a battery (substantially) (substantially fully charged) discharges substantially fully in one hour. The discharge current as a fraction or a multiple of the value, or the charge current as a fraction or a multiple of the “1C” current value at which the battery (substantially fully discharged) is substantially fully charged in one hour. Point to either.

[0110] 本明細書において用いられる場合、「サイクル」または「サイクリング」という用語は、相補的な放電および充電工程を指す。 [0110] As used herein, the term "cycle" or "cycling" refers to complementary discharging and charging processes.

[0111] 本明細書において用いられる場合、「定格充電電圧」という用語は、電池の作動の間の電圧範囲の上端、例えば、電池の充電、放電、および/またはサイクリングの間の最大電圧を指す。いくつかの態様およびいくつかの実施形態において、定格充電電圧は、初期サイクル、例えば、1サイクル目、2サイクル目、または3サイクル目における、実質的に完全に放電された状態からの、その(最大)比容量を通じた電池の充電における最大電圧を指す。いくつかの態様およびいくつかの実施形態において、定格充電電圧は、その性能特性の1つまたは複数、例えば、クーロン効率、比容量の維持、エネルギー密度の維持、およびレート性能の1つまたは複数を実質的に維持するための、電池の作動の間の最大電圧を指す。 [0111] As used herein, the term "rated charge voltage" refers to the upper end of a voltage range during battery operation, eg, the maximum voltage during battery charge, discharge, and / or cycling. . In some aspects and in some embodiments, the nominal charge voltage is that (from a substantially fully discharged state in the initial cycle, eg, the first cycle, the second cycle, or the third cycle). Maximum) Refers to the maximum voltage for charging the battery through the specific capacity. In some aspects and in some embodiments, the rated charging voltage is one or more of its performance characteristics, such as one or more of coulomb efficiency, maintenance of specific capacity, maintenance of energy density, and rate performance. Refers to the maximum voltage during operation of the battery to maintain substantially.

[0112] 本明細書において用いられる場合、「定格カットオフ電圧」という用語は、電池の作動の間の電圧範囲の下端、例えば、電池の充電、放電、および/またはサイクリングの間の最小電圧を指す。いくつかの態様およびいくつかの実施形態において、定格カットオフ電圧は、初期サイクル、例えば、1サイクル目、2サイクル目、または3サイクル目における、実質的に完全に充電された状態からの、その(最大)比容量を通じた電池の放電時の最小電圧を指し、このような態様および実施形態において、定格カットオフ電圧は、定格放電電圧と称することもできる。いくつかの態様およびいくつかの実施形態において、定格カットオフ電圧は、その性能特性の1つまたは複数、例えば、クーロン効率、比容量の維持、エネルギー密度の維持、およびレート性能の1つまたは複数を実質的に維持するための、電池の作動の間の最小電圧を指す。 [0112] As used herein, the term "rated cut-off voltage" refers to the lower end of the voltage range during battery operation, eg, the minimum voltage during battery charging, discharging, and / or cycling. Point to. In some aspects and in some embodiments, the nominal cutoff voltage is a value from a substantially fully charged state in an initial cycle, e.g., first cycle, second cycle, or third cycle. It refers to the minimum voltage during discharge of the battery through the (maximum) specific capacity, and in such aspects and embodiments, the rated cut-off voltage can also be referred to as the rated discharge voltage. In some aspects and in some embodiments, the rated cutoff voltage is one or more of its performance characteristics, eg, one or more of coulomb efficiency, specific capacity maintenance, energy density maintenance, and rate performance. Is the minimum voltage during operation of the battery to substantially maintain

[0113] 本明細書において用いられる場合、「最大電圧」は、負極および正極の両方が完全に充電されている電圧を指す。電気化学セルにおいて、各電極は、所与の比容量を有してもよく、1つの電極が十分に充電されると、他の電極が、電極のその特定のペアリングのために可能な限り十分に充電されているように、容量が制限される電極である。電気化学セルの所望の容量を達成するために電極の比容量をマッチングさせる工程は、「容量マッチング」である。 [0113] As used herein, "maximum voltage" refers to the voltage at which both the negative and positive electrodes are fully charged. In an electrochemical cell, each electrode may have a given specific capacity, once one electrode is fully charged, the other electrode is as far as possible for that particular pairing of electrodes. The electrode is limited in capacity so that it is fully charged. The process of matching the specific capacity of the electrodes to achieve the desired capacity of the electrochemical cell is “capacity matching”.

[0114] 特定の電池特性が温度と共に変化し得る程度まで、文脈によって明らかにそれ以外の指定を示さない限り、このような特性は室温(25℃)で規定される。 [0114] To the extent that specific battery characteristics can vary with temperature, such characteristics are defined at room temperature (25 ° C) unless the context clearly indicates otherwise.

[0115] 本発明の特定の実施形態は、4.2V以上での高電圧への電池サイクリングの間の高い安定性、充電または放電時の高い比容量、高いクーロン効率、充電および放電のいくつかのサイクルに亘る比容量およびエネルギー密度の優れた維持、高いレート性能、電解液分解の低減、サイクリングの間の抵抗の低減および抵抗の増大、ならびにカレンダー寿命の改善など、電池内に組み入れたときにいくつかの望ましい特徴を実現する電解液に関する。電解液は、約−40℃以下、および約60℃まで、約80℃まで、またはこれを超える範囲を包含する広範囲の作動温度に亘り、これらの性能特性を実現する。いくつかの実施形態において、これらの性能特性は、一組の添加剤または化合物の存在に少なくとも部分的に由来してもよく、それらの添加剤または化合物は電池の性能を維持または改善する一方で電解液に高電圧および高温安定性を与えることができる、 [0115] Certain embodiments of the present invention provide high stability during battery cycling to high voltages above 4.2V, high specific capacity during charge or discharge, high coulomb efficiency, some of charge and discharge. When incorporated into a battery, such as excellent maintenance of specific capacity and energy density over the cycle, high rate performance, reduced electrolyte decomposition, reduced resistance and increased resistance during cycling, and improved calendar life It relates to an electrolyte that achieves several desirable features. The electrolyte achieves these performance characteristics over a wide range of operating temperatures, including about −40 ° C. or lower and up to about 60 ° C., up to about 80 ° C., or beyond. In some embodiments, these performance characteristics may be derived at least in part from the presence of a set of additives or compounds, while those additives or compounds maintain or improve battery performance. Can give high voltage and high temperature stability to electrolyte,

[0116] 例えば、それらの安定性に関して、電解液を組み込んだ電池が、少なくとも高電圧正極材料の酸化還元電位まで、例えば、リチウム金属負極(Li/Li+負極)に対して測定したものとして少なくとも約4.2Vもしくは約4.5V、および約4.95Vまで、約5Vまで、約5.5Vまで、約6Vまで、またはこれを超える範囲までサイクリングされるとき、本発明のいくつかの実施形態による化合物を含む電解液は、(電池電極における被膜形成と関連する、または初期サイクリングの一部としての初期分解を過ぎて)分解を殆ど起こさず、または分解しないことができる。これらの電圧は、他の対電極について変化し得るが、改善された性能がいくつかの実施形態によって維持される。電解液分解のこのような低減は、下記の利点の1つまたは複数を生じさせる。(1)電解液の損失の軽減;(2)電池の性能に影響を与え得る望ましくない副生成物の生成の軽減;(3)電池の安全性に影響を与え得るガス状副生成物の生成の軽減;および(4)サイクリングの間の抵抗の低減および抵抗の増大。 [0116] For example, with respect to their stability, batteries incorporating an electrolyte solution are at least as measured against a redox potential of a high voltage positive electrode material, for example, against a lithium metal negative electrode (Li / Li + negative electrode). Some embodiments of the invention when cycled to about 4.2V or about 4.5V, and up to about 4.95V, up to about 5V, up to about 5.5V, up to about 6V, or beyond Electrolytes containing compounds according to can cause little or no degradation (in association with film formation at the battery electrode or past initial degradation as part of the initial cycling). These voltages may vary for other counter electrodes, but improved performance is maintained by some embodiments. Such a reduction in electrolyte decomposition results in one or more of the following advantages. (1) Reduction of electrolyte loss; (2) Reduction of undesirable by-products that may affect battery performance; (3) Generation of gaseous by-products that may affect battery safety. And (4) reducing resistance and increasing resistance during cycling.

[0117] また、特定の実施形態による化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、所与のサイクルについての放電時の比容量と充電時の比容量との比として表される、高いクーロン効率を示すことができる。1C(または1Cよりも高いもしくは低い別の基準レート、例えば、0.1C、0.05C、0.5C、5C、もしくは10C)のレートでのサイクリングにおいて測定すると、改善された電解液を組み込んだ電池は、少なくとも約60%、例えば、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%、且つ、約97%まで、約98%まで、約99%まで、約99.8%まで、約99.9%まで、約99.99%まで、約99.999%まで、またはこれを超える範囲まで、1サイクル目(または別の初期サイクル、例えば、2サイクル目、3サイクル目、4サイクル目、5サイクル目、6サイクル目、7サイクル目、8サイクル目、9サイクル目、もしくは10サイクル目)におけるクーロン効率、あるいはサイクルの初期の組、例えば、サイクル1〜3、サイクル1〜5、サイクル3〜10、サイクル5〜10、またはサイクル5〜15に亘る平均クーロン効率を有することができる。別の方法で記載すると、且つ、150mA/g(または150mA/gよりも高いもしくは低い別の基準電流、例えば、15mA/g、7.5mA/g、75mA/g、750mA/g、もしくは1,500mA/g)の実質的に定電流でのサイクリングによって測定すると、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、少なくとも約60%、例えば、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%、且つ、約97%まで、約98%まで、約99%まで、約99.8%まで、約99.9%まで、約99.99%まで、約99.999%まで、またはこれを超える、1サイクル目(または別の初期サイクル、例えば、2サイクル目、3サイクル目、4サイクル目、5サイクル目、6サイクル目、7サイクル目、8サイクル目、9サイクル目、もしくは10サイクル目)におけるクーロン効率、あるいはサイクルの初期の組、例えば、サイクル1〜3、サイクル1〜5、サイクル3〜10、サイクル5〜10、またはサイクル5〜15に亘る平均クーロン効率を有することができる。電流について記載した値は、正極活物質の単位質量当たりでよく、mA/(正極活物質のg)の単位で表すことができる。 [0117] Also, a battery incorporating an electrolyte containing a compound according to a specific embodiment has a high Coulomb efficiency, expressed as the ratio of the specific capacity during discharge and the specific capacity during charge for a given cycle. Can show. Incorporated improved electrolyte when measured at cycling at a rate of 1C (or another reference rate higher or lower than 1C, eg, 0.1C, 0.05C, 0.5C, 5C, or 10C) The battery is at least about 60%, such as at least about 70%, at least about 80%, at least about 90%, or at least about 95%, and up to about 97%, up to about 98%, up to about 99%, up to about 99%. Up to .8%, up to about 99.9%, up to about 99.99%, up to about 99.999%, or beyond, the first cycle (or another initial cycle, eg, the second cycle, Cycle, 4th cycle, 5th cycle, 6th cycle, 7th cycle, 8th cycle, 9th cycle, or 10th cycle) Or cycle initial set of, for example, cycles 1-3, cycle 1-5, cycle 3-10, may have an average coulombic efficiency over the cycle 5-10 or cycle 5-15. Stated otherwise, and another reference current of 150 mA / g (or higher or lower than 150 mA / g, for example, 15 mA / g, 7.5 mA / g, 75 mA / g, 750 mA / g, or 1, A battery incorporating an electrolyte comprising a compound of certain embodiments, as measured by cycling at a substantially constant current of 500 mA / g), is at least about 60%, such as at least about 70%, at least about 80%, At least about 90%, or at least about 95%, and up to about 97%, up to about 98%, up to about 99%, up to about 99.8%, up to about 99.9%, up to about 99.99%, about 1st cycle (or another initial cycle, for example, 2nd cycle, 3rd cycle, 4th cycle, 5th cycle, up to 99.999% or more Cycle, 7th cycle, 8th cycle, 9th cycle, or 10th cycle), or an initial set of cycles, for example, cycles 1 to 3, cycles 1 to 5, cycles 3 to 10, cycle 5 Can have an average Coulomb efficiency over 10 to 10 or cycles 5 to 15. The value described for the current may be per unit mass of the positive electrode active material and can be expressed in units of mA / (g of positive electrode active material).

[0118] さらに、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、いくつかの充電および放電サイクルに亘り、例えば、初回サイクルから100サイクル後、200サイクル後、300サイクル後、400サイクル後、500サイクル後、600サイクル後、1,000サイクル後、または5,000サイクル後でさえ、比容量(充電および放電時の両方)に関して定義した優れた容量維持率を示すことができ、1C(または1Cよりも高いもしくは低い別の基準レート、例えば、0.1C、0.05C、0.5C、5C、もしくは10C)のレートでのサイクリングによって、あるいは150mA/g(または150mA/gよりも高いもしくは低い別の基準電流、例えば、15mA/g、7.5mA/g、75mA/g、750mA/g、もしくは1,500mA/g)の実質的に定電流でのサイクリングによって測定すると、1サイクル目(または別の初期サイクル、例えば、2サイクル目、3サイクル目、4サイクル目、5サイクル目、6サイクル目、7サイクル目、8サイクル目、9サイクル目、もしくは10サイクル目)における初期または最大比容量の少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、または少なくとも約85%、且つ、約90%まで、約95%まで、約98%まで、またはこれを超える範囲が維持される。電流についての記載した値は、正極活物質の単位質量当たりでよく、mA/(正極活物質のg)の単位で表すことができる。 [0118] In addition, batteries incorporating an electrolyte comprising a compound of certain embodiments can span several charge and discharge cycles, eg, from the first cycle to 100 cycles, 200 cycles, 300 cycles, 400 cycles. After 500 cycles, 600 cycles, 1,000 cycles, or even 5,000 cycles, it can show excellent capacity retention defined in terms of specific capacity (both during charging and discharging). By cycling at a rate (or another reference rate higher or lower than 1C, eg 0.1C, 0.05C, 0.5C, 5C, or 10C), or 150 mA / g (or more than 150 mA / g Another reference current, high or low, for example 15 mA / g, 7.5 mA / g, 75 mA / g, 750 The first cycle (or another initial cycle, for example, the second cycle, the third cycle, the fourth cycle, the fifth cycle, as measured by cycling at a substantially constant current of A / g, or 1,500 mA / g) Eyes, 6th cycle, 7th cycle, 8th cycle, 9th cycle, or 10th cycle) at least about 50%, at least about 60%, at least about 70%, at least about 75% of the initial or maximum specific capacity, A range of at least about 80%, or at least about 85%, and up to about 90%, up to about 95%, up to about 98% or more is maintained. The stated value for the current may be per unit mass of the positive electrode active material and can be expressed in units of mA / (g of positive electrode active material).

[0119] さらに、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、いくつかの充電および放電サイクルに亘り、例えば、初回サイクルから100サイクル後、200サイクル後、300サイクル後、400サイクル後、500サイクル後、600サイクル後、1,000サイクル後、または5,000サイクル後でさえ、クーロン効率に関して定義した優れた効率維持を示すことができ、1C(または1Cよりも高いもしくは低い別の基準レート、例えば、0.1C、0.05C、0.5C、5C、もしくは10C)のレートでのサイクリングによって、あるいは150mA/g(または150mA/gよりも高いもしくは低い別の基準電流、例えば、15mA/g、7.5mA/g、75mA/g、750mA/g、もしくは1,500mA/g)の実質的に定電流でのサイクリングによって測定すると、1サイクル目(または別の初期サイクル、例えば、2サイクル目、3サイクル目、4サイクル目、5サイクル目、6サイクル目、7サイクル目、8サイクル目、9サイクル目、もしくは10サイクル目)における初期または最大クーロン効率の少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%、且つ、約97%まで、約98%まで、約99%まで、約99.9%まで、またはこれを超える範囲が維持される。電流について記載した値は、正極活物質の単位質量当たりでよく、mA/(正極活物質のg)の単位で表すことができる。 [0119] Further, a battery incorporating an electrolyte comprising a compound of a particular embodiment can span several charge and discharge cycles, for example, 100 cycles after the first cycle, 200 cycles, 300 cycles, 400 cycles. After, 500 cycles, 600 cycles, 1,000 cycles, or even after 5,000 cycles, it can show excellent efficiency maintenance as defined in terms of Coulomb efficiency, and 1C (or another higher or lower than 1C) At a reference rate of, for example, 0.1C, 0.05C, 0.5C, 5C, or 10C), or another reference current higher or lower than 150 mA / g (eg, 150 mA / g) 15 mA / g, 7.5 mA / g, 75 mA / g, 750 mA / g, or 1, 1st cycle (or another initial cycle, eg, 2nd cycle, 3rd cycle, 4th cycle, 5th cycle, 6th cycle, 7th cycle, as measured by cycling at a substantially constant current of 00 mA / g) At least about 70%, at least about 80%, at least about 90%, or at least about 95%, and up to about 97% of the initial or maximum coulomb efficiency in the first, eighth, ninth, or tenth cycle) Up to about 98%, up to about 99%, up to about 99.9%, or beyond. The value described for the current may be per unit mass of the positive electrode active material and can be expressed in units of mA / (g of positive electrode active material).

[0120] レート性能または出力性能に関して、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、より高いレートで充電され、放電され、またはサイクリングされるとき、比容量の維持(充電および放電時の両方)に関して定義した優れたレート性能を示すことができ、その結果、1Cの高いレート(または基準の低いレートのn倍である別の高いレート、n>1、例えば、n=5、n=10、n=20、もしくはn=100である)で測定して、0.05C(または0.05Cよりも高いもしくは低い別の基準レート、例えば、0.1C)のレートで、低いレートまたは最大比容量の少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%、且つ、約99%まで、約99.5%まで、約99.9%まで、またはこれを超える範囲が維持される。別の方法で記載すると、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、より高い電流で充電され、放電され、またはサイクリングされるとき、比容量の優れた維持(充電および放電時の両方)を示すことができ、その結果、150mA/g(または基準電流のn倍である別の電流、n>1、例えば、n=5、n=10、n=20、もしくはn=100である)の実質的に定電流で測定して、7.5mA/g(または7.5mA/gよりも高いもしくは低い別の基準電流、例えば、15mA/g)の実質的に定電流での、低いレートまたは最大比容量の少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%、且つ、約99%まで、約99.5%まで、約99.9%まで、またはこれを超える範囲が維持される。電流について記載した値は、正極活物質の単位質量当たりでよく、mA/(正極活物質のg)の単位で表すことができる。 [0120] With respect to rate performance or output performance, a battery incorporating an electrolyte comprising a compound of certain embodiments maintains a specific capacity (charge and discharge) when charged, discharged, or cycled at a higher rate. Excellent rate performance as defined in terms of both time, so that a high rate of 1C (or another high rate that is n times the reference low rate, n> 1, eg n = 5, low rate at a rate of 0.05C (or another reference rate higher or lower than 0.05C, eg 0.1C), measured at n = 10, n = 20, or n = 100 Or at least about 60%, at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, or at least of the maximum specific capacity About 95%, and up to about 99%, to about 99.5%, to about 99.9%, or a range greater than this, it is maintained. Stated another way, a battery incorporating an electrolyte comprising a compound of a particular embodiment maintains excellent specific capacity (when charged and discharged) when charged, discharged, or cycled at higher currents. ), So that 150 mA / g (or another current that is n times the reference current, n> 1, for example, n = 5, n = 10, n = 20, or n = 100 At a substantially constant current of 7.5 mA / g (or another reference current higher or lower than 7.5 mA / g, eg, 15 mA / g). At least about 60%, at least about 70%, at least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, or at least about 95%, and about 99% of the low rate or maximum specific capacity In up to about 99.5%, to about 99.9%, or a range greater than this, it is maintained. The value described for the current may be per unit mass of the positive electrode active material and can be expressed in units of mA / (g of positive electrode active material).

[0121] 同様に、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、より高いレートでサイクリングされるとき、エネルギー密度の維持に関して定義した優れたレート性能を示すことができ、その結果、1Cのレート(または基準レートのn倍である別のレート、n>1、例えば、n=5、n=10、n=20、もしくはn=100である)で測定して、0.05C(または0.05Cよりも高いもしくは低い別の基準レート、例えば、0.1C)のレートで、低いレートまたは最大クーロン効率の少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%、且つ、約99%まで、約99.5%まで、約99.9%まで、またはこれを超える範囲が維持される。別の方法で記載すると、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、より高い電流でサイクリングされるときエネルギー密度の優れた維持を示すことができ、その結果、150mA/g(または基準電流のn倍である別の電流、n>1、例えば、n=5、n=10、n=20、もしくはn=100である)の実質的に定電流で測定して、7.5mA/g(または7.5mA/gよりも高いもしくは低い別の基準電流、例えば、15mA/g)の実質的に定電流での、低いレートまたは最大クーロン効率の少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約75%、少なくとも約80%、少なくとも約85%、少なくとも約90%、または少なくとも約95%、且つ、約99%まで、約99.5%まで、約99.9%まで、またはこれを超える範囲が維持される。電流について記載した値は、正極活物質の単位質量当たりでよく、mA/(正極活物質のg)の単位で表すことができる。 [0121] Similarly, a battery incorporating an electrolyte comprising a compound of a particular embodiment can exhibit excellent rate performance as defined in terms of maintaining energy density when cycled at a higher rate, resulting in 0.05C measured at a rate of 1C (or another rate that is n times the reference rate, n> 1, for example, n = 5, n = 10, n = 20, or n = 100) (Or another reference rate higher or lower than 0.05C, such as 0.1C) at a low rate or at least about 60%, at least about 70%, at least about 75%, at least about 80% of maximum coulomb efficiency. %, At least about 85%, at least about 90%, or at least about 95%, and up to about 99%, up to about 99.5%, up to about 99.9%, or this Range that exceeds is maintained. Stated another way, a battery incorporating an electrolyte comprising a compound of a particular embodiment can show excellent maintenance of energy density when cycled at higher currents, resulting in 150 mA / g ( Or another current that is n times the reference current, n> 1, eg, n = 5, n = 10, n = 20, or n = 100), measured at a substantially constant current; At least about 60%, at least about 70% of the low rate or maximum coulomb efficiency at a substantially constant current of 5 mA / g (or another reference current higher or lower than 7.5 mA / g, eg, 15 mA / g). %, At least about 75%, at least about 80%, at least about 85%, at least about 90%, or at least about 95%, and up to about 99%, up to about 99.5%, up to about 99.9% Or range is maintained beyond this. The value described for the current may be per unit mass of the positive electrode active material and can be expressed in units of mA / (g of positive electrode active material).

[0122] さらに、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、サイクリングの間の抵抗の低減および抵抗増大の低減を有することができる。このような抵抗の低減は、下記の利点の1つまたは複数を生じさせる。(1)電極からのLiイオンの効率的な除去;(2)より高い比容量およびより高いエネルギー密度;(3)充電と放電との間の電圧プロファイルにおけるヒステリシスの低減;ならびに(4)サイクリングの間の温度の上昇の軽減。 [0122] In addition, a battery incorporating an electrolyte comprising a compound of certain embodiments can have a reduced resistance and reduced resistance increase during cycling. Such resistance reduction results in one or more of the following advantages. (1) Efficient removal of Li ions from the electrode; (2) higher specific capacity and higher energy density; (3) reduced hysteresis in the voltage profile between charge and discharge; and (4) cycling Reducing temperature rise during.

[0123] 有利なことには、特定の実施形態の化合物を含む電解液は、広範囲の作動温度に亘りこれらの性能特性を実現することができる(特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池が、約−40℃〜約80℃、約−40℃〜約60℃、約−40℃〜約25℃、約−40℃〜約0℃、約0℃〜約60℃、約0℃〜約25℃、約25℃〜約60℃、または25℃超もしくは未満の温度を包含する他の範囲で充電され、放電され、またはサイクリングされるときなど)。改善された電解液は、定格カットオフ電圧と定格充電電圧との間の広範囲の作動電圧に亘りこれらの性能特性を実現することもできる(電池が、リチウム金属負極(Li/Li+負極)に対して測定したものとして、約2V〜約4.2V、約2V〜約4.3V、約2V〜約4.5V、約2V〜約4.6V、約2V〜約4.7V、約2V〜約4.95V、約3V〜約4.2V、約3V〜約4.3V、約3V〜約4.5V、約3V〜約4.6V、約3V〜約4.7V、約3V〜約4.9V、約2V〜約6V、約3V〜約6V、約4.2V〜約6V、約4.5V〜約6V、約2V〜約5.5V、約3V〜約5.5V、約4.5V〜約5.5V、約2V〜約5V、約3V〜約5V、約4.5V〜約5V、または約5V〜約6Vを包含する電圧範囲で充電され、放電され、またはサイクリングされるときなど)。別の方法で記載すると、特定の実施形態の化合物を含む電解液を組み込んだ電池は、電池内に含まれている負極に対して測定したものとして、1C(または1Cよりも高いもしくは低い別の基準レート、例えば、0.1C、0.05C、0.5C、5C、もしくは10C)のレートでの充電によって、あるいは150mA/g(または150mA/gよりも高いもしくは低い別の基準電流、例えば、15mA/g、7.5mA/g、75mA/g、750mA/g、もしくは1,500mA/g)の実質的に定電流での充電によって、少なくとも約4.2V、少なくとも約4.3V、少なくとも約4.5V、少なくとも約4.6V、少なくとも約4.7V、または少なくとも約5V、且つ、約5.5Vまで、約6Vまで、またはこれを超える範囲の定格充電電圧を有する。電池は、上記で特定した性能特性(クーロン効率、比容量の維持、クーロン効率の維持、およびレート性能に関してなど)を実質的に維持する一方で、定格充電電圧まで充電することができる。 [0123] Advantageously, an electrolyte comprising a compound of a particular embodiment can achieve these performance characteristics over a wide range of operating temperatures (incorporating an electrolyte comprising a compound of a particular embodiment). The battery is about -40 ° C to about 80 ° C, about -40 ° C to about 60 ° C, about -40 ° C to about 25 ° C, about -40 ° C to about 0 ° C, about 0 ° C to about 60 ° C, about 0 ° C. C. to about 25.degree. C., about 25.degree. C. to about 60.degree. C., or other ranges including temperatures above or below 25.degree. C., etc.). The improved electrolyte can also achieve these performance characteristics over a wide range of operating voltages between the rated cut-off voltage and the rated charge voltage (battery is a lithium metal negative electrode (Li / Li + negative electrode) Measured as about 2V to about 4.2V, about 2V to about 4.3V, about 2V to about 4.5V, about 2V to about 4.6V, about 2V to about 4.7V, about 2V to About 4.95V, about 3V to about 4.2V, about 3V to about 4.3V, about 3V to about 4.5V, about 3V to about 4.6V, about 3V to about 4.7V, about 3V to about 4 .9V, about 2V to about 6V, about 3V to about 6V, about 4.2V to about 6V, about 4.5V to about 6V, about 2V to about 5.5V, about 3V to about 5.5V, about 4. Charge in a voltage range including 5V to about 5.5V, about 2V to about 5V, about 3V to about 5V, about 4.5V to about 5V, or about 5V to about 6V. It is being discharged, or the like when it is cycling). Stated another way, a battery incorporating an electrolyte comprising a compound of a particular embodiment may have another 1C (or higher or lower than 1C) as measured against the negative electrode contained within the battery. By charging at a reference rate, e.g., 0.1C, 0.05C, 0.5C, 5C, or 10C), or another reference current higher or lower than 150 mA / g (or 150 mA / g, e.g., 15 mA / g, 7.5 mA / g, 75 mA / g, 750 mA / g, or 1,500 mA / g) with a substantially constant current charge of at least about 4.2 V, at least about 4.3 V, at least about 4.5V, at least about 4.6V, at least about 4.7V, or at least about 5V, and up to about 5.5V, up to about 6V, or more Having a rated charging voltage of the circumference. The battery can be charged to the rated charge voltage while substantially maintaining the performance characteristics identified above (such as with respect to coulomb efficiency, maintaining specific capacity, maintaining coulomb efficiency, and rate performance).

[0124] 下記式を参照して、本発明のいくつかの実施形態による高電圧電解液を形成することができる。
ベース電解液+安定化化合物→高電圧電解液 (1)
[0124] With reference to the following formula, a high voltage electrolyte according to some embodiments of the present invention can be formed.
Base electrolyte + stabilizing compound → high voltage electrolyte (1)

[0125] 下記式を参照して、本発明のいくつかの実施形態による高温電解液を形成することができる。
ベース電解液+安定化化合物→高温電解液 (2)
[0125] Referring to the following formula, a high temperature electrolyte according to some embodiments of the present invention can be formed.
Base electrolyte + stabilizing compound → high temperature electrolyte (2)

[0126] 式(1)および(2)において、ベース電解液は、一組の溶媒および一組の塩、例えば、Liイオン電池の場合は一組のLi含有塩、を含むことができる。適切な溶媒の例としては、カーボネート、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、メチルプロピルカーボネート、およびジエチルカーボネート;スルホン;シラン;ニトリル;エステル;エーテル;ならびにこれらの組合せを含む、Liイオン電池において使用するための非水電解液溶媒が挙げられる。適切な溶媒のさらなる例としては、Xu et al.,"Sulfone −based Electrolytes for Lithium−Ion Batteries,"Journal of the Electrochemical Society, 149 (7) A920−A926 (2002);およびNagahama et al.,"High Voltage Performances of Li2NiPO4F Cathode with Dinitrile−Based Electrolytes,"Journal of the Electrochemical Society,157 (6) A748−A752 (2010)(これらの開示は、全内容が参照により本明細書中に組み込まれている)において検討されているものが挙げられる。適切な塩の例としては、Li−イオン電池において使用するためのLi含有塩、例えば、ヘキサフルオロリン酸リチウム(「LiPF6」)、過塩素酸リチウム(「LiClO4」)、テトラフルオロホウ酸リチウム(「LiBF4」)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(「LiCF3SO3」)、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(「LiN(CF3SO22」)、リチウムビス(ペルフルオロエチルスルホニル)イミド(「LiN(CF3CF2SO22」)、リチウムビス(オキサラト)ボレート(「LiB(C242」)、リチウムジフルオロオキサラトボレート(「LiF2BC24」)、およびこれらの組合せが挙げられる。他の適切な溶媒および塩を使用して、低い電子伝導性、高いLiイオン溶解度、低粘度、高い熱安定性、および他の望ましい特徴を有する高電圧および高温電解液を生じさせることができる。 [0126] In formulas (1) and (2), the base electrolyte can include a set of solvents and a set of salts, eg, a set of Li-containing salts in the case of Li-ion batteries. Examples of suitable solvents include carbonates such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propylene carbonate, methyl propyl carbonate, and diethyl carbonate; sulfones; silanes; nitriles; esters; ethers; Non-aqueous electrolyte solvents for use in Li ion batteries are mentioned. Additional examples of suitable solvents include Xu et al. "Sulfone-based Electrolytes for Lithium-Ion Batteries," Journal of the Electronic Society, 149 (7) A920-A926 (2002); and Nagahamaet. , “High Voltage Performances of Li 2 NiPO 4 F Cathode with Distillile-Based Electrolytes,“ Journal of the Electronic Society, 507 ”(details of A6). (Incorporated in the above). Examples of suitable salts include Li-containing salts for use in Li-ion batteries, such as lithium hexafluorophosphate (“LiPF 6 ”), lithium perchlorate (“LiClO 4 ”), tetrafluoroboric acid. Lithium (“LiBF 4 ”), lithium trifluoromethanesulfonate (“LiCF 3 SO 3 ”), lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide (“LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ”), lithium bis (perfluoroethylsulfonyl) imide ( "LiN (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 "), lithium bis (oxalato) borate ( "LiB (C 2 O 4) 2"), lithium difluoro oxalatoborate ( "LiF 2 BC 2 O 4") , And combinations thereof. Other suitable solvents and salts can be used to produce high voltage and high temperature electrolytes with low electronic conductivity, high Li ion solubility, low viscosity, high thermal stability, and other desirable characteristics.

[0127] 式(1)および(2)において、安定化化合物は、単一の添加剤、1対の異なる添加剤、または3種以上の異なる添加剤の組合せに相当し得る一組の添加剤である。適切な安定化剤の例としては、ケイ素含有化合物、例えば、シラン、シロキサン、およびSiX4部分またはSiR3部分を含む他の有機ケイ素化合物が挙げられる。本明細書に記載されている安定化剤の1つまたは複数を、1種または複数の従来の添加剤と組み合わせて使用して、改善された性能特性を与えることができる。 [0127] In formulas (1) and (2), the stabilizing compound is a set of additives that may correspond to a single additive, a pair of different additives, or a combination of three or more different additives It is. Examples of suitable stabilizers include silicon-containing compounds such as silanes, siloxanes, and other organosilicon compounds that contain a SiX 4 moiety or a SiR 3 moiety. One or more of the stabilizers described herein can be used in combination with one or more conventional additives to provide improved performance characteristics.

[0128] 適切なケイ素含有化合物の例としては、式 [0128] Examples of suitable silicon-containing compounds include those of the formula

Figure 2014522078
で表されるシランが挙げられる。式(3)において、X1、X2、X3、およびX4は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。X1、X2、X3、およびX4は、それぞれ独立に、例えば、水素化物基、ハロ基、ヒドロキシ基、チオ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、N−置換アリールカルボニルアミノ基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、ケイ素含有基(例えば、シリル基およびシロキシ基)、リン含有基、および硫黄含有基から選択することができる。
Figure 2014522078
The silane represented by these is mentioned. In formula (3), X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 may be the same or different, and in some embodiments, X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 At least one of is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, a hydride group, halo group, hydroxy group, thio group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group , Alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbohydrate Arylamino group, N- substituted arylcarbonylamino group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a silicon-containing group (e.g., silyl group and a siloxy group), may be selected phosphorus-containing group, and a sulfur-containing group.

[0129] 適切なシラン化合物の例としては、これらに限定されないが、1,2−ビス(クロロジメチルシリル)エタン、ビス(トリメチルシリルメチル)スルフィド、テトラキス(トリメチルシリル)シラン、テトラエチルシラン、4−(トリメチルシリル)−3−ブチン−2−オン、トリビニルメチルシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラン、トリス(トリメチルシリル)シラン、ビニル(トリフルオロメチル)ジメチルシラン、テトラビニルシラン、1,3−ビス[(トリメチルシリル)エチニル]ベンゼン、1,2−ビス(メチルジフルオロシリル)エタン、2,2−ビス−(トリメチルシリル)ジチアン、フェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリエトキシシラン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0129] Examples of suitable silane compounds include, but are not limited to, 1,2-bis (chlorodimethylsilyl) ethane, bis (trimethylsilylmethyl) sulfide, tetrakis (trimethylsilyl) silane, tetraethylsilane, 4- (trimethylsilyl) ) -3-butyn-2-one, trivinylmethylsilane, dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilane, tris (trimethylsilyl) silane, vinyl (trifluoromethyl) dimethylsilane, tetravinylsilane, 1,3-bis [(trimethylsilyl) Ethynyl] benzene, 1,2-bis (methyldifluorosilyl) ethane, 2,2-bis- (trimethylsilyl) dithiane, phenyltrimethoxysilane, pentafluorophenyltriethoxysilane, and combinations thereof. .

[0130] 特定の実施形態によれば、式(3)による適切なケイ素含有化合物は、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つが窒素原子または基を含む化合物を含む。X1、X2、X3、およびX4は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。X1、X2、X3、およびX4は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、N−置換アリールカルボニルアミノ基、および複素環基から選択することができる。 [0130] According to certain embodiments, suitable silicon-containing compounds according to formula (3) include those in which at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 contains a nitrogen atom or group. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 may be the same or different, and in some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is It is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 includes an ether linkage, and in other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 One contains a silicon atom or another heteroatom. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group , Aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group Alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, N It may be selected substituted aryl carbonyl amino group, and heterocyclic group.

[0131] 特定の好ましい実施形態において、X1、X2、およびX3は、アルキル基、特に、メチル基である。X1、X2、およびX3のそれぞれがメチル基である特定の好ましい実施形態において、これらのケイ素含有化合物は、ケイ素−窒素結合(「N」)およびトリメチルシリル(「TMS」)にちなんでNTMS化合物と称され、ただし、X1、X2、およびX3のそれぞれは、メチル基である。下記でより詳細に記載するように、NTMS化合物は、本発明の特定の実施形態による添加剤として望ましい特性を示す。 [0131] In certain preferred embodiments, X 1 , X 2 , and X 3 are alkyl groups, particularly methyl groups. In certain preferred embodiments where each of X 1 , X 2 , and X 3 is a methyl group, these silicon-containing compounds are NTMS named after silicon-nitrogen bond (“N”) and trimethylsilyl (“TMS”). Referred to as a compound, wherein each of X 1 , X 2 , and X 3 is a methyl group. As described in more detail below, NTMS compounds exhibit desirable properties as additives according to certain embodiments of the present invention.

[0132] 適切なNTMS化合物の例としては、これらに限定されないが、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、トリメチルシリルアジド、ビス(トリメチルシリル)尿素、N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、(N,N−ジメチルアミノ)トリエチルシラン、メチルシラトラン、トリメチルシリルイソシアネート、テトライソシアナトシラン、1−トリメチルシリル−1,2,4−トリアゾール、2−(トリメチルシリル)チアゾール、ヘプタメチルジシラザン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0132] Examples of suitable NTMS compounds include, but are not limited to, bis (trimethylsilyl) carbodiimide, trimethylsilylazide, bis (trimethylsilyl) urea, N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, N, O-bis (Trimethylsilyl) acetamide, (N, N-dimethylamino) triethylsilane, methylsilatrane, trimethylsilylisocyanate, tetraisocyanatosilane, 1-trimethylsilyl-1,2,4-triazole, 2- (trimethylsilyl) thiazole, heptamethyldi Silazane, and combinations thereof.

[0133] 特定の実施形態によれば、式(3)による適切なケイ素含有化合物は、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つが炭素原子または基を含む化合物を含む。X1、X2、X3、およびX4は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。X1、X2、X3、およびX4は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、N−置換アリールカルボニルアミノ基、および複素環基から選択することができる。 [0133] According to certain embodiments, suitable silicon-containing compounds according to Formula (3) include those in which at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 contains a carbon atom or group. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 may be the same or different, and in some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is It is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 includes an ether linkage, and in other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 One contains a silicon atom or another heteroatom. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group , Aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group Alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, N It may be selected substituted aryl carbonyl amino group, and heterocyclic group.

[0134] 特定の好ましい実施形態において、X1、X2、およびX3は、アルキル基、特に、メチル基である。X1、X2、およびX3のそれぞれがメチル基である特定の好ましい実施形態において、これらのケイ素含有化合物は、ケイ素−炭素結合(「C」)およびトリメチルシリル(「TMS」)にちなんでCTMS化合物と称され、ただし、X1、X2、およびX3のそれぞれは、メチル基である。下記でより詳細に記載するように、CTMS化合物は、本発明の特定の実施形態による添加剤として望ましい特性を示す。 [0134] In certain preferred embodiments, X 1 , X 2 , and X 3 are alkyl groups, particularly methyl groups. In certain preferred embodiments where each of X 1 , X 2 , and X 3 is a methyl group, these silicon-containing compounds are CTMS named after silicon-carbon bonds (“C”) and trimethylsilyl (“TMS”). Referred to as a compound, wherein each of X 1 , X 2 , and X 3 is a methyl group. As described in more detail below, CTMS compounds exhibit desirable properties as additives according to certain embodiments of the invention.

[0135] 適切なCTMS化合物の例としては、これらに限定されないが、2−(トリメチルシリル)チアゾール、ビス(トリメチルシリルメチル)スルフィド、1,3−ビス[(トリメチルシリル)エチニル]ベンゼン、4−(トリメチルシリル)−3−ブチン−2−オン、2,2−ビス−(トリメチルシリル)ジチアン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0135] Examples of suitable CTMS compounds include, but are not limited to, 2- (trimethylsilyl) thiazole, bis (trimethylsilylmethyl) sulfide, 1,3-bis [(trimethylsilyl) ethynyl] benzene, 4- (trimethylsilyl) -3-butyn-2-one, 2,2-bis- (trimethylsilyl) dithiane, and combinations thereof.

[0136] 特定の実施形態によれば、式(3)による適切なケイ素含有化合物は、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つがフッ素原子または基を含む化合物を含む。X1、X2、X3、およびX4は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。X1、X2、X3、およびX4は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、N−置換アリールカルボニルアミノ基、および複素環基から選択することができる。 [0136] According to certain embodiments, suitable silicon-containing compounds according to formula (3) include those in which at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 contains a fluorine atom or group. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 may be the same or different, and in some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is It is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 includes an ether linkage, and in other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 One contains a silicon atom or another heteroatom. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group , Aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group Alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, N It may be selected substituted aryl carbonyl amino group, and heterocyclic group.

[0137] 本発明の特定の実施形態による化合物(X4は、フッ素原子または基を含む)の例としては、これらに限定されないが、トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、1h,1h,2h,2h−ペルフルオロオクチルトリエトキシシラン、(ペンタフルオロフェニル)トリエトキシシラン、ビス(1h,1h,2h,2h−ペルフルオロオオクチル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)テトラメチルジシロキサン、1,2−ビス(メチルジフルオロシリル)エタン、1−3−ビス(トリフルオロプロピル)テトラメチルジシロキサン、ビニル(トリフルオロメチル)ジメチルシラン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0137] Examples of compounds according to certain embodiments of the present invention (wherein X 4 includes a fluorine atom or group) include, but are not limited to, tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) Triethoxysilane, 1h, 1h, 2h, 2h-perfluorooctyltriethoxysilane, (pentafluorophenyl) triethoxysilane, bis (1h, 1h, 2h, 2h-perfluorooctyl) tetramethyldisiloxane, 1,3- Bis (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) tetramethyldisiloxane, 1,2-bis (methyldifluorosilyl) ethane, 1-3-bis (trifluoropropyl) tetramethyldisiloxane, vinyl (Trifluoromethyl) dimethylsilane, and combinations thereof.

[0138] 特定の好ましい実施形態において、X1、X2、およびX3は、アルキル基、特に、メチル基である。R1、R2、およびR3のそれぞれがメチル基であるこのような好ましい実施形態において、これらのケイ素含有化合物は、トリメチルシリル(「TMS」)化合物と称され、ただし、X1、X2、およびX3のそれぞれは、メチル基である。フッ素原子または基をまた含有するTMS化合物は、本発明の特定の実施形態による添加剤として望ましい特性を示すことができる。 [0138] In certain preferred embodiments, X 1 , X 2 , and X 3 are alkyl groups, particularly methyl groups. In such preferred embodiments where each of R 1 , R 2 , and R 3 is a methyl group, these silicon-containing compounds are referred to as trimethylsilyl (“TMS”) compounds, provided that X 1 , X 2 , And each of X 3 is a methyl group. TMS compounds that also contain fluorine atoms or groups can exhibit desirable properties as additives according to certain embodiments of the invention.

[0139] 適切なTMS化合物(フッ素原子または基をまた含有する)の例としては、これらに限定されないが、トリフルオロ酢酸トリメチルシリル、N,O−ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0139] Examples of suitable TMS compounds (which also contain fluorine atoms or groups) include, but are not limited to, trimethylsilyl trifluoroacetate, N, O-bis (trimethylsilyl) trifluoroacetamide, and combinations thereof Can be mentioned.

[0140] 特定の実施形態によれば、式(3)による適切なケイ素含有化合物は、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つが芳香族環を含む化合物を含む。X1、X2、X3、およびX4は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。X1、X2、X3、およびX4は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、N−置換アリールカルボニルアミノ基、および複素環基から選択することができる。 [0140] According to certain embodiments, suitable silicon-containing compounds according to formula (3) include those in which at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 contains an aromatic ring. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 may be the same or different, and in some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is It is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 includes an ether linkage, and in other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 One contains a silicon atom or another heteroatom. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group , Aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group Alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, N It may be selected substituted aryl carbonyl amino group, and heterocyclic group.

[0141] 本発明の特定の実施形態による化合物(X4は、芳香族環を含む。)の例としては、これらに限定されないが、1,3−ビス[(トリメチルシリル)エチニル]ベンゼン、フェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリエトキシシラン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0141] Examples of compounds according to certain embodiments of the present invention (X 4 includes an aromatic ring) include, but are not limited to, 1,3-bis [(trimethylsilyl) ethynyl] benzene, phenyltri Mention may be made of methoxysilane, pentafluorophenyltriethoxysilane, and combinations thereof.

[0142] 特定の実施形態によれば、式(3)による適切なケイ素含有化合物は、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つが1つまたは複数の不飽和結合を含む化合物を含む。X1、X2、X3、およびX4は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。X1、X2、X3、およびX4は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、N−置換アリールカルボニルアミノ基、および複素環基から選択することができる。 [0142] According to certain embodiments, suitable silicon-containing compounds according to formula (3) are those in which at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 contains one or more unsaturated bonds including. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 may be the same or different, and in some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is It is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 includes an ether linkage, and in other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 One contains a silicon atom or another heteroatom. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group , Aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group Alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, N It may be selected substituted aryl carbonyl amino group, and heterocyclic group.

[0143] 本発明の特定の実施形態による化合物(X4は、1つまたは複数の不飽和結合を含む。)の例としては、これらに限定されないが、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、トリス(トリメチルシリルオキシ)エチレン、イソプロペノキシトリメチルシラン、4−(トリメチルシリル)−3−ブチン−2−オン、トリビニルメチルシラン、トリビニルメトキシシラン、ビニル(トリフルオロメチル)ジメチルシラン、ビス(トリメチルシリル)イタコネート、ヘキサビニルジシロキサン、トリビニルエトキシシラン、アリルトリス(トリメトキシシリルオキシ)シラン、1,3−ビス[(トリメチルシリル)エチニル]ベンゼン、フェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリエトキシシラン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0143] Examples of compounds according to certain embodiments of the present invention (wherein X 4 includes one or more unsaturated bonds) include, but are not limited to, bis (trimethylsilyl) carbodiimide, tris (trimethylsilyloxy ) Ethylene, isopropenoxytrimethylsilane, 4- (trimethylsilyl) -3-butyn-2-one, trivinylmethylsilane, trivinylmethoxysilane, vinyl (trifluoromethyl) dimethylsilane, bis (trimethylsilyl) itaconate, hexavinyl Disiloxane, trivinylethoxysilane, allyltris (trimethoxysilyloxy) silane, 1,3-bis [(trimethylsilyl) ethynyl] benzene, phenyltrimethoxysilane, pentafluorophenyltriethoxysilane, and combinations thereof. It is.

[0144] 特定の実施形態によれば、式(3)による適切なケイ素含有化合物は、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つが酸素原子または基を含む化合物を含む。X1、X2、X3、およびX4は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。X1、X2、X3、およびX4は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、N−置換アリールカルボニルアミノ基、および複素環基から選択することができる。 [0144] According to certain embodiments, suitable silicon-containing compounds according to formula (3) include those in which at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 contains an oxygen atom or group. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 may be the same or different, and in some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is It is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 includes an ether linkage, and in other embodiments, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 One contains a silicon atom or another heteroatom. X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group , Aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group Alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, N It may be selected substituted aryl carbonyl amino group, and heterocyclic group.

[0145] 本発明の特定の実施形態による化合物(X4は、酸素原子または基を含む。)の例としては、これらに限定されないが、1,3−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−ジメチルジシロキサン、トリス(トリメチルシリル)ホスフェート、デカメチルテトラシロキサン、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、トリメチルシリルトリフルオロアセテート、トリス(トリメチルシリルオキシ)シラン、シリコンテトラアセテート、テトラメチルオルトシリケート、デカメチルシクロペンタシロキサン、トリス(トリメチルシリルオキシ)エチレン、エトキシトリメチルシラン、オクタキス(ジメチルシロキシ)−t8−シルセスキオキサン、イソプロペノキシトリメチルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、フェニルトリメトキシシラン、ペンタフルオロフェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、トリス(トリメチルシリル)ホスファイト、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、トリス(トリメチルシリル)ボレート、テトラキス(トリメチルシリルオキシ)シラン、テトラキス(ジメチルシリルオキシ)シラン、ビス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)テトラメチルジシロキサン、(シクロヘキセニルオキシ)トリメチルシラン、モノ−(トリメチルシリル)ホスファイト、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、トリメチル−n−プロポキシシラン、メトキシトリメチルシラン、テトラキス(トリメチルシロキシ)チタン、ビス(トリメトキシシリルプロピル)尿素、1,3−ビス(トリフルオロプロピル)テトラメチルジシロキサン、メタクリロキシプロピルシラトラン、トリエトキシシリルウンデカノールエチレングリコールアセタール、トリス(トリメチルシロキシ)アンチモン、トリビニルメトキシシラン、テトラデカメチルヘキサシロキサン、メチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、ビス(トリメチルシリル)イタコネート、メチルシラトラン、ヘキサビニルジシロキサン、3−エチルヘプタメチルトリシロキサン、1,3−ビス(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)テトラメチルジシロキサン、トリビニルエトキシシラン、1,1,1,3,3−ペンタメチル−3−アセトキシジシロキサン、ビス(トリメチルシリル)アジペート、アリルトリス(トリメトキシシリルオキシ)シラン、トリメチルシリルポリホスフェート、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0145] Examples of compounds according to certain embodiments of the present invention (wherein X 4 includes an oxygen atom or group) include, but are not limited to, 1,3-bis (trimethylsiloxy) -1,3- Dimethyldisiloxane, tris (trimethylsilyl) phosphate, decamethyltetrasiloxane, (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) triethoxysilane, trimethylsilyl trifluoroacetate, tris (trimethylsilyloxy) silane, silicon tetraacetate , Tetramethylorthosilicate, decamethylcyclopentasiloxane, tris (trimethylsilyloxy) ethylene, ethoxytrimethylsilane, octakis (dimethylsiloxy) -t8-silsesquioxane, isopropenoxytrimethylsilane, hexamethyl Siloxane, phenyltrimethoxysilane, pentafluorophenyltriethoxysilane, hexamethylcyclotrisiloxane, tris (trimethylsilyl) phosphite, N, O-bis (trimethylsilyl) acetamide, tris (trimethylsilyl) borate, tetrakis (trimethylsilyloxy) silane, Tetrakis (dimethylsilyloxy) silane, bis (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) tetramethyldisiloxane, (cyclohexenyloxy) trimethylsilane, mono- (trimethylsilyl) phosphite, 2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, trimethyl-n-propoxysilane, methoxytrimethylsilane, tetrakis (trimethylsiloxy) titanium, bis Trimethoxysilylpropyl) urea, 1,3-bis (trifluoropropyl) tetramethyldisiloxane, methacryloxypropylsilatrane, triethoxysilylundecanol ethylene glycol acetal, tris (trimethylsiloxy) antimony, trivinylmethoxysilane, Tetradecamethylhexasiloxane, methyltris (trimethylsiloxy) silane, dodecamethylcyclohexasiloxane, bis (trimethylsilyl) itaconate, methylsilatrane, hexavinyldisiloxane, 3-ethylheptamethyltrisiloxane, 1,3-bis (heptadeca Fluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) tetramethyldisiloxane, trivinylethoxysilane, 1,1,1,3,3-pentamethyl-3-acetoxydishiro Xan, bis (trimethylsilyl) adipate, allyltris (trimethoxysilyloxy) silane, trimethylsilylpolyphosphate, dodecamethylcyclohexasiloxane, and combinations thereof.

[0146] 特定の好ましい実施形態において、X1、X2、およびX3は、アルキル基、特に、メチル基である。X1、X2、およびX3のそれぞれがメチル基であるこのような好ましい実施形態において、これらのケイ素含有化合物は、ケイ素−酸素結合(「O」)およびトリメチルシリル(「TMS」)にちなんでOTMS化合物と称され、ただし、X1、X2、およびX3のそれぞれは、メチル基である。下記でより詳細に記載するように、OTMS化合物は、本発明の特定の実施形態による添加剤として望ましい特性を示す。 [0146] In certain preferred embodiments, X 1 , X 2 , and X 3 are alkyl groups, particularly methyl groups. In such preferred embodiments in which each of X 1 , X 2 , and X 3 is a methyl group, these silicon-containing compounds are named after silicon-oxygen bonds (“O”) and trimethylsilyl (“TMS”). It is referred to as an OTMS compound, where each of X 1 , X 2 , and X 3 is a methyl group. As described in more detail below, OTMS compounds exhibit desirable properties as additives according to certain embodiments of the invention.

[0147] 適切なOTMS化合物の例としては、これらに限定されないが、1,3−ビス(トリメチルシロキシ)−1,3−ジメチルジシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、トリメチルシリルトリフルオロアセテート、エトキシトリメチルシラン、イソプロペノキシトリメチルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、トリス(トリメチルシリル)ホスフェート、トリス(トリメチルシリル)ホスファイト、テトラキス(トリメチルシリルオキシ)シラン、テトラキス(トリメチルシリルオキシ)シラン、トリス(ジメチルシリルオキシ)エチレン、N,O−ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、トリス(トリメチルシリル)ボレート、ビス(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)テトラメチルジシロキサン、トリメチル−n−プロポキシシラン、(シクロヘキセニルオキシ)トリメチルシラン、モノ−(トリメチルシリル)ホスファイト、メトキシトリメチルシラン、テトラキス(トリメチルシロキシ)チタン、1,3−ビス(トリフルオロプロピル)テトラメチルジシロキサン、トリス(トリメチルシロキシ)アンチモン、トリビニルメトキシシラン、テトラデカメチルヘキサシロキサン、メチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、ビス(トリメチルシリル)イタコネート、3−エチルヘプタメチルトリシロキサン、1,3−ビス(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)テトラメチルジシロキサン、1,1,1,3,3−ペンタメチル−3−アセトキシジシロキサン、ビス(トリメチルシリル)アジペート、アリルトリス(トリメトキシシリルオキシ)シラン、トリメチルシリルポリホスフェート、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0147] Examples of suitable OTMS compounds include, but are not limited to, 1,3-bis (trimethylsiloxy) -1,3-dimethyldisiloxane, decamethyltetrasiloxane, trimethylsilyl trifluoroacetate, ethoxytrimethylsilane, Isopropenoxytrimethylsilane, hexamethyldisiloxane, tris (trimethylsilyl) phosphate, tris (trimethylsilyl) phosphite, tetrakis (trimethylsilyloxy) silane, tetrakis (trimethylsilyloxy) silane, tris (dimethylsilyloxy) ethylene, N, O- Bis (trimethylsilyl) acetamide, tris (trimethylsilyl) borate, bis (tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl) tetramethyldisiloxane, tri Til-n-propoxysilane, (cyclohexenyloxy) trimethylsilane, mono- (trimethylsilyl) phosphite, methoxytrimethylsilane, tetrakis (trimethylsiloxy) titanium, 1,3-bis (trifluoropropyl) tetramethyldisiloxane, tris (Trimethylsiloxy) antimony, trivinylmethoxysilane, tetradecamethylhexasiloxane, methyltris (trimethylsiloxy) silane, dodecamethylcyclohexasiloxane, bis (trimethylsilyl) itaconate, 3-ethylheptamethyltrisiloxane, 1,3-bis ( Heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) tetramethyldisiloxane, 1,1,1,3,3-pentamethyl-3-acetoxydisiloxane, bis (trimethyl) Rusilyl) adipate, allyltris (trimethoxysilyloxy) silane, trimethylsilylpolyphosphate, and combinations thereof.

[0148] 望ましい性能特性は、式(3)によるシラン中に少なくとも1つのAおよび少なくとも1つのケイ素−A結合を含むことによって得ることができ、Aは、炭素原子またはヘテロ原子、例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、リン、硫黄、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素原子から選択されるものである。例えば、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、式(3)のケイ素に結合されるAを含むことができ、X1、X2、X3、およびX4の残りの1つは、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。X1、X2、X3、およびX4のうち複数のものは、式(3)によるシランが、2〜4または3〜4の範囲のような複数のケイ素−A結合を含むことができるように、それぞれ、式(3)のケイ素に結合しているAを含むことができると考えられる。X1、X2、X3、およびX4のうち複数のものは、式(3)によるシランが、2〜4または3〜4の範囲のような複数のケイ素−A結合(異なるAに関して)を含むことができるように、式(3)のケイ素に結合している異なるそれぞれのAを含むことができるとも考えられる。ケイ素−A結合の数は、例えば、X1、X2、X3、およびX4の1つまたは複数内にケイ素、およびケイ素−A結合を含むことによって、4を超えて増加させることができる。 [0148] Desirable performance characteristics can be obtained by including at least one A and at least one silicon-A bond in the silane according to formula (3), where A is a carbon atom or a heteroatom such as boron, One selected from aluminum, silicon, phosphorus, sulfur, fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms. For example, X 1, X 2, X 3, and at least one of X 4 may include an A to be bonded to the silicon of the formula (3), X 1, X 2, X 3, and X 4 The remaining one is, for example, each independently a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group, an aryloxy group, a carboxy group, Alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N- Substituted alkylcarbonylamino, alkenylcarbonylamino, N-substituted alkenyl It can be selected from a bonylamino group, an alkynylcarbonylamino group, an N-substituted alkynylcarbonylamino group, an arylcarbonylamino group, and an N-substituted arylcarbonylamino group. A plurality of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 wherein the silane according to formula (3) can include a plurality of silicon-A bonds, such as in the range of 2-4 or 3-4. Thus, it is believed that each can contain A bonded to silicon of formula (3). A plurality of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 is a plurality of silicon-A bonds (with respect to different A) such that the silane according to formula (3) ranges from 2 to 4 or 3 to 4 It is also contemplated that each different A bonded to the silicon of formula (3) can be included. The number of silicon-A bonds can be increased beyond 4, for example by including silicon and silicon-A bonds in one or more of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4. .

[0149] 望ましい性能特性は、式(3)によるシラン中に少なくとも1つのAおよび少なくとも1つのケイ素−O−A結合を含むことによって得ることもでき、Oは、酸素であり、Aは、炭素原子またはヘテロ原子、例えば、ホウ素、アルミニウム、ケイ素、リン、および硫黄原子から選択されるものである。例えば、X1、X2、X3、およびX4の少なくとも1つは、ケイ素−O−A結合を介して式(3)のケイ素に結合されるO−Aを含むことができ、X1、X2、X3、およびX4の残りの1つは、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。X1、X2、X3、およびX4のうち複数のものは、式(3)によるシランが、2〜4または3〜4の範囲のような複数のケイ素−O−A結合を含むことができるように、それぞれ、ケイ素−O−A結合を介して式(3)のケイ素に結合しているO−Aを含むことができると考えられる。X1、X2、X3、およびX4のうち複数のものは、式(3)によるシランが、2〜4または3〜4の範囲のような複数のケイ素−O−A結合(異なるAに関して)を含むことができるように、酸素原子を介して式(3)のケイ素に結合している異なるそれぞれのAを含むことができるとも考えられる。ケイ素−O−A結合の数は、例えば、X1、X2、X3、およびX4の1つまたは複数内にケイ素、酸素、およびケイ素−O−A結合を含むことによって、4を超えて増加させることができる。 [0149] Desirable performance characteristics can also be obtained by including at least one A and at least one silicon-O-A bond in the silane according to formula (3), where O is oxygen and A is carbon. Those selected from atoms or heteroatoms such as boron, aluminum, silicon, phosphorus, and sulfur atoms. For example, at least one of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 can comprise OA bonded to silicon of formula (3) via a silicon-OA bond, and X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are each independently, for example, hydride group, hydroxy group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group , Alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N- Substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonyl group It can be selected from a mino group, an N-substituted alkenylcarbonylamino group, an alkynylcarbonylamino group, an N-substituted alkynylcarbonylamino group, an arylcarbonylamino group, and an N-substituted arylcarbonylamino group. A plurality of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are such that the silane according to formula (3) contains a plurality of silicon-O—A bonds such as in the range of 2-4 or 3-4. It is believed that each can contain OA bonded to silicon of formula (3) via a silicon-OA bond. A plurality of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 are those wherein the silane according to formula (3) has a plurality of silicon-O—A bonds (different A It is also contemplated that each different A bonded to the silicon of formula (3) via an oxygen atom can be included. The number of silicon-O-A bonds exceeds 4 by including, for example, silicon, oxygen, and silicon-O-A bonds within one or more of X 1 , X 2 , X 3 , and X 4. Can be increased.

[0150] Aがホウ素である場合、式(3)によるケイ素含有化合物の特定の例としては、下記式 [0150] When A is boron, specific examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるケイ素含有ボランが挙げられる。
式(4)〜(7)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(7)において、R12は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R12は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R12は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。
Figure 2014522078
The silicon-containing borane represented by these is mentioned.
In formulas (4) to (7), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 may be the same or different, and some implementations In embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 has 1 to 20 carbon atoms. Contains organic groups. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is greater than 20 carbons. An organic group containing an atom. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 includes an ether linkage. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is a silicon atom or another Of heteroatoms. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, or an alkyl group. Alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio Group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonyl Amino group, N-substituted alkynylcarbonyl It can be selected from a ruamino group, an arylcarbonylamino group, and an N-substituted arylcarbonylamino group. In formula (7), R 12 is a divalent organic group containing 1-20 carbon atoms in some embodiments, and in other embodiments R 12 is greater than 20 carbon atoms. Is a divalent organic group. R 12 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group.

[0151] Aがアルミニウムである場合、式(3)によるケイ素含有化合物の特定の例としては、下記式 [0151] When A is aluminum, specific examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるものが挙げられる。式(8)〜(11)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(11)において、R12は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R12は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R12は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。
Figure 2014522078
The thing represented by is mentioned. In formulas (8)-(11), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 may be the same or different, and some implementations In embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 has 1 to 20 carbon atoms. Contains organic groups. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is greater than 20 carbons. An organic group containing an atom. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 includes an ether linkage. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is a silicon atom or another Of heteroatoms. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, or an alkyl group. Alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio Group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonyl Amino group, N-substituted alkynylcarbonyl It can be selected from a ruamino group, an arylcarbonylamino group, and an N-substituted arylcarbonylamino group. In formula (11), R 12 is, in some embodiments, a divalent organic group containing 1-20 carbon atoms, and in other embodiments, R 12 is greater than 20 carbon atoms. Is a divalent organic group. R 12 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group.

[0152] Aが炭素である場合、式(3)によるケイ素含有化合物の特定の例としては、下記式 [0152] When A is carbon, specific examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるものが挙げられる。式(12)〜(17)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(16)および(17)において、R16は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R16は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R16は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。
Figure 2014522078
The thing represented by is mentioned. In formulas (12)-(17), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are the same. In some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 in some embodiments. , R 13 , R 14 , and R 15 are organic groups containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R At least one of 15 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and At least one of R 15 includes an ether bond, and in other embodiments R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R At least one of 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 contains a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are, for example, Independently, hydride group, hydroxy group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group , Alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino Group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group N- substituted alkynylcarbonyl amino group, can be selected arylcarbonylamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group. In formulas (16) and (17), R 16 is, in some embodiments, a divalent organic group containing 1-20 carbon atoms, and in other embodiments, R 16 is 20 It is a divalent organic group containing a super carbon atom. R 16 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group.

[0153] Aが炭素である場合、式(3)によるケイ素含有化合物のさらなる例としては、下記式 [0153] When A is carbon, further examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるものが挙げられる。式(18)および(19)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。
いくつかの実施形態において、R7は、形態−CO−の任意のカルボニル基を含まず、他の実施形態において、R7は、形態−SO2−の任意のスルホニル基を含まない。
Figure 2014522078
The thing represented by is mentioned. In formulas (18) and (19), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may be the same or different, and in some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , At least one of R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 includes an ether linkage, and in other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 contain a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group , Alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group Cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcal It may be selected from Niruamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group.
In some embodiments, R 7 does not include any carbonyl group of the form —CO—, and in other embodiments R 7 does not include any sulfonyl group of the form —SO 2 —.

[0154] 特定の好ましい実施形態において、式(19)の化合物アルキル基は、R1、R2、およびR3を含む。いくつかの実施形態において、R1、R2、およびR3は、メチル基である。このようなトリメチルシリル化合物(R7は、化合物がエステルを含むように選択される。)の例としては、これらに限定されないが、四酢酸ケイ素、ビス(トリメチルシリル)イタコネート、ビス(トリメチルシリル)アジペート、1,1,1,3,3−ペンタメチル−3−アセトキシジシロキサン、トリフルオロ酢酸トリメチルシリル、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0154] In certain preferred embodiments, the compound alkyl group of formula (19) comprises R 1 , R 2 , and R 3 . In some embodiments, R 1 , R 2 , and R 3 are methyl groups. Examples of such trimethylsilyl compounds (R 7 is selected such that the compound comprises an ester) include, but are not limited to, silicon tetraacetate, bis (trimethylsilyl) itaconate, bis (trimethylsilyl) adipate, 1 , 1,1,3,3-pentamethyl-3-acetoxydisiloxane, trimethylsilyl trifluoroacetate, and combinations thereof.

[0155] Aがケイ素である場合、式(3)によるケイ素含有化合物の特定の例としては、下記式 [0155] When A is silicon, specific examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるシランが挙げられる。式(20)〜(25)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(24)および(25)において、R16は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R16は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R16は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。いくつかの実施形態において、式(20)〜(25)によるシランは、非ポリマーであり、約10,000ダルトン以下、例えば、約5,000ダルトン以下、約4,000ダルトン以下、約3,000ダルトン以下、約2,000ダルトン以下、約1,000ダルトン以下、約900ダルトン以下、約800ダルトン以下、約700ダルトン以下、約600ダルトン以下、または約500ダルトン以下の分子量を有する。
Figure 2014522078
The silane represented by these is mentioned. In formulas (20)-(25), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are the same. In some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 in some embodiments. , R 13 , R 14 , and R 15 are organic groups containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R At least one of 15 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and At least one of R 15 includes an ether bond, and in other embodiments R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R At least one of 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 contains a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are, for example, Independently, hydride group, hydroxy group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group , Alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino Group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group N- substituted alkynylcarbonyl amino group, can be selected arylcarbonylamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group. In formulas (24) and (25), R 16 is, in some embodiments, a divalent organic group containing 1-20 carbon atoms, and in other embodiments, R 16 is 20 It is a divalent organic group containing a super carbon atom. R 16 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group. In some embodiments, the silanes according to formulas (20)-(25) are non-polymeric and are about 10,000 daltons or less, such as about 5,000 daltons or less, about 4,000 daltons or less, about 3, It has a molecular weight of no more than 000 daltons, no more than about 2,000 daltons, no more than about 1,000 daltons, no more than about 900 daltons, no more than about 800 daltons, no more than about 700 daltons, no more than about 600 daltons, or no more than about 500 daltons.

[0156] 本発明の特定の実施形態による化合物(Aは、ケイ素である。)の例としては、これらに限定されないが、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタキス(ジメチルシロキシ)−t8−シルセスキオキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタフェニル−t8−シルセスキオキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0156] Examples of compounds according to certain embodiments of the present invention (A is silicon) include, but are not limited to, decamethylcyclopentasiloxane, octakis (dimethylsiloxy) -t8-silsesquioxane , Hexamethylcyclotrisiloxane, octaphenyl-t8-silsesquioxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, and combinations thereof.

[0157] Aがリンである場合、式(3)によるケイ素含有化合物の特定の例としては、下記式 [0157] When A is phosphorus, specific examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるホスフィンが挙げられる。式(26)〜(29)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(29)において、R12は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R12は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R12は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。
Figure 2014522078
The phosphine represented by these is mentioned. In formulas (26) to (29), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 may be the same or different, and some implementations In embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 has 1 to 20 carbon atoms. Contains organic groups. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is greater than 20 carbons. An organic group containing an atom. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 includes an ether linkage. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is a silicon atom or another Of heteroatoms. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, or an alkyl group. Alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio Group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonyl Amino group, N-substituted alkynylcarbonyl It can be selected from a ruamino group, an arylcarbonylamino group, and an N-substituted arylcarbonylamino group. In formula (29), R 12 is, in some embodiments, a divalent organic group containing 1-20 carbon atoms, and in other embodiments, R 12 is greater than 20 carbon atoms. Is a divalent organic group. R 12 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group.

[0158] Aがリンである場合、式(3)によるケイ素含有化合物のさらなる例としては、下記式 [0158] When A is phosphorus, further examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるホスホランが挙げられる。式(30)〜(37)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、およびR19は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(35)〜(37)において、R20は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R20は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R20は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。
Figure 2014522078
The phosphorane represented by these is mentioned. In formulas (30)-(37), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1, R 2, R 3 , R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9, R 10, R 11, R 12, R 13, R 14, R 15, R 16, R 17 , R 18 , and R 19 may be the same or different, and in some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 are organic containing 1 to 20 carbon atoms It is a group. In other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 are organic groups containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R At least one of 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 includes an ether linkage, and in other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 , and R 19 are at least a silicon atom or another hetero Contains atoms. R 1, R 2, R 3 , R 4, R 5, R 6, R 7, R 8, R 9, R 10, R 11, R 12, R 13, R 14, R 15, R 16, R 17 , R 18 and R 19 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group, an alkynoxy group, an aryloxy group, Carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, · The alkenyl carbonylamino group, N- substituted alkynyl carbonyl amino group may be selected arylcarbonylamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group. In formulas (35) to (37), R 20 is a divalent organic group containing 1 to 20 carbon atoms in some embodiments, and in other embodiments, R 20 is 20 It is a divalent organic group containing a super carbon atom. R 20 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group.

[0159] Aがリンである場合、式(3)によるケイ素含有化合物のさらなる例としては、下記式 [0159] When A is phosphorus, further examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるホスフェートおよびホスフェート誘導体が挙げられる。
式(38)〜(41)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、およびR11は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(41)において、R12は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R12は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R12は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。
Figure 2014522078
And phosphate derivatives represented by the formula:
In formulas (38) to (41), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 may be the same or different, and some implementations In embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 has 1 to 20 carbon atoms. Contains organic groups. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is greater than 20 carbons. An organic group containing an atom. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 includes an ether linkage. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 is a silicon atom or another Of heteroatoms. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , and R 11 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, or an alkyl group. Alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio Group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonyl Amino group, N-substituted alkynylcarbonyl It can be selected from a ruamino group, an arylcarbonylamino group, and an N-substituted arylcarbonylamino group. In formula (41), R 12 is, in some embodiments, a divalent organic group containing 1-20 carbon atoms, and in other embodiments, R 12 is greater than 20 carbon atoms. Is a divalent organic group. R 12 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group.

[0160] 式(38)によるホスフェートの特定の例は、下記式 [0160] Specific examples of phosphates according to formula (38) include:

Figure 2014522078
で表されるトリス(トリメチルシリル)ホスフェートである。式(42)において、メチル基の1つまたは複数は、構成要素の水素原子を別の化学元素または官能基で置換することなどにより修飾することができ、あるいは置換または無置換の形態の別のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、またはアリール基で置き換えることができると考えられる。式(42)に記載されているホスフェートの他の官能化または修飾が考えられる。本発明の特定の実施形態による化合物(Aは、リンである。)の他の例としては、これらに限定されないが、トリス(トリメチルシリル)ホスフェート、トリス(トリメチルシリル)ホスファイト、トリメチルシリルポリホスフェート、およびこれらの組合せが挙げられる。
Figure 2014522078
It is tris (trimethylsilyl) phosphate represented by these. In formula (42), one or more of the methyl groups can be modified, such as by replacing a constituent hydrogen atom with another chemical element or functional group, or another in substituted or unsubstituted form. It is contemplated that an alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, or aryl group can be substituted. Other functionalizations or modifications of the phosphate described in formula (42) are contemplated. Other examples of compounds according to certain embodiments of the invention (A is phosphorus) include, but are not limited to, tris (trimethylsilyl) phosphate, tris (trimethylsilyl) phosphite, trimethylsilylpolyphosphate, and these The combination of these is mentioned.

[0161] Aが硫黄である場合、式(3)によるケイ素含有化合物の特定の例としては、下記式 [0161] When A is sulfur, specific examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるスルフィドが挙げられる。
式(43)および(44)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。
Figure 2014522078
The sulfide represented by these is mentioned.
In formulas (43) and (44), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may be the same or different, and in some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , At least one of R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 includes an ether linkage, and in other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 contain a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group , Alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group Cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcal It may be selected from Niruamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group.

[0162] Aが硫黄である場合、式(3)によるケイ素含有化合物のさらなる例としては、下記式 [0162] When A is sulfur, further examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるものが挙げられる。式(45)〜(50)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、およびR15は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。式(49)および(50)において、R16は、いくつかの実施形態において、1〜20個の炭素原子を含む2価の有機基であり、他の実施形態において、R16は、20個超の炭素原子を含む2価の有機基である。R16は、例えば、アルキレン基、アルケニレン基、およびアルキニレン基から選択することができる。
Figure 2014522078
The thing represented by is mentioned. In formulas (45)-(50), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are the same. In some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 in some embodiments. , R 13 , R 14 , and R 15 are organic groups containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R At least one of 15 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and At least one of R 15 includes an ether bond, and in other embodiments R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R At least one of 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 contains a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , and R 15 are, for example, Independently, hydride group, hydroxy group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group , Alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino Group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group N- substituted alkynylcarbonyl amino group, can be selected arylcarbonylamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group. In formulas (49) and (50), R 16 is, in some embodiments, a divalent organic group containing 1-20 carbon atoms, and in other embodiments, R 16 is 20 It is a divalent organic group containing a super carbon atom. R 16 can be selected from, for example, an alkylene group, an alkenylene group, and an alkynylene group.

[0163] Aが硫黄である場合、式(3)によるケイ素含有化合物のさらなる例としては、下記式 [0163] When A is sulfur, further examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるスルホキシドが挙げられる。式(51)および(52)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。
Figure 2014522078
The sulfoxide represented by these is mentioned. In formulas (51) and (52), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may be the same or different, and in some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , At least one of R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 includes an ether linkage, and in other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 contain a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group , Alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group Cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcal It may be selected from Niruamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group.

[0164] Aが硫黄である場合、式(3)によるケイ素含有化合物のさらなる例としては、下記式 [0164] When A is sulfur, further examples of silicon-containing compounds according to formula (3) include:

Figure 2014522078
で表されるスルホネートが挙げられる。式(53)および(54)において、R1、R2、およびR3は、式(3)によるX1、X2、およびX3に相当し得る。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、R5、R6、およびR7は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。
Figure 2014522078
The sulfonate represented by these is mentioned. In formulas (53) and (54), R 1 , R 2 , and R 3 may correspond to X 1 , X 2 , and X 3 according to formula (3). R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 may be the same or different, and in some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , At least one of R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 includes an ether linkage, and in other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 contain a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , and R 7 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group , Alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group Cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcal It may be selected from Niruamino group, and N- substituted arylcarbonylamino group.

[0165] 式(54)によるスルホネートの特定の例としては、ハロ置換アルキル基、具体的には、下記式 [0165] Specific examples of sulfonates according to formula (54) include halo-substituted alkyl groups, specifically,

Figure 2014522078
で表されるt−ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネート、としてR7が挙げられる。式(55)において、アルキル基およびアルキルフルオライド基の1つまたは複数は、構成要素の水素またはフッ素原子を別の化学元素または官能基で置換することなどにより修飾することができ、あるいは置換または無置換の形態の別のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、またはアリール基で置き換えることができると考えられる。式(55)に記載されているスルホネートの他の官能化または修飾が考えられる。
Figure 2014522078
R 7 may be mentioned as t-butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate represented by: In formula (55), one or more of the alkyl and alkyl fluoride groups can be modified, such as by replacing the constituent hydrogen or fluorine atoms with another chemical element or functional group, or the like. It is envisioned that another alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, or aryl group in unsubstituted form can be substituted. Other functionalizations or modifications of the sulfonate described in formula (55) are contemplated.

[0166] 適切なケイ素含有化合物のさらなる例としては、ケイ素含有ポリマー、例えば、下記式 [0166] Further examples of suitable silicon-containing compounds include silicon-containing polymers such as

Figure 2014522078
で表されるケイ素含有側基を有するポリホスフェートが挙げられる。式(56)において、nは、少なくとも1または1超の負でない整数であり、ポリホスフェート中に含まれる繰り返し単位の数を表す。特定の実施形態について、nは、1〜10、例えば、2〜10の範囲であり、他の実施形態において、nは、少なくとも10、例えば、少なくとも20、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも500、または少なくとも1,000であり、且つ、5,000まで、10,000まで、50,000まで、100,000まで、またはこれを超える。R1、R2、R3、R4、およびR5は、同一であっても異なっていてもよく、いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、およびR5の少なくとも1つは、1〜20個の炭素原子を含む有機基である。他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、およびR5の少なくとも1つは、20個超の炭素原子を含む有機基である。いくつかの実施形態において、R1、R2、R3、R4、およびR5の少なくとも1つは、エーテル結合を含み、他の実施形態において、R1、R2、R3、R4、およびR5の少なくとも1つは、ケイ素原子または別のヘテロ原子を含む。R1、R2、R3、R4、およびR5は、例えば、それぞれ独立に、水素化物基、ヒドロキシ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基から選択することができる。
Figure 2014522078
The polyphosphate which has a silicon-containing side group represented by these is mentioned. In formula (56), n is a non-negative integer of at least 1 or more than 1, and represents the number of repeating units contained in the polyphosphate. For certain embodiments, n ranges from 1-10, such as 2-10, and in other embodiments, n is at least 10, such as at least 20, at least 50, at least 100, at least 500, or At least 1,000 and up to 5,000, up to 10,000, up to 50,000, up to 100,000, or more. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 may be the same or different, and in some embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 At least one of is an organic group containing 1 to 20 carbon atoms. In other embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 is an organic group containing more than 20 carbon atoms. In some embodiments, at least one of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , and R 5 includes an ether linkage, and in other embodiments, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 And at least one of R 5 contains a silicon atom or another heteroatom. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently, for example, a hydride group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an iminyl group, an alkoxy group, an alkenoxy group , Alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N- Substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonylamino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino , And may be selected from N- substituted arylcarbonylamino group.

[0167] さらに、様々な式(3)〜(56)の化合物は、適切なイオンと共に塩として配合し得る。このような化合物は、対イオンと相互作用するために式(3)〜(56)に記載されている多くの置換のいずれかを含有することができる。適切なケイ素含有塩の例としては、これらに限定されないが、メタケイ酸カルシウム、トリス[N,N−ビス(トリメチルシリル)アミド]エルビウム(III)、ヘキサフルオロケイ酸ナトリウム、およびこれらの組合せが挙げられる。 [0167] Furthermore, various compounds of formulas (3) to (56) may be formulated as salts with appropriate ions. Such compounds can contain any of the many substitutions described in Formulas (3)-(56) to interact with the counter ion. Examples of suitable silicon-containing salts include, but are not limited to, calcium metasilicate, tris [N, N-bis (trimethylsilyl) amido] erbium (III), sodium hexafluorosilicate, and combinations thereof. .

[0168] 特定の化合物は、式(3)〜(56)および関連する記載に記載されているような複数の族または基に分類されることが理解される。本発明の実施形態の多くの化合物は好ましくは、1つまたは複数のTMS構造を含有する。このようなTMS構造は、添加剤の適切な分解を促進し、従来の電解液の性能を改善することができる。特定の理論または作用機序に束縛されるものではないが、添加剤中にケイ素が存在することによって、電極材料上または電極材料中のケイ素含有被膜、層、コーティング、または領域の形成を促進することができる。このような被膜形成を、下記でより詳細に記載する。 [0168] It is understood that certain compounds fall into multiple groups or groups as described in formulas (3)-(56) and related descriptions. Many compounds of embodiments of the present invention preferably contain one or more TMS structures. Such a TMS structure can promote proper decomposition of the additive and improve the performance of conventional electrolytes. Without being bound to a particular theory or mechanism of action, the presence of silicon in the additive facilitates the formation of silicon-containing films, layers, coatings, or regions on or in the electrode material be able to. Such film formation is described in more detail below.

[0169] 式(1)および(2)を再び参照すると、特定の化合物の量は、電解液の総重量(または重量%)に対する化合物の重量パーセントとして表すことができる。例えば、化合物の量は、約0.01重量%〜約30重量%、例えば、約0.05重量%〜約30重量%、約0.01重量%〜約20重量%、約0.2重量%〜約15重量%、約0.2重量%〜約10重量%、約0.2重量%〜約5重量%、または約5重量%〜約10重量%の範囲でよく、複数の化合物の組合せの場合は、化合物の総量は、約0.01重量%〜約30重量%、例えば、約0.05重量%〜約30重量%、約0.01重量%〜約20重量%、約0.2重量%〜約15重量%、約0.2重量%〜約10重量%、約0.2重量%〜約5重量%、または約5重量%〜約10重量%の範囲でもよい。化合物の量は、いずれかまたは両方の電極材料の単位表面積当たりの化合物のモル数の比として表すこともできる。例えば、化合物の量は、約10-7mol/m2〜約10-2mol/m2、例えば、約10-7mol/m2〜約10-5mol/m2、約10-5mol/m2〜約10-3mol/m2、約10-6mol/m2〜約10-4mol/m2、または約10-4mol/m2〜約10-2mol/m2の範囲でよい。下記でさらに記載するように、化合物は消費されることができ、または初期電池サイクリングの間に反応し、分解し、もしくは他の修飾を受けることができる。したがって、化合物の量は、式(1)または(2)による電解液の形成の間に使用される化合物の初期量を指すことができ、あるいは電池サイクリングの前(または任意の有意な量の電池サイクリングの前)の電解液中の添加剤の初期量を指すことができる。 [0169] Referring back to formulas (1) and (2), the amount of a particular compound can be expressed as a weight percent of the compound relative to the total weight (or weight percent) of the electrolyte. For example, the amount of the compound is about 0.01% to about 30% by weight, such as about 0.05% to about 30%, about 0.01% to about 20%, about 0.2%. % To about 15 wt%, about 0.2 wt% to about 10 wt%, about 0.2 wt% to about 5 wt%, or about 5 wt% to about 10 wt% When combined, the total amount of compound is about 0.01% to about 30% by weight, such as about 0.05% to about 30%, about 0.01% to about 20%, about 0%. It may range from 2% to about 15%, from about 0.2% to about 10%, from about 0.2% to about 5%, or from about 5% to about 10% by weight. The amount of compound can also be expressed as the ratio of the number of moles of compound per unit surface area of either or both electrode materials. For example, the amount of the compound is about 10 −7 mol / m 2 to about 10 −2 mol / m 2 , for example, about 10 −7 mol / m 2 to about 10 −5 mol / m 2 , about 10 −5 mol. / M 2 to about 10 −3 mol / m 2 , about 10 −6 mol / m 2 to about 10 −4 mol / m 2 , or about 10 −4 mol / m 2 to about 10 −2 mol / m 2 . Range may be sufficient. As described further below, the compounds can be consumed or can react, degrade, or undergo other modifications during initial battery cycling. Thus, the amount of compound can refer to the initial amount of compound used during the formation of the electrolyte according to formula (1) or (2), or prior to battery cycling (or any significant amount of battery It can refer to the initial amount of additive in the electrolyte solution (before cycling).

[0170] 結果として生じた電池の性能特性は、式(1)または(2)による高電圧電解液を形成するために使用される特定の化合物の特性、使用する化合物の量、および、複数の化合物の組合せの場合は、組合せ内の各化合物の相対量によって決定し得る。したがって、このように得られた性能特性は、一組の化合物の適当な選択、および式(1)または(2)における化合物の量を調節することによって微調整または最適化することができる。例えば、添加化合物として使用されるときの特定のホスフェート、例えば、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートの場合、化合物の望ましい量は、約0.5重量%〜約3重量%、例えば、約1重量%〜約2重量%の範囲でよい。添加化合物の量の微調整は、電池の構成および正極材料または負極材料の特性などの要因によって決定し得る。 [0170] The performance characteristics of the resulting battery are the characteristics of the particular compound used to form the high voltage electrolyte according to formula (1) or (2), the amount of compound used, In the case of a combination of compounds, it can be determined by the relative amount of each compound in the combination. Thus, the performance characteristics thus obtained can be fine-tuned or optimized by appropriate selection of a set of compounds and adjusting the amount of compounds in formula (1) or (2). For example, for certain phosphates, such as tris (trimethylsilyl) phosphate, when used as an additive compound, the desired amount of compound is from about 0.5% to about 3%, such as from about 1% to about It may be in the range of 2% by weight. Fine adjustment of the amount of additive compound can be determined by factors such as the configuration of the battery and the properties of the positive or negative electrode material.

[0171] 式(1)または(2)による形成は、種々の技術を使用して、例えば、ベース電解液および一組の添加剤を混合し、一組の添加剤をベース電解液に分散させ、一組の添加剤をベース電解液に溶解し、または別の方法でこれらの成分を互いに接触させることによって行うことができる。一組の添加剤は、液体の形態、粉末の形態(もしくは別の固体の形態)、またはこれらの組合せで提供することができる。一組の添加剤を、電池組み立ての前、間、または後に、式(1)または(2)の電解液中に組み込むことができる。 [0171] Formation according to formula (1) or (2) can be accomplished using various techniques, for example, mixing a base electrolyte and a set of additives and dispersing the set of additives in the base electrolyte. This can be done by dissolving a set of additives in the base electrolyte or otherwise bringing these components into contact with each other. The set of additives can be provided in liquid form, powder form (or another solid form), or a combination thereof. A set of additives can be incorporated into the electrolyte of formula (1) or (2) before, during, or after battery assembly.

[0172] 本明細書に記載されている電解液は、高電圧正極または低電圧正極を含有する種々の電池用に、ならびに高温で作動する電池において、使用することができる。例えば、電解液は、4.2V以上での作動のためのLiイオン電池用の従来の電解液に代えて、またはこれと併せて使用することができる。 [0172] The electrolytes described herein can be used for various batteries containing a high voltage positive electrode or a low voltage positive electrode, as well as in batteries operating at high temperatures. For example, the electrolyte can be used in place of or in conjunction with a conventional electrolyte for Li-ion batteries for operation at 4.2 V or higher.

[0173] 図1は、本発明の一実施形態に従って実施されるLiイオン電池100を例示する。電池100は、負極102、正極106、ならびに負極102および正極106の間に配置されているセパレータ108を含む。例示した実施形態において、電池100は、高電圧電解液104をも含み、これは負極102と正極106との間に配置されており、高電圧電池サイクリングの間、安定な状態にある。 [0173] FIG. 1 illustrates a Li-ion battery 100 implemented in accordance with one embodiment of the present invention. Battery 100 includes a negative electrode 102, a positive electrode 106, and a separator 108 disposed between negative electrode 102 and positive electrode 106. In the illustrated embodiment, the battery 100 also includes a high voltage electrolyte 104 that is disposed between the negative electrode 102 and the positive electrode 106 and is in a stable state during high voltage battery cycling.

[0174] 電池100の作動は、負極102および正極106のホスト材料中への、ならびにホスト材料からのLiイオンの可逆的インターカレーションおよび脱インターカレーションに基づいている。変換化学に基づいたものなど電池100の他の実施が考えられる。図1を参照すると、電池100の電圧は、負極102および正極106の酸化還元電位に基づいており、Liイオンは、前者においてより低い電位で、および後者においてより高い電位で吸蔵または放出される。より高いエネルギー密度及びより高い電圧プラットフォームが、そのエネルギーを送達することを可能とするために、正極106は、4.2V以上の高電圧作動のための活性正極材料を含む。適切な高電圧正極材料は、リチウム金属負極(Li/Li+負極)または他の対電極に対して、約6V〜約4.5V、約6V〜約5V、約5.5V〜約4.5V、または約5V〜約4.5Vで、0.1C(または0.1Cよりも高いもしくは低い別の基準レート、例えば、0.05C、0.5C、または1C)のレートでの放電により測定して、少なくとも約10mAh/g、少なくとも約20mAh/g、少なくとも約30mAh/g、少なくとも約40mAh/g、または少なくとも約50mAh/gの比容量を有するものを含む。適切な高電圧正極材料は、リチウム金属負極(Li/Li+負極)または他の対電極に対して、約6V〜約4.5V、約6V〜約5V、約5.5V〜約4.5V、または約5V〜約4.5Vで、15mA/g(または15mA/gよりも高いもしくは低い別の基準電流、例えば、7.5mA/g、75mA/g、または150mA/g)の実質的に定電流での放電により測定して、少なくとも約10mAh/g、少なくとも約20mAh/g、少なくとも約30mAh/g、少なくとも約40mAh/g、または少なくとも約50mAh/gの比容量を有するものをも含む。比容量および電流について記載した値は、正極活物質の単位質量当たりでよく、それぞれ、mAh/(正極活物質のg)およびmA/(正極活物質のg)の単位で表すことができる。適切な高電圧正極材料の例としては、ホスフェート、フルオロホスフェート、フルオロスルフェート、フルオロシリケート、スピネル、Li過剰型層状酸化物、および複合層状酸化物が挙げられる。適切な正極材料のさらなる例としては、スピネル構造リチウム金属酸化物、層状構造リチウム金属酸化物、リチウム過剰型層状構造リチウム金属酸化物、リチウム金属シリケート、リチウム金属リン酸塩、金属フッ化物、金属酸化物、硫黄、および金属硫化物が挙げられる。適切な負極材料の例としては、Liイオン電池において使用される従来の負極材料、例えば、リチウム、黒鉛(「Lix6」)、および他の炭素、シリケート、または酸化物系負極材料が挙げられる。 [0174] The operation of battery 100 is based on reversible intercalation and deintercalation of Li ions into and from the anode 102 and cathode 106 host materials. Other implementations of the battery 100 are possible, such as those based on conversion chemistry. Referring to FIG. 1, the voltage of battery 100 is based on the redox potential of negative electrode 102 and positive electrode 106, and Li ions are occluded or released at a lower potential in the former and at a higher potential in the latter. In order to allow higher energy densities and higher voltage platforms to deliver that energy, the positive electrode 106 includes an active positive electrode material for high voltage operation above 4.2V. Suitable high voltage positive electrode materials are about 6V to about 4.5V, about 6V to about 5V, about 5.5V to about 4.5V relative to a lithium metal negative electrode (Li / Li + negative electrode) or other counter electrode. Or at a rate of about 5V to about 4.5V at a rate of 0.1C (or another reference rate higher or lower than 0.1C, eg, 0.05C, 0.5C, or 1C). And having a specific capacity of at least about 10 mAh / g, at least about 20 mAh / g, at least about 30 mAh / g, at least about 40 mAh / g, or at least about 50 mAh / g. Suitable high voltage positive electrode materials are about 6V to about 4.5V, about 6V to about 5V, about 5.5V to about 4.5V relative to a lithium metal negative electrode (Li / Li + negative electrode) or other counter electrode. Or about 5 V to about 4.5 V, substantially 15 mA / g (or another reference current higher or lower than 15 mA / g, eg, 7.5 mA / g, 75 mA / g, or 150 mA / g) Also included are those having a specific capacity of at least about 10 mAh / g, at least about 20 mAh / g, at least about 30 mAh / g, at least about 40 mAh / g, or at least about 50 mAh / g as measured by discharge at constant current. The values described for the specific capacity and current may be per unit mass of the positive electrode active material and can be expressed in units of mAh / (g of positive electrode active material) and mA / (g of positive electrode active material), respectively. Examples of suitable high voltage positive electrode materials include phosphate, fluorophosphate, fluorosulfate, fluorosilicate, spinel, Li-rich layered oxide, and composite layered oxide. Further examples of suitable positive electrode materials include spinel structure lithium metal oxide, layered structure lithium metal oxide, lithium-rich layered structure lithium metal oxide, lithium metal silicate, lithium metal phosphate, metal fluoride, metal oxide Products, sulfur, and metal sulfides. Examples of suitable negative electrode materials include conventional negative electrode materials used in Li-ion batteries, such as lithium, graphite (“Li x C 6 ”), and other carbon, silicate, or oxide-based negative electrode materials. It is done.

[0175] 例えば、適切な高電圧ホスフェートの1の分類は、Lia(M1bM2cM3dM4efPO4として表すことができ、M1、M2、M3、およびM4は、同一であっても異なっていてもよく、M1は、Mn、Co、またはNiであり、M2は、遷移金属、例えば、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Nb、またはMoであり、M3は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、M4は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、1.2≧a≧0.9(または1.2>a>0.9)、1≧b≧0.6(または1>b>0.6)、0.4≧c≧0(または0.4>c>0)、0.2≧d≧0(または0.2>d>0)、0.2≧e≧0(または0.2>e>0)、および1.2≧f≧0.9(または1.2>f>0.9)である。この分類の正極材料に関するさらなる詳細は、Goodenough et al.,”Challenges for Rechargeable Li Batteries,”Chemistry of Materials 22,587−603 (2010);Marom et al.,”A review of advanced and practical lithium battery materials,”J.Mater.Chem.,21,9938 (2011);Zhi−Ping et al.,”Li−Site and Metal−Site Ion Doping in Phosphate−Olivine LiCoPO4 by First−Principles Calculation,” Chin.Phys.Lett.26 (3) 038202 (2009);およびFisher et al.,”Lithium Battery Materials LiMPO4 (M) Mn,Fe,Co,and Ni):Insights into Defect Association,Transport Mechanisms,and Doping Behavior,”Chem.Mater.2008,20,5907−5915(これらの開示は、全内容が参照により本明細書中に組み込まれている)において見られる。 [0175] For example, one class of suitable high voltage phosphates can be expressed as Li a (M1 b M2 c M3 d M4 e ) f PO 4 , where M1, M2, M3, and M4 are identical. M1 is Mn, Co, or Ni, and M2 is a transition metal such as Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Nb, or Mo. , M3 is a transition metal or typical element optionally excluding elements of group VIA and VIIA, M4 is a transition metal or typical element optionally excluding elements of group VIA and VIIA, and 1.2 ≧ a ≧ 0.9 (or 1.2>a> 0.9), 1 ≧ b ≧ 0.6 (or 1>b> 0.6), 0.4 ≧ c ≧ 0 (or 0.4>c> 0), 0.2 ≧ d ≧ 0 (or 0.2>d> 0), 0.2 ≧ e ≧ 0 ( Others 0.2>e> 0), and a 1.2 ≧ f ≧ 0.9 (or 1.2>f> 0.9). Further details regarding this class of positive electrode materials can be found in Goodenough et al. "Challenges for Rechargeable Li Batteries," Chemistry of Materials 22, 587-603 (2010); Marom et al. , "A review of advanced and practical lithium battery materials," J. Mater. Chem. 21, 9938 (2011); Zhi-Ping et al. "Li-Site and Metal-Site Ion Doping in Phospho-Olive LiCoPO 4 by First-Principles Calculation," Chin. Phys. Lett. 26 (3) 038202 (2009); and Fisher et al. "Lithium Battery Materials LiMPO 4 (M) Mn, Fe, Co, and Ni): Insights into Defect Association, Transport Mechanisms, and Doping Behavior," Chem. Mater. 2008, 20, 5907-5915, the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entirety.

[0176] 例えば、別の分類の適切な高電圧ホスフェートは、リチウム(Li)、コバルト(Co)、第1の遷移金属(M1)、M1とは異なる第2の遷移金属(M2)、およびホスフェート(PO4)を含むことができ、M1およびM2は、それぞれ、鉄(Fe)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、ニオブ(Nb)、ジルコニウム(Zr)、ハフニウム(Hf)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、および亜鉛(Zn)(例えば、ドーパントおよび/またはその酸化物として)から選択され、それぞれ、Li(1-x):Co(1-y-z):M1y:M2z:(PO4(1-a)(式中、−0.3≦x≦0.3;0.01≦y≦0.5;0.01≦z≦0.3;−0.5≦a≦0.5;および0.2≦1−y−z≦0.98である)として(簡便な表記法として)任意に表される、(1−x):(1−y−z):y:z:(1−a)によって定義されるLi:Co:M1:M2:PO4のモル比を有することができる。好ましくは、M1およびM2は、それぞれ、鉄(Fe)、チタン(Ti)、バナジウム(V)およびニオブ(Nb)(例えば、ドーパントおよび/またはその酸化物として)から選択される。好ましくは、M1は、鉄(Fe)(例えば、ドーパントおよび/またはその酸化物として)であり、M2は、チタン(Ti)、バナジウム(V)、およびニオブ(Nb)(例えば、ドーパントおよび/またはその酸化物として)から選択される。好ましくは、−0.3≦x<0、−0.2≦x<0、または−0.1≦x<0である。好ましくは、M2は、Tiであり、0.05≦z≦0.25または0.05≦z≦0.2である。好ましくは、M2は、Vであり、0.03≦z≦0.25または0.05≦z≦0.2である。好ましくは、0.3≦1−y−z≦0.98、0.5≦1−y−z≦0.98、または0.7≦1−y−z≦0.98である。この分類のオリビン正極材料に関するさらなる詳細は、「Lithium Ion Battery Materials with Improved Properties」と題され、2010年12月23日に出願された、同時係属中で共同所有されている米国特許仮出願第61/426,733号(その開示内容の全体が参照により本明細書に組み込まれている)に見られる。 [0176] For example, another class of suitable high voltage phosphates include lithium (Li), cobalt (Co), a first transition metal (M1), a second transition metal (M2) different from M1, and a phosphate. (PO 4 ), and M1 and M2 are iron (Fe), titanium (Ti), vanadium (V), niobium (Nb), zirconium (Zr), hafnium (Hf), molybdenum (Mo, respectively). ), Tantalum (Ta), tungsten (W), manganese (Mn), copper (Cu), chromium (Cr), nickel (Ni), and zinc (Zn) (eg, as a dopant and / or its oxide) is selected, respectively, Li (1-x): Co (1-yz): M1 y: M2 z: (PO 4) (1-a) ( wherein, -0.3 ≦ x ≦ 0.3; 0 .01 ≦ y ≦ 0.5; 0.01 ≦ z ≦ 0. -0.5 ≦ a ≦ 0.5; and 0.2 ≦ 1-yz ≦ 0.98) (as a simple notation), (1-x): ( 1-y-z): y : z: Li is defined by (1-a): Co: M1: M2: can have a molar ratio of PO 4. Preferably, M1 and M2 are each selected from iron (Fe), titanium (Ti), vanadium (V) and niobium (Nb) (eg, as a dopant and / or its oxide). Preferably, M1 is iron (Fe) (eg, as a dopant and / or oxide thereof) and M2 is titanium (Ti), vanadium (V), and niobium (Nb) (eg, dopant and / or As its oxide). Preferably, −0.3 ≦ x <0, −0.2 ≦ x <0, or −0.1 ≦ x <0. Preferably, M2 is Ti, and 0.05 ≦ z ≦ 0.25 or 0.05 ≦ z ≦ 0.2. Preferably, M2 is V, and 0.03 ≦ z ≦ 0.25 or 0.05 ≦ z ≦ 0.2. Preferably, 0.3 ≦ 1-yz ≦ 0.98, 0.5 ≦ 1-yz ≦ 0.98, or 0.7 ≦ 1-yz ≦ 0.98. Further details regarding this class of olivine cathode materials are entitled “Lithium Ion Battery Materials with Improved Properties”, filed Dec. 23, 2010, co-pending and co-owned US Provisional Application No. 61. No. 426,733, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

[0177] 例えば、適切な高電圧フルオロホスフェートの1つの分類は、Lia(M1bM2cM3dM4efPO4gとして表すことができ、M1、M2、M3、およびM4は、同一であっても異なっていてもよく、M1は、Mn、Co、またはNiであり、M2は、遷移金属、例えば、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Nb、またはMoであり、M3は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、M4は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、1.2≧a≧0.9(または1.2>a>0.9)、1≧b≧0.6(または1>b>0.6)、0.4≧c≧0(または0.4>c>0)、0.2≧d≧0(または0.2>d>0)、0.2≧e≧0(または0.2>e>0)、1.2≧f≧0.9(または1.2>f>0.9)、および1.2≧g≧0(または1.2>g>0)である。 [0177] For example, one class of suitable high voltage fluorophosphates can be expressed as Li a (M1 b M2 c M3 d M4 e ) f PO 4 F g , where M1, M2, M3, and M4 are M1 is Mn, Co, or Ni, and M2 is a transition metal such as Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Nb, or Mo, M3 is a transition metal or typical element optionally excluding elements of group VIA and VIIA, M4 is a transition metal or typical element optionally excluding elements of group VIA and VIIA, 1.2 ≧ a ≧ 0.9 (or 1.2>a> 0.9), 1 ≧ b ≧ 0.6 (or 1>b> 0.6), 0.4 ≧ c ≧ 0 (or 0 .4>c> 0), 0.2 ≧ d ≧ 0 (or 0.2>d> 0), 0 2 ≧ e ≧ 0 (or 0.2>e> 0), 1.2 ≧ f ≧ 0.9 (or 1.2>f> 0.9), and 1.2 ≧ g ≧ 0 (or 1. 2>g> 0).

[0178] 例えば、適切な高電圧フルオロシリケートの1つの分類は、Lia(M1bM2cM3dM4efSiO4Fとして表すことができ、M1、M2、M3、およびM4は、同一であっても異なっていてもよく、M1は、Mn、Co、またはNiであり、M2は、遷移金属、例えば、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Nb、またはMoであり、M3は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、M4は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、1.2≧a≧0.9(または1.2>a>0.9)、1≧b≧0.6(または1>b>0.6)、0.4≧c≧0(または0.4>c>0)、0.2≧d≧0(または0.2>d>0)、0.2≧e≧0(または0.2>e>0)、および1.2≧f≧0.9(または1.2>f>0.9)である。 [0178] For example, one class of suitable high voltage fluorosilicates can be expressed as Li a (M1 b M2 c M3 d M4 e ) f SiO 4 F, where M1, M2, M3, and M4 are identical. M1 is Mn, Co, or Ni and M2 is a transition metal such as Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Nb, or Mo. M3 is a transition metal or typical element arbitrarily excluding elements of group VIA and VIIA, M4 is a transition metal or typical element optionally excluding elements of group VIA and VIIA, .2 ≧ a ≧ 0.9 (or 1.2>a> 0.9), 1 ≧ b ≧ 0.6 (or 1>b> 0.6), 0.4 ≧ c ≧ 0 (or 0. 4>c> 0), 0.2 ≧ d ≧ 0 (or 0.2>d> 0), 0. 2 ≧ e ≧ 0 (or 0.2>e> 0) and 1.2 ≧ f ≧ 0.9 (or 1.2>f> 0.9).

[0179] 例えば、別の分類の適切な高電圧フルオロシリケートは、Lia(M1bM2cM3dM4efSiO4gとして表すことができ、M1、M2、M3、およびM4は、同一であっても異なっていてもよく、M1は、Mn、Co、またはNiであり、M2は、遷移金属、例えば、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Nb、またはMoであり、M3は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、M4は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、1.2≧a≧0.9(または1.2>a>0.9)、1≧b≧0.6(または1>b>0.6)、0.4≧c≧0(または0.4>c>0)、0.2≧d≧0(または0.2>d>0)、0.2≧e≧0(または0.2>e>0)、1.2≧f≧0.9(または1.2>f>0.9)、および1.2≧g≧0(または1.2>g>0)である。 [0179] For example, another class of suitable high voltage fluorosilicates can be expressed as Li a (M1 b M2 c M3 d M4 e ) f SiO 4 F g , where M1, M2, M3, and M4 are M1 is Mn, Co, or Ni, and M2 is a transition metal such as Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Nb, or Mo, M3 is a transition metal or typical element optionally excluding elements of group VIA and VIIA, M4 is a transition metal or typical element optionally excluding elements of group VIA and VIIA, 1.2 ≧ a ≧ 0.9 (or 1.2>a> 0.9), 1 ≧ b ≧ 0.6 (or 1>b> 0.6), 0.4 ≧ c ≧ 0 (or 0 .4>c> 0), 0.2 ≧ d ≧ 0 (or 0.2>d> 0), 0. ≧ e ≧ 0 (or 0.2>e> 0), 1.2 ≧ f ≧ 0.9 (or 1.2>f> 0.9), and 1.2 ≧ g ≧ 0 (or 1.2 >G> 0).

[0180] 例えば、適切な高電圧スピネルの1つの分類は、Lia(M1bM2cM3dM4ef4として表すことができ、M1、M2、M3、およびM4は、同一であっても異なっていてもよく、M1は、MnまたはFeであり、M2は、Mn、Ni、Fe、CoまたはCuであり、M3は、遷移金属、例えば、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zr、Nb、またはMoであり、M4は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、1.2≧a≧0.9(または1.2>A>0.9)、1.7≧b≧1.2(または1.7>b>1.2)、0.8≧c≧0.3(または0.8>c>0.3)、0.1≧d≧0(または0.1>d>0)、0.1≧e≧0(または0.1>e>0)、および2.2≧f≧1.5(または2.2>f>1.5)である。LMNOタイプの正極材料、例えば、Li1.05Mn1.5Ni0.54およびLMOタイプの材料、例えば、LiMn24は、この分類に挙げられる。この分類の正極材料に関するさらなる詳細は、Goodenough et al.,”Challenges for Rechargeable Li Batteries,”Chemistry of Materials 22,587−603 (2010);Marom et al.,”A review of advanced and practical lithium battery materials,”J.Mater.Chem.,21,9938 (2011);およびYi et al.,”Recent developments in the doping of LiNi0.5Mn1.54 cathode material for 5V lithium−ion batteries,”Ionics (2011) 17:383−389(これらの開示は、全内容が参照により本明細書中に組み込まれている)において見出すことができる。 [0180] For example, one class of suitable high voltage spinels can be represented as Li a (M1 b M2 c M3 d M4 e ) f O 4 , where M1, M2, M3, and M4 are identical. M1 is Mn or Fe, M2 is Mn, Ni, Fe, Co or Cu, and M3 is a transition metal such as Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Zr, Nb, or Mo, and M4 is a transition metal or a typical element in which VIA and VIIA elements are arbitrarily excluded, and 1.2 ≧ a ≧ 0.9 (or 1.2 >A> 0.9) 1.7 ≧ b ≧ 1.2 (or 1.7>b> 1.2), 0.8 ≧ c ≧ 0.3 (or 0.8>c> 0.3) ), 0.1 ≧ d ≧ 0 (or 0.1>d> 0), 0.1 ≧ e ≧ 0 (or 0.1>e> 0), and 2 It is a 2 ≧ f ≧ 1.5 (or 2.2>f> 1.5). LMNO type positive electrode materials such as Li 1.05 Mn 1.5 Ni 0.5 O 4 and LMO type materials such as LiMn 2 O 4 are included in this class. Further details regarding this class of positive electrode materials can be found in Goodenough et al. "Challenges for Rechargeable Li Batteries," Chemistry of Materials 22, 587-603 (2010); Marom et al. , "A review of advanced and practical lithium battery materials," J. Mater. Chem. , 21, 9938 (2011); and Yi et al. , “Recent developments in the doping of LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 cathode material for 5V lithium-ion batteries,” Ionics (2011) 17: 383-389, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Can be found).

[0181] 例えば、適切な高電圧Li過剰型層状酸化物の1つの分類は、Li(LiaM1bM2cM3dM4ef2として表すことができ、M1、M2、M3、およびM4は、同一であっても異なっていてもよく、M1は、遷移金属、例えば、Mn、Fe、V、Co、またはNiであり、M2は、遷移金属、例えば、Mn、Fe、V、Co、またはNiであり、M3は、遷移金属、例えば、Mn、Fe、V、Co、またはNiであり、M4は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属または典型元素であり、0.4≧a≧0.05(または0.4>a>0.05)、0.7≧b≧0.1(または0.7>b>0.1)、0.7≧c≧0.1(または0.7>c>0.1)、0.7≧d≧0.1(または0.7>d>0.1)、0.2≧e≧0(または0.2>e>0)、および1.2≧f≧0.9(または1.2>f>0.9)である。OLOタイプの正極材料は、この分類に含まれる。この分類の正極材料に関するさらなる詳細は、Goodenough et al.,”Challenges for Rechargeable Li Batteries,”Chemistry of Materials 22,587−603 (2010);Marom et al.,”A review of advanced and practical lithium battery materials”J.Mater.Chem.,21,9938 (2011);Johnson et al.,”Synthesis,Characterization and Electrochemistry of Lithium Battery Electrodes:xLi2MnO3(1−x)LiMn0.333Ni0.333Co0.3332(0<x<0.7),”Chem.Mater.,20,6095−6106 (2008);およびKang et al.,”Interpreting the structural and electrochemical complexity of 0.5Li2MnO3・0.5LiMO2 electrodes for lithium batteries(M=Mn0.5-xNi0.5-xCo2x,0=x=0.5),”J.Mater.Chem.,17,2069−2077 (2007)(これらの開示は、全内容が参照により本明細書中に組み込まれている)に見られる。 [0181] For example, one class of suitable high voltage Li-rich layered oxides can be expressed as Li (Li a M1 b M2 c M3 d M4 e ) f O 2 , where M1, M2, M3, and M4 may be the same or different, M1 is a transition metal, eg, Mn, Fe, V, Co, or Ni, and M2 is a transition metal, eg, Mn, Fe, V, Co Or M3 is a transition metal, for example, Mn, Fe, V, Co, or Ni, and M4 is a transition metal or a typical element optionally excluding elements of Group VIA and VIIA, 0.4 ≧ a ≧ 0.05 (or 0.4>a> 0.05), 0.7 ≧ b ≧ 0.1 (or 0.7>b> 0.1), 0.7 ≧ c ≧ 0.1 (or 0.7>c> 0.1), 0.7 ≧ d ≧ 0.1 (or 0.7>d> 0.1) , 0.2 ≧ e ≧ 0 (or 0.2>e> 0), and a 1.2 ≧ f ≧ 0.9 (or 1.2>f> 0.9). OLO-type positive electrode materials are included in this classification. Further details regarding this class of positive electrode materials can be found in Goodenough et al. "Challenges for Rechargeable Li Batteries," Chemistry of Materials 22, 587-603 (2010); Marom et al. "A review of advanced and practical lithium battery materials" J. Mater. Chem. 21, 9938 (2011); Johnson et al. , “Synthesis, Characterization and Electrochemistry of Lithium Battery Electrodes: xLi 2 MnO 3 (1-x) LiMn 0.333 Ni 0.333 Co 0.333 O 2 (0 <x <0.7),” Chem. Mater. , 20, 6095-6106 (2008); and Kang et al. , “Interpreting the structural and electrical chemical of 0.5Li 2 MnO 3 .0.5LiMO 2 electrodes for lithium batteries (M = Mn 0.5-x Ni 0.5-x Co 2x , 0 = x 0.5) Mater. Chem. , 17, 2069-2077 (2007), the entire disclosures of which are incorporated herein by reference.

[0182] 例えば、適切な高電圧、複合層状酸化物の1つの分類は、(Li2M1aM2b3c(LiM3dM4eM5f2gとして表すことができ、M1、M2、M3、M4、およびM5は、同一であっても異なっていてもよく、M1は、遷移金属、例えば、Mn、Fe、V、Co、またはNiであり、M2は、遷移金属、例えば、Mn、Fe、V、Co、またはNiであり、M3は、遷移金属、例えば、Mn、Fe、V、Co、またはNiであり、M4は、遷移金属、例えば、Mn、Fe、V、Co、またはNiであり、M5は、VIA族およびVIIA族の元素を任意に除外した遷移金属、または典型元素であり、1.1≧a≧0(または1.1>a>0)、0.5≧b≧0(または0.5>b>0)、0.7≧c≧0(または0.7>c>0)、1≧d≧0(または1>d>0)、1≧e≧0(または1>e>0)、1≧f≧0(または1>f>0)、および1≧g≧0.5(または1>g>0.5)である。この分類の正極材料に関するさらなる詳細は、Goodenough et al.,””Challenges for Rechargeable Li Batteries,””Chemistry of Materials 22,587−603 (2010);Marom et al.,””A review of advanced and practical lithium battery materials””J.Mater.Chem.,21,9938 (2011);Johnson et al.,””Synthesis,Characterization and Electrochemistry of Lithium Battery Electrodes:xLi2MnO3(1−x)LiMn0.333Ni0.333Co0.3332(0<x<0.7),””Chem.Mater.,20,6095−6106 (2008);およびKang et al.,””Interpreting the structural and electrochemical complexity of 0.5Li2MnO3・0.5LiMO2 electrodes for lithium batteries(M=Mn0.5-xNi0.5-xCo2x,0=x=0.5),””J.Mater.Chem.,17,2069−2077 (2007)(これらの開示は、全内容が参照により本明細書中に組み込まれている)において見出すことができる。 [0182] For example, a suitable high voltage, one class of complex layered oxide can be represented as (Li 2 M1 a M2 b O 3) c (LiM3 d M4 e M5 f O 2) g, M1, M2, M3, M4, and M5 may be the same or different, M1 is a transition metal, eg, Mn, Fe, V, Co, or Ni, and M2 is a transition metal, eg, Mn, Fe, V, Co, or Ni, M3 is a transition metal, eg, Mn, Fe, V, Co, or Ni, and M4 is a transition metal, eg, Mn, Fe, V, Co, Or Ni, and M5 is a transition metal or a typical element in which elements of Group VIA and VIIA are arbitrarily excluded, and 1.1 ≧ a ≧ 0 (or 1.1>a> 0), 0.5 ≧ b ≧ 0 (or 0.5>b> 0), 0.7 ≧ c ≧ 0 (or 0. >C> 0), 1 ≧ d ≧ 0 (or 1>d> 0), 1 ≧ e ≧ 0 (or 1>e> 0), 1 ≧ f ≧ 0 (or 1>f> 0), and 1 ≧ g ≧ 0.5 (or 1>g> 0.5). Further details regarding this class of positive electrode materials can be found in Goodenough et al. , "" Challenges for Rechargeable Li Batteries, "" Chemistry of Materials 22, 587-603 (2010); Marom et al. "" A review of advanced and practical lithium battery materials "" J. Mater. Chem. 21, 9938 (2011); Johnson et al. , "" Synthesis, Characterization and Electrochemistry of Lithium Battery Electrodes: xLi 2 MnO 3 (1-x) LiMn 0.333 Ni 0.333 Co 0.333 O 2 (0 <x <0.7), "" Chem. Mater. , 20, 6095-6106 (2008); and Kang et al. , “” Interpreting the structural and electrical chemical of 0.5Li 2 MnO 3 .0.5LiMO 2 electrodes for lithium batteries (M = Mn 0.5-x Ni 0.5-x Co 2x , 0 = ” J. et al. Mater. Chem. , 17, 2069-2077 (2007), the disclosures of which are incorporated herein by reference in their entirety.

[0183] 次に図2を見ると、これは、本発明の一実施形態による、Liイオン電池の作動、および改善された電解液の限定されない例示的な作用機序を示す。特許請求の範囲において記載されていない特定の理論に束縛されるものではないが、電解液中に一組の1種または複数の安定化添加剤化合物を含むことは、(例えば、そのコンディショニングの間の)電池の作動によって、高電圧正極材料を不活性化し、それによって電池の性能を劣化し得るバルク電解液成分と正極材料との間の反応を低減または防止することができる。 [0183] Turning now to FIG. 2, this illustrates the operation of a Li-ion battery and a non-limiting exemplary mechanism of action of an improved electrolyte according to one embodiment of the present invention. While not being bound by any particular theory that is not set forth in the claims, including a set of one or more stabilizing additive compounds in an electrolyte (eg, during its conditioning) The battery operation can inactivate the high voltage positive electrode material, thereby reducing or preventing reactions between the bulk electrolyte component and the positive electrode material that can degrade the performance of the battery.

[0184] 図2を参照すると、電解液202は、ベース電解液を含み、初期電池サイクリングの間に、ベース電解液中の成分は、負極204上のまたは隣接する(固体電解質界面(「SEI」)206の形態の)保護被膜のin situでの形成を補助することができる。負極SEI206は、高電圧電解液202の還元分解を阻害することができる。好ましくは、および特許請求の範囲において記載されていない理論に束縛されるものではないが、4.2V以上の電圧における作動のために、電解液202は、正極200上にまたは隣接する(SEI208または別の誘導体の形態の)保護被膜のin situでの形成を補助することができる一組の添加剤を含むこともできる。正極SEI208は、高電圧作動の間に別に起こり得る高電圧電解液202の酸化分解を阻害することができる。したがって、正極SEI208は、負極SEI206による還元反応の阻害に対応する態様で酸化反応を阻害することができる。例示された実施形態において、正極SEI208は、サブミクロン範囲の厚さを有することができ、一組の1種または複数の添加剤中に存在するもの、例えば、一組の1種または複数の添加剤中に含まれるケイ素または他のヘテロ原子に相当する、あるいはこれらに由来する一組の1種または複数の化学元素を含むことができる。有利なことには、一組の1種または複数の添加剤は、正極200を優先的に不活性化することができ、負極204よりもむしろ正極200上の被膜形成に選択的に貢献することができる。正極200上のこのような優先的または選択的被膜形成は、(負極SEI206を越えて)抵抗の喪失によって電池の性能をその他の点で劣化させる負極204上のさらなる被膜形成がほとんどなされることなく、または全くなされることなく、酸化分解に対する安定性を付与することができる。より一般には、一組の1種または複数の添加剤は、正極材料の酸化還元電位未満、および負極204上のSEI形成の酸化還元電位を超えて分解し得る。 [0184] Referring to FIG. 2, electrolyte 202 includes a base electrolyte, and during initial battery cycling, components in the base electrolyte are on or adjacent to negative electrode 204 (solid electrolyte interface (“SEI”)). ) In situ formation of a protective coating (in the form of 206). The negative electrode SEI 206 can inhibit the reductive decomposition of the high voltage electrolyte 202. Preferably, and without being bound by theory not described in the claims, for operation at voltages above 4.2 V, the electrolyte 202 is on or adjacent to the positive electrode 200 (SEI 208 or It may also include a set of additives that can assist in situ formation of the protective coating (in the form of another derivative). The positive electrode SEI 208 can inhibit oxidative decomposition of the high voltage electrolyte 202 that may otherwise occur during high voltage operation. Therefore, the positive electrode SEI 208 can inhibit the oxidation reaction in a manner corresponding to the inhibition of the reduction reaction by the negative electrode SEI 206. In the illustrated embodiment, the positive electrode SEI 208 can have a thickness in the submicron range and is present in a set of one or more additives, eg, a set of one or more additions. A set of one or more chemical elements corresponding to or derived from silicon or other heteroatoms contained in the agent may be included. Advantageously, the set of one or more additives can preferentially deactivate the positive electrode 200 and selectively contribute to film formation on the positive electrode 200 rather than the negative electrode 204. Can do. Such preferential or selective film formation on the positive electrode 200 (along with the negative electrode SEI 206) is done with little further film formation on the negative electrode 204 that otherwise degrades the performance of the battery due to loss of resistance. Stability to oxidative degradation can be imparted without or at all. More generally, the set of one or more additives can degrade below the redox potential of the positive electrode material and above the redox potential of SEI formation on the negative electrode 204.

[0185] 特許請求の範囲において記載されていない特定の理論に束縛されるものではないが、正極SEI208の形成は、下記の機序の1つまたは複数によって起こり得る。
(1)一組の添加剤化合物が分解して、正極SEI208を形成することができ、これは、電解液成分のさらなる酸化分解を阻害する。
(2)一組の添加剤化合物が、中間生産物、例えば、LiPF6または正極材料との複合体を形成することができ、この中間生産物は続いて分解し、正極SEI208を形成し、これは、電解液成分のさらなる酸化分解を阻害する。
(3)一組の添加剤化合物が、中間生産物、例えば、LiPF6との複合体を形成することができ、これは、次いで初期充電の間に分解する。次いで、このように得られた分解生成物は初期充電の間にさらに分解し、正極SEI208を形成することができ、これは、電解液成分のさらなる酸化分解を阻害する。
(4)一組の添加剤化合物が、金属イオンの溶解を防止することによって正極材料を安定化させることができる。
[0185] While not being bound by any particular theory not set forth in the claims, the formation of positive electrode SEI 208 may occur by one or more of the following mechanisms.
(1) A set of additive compounds can decompose to form positive electrode SEI 208, which inhibits further oxidative degradation of the electrolyte components.
(2) A set of additive compounds can form a complex with an intermediate product, such as LiPF 6 or a positive electrode material, which is subsequently decomposed to form positive electrode SEI 208, which Inhibits further oxidative degradation of the electrolyte components.
(3) A set of additive compounds can form a complex with an intermediate product, such as LiPF 6 , which then decomposes during the initial charge. The decomposition products thus obtained can then be further decomposed during initial charging to form positive electrode SEI 208, which inhibits further oxidative decomposition of the electrolyte components.
(4) A set of additive compounds can stabilize the positive electrode material by preventing dissolution of metal ions.

[0186] 本発明の一実施形態によると、電解液202の作用の他の機序が考えられる。例えば、正極SEI208を形成またはその質を改善することに代えて(またはこれと組み合わせて)、一組の1種もしくは複数の添加剤またはその誘導体(例えば、これらの分解生成物)が、負極SEI206によるLiイオン拡散についての抵抗を低減するためなどで、負極SEI206を形成またはその質を改善することができる。別の例として、一組の1種もしくは複数の添加剤またはその誘導体(例えば、これらの分解生成物)は、他の電解液成分と化学反応したり、複合体を形成したりすることによって、電解液202の安定性を改善することができる。さらなる例として、一組の1種もしくは複数の添加剤またはその誘導体(例えば、これらの分解生成物)は、化学反応または複合体形成によって、電解液202中の他の電解液成分または溶解した電極材料の分解生成物を除去することができる。正極SEI208、負極SEI206、および他の分解生成物または複合体の任意の1つまたは複数は、誘導体として見ることができ、これは、一組の1種または複数の添加剤中に存在するもの、例えば、一組の添加剤中に含まれるケイ素もしくは他のヘテロ原子に相当する、またはこれらに由来する、一組の1種もしくは複数の化学元素を含み得る。 [0186] According to one embodiment of the invention, other mechanisms of action of the electrolyte 202 are contemplated. For example, instead of (or in combination with) forming positive electrode SEI 208 or improving its quality, a set of one or more additives or derivatives thereof (eg, degradation products thereof) can be converted into negative electrode SEI 206. The negative electrode SEI 206 can be formed or its quality can be improved, for example, to reduce the resistance to Li ion diffusion due to. As another example, a set of one or more additives or derivatives thereof (eg, degradation products thereof) may react chemically with other electrolyte components or form a complex, The stability of the electrolytic solution 202 can be improved. As a further example, a set of one or more additives or derivatives thereof (e.g., degradation products thereof) may react with other electrolyte components or dissolved electrodes in electrolyte 202 by chemical reaction or complex formation. The decomposition products of the material can be removed. Any one or more of positive electrode SEI 208, negative electrode SEI 206, and other degradation products or composites can be viewed as a derivative, which is present in a set of one or more additives, For example, it may contain a set of one or more chemical elements corresponding to or derived from silicon or other heteroatoms contained in a set of additives.

[0187] 本明細書に記載されている電解液は、販売または商用用途における使用の前にコンディショニングすることができる。例えば、電解液を含む電池は、販売または商用の前に、サイクリングによってコンディショニングすることができる。電池をコンディショニングする方法は、例えば、販売のために電池をコンディショニングすることを含むことができる。このような方法には、例えば、電池を準備することと、少なくとも1サイクル、少なくとも2サイクル、少なくとも3サイクル、少なくとも4サイクル、または少なくとも5サイクルに亘って、このような電池をサイクリングすることとを含むことができ、各サイクルは、基準対電極、例えば、黒鉛負極に対して、4.95V〜2.0V(または別の電圧範囲)で0.05C(例えば、7.5mA/gの電流)のレートで電池を充電すること、および電池を放電することを含む。充電および放電は、より高いレートまたはより低いレート、例えば、0.1C(例えば、15mA/gの電流)のレートで、0.5C(例えば、75mA/gの電流)のレートで、または1C(例えば、150mA/gの電流)のレートで行うことができる。 [0187] The electrolytes described herein can be conditioned prior to use in commercial or commercial applications. For example, a battery containing an electrolyte can be conditioned by cycling prior to sale or commercial use. The method of conditioning a battery can include, for example, conditioning the battery for sale. Such methods include, for example, preparing a battery and cycling such a battery for at least 1 cycle, at least 2 cycles, at least 3 cycles, at least 4 cycles, or at least 5 cycles. Each cycle can include 0.05 C (eg, 7.5 mA / g current) at 4.95 V to 2.0 V (or another voltage range) relative to a reference counter electrode, eg, a graphite negative electrode. Charging the battery at a rate of, and discharging the battery. Charging and discharging can be done at higher or lower rates, for example, at a rate of 0.1 C (eg, 15 mA / g current), at a rate of 0.5 C (eg, 75 mA / g current), or 1 C ( For example, it can be performed at a current of 150 mA / g).

[0188] 電池セル中の電解液の電気化学的安定性は、残存電流、または電池が完全に充電または放電された後にセルを通過する電流を測定することによって評価することができる。残存電流は、セルを完全に充電し、次いで平衡電位を超えて電圧を印加することによって測定することができる。セルが完全に充電されると、残存電流は、セル中の材料の電気化学的分解の程度を反映する。対照と比較した低い残存電流は、増強された電気化学的安定性を示す。特定の理論または作用機序に束縛されるものではないが、セルの平衡電位を超えると、電解液の電気化学的分解によって、負極から電解液への、および電解液から正極への電子移動に少なくとも部分的に起因して、電流が電池セル中を流れることが可能となる。本発明の実施形態による添加剤化合物は、電解液分解を通常もたらし得る条件下で本明細書において提案している機序のいずれかによって電解液の性能を改善させる。電気化学的安定性のこのような改善は、公知の電解液において存在する問題の解決を助ける。 [0188] The electrochemical stability of the electrolyte in the battery cell can be evaluated by measuring the residual current, or the current passing through the cell after the battery is fully charged or discharged. Residual current can be measured by fully charging the cell and then applying a voltage beyond the equilibrium potential. When the cell is fully charged, the residual current reflects the degree of electrochemical decomposition of the material in the cell. A low residual current compared to the control indicates enhanced electrochemical stability. Without being bound by a particular theory or mechanism of action, when the equilibrium potential of the cell is exceeded, electrochemical decomposition of the electrolyte causes electron transfer from the anode to the electrolyte and from the electrolyte to the cathode. At least in part, current can flow through the battery cell. Additive compounds according to embodiments of the present invention improve electrolyte performance by any of the mechanisms proposed herein under conditions that can typically result in electrolyte degradation. Such an improvement in electrochemical stability helps to solve problems existing in known electrolytes.

[0189] 下記の多くの実施例から認識されるように、本発明の特定の実施形態の添加化合物は、室温および高温の両方で、高電圧セルにおいて従来の電解液の性能を改善させる。さらに、本発明の特定の実施形態の化合物は、高温で、低電圧セルにおいて従来の電解液の性能を改善させる。 [0189] As will be appreciated from the many examples below, the additive compounds of certain embodiments of the present invention improve the performance of conventional electrolytes in high voltage cells, both at room temperature and at elevated temperatures. In addition, the compounds of certain embodiments of the present invention improve the performance of conventional electrolytes in high voltage, low voltage cells.

[0190] 特定のOMTS添加剤を含有する電解液は、標準のCR2032(Hohsen)コインセル中の従来の電解液と比較して、残存電流の改善を示した。セルを4.5V、4.9Vおよび5.1Vで50℃にて10時間保持し、残存電流を観察した。特定のOMTS添加剤を含有する電解液についてのより低い残存電流は、電解液分解の低減を示す。 [0190] Electrolytes containing certain OMTS additives showed an improvement in residual current compared to conventional electrolytes in standard CR2032 (Hohsen) coin cells. The cell was held at 50 ° C. for 10 hours at 4.5V, 4.9V and 5.1V, and the residual current was observed. Lower residual current for electrolytes containing certain OMTS additives indicates reduced electrolyte decomposition.

[0191] 特定の実施形態によるOTMS添加剤は、高電圧セルにおいて対照電解液よりもクーロン効率を改善させる。特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、約6%ものクーロン効率の改善を示した。 [0191] The OTMS additive according to certain embodiments improves coulomb efficiency over the reference electrolyte in high voltage cells. Certain OTMS additives showed about a 6% improvement in Coulomb efficiency compared to the control electrolyte.

[0192] 特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧スピネル(LMNOタイプ)正極材料の室温サイクル寿命の約19%もの改善を示した。 [0192] Certain OTMS additives showed as much as about 19% improvement in room temperature cycle life of the high voltage spinel (LMNO type) cathode material compared to the control electrolyte.

[0193] 特定の実施形態によるNTMS添加剤は、高電圧セルにおいて対照電解液よりも室温サイクル寿命を改善させる。特定のNTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧スピネル(LMNOタイプ)正極材料の室温サイクル寿命の約11%もの改善を示した。 [0193] The NTMS additive according to certain embodiments improves room temperature cycle life over a reference electrolyte in a high voltage cell. Certain NTMS additives showed as much as about 11% improvement in room temperature cycle life of the high voltage spinel (LMNO type) cathode material compared to the control electrolyte.

[0194] 特定の実施形態による特定のTMS添加剤は、特定のOTMSおよびNTMS添加剤について使用されるものよりも高い添加剤濃度でサイクル寿命およびクーロン効率を改善させる。特定のTMS添加剤は、対照電解液と比較して、約3%ものクーロン効率の改善を示した。特定のTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧スピネル(LMNOタイプ)正極材料の室温サイクル寿命の約10%もの改善を示した。 [0194] Certain TMS additives according to certain embodiments improve cycle life and Coulomb efficiency at higher additive concentrations than those used for certain OTMS and NTMS additives. Certain TMS additives showed about a 3% improvement in Coulomb efficiency compared to the control electrolyte. Certain TMS additives showed as much as about 10% improvement in room temperature cycle life of the high voltage spinel (LMNO type) cathode material compared to the control electrolyte.

[0195] 特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧スピネル(LMNOタイプ)正極材料の高温サイクル寿命の約110%もの改善を示した。特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、LMOタイプの正極材料の高温サイクル寿命の約200%もの改善を示した。特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧スピネル(LMNOタイプ)正極材料において1サイクル目の効率および1サイクル目の可逆容量を改善させる。 [0195] Certain OTMS additives showed as much as about 110% improvement in the high temperature spin life of the high voltage spinel (LMNO type) cathode material compared to the control electrolyte. Certain OTMS additives showed as much as about 200% improvement in the high temperature cycle life of the LMO type cathode material compared to the control electrolyte. Certain OTMS additives improve the efficiency of the first cycle and the reversible capacity of the first cycle in the high voltage spinel (LMNO type) cathode material compared to the control electrolyte.

[0196] 特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、NMCタイプの正極材料の高温サイクル寿命の約70%もの改善を示した。特定の実施形態によるOTMS添加剤は、NMCタイプの正極材料において対照電解液よりも室温サイクル寿命を改善した。 [0196] Certain OTMS additives showed as much as about 70% improvement in the high temperature cycle life of the NMC type cathode material compared to the control electrolyte. The OTMS additive according to certain embodiments improved room temperature cycle life over the reference electrolyte in the NMC type cathode material.

[0197] 特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、リチウム化層状酸化物(OLOタイプ)正極材料の室温サイクル寿命の約70%もの改善を示した。特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧OLOタイプの正極材料の高温サイクル寿命の約130%もの改善を示した。特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧OLOタイプの正極材料の室温エネルギー効率の約2.5%もの改善を示した。 [0197] Certain OTMS additives showed as much as about 70% improvement in room temperature cycle life of the lithiated layered oxide (OLO type) cathode material compared to the control electrolyte. Certain OTMS additives showed as much as about 130% improvement in the high temperature cycle life of the high voltage OLO type cathode material compared to the control electrolyte. Certain OTMS additives showed as much as about 2.5% improvement in room temperature energy efficiency of high voltage OLO type cathode materials compared to the control electrolyte.

[0198] 特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧オリビン正極材料(CM1タイプ)のクーロン効率の約18%もの改善を示した。特定のOTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧CM1タイプの正極材料の室温サイクル寿命の約400%もの改善を示した。 [0198] Certain OTMS additives showed an improvement of about 18% in the coulombic efficiency of the high voltage olivine cathode material (CM1 type) compared to the control electrolyte. Certain OTMS additives showed as much as about 400% improvement in room temperature cycle life of the high voltage CM1 type cathode material compared to the control electrolyte.

[0199] 特定の実施形態によるNTMS添加剤は、高電圧セルにおいて対照電解液よりも室温サイクル寿命を改善する。特定のNTMS添加剤は、対照電解液と比較して、高電圧CM1タイプの正極材料の室温サイクル寿命の約410%もの改善を示した。 [0199] The NTMS additive according to certain embodiments improves room temperature cycle life over a reference electrolyte in a high voltage cell. Certain NTMS additives showed as much as about 410% improvement in room temperature cycle life of the high voltage CM1 type cathode material compared to the control electrolyte.

[0200] 下記の実施例は、本発明のいくつかの実施形態の特定の態様を記載し、当業者のために説明を例示および提供する。実施例は、本発明のいくつかの実施形態を理解および実施することにおいて有用な特定の方法を単に提供するに過ぎないため、実施例は本発明を限定すると解釈すべきではない。 [0200] The following examples describe certain aspects of some embodiments of the present invention, and illustrate and provide descriptions for those skilled in the art. The examples should not be construed as limiting the invention, as the examples only provide specific methods useful in understanding and practicing some embodiments of the invention.

(実施例1)
安定化剤を含む電池セルの形成および特性決定のための方法
[0201] 高純度アルゴンを充填したグローブボックス中で電池セルを形成した(M−Braun、O2および湿気含量<0.1ppm)。最初に、ポリ(ビニリデンフルオライド)(Sigma Aldrich)、カーボンブラック(Super P Li、TIMCAL)、およびドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))を、1−メチル−2−ピロリジノン(Sigma Aldrich)中で混合し、このように得られたスラリーを、アルミニウム集電体上に堆積させ、乾燥させ、正極材組成物被膜を形成した。リチウムまたは黒鉛負極を使用した。黒鉛負極の場合、黒鉛状炭素(メソカーボンマイクロビースまたはMCMB)を、1−メチル−2−ピロリジノン(Sigma Aldrich)を溶媒として使用して、ポリ(ビニリデンフルオライド)(Sigma Aldrich)、カーボンブラック(Super P Li、TIMCAL)と混合し、このように得られたスラリーを、銅集電体上に堆積させ、乾燥させ、負極材組成物被膜を形成した。コインセルタイプのアセンブリー(CR2025、Hohsen)において、正極剤組成物被膜、Milliporeガラス繊維またはポリプロピレンセパレータ、およびリチウムまたは黒鉛負極を含む各電池セルを組み立てた。従来の電解液を安定化添加化合物と混合し、電池セルに添加した。電池セルを密封し、特定の温度(例えば、室温または25℃)にて特定の電圧範囲(例えば、約2V〜約4.95V)の間でサイクリングした。
Example 1
Method for the formation and characterization of battery cells containing stabilizers
[0201] Battery cells were formed in a glove box filled with high purity argon (M-Braun, O 2 and moisture content <0.1 ppm). First, poly (vinylidene fluoride) (Sigma Aldrich), carbon black (Super P Li, TIMCAL), and doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x) : Co (1-yz) : Fe y : Ti z : (PO 4 ) (1-a) ) is mixed in 1-methyl-2-pyrrolidinone (Sigma Aldrich) and the resulting slurry is deposited on an aluminum current collector and dried. To form a positive electrode material composition film. Lithium or graphite negative electrode was used. In the case of a graphite negative electrode, graphitic carbon (mesocarbon microbeads or MCMB) is used as a solvent using 1-methyl-2-pyrrolidinone (Sigma Aldrich) as a solvent, and poly (vinylidene fluoride) (Sigma Aldrich), carbon black ( Super P Li, TIMCAL) and the slurry thus obtained was deposited on a copper current collector and dried to form a negative electrode material composition film. In a coin cell type assembly (CR2025, Hohsen), each battery cell including a positive electrode composition coating, Millipore glass fiber or polypropylene separator, and a lithium or graphite negative electrode was assembled. A conventional electrolyte was mixed with the stabilizing additive compound and added to the battery cell. The battery cells were sealed and cycled between a specific voltage range (eg, about 2V to about 4.95V) at a specific temperature (eg, room temperature or 25 ° C.).

(実施例2)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0202] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した約10重量%のトリス(トリメチルシリル)ホスフェートを安定化剤として含む試験電池セル(「ttsp」と表示される。)について、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セル(「EC/DMC、1MのLiPF6」と表示される。)について、性能特性を測定した。試験電池セルおよび対照電池セルのそれぞれは、ドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))を含むものであった。図3A(上)は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、サイクル寿命を改善し、26サイクル後で初期放電容量の約78%(安定化剤を用いない場合の約50%未満と比較して)を維持した。図3B(下)は、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合のクーロン効率を比較するものであり、挿入図は、安定化剤を用いるクーロン効率の測定値の拡大図である。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、クーロン効率を改善し、約95%の初期値から増加し、約97%の安定又は定常値に達した(安定化剤を用いない場合の約10%〜約45%の範囲の値と比較して)。
(Example 2)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0202] Test using the method of Example 1 with about 10% by weight of tris (trimethylsilyl) phosphate dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) as a stabilizer. For battery cells (labeled “ttsp”) and for control battery cells (labeled “EC / DMC, 1M LiPF 6 ”) containing a conventional electrolyte but no stabilizer. The performance characteristics were measured. Each of the test cells and control cells, doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x): Co (1-yz): Fe y: Ti z: (PO 4) (1-a)) and It was included. FIG. 3A (top) shows capacity retention rates with and without stabilizers over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It is a comparison. As can be appreciated from this figure, the inclusion of a stabilizer improves cycle life, and after about 26 cycles, the initial discharge capacity is about 78% (less than about 50% without the stabilizer). Maintained). FIG. 3B (bottom) compares the coulombic efficiency with and without the stabilizer over several cycles, and the inset shows the measurement of coulomb efficiency with the stabilizer. It is an enlarged view. As can be appreciated from this figure, the inclusion of a stabilizer improved coulomb efficiency and increased from an initial value of about 95% to reach a stable or steady value of about 97% (stabilizer). Compared to a value in the range of about 10% to about 45% without the use of).

(実施例3)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0203] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散したトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「ttsp」と表示される。)を安定化剤として含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セル(「EC:EMC、1MのLiPF6」と表示される。)について、性能特性を測定した。試験電池セルおよび対照電池セルのそれぞれは、ドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))を含み、約150mA/gの電流および室温(25℃)にて約2V〜約4.95Vでサイクリングした。図4は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、サイクル寿命を改善し、100サイクル後で初期放電容量の約80%(安定化剤を用いない場合の約20%と比較して)および200サイクル後で初期放電容量の約68%(安定化剤用いない場合の約20%未満と比較して)を維持した。安定化剤を含むことは、クーロン効率をも改善し、100サイクル以降で約98%を超える値を維持した。
(Example 3)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0203] Using the method of Example 1, tris (trimethylsilyl) phosphate (denoted "ttsp") dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ). Performance characteristics are shown for test battery cells containing as a stabilizer and for control battery cells (labeled “EC: EMC, 1M LiPF 6 ”) containing a conventional electrolyte but no stabilizer. It was measured. Each of the test cells and control cells, doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x): Co (1-yz): Fe y: Ti z: (PO 4) (1-a)) and And cycling from about 2 V to about 4.95 V at a current of about 150 mA / g and room temperature (25 ° C.). Figure 4 compares capacity retention rates with and without stabilizers over several cycles expressed as a percentage of the initial specific capacity at the time of discharge maintained in a particular cycle. It is. As can be appreciated from this figure, the inclusion of a stabilizer improves cycle life and after about 100 cycles the initial discharge capacity is about 80% (compared to about 20% without the stabilizer). And about 68% of the initial discharge capacity after 200 cycles (compared to less than about 20% without the stabilizer). Inclusion of the stabilizer also improved the coulomb efficiency and maintained a value above about 98% after 100 cycles.

[0204] 高温での安定性を評価するために、50℃でサイクリングを行った。図5は、50℃での容量維持率の測定の結果を図4に重ね合わせたものである。この図から評価することができるように、望ましいサイクル寿命特性は、50℃という高い温度でも維持される。 [0204] To evaluate the stability at high temperature, cycling was performed at 50 ° C. FIG. 5 superimposes the results of the capacity retention rate measurement at 50 ° C. on FIG. As can be appreciated from this figure, desirable cycle life characteristics are maintained even at temperatures as high as 50 ° C.

(実施例4)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0205] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート(1:2)および1MのLiPF6)に分散した安定化剤としてのトリス(トリメチルシリル)ホスフェートについて、性能特性を測定した。各試験電池セルは、ドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))および黒鉛負極を含むものであった。異なる濃度の安定化剤で、すなわち、約0.25重量%、約0.5重量%、約1重量%、約2重量%、約10重量%、および約15重量%で測定を行った。
Example 4
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0205] Using the method of Example 1, for tris (trimethylsilyl) phosphate as a stabilizer dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate: ethyl methyl carbonate (1: 2) and 1M LiPF 6 ), Performance characteristics were measured. Each test cell is doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x): Co (1-yz): Fe y: Ti z: (PO 4) (1-a)) and those containing graphite anode Met. Measurements were taken at different concentrations of stabilizer, ie, about 0.25%, about 0.5%, about 1%, about 2%, about 10%, and about 15%.

[0206] 図6は、安定化剤の濃度に応じた、容量維持率のプロットである(50サイクル後に維持される、5サイクル目における放電時の比容量の百分率として表される。)。この図から評価することができるように、容量維持率は、安定化剤の濃度と共に変化し、低濃度の安定化剤における約60%から、高濃度の安定化剤における約45%までの範囲にあり、中間の濃度の安定化剤についての約90%でピークとなる。 [0206] Fig. 6 is a plot of capacity retention as a function of stabilizer concentration (expressed as a percentage of specific capacity during discharge in the fifth cycle, maintained after 50 cycles). As can be appreciated from this figure, capacity retention varies with stabilizer concentration, ranging from about 60% for low concentration stabilizers to about 45% for high concentration stabilizers. At about 90% for intermediate concentrations of stabilizer.

[0207] 図7は、安定化剤の濃度に応じた、50サイクル目におけるクーロン効率のプロットである。この図から評価することができるように、クーロン効率も、安定化剤の濃度と共に変化し、低濃度の安定化剤における約87%から、中間の濃度の安定化剤についての約98%まで増加し、より高い濃度の安定化剤について僅かな減少を示す。 FIG. 7 is a plot of Coulomb efficiency at the 50th cycle according to the concentration of the stabilizer. As can be appreciated from this figure, the coulomb efficiency also varies with the concentration of the stabilizer, increasing from about 87% for the low level stabilizer to about 98% for the intermediate level stabilizer. However, it shows a slight decrease for higher concentrations of stabilizer.

(実施例5)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0208] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート:エチルメチルカーボネート(1:2)および1MのLiPF6)に分散した安定化剤として2重量%のトリス(トリメチルシリル)ホスフェートについてサイクリックボルタンメトリー測定を行った。LiMn24正極およびLi負極を含む電池セルについて測定を行った。図8は、1サイクル目から3サイクル目についての重ね合わせたサイクリックボルタモグラムを示し、図9は、4サイクル目から6サイクル目についての重ね合わせたサイクリックボルタモグラムを示す。これらの図から評価することができるように、大きな抵抗増大が、1サイクル目の充電過程の間に最初に観察され、それに続くサイクルの間に(図8において「抵抗の減少」として表示されている矢印によって示されるように)この抵抗は減少する。また、1サイクル目の放電段階の間に、約3.6Vにおけるピークが最初に観察され、それに続くサイクルの間に(図8において「ピークの消失」として表示されている点線の楕円形の領域によって示されるように)このピークは徐々に消滅する。特許請求の範囲において記載されていない特定の理論に束縛されるものではないが、サイクリックボルタモグラムにおいて観察されるこの遷移挙動は、正極上の保護被膜(例えば、正極SEI)の形成に(直接または間接的に)関与し得る中間生産物(例えば、電解液添加剤の誘導体)の形成を示し得る。
(Example 5)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0208] Using the method of Example 1, 2 wt% tris (trimethylsilyl) as a stabilizer dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate: ethyl methyl carbonate (1: 2) and 1M LiPF 6 ). Cyclic voltammetry measurements were performed on phosphate. The measurement was performed on the battery cell including the LiMn 2 O 4 positive electrode and the Li negative electrode. FIG. 8 shows the superimposed cyclic voltammograms for the first to third cycles, and FIG. 9 shows the superimposed cyclic voltammograms for the fourth to sixth cycles. As can be appreciated from these figures, a large resistance increase is first observed during the charging process of the first cycle and is indicated during the subsequent cycle (shown as “Reduction in resistance” in FIG. 8). This resistance is reduced (as indicated by the arrows that appear). Also, during the discharge phase of the first cycle, a peak at about 3.6 V is first observed, and during the subsequent cycle (dotted elliptical area displayed as “disappearance of peak” in FIG. 8). This peak gradually disappears (as indicated by). While not being bound to a particular theory not stated in the claims, this transition behavior observed in the cyclic voltammogram is either directly (or directly or Indirectly may indicate the formation of intermediate products that may be involved (eg, derivatives of electrolyte additives).

(実施例6)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0209] 従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散したトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「ttsp」と表示される。)を安定化剤として含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セル(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)について、性能特性を測定した。試験電池セルおよび対照電池セルのそれぞれは、ドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))を含み、完全に充電された状態で約50℃にて8日間保持し、約1C(150mA/g)のレートおよび室温(25℃)にて約2V〜約4.95Vでサイクリングした。図10は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、エージングに続いてサイクル寿命を改善した。
(Example 6)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0209] For a test battery cell comprising tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled "ttsp") dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) as a stabilizer, And the performance characteristics were measured for a control battery cell (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 )) containing a conventional electrolyte but no stabilizer. Each of the test cells and control cells, doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x): Co (1-yz): Fe y: Ti z: (PO 4) (1-a)) and And held at about 50 ° C. for 8 days in a fully charged state and cycled from about 2 V to about 4.95 V at a rate of about 1 C (150 mA / g) and room temperature (25 ° C.). FIG. 10 compares capacity retention rates with and without stabilizers over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It is. As can be appreciated from this figure, inclusion of a stabilizer improved cycle life following aging.

(実施例7)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0210] 安定化剤としてのトリス(トリメチルシリル)ホスフェートの有効性を、他の正極材料について試験した。一組の試験において、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散したトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「ttsp」と表示される。)を安定化剤として含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セル(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)について、性能特性を測定した。試験電池セルおよび対照電池セルのそれぞれは、LiMn1.5Ni0.54正極材料を含み、室温での形成後、約1Cのレートおよび約50℃にて約3V〜約4.9Vでサイクリングした。図11は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、LiMn1.5Ni0.54正極材料についてサイクル寿命を改善した。
(Example 7)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0210] The effectiveness of tris (trimethylsilyl) phosphate as a stabilizer was tested on other cathode materials. In one set of tests, a test battery comprising tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled “ttsp”) dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) as a stabilizer. The performance characteristics were measured for the cell and for a control battery cell (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 )) containing a conventional electrolyte but no stabilizer. . Each of the test and control battery cells contained LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 cathode material and were cycled from about 3V to about 4.9V at a rate of about 1C and about 50 ° C. after formation at room temperature. FIG. 11 compares capacity retention rates with and without stabilizers over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It is. As can be appreciated from this figure, the inclusion of the stabilizer improved the cycle life for the LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 cathode material.

[0211] 別の組の試験において、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散したトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「ttsp」と表示される。)を安定化剤として含む試験電池セルについて、ならびに、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セル(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される)について、性能特性を測定した。試験電池セルおよび対照電池セルのそれぞれは、LiMn24正極材料(約4.2V)を含み、室温での形成後、約1Cのレートおよび約50℃にて約3V〜約4.5Vでサイクリングした。図12は、特定のサイクルにおいて維持される初期放電容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、LiMn24正極材料についてサイクル寿命をも改善した。安定化剤を含むことはまた、図13(室温での形成後の約50℃での開回路電圧測定を示す。)および図14(約5.1Vの定電圧および約50℃での残存電流測定を示す。)から評価することができるように、LiMn24正極材料について自己放電の低減および低い残存電流を生じさせた。 [0211] In another set of tests, tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled "ttsp") dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) is used as a stabilizer. As well as for the control battery cells (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 ) with conventional electrolytes but no stabilizers, as well as performance characteristics. Was measured. Each of the test battery cell and the control battery cell contains LiMn 2 O 4 cathode material (about 4.2V) and, after formation at room temperature, at a rate of about 1C and about 3V to about 4.5V at about 50 ° C. Cycling. FIG. 12 compares the capacity retention rates with and without the stabilizer over several cycles, expressed as a percentage of the initial discharge capacity maintained in a particular cycle. As can be appreciated from this figure, the inclusion of the stabilizer also improved the cycle life for the LiMn 2 O 4 cathode material. Including the stabilizer also shows FIG. 13 (shows open circuit voltage measurement at about 50 ° C. after formation at room temperature) and FIG. 14 (constant voltage of about 5.1 V and residual current at about 50 ° C. shows the measurement.) as can be voted, it resulted in reduced and low residual current self-discharge for LiMn 2 O 4 cathode material.

(実施例8)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0212] 従来の電解液(エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、および1MのLiPF6)中に分散した様々な安定化剤について、性能特性を測定した。各試験電池セルおよび各対照電池セルは、ドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))およびリチウム負極を含むものであった。
(Example 8)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0212] Performance characteristics were measured for various stabilizers dispersed in conventional electrolytes (ethylene carbonate, dimethyl carbonate, and 1M LiPF 6 ). Each test battery cells and each control cell is doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x): Co (1-yz): Fe y: Ti z: (PO 4) (1-a)) and It contained a lithium negative electrode.

[0213] 図15は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る、安定化剤としてt−ブチルジメチルシリルトリフルオロメタンスルホネートを用いる場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、サイクル寿命を改善した。 [0213] Figure 15 shows the use of t-butyldimethylsilyl trifluoromethanesulfonate as a stabilizer over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. This is a comparison of capacity retention rates when not used. As can be appreciated from this figure, inclusion of a stabilizer improved cycle life.

(実施例9)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0214] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なる安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。図16は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。2種の異なるタイプの安定化剤を使用した。1つのタイプはケイ素を含み、別のタイプはケイ素を有していなかった。安定化剤の濃度は、約2重量%であった。この図から評価することができるように、ケイ素含有安定化剤を含むことは、サイクル寿命を改善し、安定化剤を用いない場合の約65%未満と比較して、100サイクル後で初期放電容量の約80%超を維持した。この実施例において、ケイ素非含有安定化剤は、100サイクル後で容量維持率が約45%に悪化した。
Example 9
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0214] Using the method of Example 1, for test battery cells containing different stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventional electrolysis The performance characteristics were measured for a control battery cell containing liquid but no stabilizer. FIG. 16 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. Two different types of stabilizers were used. One type contained silicon and another type did not have silicon. The stabilizer concentration was about 2% by weight. As can be appreciated from this figure, including a silicon-containing stabilizer improves cycle life and reduces the initial discharge after 100 cycles compared to less than about 65% without the stabilizer. Maintained over 80% of capacity. In this example, the silicon-free stabilizer deteriorated in capacity retention to about 45% after 100 cycles.

(実施例10)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0215] 実施例1の方法を使用して、異なる数のケイ素−炭素結合を含むケイ素含有安定化剤について性能特性を測定した。図17は、安定化剤を含む電池セルについての50サイクル目における放電時の比容量を比較したものである。この図から評価することができるように、3つ以上のケイ素−炭素結合を含む安定化剤を含むことは、3つ未満のケイ素−炭素結合を含む安定化剤と比較して、50サイクル目においてより高い放電容量を生じさせた。
(Example 10)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0215] Using the method of Example 1, performance characteristics were measured for silicon-containing stabilizers containing different numbers of silicon-carbon bonds. FIG. 17 is a comparison of specific capacities during discharge in the 50th cycle for battery cells containing a stabilizer. As can be appreciated from this figure, the inclusion of a stabilizer containing more than two silicon-carbon bonds is more important than the 50th cycle compared to stabilizers containing less than three silicon-carbon bonds. Caused a higher discharge capacity.

(実施例11)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0216] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。試験した安定化剤のそれぞれは、Si−O−A部分(A=P、B、またはSiである。)を含むものであった。図18は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、Si−O−A部分を含む安定化剤のそれぞれを含むことは、サイクル寿命を改善した。
(Example 11)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0216] Using the method of Example 1, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. Each of the stabilizers tested included Si-O-A moieties (A = P, B, or Si). FIG. 18 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. As can be appreciated from this figure, inclusion of each of the stabilizers containing Si-O-A moieties improved cycle life.

(実施例12)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0217] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。図19は、電池セルについての100サイクル目における放電時の比容量を比較したものである。安定化剤の濃度は、約2重量%であった。この図から評価することができるように、ケイ素含有安定化剤を含むことは、放電容量を改善した。
(Example 12)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0217] Using the method of Example 1, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. FIG. 19 is a comparison of specific capacities during discharge in the 100th cycle for battery cells. The stabilizer concentration was about 2% by weight. As can be appreciated from this figure, inclusion of a silicon-containing stabilizer improved the discharge capacity.

(実施例13)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0218] 実施例1の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した約2重量%のトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「TTSP」と表示される。)を安定化剤として含む電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない電池セル(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)について、性能特性を測定した。低い温度での安定性を評価するために、室温(25℃)での初期サイクリング後に、サイクリングを約10℃、約0℃、および約−10℃にて行った。図20は、異なる温度でのいくつかのサイクルに亘る電池セルの放電時における比容量を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことにより、室温未満の温度で放電容量を改善した。
(Example 13)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0218] Using the method of Example 1, about 2 wt% tris (trimethylsilyl) phosphate ("TTSP") dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ). ) And as a battery cell containing conventional electrolytes but no stabilizer (“EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 ”). The performance characteristics were measured. To assess low temperature stability, cycling was performed at about 10 ° C., about 0 ° C., and about −10 ° C. after initial cycling at room temperature (25 ° C.). FIG. 20 is a comparison of specific capacities during discharge of battery cells over several cycles at different temperatures. As can be evaluated from this figure, the discharge capacity was improved at a temperature below room temperature by including a stabilizer.

(実施例14)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0219] 実施例1の方法を使用して、安定化剤としてのトリス(トリメチルシリル)ホスフェートの有効性を、約50℃まで温度を高くした状態で様々な正極材料について試験した。図21は、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した約2重量%の安定化剤(「TTSP」と表示される。)を含む電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない電池セル(「EC:EMC(1:2v)、1MのLiPF6」と表示される。)について、25サイクル目における容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、安定化剤を含むことは、各正極材料についての容量維持率を改善した。
(Example 14)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0219] Using the method of Example 1, the effectiveness of tris (trimethylsilyl) phosphate as a stabilizer was tested on various cathode materials at elevated temperatures up to about 50 ° C. FIG. 21 shows a battery cell containing about 2 wt% stabilizer (labeled “TTSP”) dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and The capacity retention rate in the 25th cycle was compared for battery cells containing conventional electrolytes but no stabilizer (labeled “EC: EMC (1: 2v), 1M LiPF 6 )”. Is. As can be evaluated from this figure, the inclusion of a stabilizer improved the capacity retention for each positive electrode material.

(実施例15)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0220] LiMn24正極被膜を、コインセルタイプのアセンブリー(CR2025、Hohsen)においてハーフセル(負極としてLi金属を含む。)中で生成した。1つのセルは、安定化剤としてトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「TTSP」と表示される。)を有する従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)を含み、別のセルは、安定化剤を有しない従来の電解液を含むものであった(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)。セルを約4.5V、約4.9V、および約5.1Vで約10時間50℃にて保持し、これらの残存電流を測定した。結果を図22に示す。この図から評価することができるように、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートを含むセルは、より低い残存電流を有し、これは電解液分解の低減を示す。
(Example 15)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0220] A LiMn 2 O 4 positive electrode coating was produced in a half cell (containing Li metal as negative electrode) in a coin cell type assembly (CR2025, Hohsen). One cell contains a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) with tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled “TTSP”) as a stabilizer and another cell. Included a conventional electrolyte without a stabilizer (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 )”. The cells were held at 50 ° C. for about 10 hours at about 4.5V, about 4.9V, and about 5.1V, and their residual currents were measured. The results are shown in FIG. As can be appreciated from this figure, the cell containing tris (trimethylsilyl) phosphate has a lower residual current, which indicates reduced electrolyte decomposition.

(実施例16)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0221] LiMn1.5Ni0.54正極材料および黒鉛負極(MCMB)をそれぞれ含む電池セルを、実施例1の方法を使用して組み立てた。1つのセルは、安定化剤としてトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「TTSP」と表示される。)を有する従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)を含み、別のセルは、安定化剤を有さない従来の電解液を含むものであった(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される)。セルを、いくつかのサイクルについて約0.1Cのレートでサイクリングし、これらのクーロン効率を全サイクルにおいて測定し、結果を図23に示す。この図から評価することができるように、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートを含むことは、クーロン効率を改善した。
(Example 16)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0221] Battery cells each including a LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 positive electrode material and a graphite negative electrode (MCMB) were assembled using the method of Example 1. One cell contains a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) with tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled “TTSP”) as a stabilizer and another cell. Included a conventional electrolyte without a stabilizer (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 )”. The cell was cycled at a rate of about 0.1 C for several cycles and their coulomb efficiency was measured in all cycles and the results are shown in FIG. As can be appreciated from this figure, inclusion of tris (trimethylsilyl) phosphate improved coulomb efficiency.

(実施例17)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0222] ドープされたLiCoPO4正極材料および黒鉛負極(MCMB)をそれぞれ含む電池セルを、実施例1の方法を使用して組み立てた。1つのセルは、安定化剤としてトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「TTSP」と表示される。)を有する従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)を含み、別のセルは、安定化剤を有さない従来の電解液を含むものであった(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)。セルは、最初に室温(25℃)でサイクリングし、次いで充電された状態で約50℃にて8日間保存した。続いて、セルを室温に冷却し、再びサイクリングした。図24は、安定化剤を用いた場合と用いない場合の、いくつかのサイクルに亘る放電時における比容量を比較したものである。この図から評価することができるように、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートを含むことは、高温での貯蔵の後で放電容量を改善させ、それによって電解液および/または電池セルの熱安定性の増強を示すものとなった。
(Example 17)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0222] Battery cells each containing a doped LiCoPO 4 cathode material and a graphite anode (MCMB) were assembled using the method of Example 1. One cell contains a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) with tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled “TTSP”) as a stabilizer and another cell. Included a conventional electrolyte without a stabilizer (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 )”. The cell was first cycled at room temperature (25 ° C.) and then stored at about 50 ° C. for 8 days in a charged state. Subsequently, the cell was cooled to room temperature and cycled again. FIG. 24 compares the specific capacities during discharge over several cycles with and without the use of a stabilizer. As can be appreciated from this figure, the inclusion of tris (trimethylsilyl) phosphate improves the discharge capacity after storage at high temperatures, thereby enhancing the thermal stability of the electrolyte and / or battery cell. It became to show.

(実施例18)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0223] ドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))および黒鉛負極(MCMB)をそれぞれ含む電池セルを、実施例1の方法を使用して組み立てた。1つのセルは、安定化剤としてトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「ttsp」と表示される。)を有する従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)を含み、別のセルは、安定化剤を有さない従来の電解液を含むものであった(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)。代表的なレート試験を101サイクル目において行い、電池セルのレート性能を測定した。図25は、特定のレートで維持される低いレート(0.05C)の比容量の百分率として表される、異なる充電および放電レートでの電池セルの容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートを含むことは、充電および放電の間の両方のレート性能を改善した。
(Example 18)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0223] doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x): Co (1-yz): (PO 4) (1-a) Fe y:: Ti z) including and graphite negative electrode (MCMB), respectively The battery cell was assembled using the method of Example 1. One cell contains a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) with tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled “ttsp”) as a stabilizer and another cell. Included a conventional electrolyte without a stabilizer (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 )”. A typical rate test was performed at the 101st cycle, and the rate performance of the battery cell was measured. FIG. 25 compares the capacity retention of battery cells at different charge and discharge rates, expressed as a percentage of the low rate (0.05 C) specific capacity maintained at a specific rate. As can be appreciated from this figure, inclusion of tris (trimethylsilyl) phosphate improved both rate performance during charge and discharge.

(実施例19)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0224] LiMn1.5Ni0.54正極材料および黒鉛負極(MCMB)をそれぞれ含む電池セルを、実施例1の方法を使用して組み立てた。1つのセルは、安定化剤としてトリス(トリメチルシリル)ホスフェートを有する従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)を含み、別のセルは、安定化剤を有しない従来の電解液を含むものであった(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)。セルを、いくつかのサイクルについて約0.1Cのレートでサイクリングした。図26は、安定化剤を用いた場合と用いない場合の容量維持率を比較したものである。この図から評価することができるように、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートを含むことは、容量維持率を改善した。
(Example 19)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0224] Battery cells each including a LiMn 1.5 Ni 0.5 O 4 positive electrode material and a graphite negative electrode (MCMB) were assembled using the method of Example 1. One cell contains a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) with tris (trimethylsilyl) phosphate as a stabilizer, and another cell is a conventional one without a stabilizer. It contained an electrolyte (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 ”). The cell was cycled at a rate of about 0.1 C for several cycles. FIG. 26 is a comparison of capacity retention rates with and without the use of a stabilizer. As can be appreciated from this figure, inclusion of tris (trimethylsilyl) phosphate improved capacity retention.

(実施例20)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0225] ドープされたLiCoPO4正極材料(Li(1-x):Co(1-y-z):Fey:Tiz:(PO4(1-a))および黒鉛負極(MCMB)をそれぞれ含む電池セルを、実施例1の方法を使用して組み立てた。1つのセルは、安定化剤として約2重量%のトリス(トリメチルシリル)ホスフェートを有する従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)を含み、別のセルは、安定化剤を有しない従来の電解液を含むものであった(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)。セルを、室温(25℃)でサイクリングし、1サイクル目および100サイクル目におけるこれらの充電の間の電圧プロファイルを、図27に示す。充電の間のより高い電圧は、抵抗増大を示す。この図から評価することができるように、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートを含むことは、セル抵抗を低減させた。
(Example 20)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0225] doped LiCoPO 4 cathode material (Li (1-x): Co (1-yz): (PO 4) (1-a) Fe y:: Ti z) including and graphite negative electrode (MCMB), respectively The battery cell was assembled using the method of Example 1. One cell contains a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethylmethyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) with about 2 wt% tris (trimethylsilyl) phosphate as a stabilizer, and another cell contains a stabilizer. (It is indicated as “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 ”). The cell was cycled at room temperature (25 ° C.) and the voltage profile during these charges in the first and 100th cycles is shown in FIG. A higher voltage during charging indicates an increase in resistance. As can be assessed from this figure, inclusion of tris (trimethylsilyl) phosphate reduced cell resistance.

(実施例21)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0226] ハーフセル(負極としてLi金属を含む。)を、実施例1の方法を使用して組み立てた。1つのセルは、安定化剤として約2重量%のトリス(トリメチルシリル)ホスフェート(「TTSP」と表示される。)を有する従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)を含み、別のセルは、安定化剤を有しない従来の電解液を含むものであった(「EC:EMC(1:2)、1MのLiPF6」と表示される。)。セルを室温(25℃)でサイクリングし、3サイクル目における放電の間のこれらの電圧プロファイルを、図28に示す。この図から評価することができるように、トリス(トリメチルシリル)ホスフェートを含むことは、セル抵抗を低減させた。
(Example 21)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0226] A half cell (containing Li metal as a negative electrode) was assembled using the method of Example 1. One cell received a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ) having about 2 wt% tris (trimethylsilyl) phosphate (labeled “TTSP”) as a stabilizer. In addition, another cell contained a conventional electrolyte without a stabilizer (labeled “EC: EMC (1: 2), 1M LiPF 6 )”. The cell is cycled at room temperature (25 ° C.) and these voltage profiles during discharge in the third cycle are shown in FIG. As can be assessed from this figure, inclusion of tris (trimethylsilyl) phosphate reduced cell resistance.

(実施例22)
安定化剤を含む電池セルの形成および特性決定のための方法
[0227] 高純度アルゴンを充填したグローブボックス中で電池セルを形成した(M−Braun、O2および湿気含量<0.1ppm)。最初に、ポリ(ビニリデンフルオライド)(Sigma Aldrich)、カーボンブラック(Super P Li、TIMCAL)、および正極材料を、1−メチル−2−ピロリジノン(Sigma Aldrich)中で混合し、このように得られたスラリーをアルミニウム集電体上に堆積させ、乾燥させ、正極材組成物被膜を形成した。リチウムまたは黒鉛負極を使用した。黒鉛負極の場合、黒鉛状炭素を、1−メチル−2−ピロリジノン(Sigma Aldrich)を溶媒として使用して、ポリ(ビニリデンフルオライド)(Sigma Aldrich)、カーボンブラック(Super P Li、TIMCAL)と混合し、このように得られたスラリーを銅集電体上に堆積させ、乾燥させ、負極剤組成物被膜を形成した。正極材組成物被膜、Milliporeガラス繊維またはポリプロピレンセパレータ、およびリチウムまたは黒鉛負極を含む各電池セルを、コインセルタイプのアセンブリー(CR2025、Hohsen)において組み立てた。Li負極を有するセルを、Hohsen CR2032セルにおいて試験した。従来の電解液を、安定化剤と混合し、電池セルに添加した。電池セルを密封し、特定の温度(例えば、室温または25℃)にて各正極についての特定の電圧範囲の間でサイクリングした。表1は、フルセル中の各正極についてのサイクリング電圧範囲を示す。上端のカットオフ電圧は、フルセル中よりもハーフセル中の方が0.05V高くなる。
(Example 22)
Method for the formation and characterization of battery cells containing stabilizers
[0227] Battery cells were formed in a glove box filled with high purity argon (M-Braun, O2 and moisture content <0.1 ppm). First, poly (vinylidene fluoride) (Sigma Aldrich), carbon black (Super P Li, TIMCAL), and cathode material are mixed in 1-methyl-2-pyrrolidinone (Sigma Aldrich) and thus obtained. The slurry was deposited on an aluminum current collector and dried to form a positive electrode composition film. Lithium or graphite negative electrode was used. In the case of a graphite negative electrode, graphitic carbon is mixed with poly (vinylidene fluoride) (Sigma Aldrich), carbon black (Super P Li, TIMCAL) using 1-methyl-2-pyrrolidinone (Sigma Aldrich) as a solvent. The slurry thus obtained was deposited on a copper current collector and dried to form a negative electrode composition film. Each battery cell comprising a cathode material composition coating, Millipore glass fiber or polypropylene separator, and a lithium or graphite anode was assembled in a coin cell type assembly (CR2025, Hohsen). A cell with a Li negative electrode was tested in a Hohsen CR2032 cell. A conventional electrolyte was mixed with a stabilizer and added to the battery cell. The battery cells were sealed and cycled between specific voltage ranges for each positive electrode at a specific temperature (eg, room temperature or 25 ° C.). Table 1 shows the cycling voltage range for each positive electrode in the full cell. The cutoff voltage at the upper end is 0.05 V higher in the half cell than in the full cell.

Figure 2014522078
Figure 2014522078

(実施例23)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0228] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はLMNOタイプである。図29は、1サイクル目における電池セルのクーロン効率を比較したものである。いくつかのOTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 23)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0228] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material is of the LMNO type. FIG. 29 compares the coulomb efficiency of battery cells in the first cycle. It can be appreciated that some OTMS additives performed better than the controls.

(実施例24)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0229] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はLMNOタイプであり、試験は室温で行った。図30は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。いくつかのOTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 24)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0229] Using the method of Example 22, for test battery cells comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was LMNO type and the test was performed at room temperature. FIG. 30 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be appreciated that some OTMS additives performed better than the controls.

(実施例25)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0230] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はLMNOタイプであり、試験は室温で行った。図31は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。いくつかのNTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 25)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0230] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was LMNO type and the test was performed at room temperature. FIG. 31 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be appreciated that some NTMS additives performed better than the controls.

(実施例26)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0231] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はLMNOタイプであり、試験は室温で行った。図32は、1サイクル目における電池セルのクーロン効率を比較したものである。いくつかのTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 26)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0231] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was LMNO type and the test was performed at room temperature. FIG. 32 compares the coulomb efficiency of battery cells in the first cycle. Some TMS additives can be evaluated as performing better than the controls.

(実施例27)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0232] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はLMNOタイプであり、試験は室温で行った。図33は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。いくつかのTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 27)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0232] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was LMNO type and the test was performed at room temperature. FIG. 33 compares the capacity retention rates of the battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. Some TMS additives can be evaluated as performing better than the controls.

(実施例28)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0233] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はCM1タイプであった。図34は、1サイクル目における電池セルのクーロン効率を比較したものである。いくつかのOTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 28)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0233] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was of the CM1 type. FIG. 34 compares the coulomb efficiency of battery cells in the first cycle. It can be appreciated that some OTMS additives performed better than the controls.

(実施例29)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0234] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はCM1タイプであった。図35は、1サイクル目における電池セルのクーロン効率を比較したものである。いくつかのOTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 29)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0234] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was of the CM1 type. FIG. 35 compares the coulomb efficiency of battery cells in the first cycle. It can be appreciated that some OTMS additives performed better than the controls.

(実施例30)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0235] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はCM1タイプであり、試験は室温で行った。図36は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。いくつかのOTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 30)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0235] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was CM1 type, and the test was performed at room temperature. FIG. 36 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be appreciated that some OTMS additives performed better than the controls.

(実施例31)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0236] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はCM1タイプであり、試験は室温で行った。図37は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。いくつかのOTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 31)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0236] Using the method of Example 22, for test battery cells comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was CM1 type, and the test was performed at room temperature. FIG. 37 compares the capacity retention rates of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be appreciated that some OTMS additives performed better than the controls.

(実施例32)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0237] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はCM1タイプであり、試験は室温で行った。図38は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。いくつかのNTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 32)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0237] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was CM1 type, and the test was performed at room temperature. FIG. 38 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be appreciated that some NTMS additives performed better than the controls.

(実施例33)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0238] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はNMCタイプであり、試験は高温で行った。図39は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 33)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0238] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was NMC type and the test was performed at high temperature. FIG. 39 compares the capacity retention rates of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

(実施例34)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0239] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はNMCタイプであり、試験は高温で行った。図40は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 34)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0239] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was NMC type and the test was performed at high temperature. FIG. 40 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

(実施例35)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0240] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はOLOタイプであり、試験は室温で行った。図41は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 35)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0240] Using the method of Example 22, for test battery cells comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was of the OLO type and the test was performed at room temperature. FIG. 41 compares the capacity retention rates of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

(実施例36)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0241] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はOLOタイプであり、試験は高温で行った。図42は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 36)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0241] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was of the OLO type and the test was performed at a high temperature. FIG. 42 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

(実施例36)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0242] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はOLOタイプであり、試験は室温で行った。図43は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 36)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0242] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was of the OLO type and the test was performed at room temperature. FIG. 43 compares the capacity retention rates of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

(実施例37)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0243] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はOLOタイプであり、試験は室温で行った。図44は、いくつかのサイクルに亘る電池セルのエネルギー効率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 37)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0243] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was of the OLO type and the test was performed at room temperature. FIG. 44 compares the energy efficiency of battery cells over several cycles. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

(実施例38)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0244] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、正極材料はLMNOタイプであり、試験は高温で行った。図45は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 38)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0244] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the positive electrode material was of the LMNO type and the test was performed at a high temperature. FIG. 45 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

(実施例39)
安定化剤を含む電池セルの特性決定
[0245] 実施例22の方法を使用して、従来の電解液(エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、および1MのLiPF6)に分散した異なるケイ素含有安定化剤を含む試験電池セルについて、および、従来の電解液を含むが安定化剤を含まない対照電池セルについて、性能特性を測定した。この実施例において、電極材料はLMOタイプであり、試験は高温で行った。図46は、特定のサイクルにおいて維持される放電時における初期比容量の百分率として表される、いくつかのサイクルに亘る電池セルの容量維持率を比較したものである。OTMS添加剤は、対照よりも良好に性能を発揮したと評価することができる。
(Example 39)
Characterization of battery cells containing stabilizers
[0245] Using the method of Example 22, for a test battery cell comprising different silicon-containing stabilizers dispersed in a conventional electrolyte (ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, and 1 M LiPF 6 ), and conventionally The performance characteristics were measured for a control battery cell containing the electrolyte solution but without the stabilizer. In this example, the electrode material was of the LMO type and the test was performed at a high temperature. FIG. 46 compares the capacity retention of battery cells over several cycles, expressed as a percentage of the initial specific capacity during discharge maintained in a particular cycle. It can be evaluated that the OTMS additive performed better than the control.

[0246] 特定の実施形態に関して本発明について記載してきた一方、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の真の要旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行ってもよく、等価物を置換してもよいことを当業者は理解すべきである。さらに、本発明の目的、要旨および範囲に適合させるように、特定の状況、材料、組成物、方法、または工程に多くの変更がなされてもよい。全てのこのような変更は、本明細書に添付の特許請求の範囲内であることが意図される。特に、本明細書において開示されている方法を、特定の順序で行なわれる特定の操作に関して記載してきた一方、これらの操作は、本発明の教示から逸脱することなく、組み合わせたり、更に分割したり、または再配列したりして、等価の方法を形成し得ることが理解される。したがって、本明細書において特に明示しない限り、操作の順序およびグループ化は、本発明を限定するものではない。 [0246] While this invention has been described in terms of specific embodiments, various modifications may be made without departing from the true spirit and scope of this invention as defined by the appended claims. One skilled in the art should understand that things may be substituted. In addition, many modifications may be made to a particular situation, material, composition, method, or process to adapt to the purpose, spirit, and scope of the invention. All such modifications are intended to be within the scope of the claims appended hereto. In particular, while the methods disclosed herein have been described with respect to particular operations performed in a particular order, these operations can be combined or further divided without departing from the teachings of the present invention. Or rearranged to form an equivalent method. Therefore, unless otherwise specified herein, the order and grouping of operations does not limit the invention.

Claims (20)

第1の比容量を特徴とする負極活物質を含む負極と、
第2の比容量を特徴とする正極活物質を含む正極であって、電池が約4.2V超の定格充電電圧を特徴とするように、第1の比容量および第2の比容量がマッチングされた正極と、
リチウム塩、非水溶媒、および式(I)
Figure 2014522078
(式中、R1、R2、およびR3は、それぞれ独立に、置換および無置換のC1〜C20アルキル基、置換および無置換のC1〜C20アルケニル基、置換および無置換のC1〜C20アルキニル基、ならびに置換および無置換のC5〜C20アリール基からなる群より選択され、
Xは、窒素または酸素であり、
Yは、水素化物基、ハロ基、ヒドロキシ基、チオ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、ケイ素含有基、リン含有基、および硫黄含有基からなる群より選択される。)
で表される化合物を含む電解液と、
を含む、電池。
A negative electrode comprising a negative electrode active material characterized by a first specific capacity;
A positive electrode comprising a positive electrode active material characterized by a second specific capacity, wherein the first specific capacity and the second specific capacity are matched such that the battery is characterized by a rated charge voltage of greater than about 4.2V A positive electrode,
Lithium salt, non-aqueous solvent, and formula (I)
Figure 2014522078
Wherein R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkenyl group, a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkynyl group, and it is selected from the group consisting of C 5 -C 20 aryl group substituted and unsubstituted,
X is nitrogen or oxygen;
Y is a hydride group, halo group, hydroxy group, thio group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy Group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonyl group Amino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, and N-substituted arylcarbonylamino group Group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a silicon-containing group is selected from the group consisting of phosphorus-containing groups, and sulfur-containing groups. )
An electrolyte solution containing a compound represented by:
Including the battery.
前記正極活物質が、約4.9V〜約4.2Vの電圧範囲に亘る約0.01Cの電流での放電時における少なくとも約10mAh/(活物質のg)の比容量を有することを特徴とする、請求項1に記載の電池。   The positive electrode active material has a specific capacity of at least about 10 mAh / (g of active material) when discharged at a current of about 0.01 C over a voltage range of about 4.9 V to about 4.2 V. The battery according to claim 1. 前記正極活物質が、約4.9V〜約4.2Vの電圧範囲に亘る約0.01Cの電流での放電時における少なくとも約40mAh/(活物質のg)の比容量を有することを特徴とする、請求項1に記載の電池。   The positive electrode active material has a specific capacity of at least about 40 mAh / (g of active material) when discharged at a current of about 0.01 C over a voltage range of about 4.9 V to about 4.2 V. The battery according to claim 1. 前記正極活物質が、約4.9V〜約4.2Vの電圧範囲に亘る約0.01Cの電流での放電時における少なくとも約100mAh/(活物質のg)の比容量を有することを特徴とする、請求項1に記載の電池。   The positive electrode active material has a specific capacity of at least about 100 mAh / (g of active material) when discharged at a current of about 0.01 C over a voltage range of about 4.9 V to about 4.2 V. The battery according to claim 1. 初回サイクルから100サイクルにおいて、少なくとも約90%のクーロン効率を有する、請求項1に記載の電池。   The battery of claim 1 having a Coulomb efficiency of at least about 90% from the first cycle to 100 cycles. 約50℃超の温度での環境中で作動するとき、初回サイクルから100サイクルにおいて、少なくとも約90%のクーロン効率を有する、請求項1に記載の電池。   The battery of claim 1, having a Coulomb efficiency of at least about 90% from the first cycle to 100 cycles when operating in an environment at a temperature greater than about 50 ° C. 前記電池が約50℃の温度であるとき、初回サイクルから100サイクルにおいて、少なくとも約90%のクーロン効率を有する、請求項1に記載の電池。   The battery of claim 1 having a Coulomb efficiency of at least about 90% from the first cycle to 100 cycles when the battery is at a temperature of about 50C. 前記正極活物質が、ニッケル、マンガン、およびコバルトからなる群より選択される材料を含む、請求項1に記載の電池。   The battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material includes a material selected from the group consisting of nickel, manganese, and cobalt. 前記正極活物質が、スピネル構造リチウム金属酸化物、層状構造リチウム金属酸化物、またはリチウム過剰型層状構造リチウム金属酸化物を含む、請求項1に記載の電池。   The battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material includes a spinel structure lithium metal oxide, a layered structure lithium metal oxide, or a lithium-excess layered structure lithium metal oxide. 前記正極活物質が、リチウム金属リン酸塩を含む、請求項1に記載の電池。   The battery according to claim 1, wherein the positive electrode active material includes a lithium metal phosphate. リチウム塩と、
非水溶媒と、
式(I)
Figure 2014522078
(式中、R1、R2、およびR3は、それぞれ独立に、置換および無置換のC1〜C20アルキル基、置換および無置換のC1〜C20アルケニル基、置換および無置換のC1〜C20アルキニル基、ならびに置換および無置換のC5〜C20アリール基からなる群より選択され、
Xは、窒素または酸素であり、
Yは、水素化物基、ハロ基、ヒドロキシ基、チオ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、ケイ素含有基、リン含有基、および硫黄含有基からなる群より選択される。)
で表される化合物と、を含み、
高電圧電池において約4.2V超の電圧での電気化学的安定性を特徴とする、高電圧電池用電解液。
Lithium salt,
A non-aqueous solvent;
Formula (I)
Figure 2014522078
Wherein R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkenyl group, a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkynyl group, and it is selected from the group consisting of C 5 -C 20 aryl group substituted and unsubstituted,
X is nitrogen or oxygen;
Y is a hydride group, halo group, hydroxy group, thio group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy Group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonyl group Amino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, and N-substituted arylcarbonylamino group Group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a silicon-containing group is selected from the group consisting of phosphorus-containing groups, and sulfur-containing groups. )
And a compound represented by
An electrolyte for a high-voltage battery, characterized by electrochemical stability at a voltage greater than about 4.2 V in a high-voltage battery.
さらに、前記電池が約50℃の温度での環境において作動するときの電気化学的安定性を特徴とする、請求項1に記載の電解液。   The electrolyte of claim 1 further characterized by electrochemical stability when the battery operates in an environment at a temperature of about 50 ° C. さらに、前記電池が約50℃の温度であるときの電気化学的安定性を特徴とする、請求項1に記載の電解液。   The electrolyte of claim 1 further characterized by electrochemical stability when the battery is at a temperature of about 50 ° C. 高電圧電池において約4.5V超の電圧での電気化学的安定性を特徴とする、請求項1に記載の電解液。   The electrolyte of claim 1, characterized by electrochemical stability at a voltage greater than about 4.5 V in a high voltage battery. 高電圧電池において約5.0V超の電圧での電気化学的安定性を特徴とする、請求項1に記載の電解液。   The electrolyte of claim 1, characterized by electrochemical stability at a voltage greater than about 5.0 V in a high voltage battery. リチウム塩と、
非水溶媒と、
式(I)
Figure 2014522078
(式中、R1、R2、およびR3は、それぞれ独立に、置換および無置換C1〜C20アルキル基、置換および無置換C1〜C20アルケニル基、置換および無置換C1〜C20アルキニル基、ならびに置換および無置換C5〜C20アリール基からなる群より選択され、
Xは、窒素または酸素であり、
Yは、水素化物基、ハロ基、ヒドロキシ基、チオ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、イミニル基、アルコキシ基、アルケノキシ基、アルキノキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、アルキルカルボニルオキシ基、アルケニルカルボニルオキシ基、アルキニルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、アリールチオ基、シアノ基、N−置換アミノ基、アルキルカルボニルアミノ基、N−置換アルキルカルボニルアミノ基、アルケニルカルボニルアミノ基、N−置換アルケニルカルボニルアミノ基、アルキニルカルボニルアミノ基、N−置換アルキニルカルボニルアミノ基、アリールカルボニルアミノ基、およびN−置換アリールカルボニルアミノ基、ホウ素含有基、アルミニウム含有基、ケイ素含有基、リン含有基、および硫黄含有基からなる群より選択される)
で表される化合物と、を含む電解液を準備することと、
第1の比容量を特徴とする負極活物質を含む負極を準備することと、
第2の比容量を特徴とする正極活物質を含む正極を準備することであって、電池が約4.2V超の定格充電電圧を特徴とするように、第1の比容量および第2の比容量がマッチングされていることと、
負極と正極と任意にセパレータとを電気化学セルに組み込むことと、
電解液をセルに添加することと、
セルを密封し、高電圧電池を形成することと、
を含む、高電圧電池を作製する方法。
Lithium salt,
A non-aqueous solvent;
Formula (I)
Figure 2014522078
Wherein R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkyl group, a substituted and unsubstituted C 1 -C 20 alkenyl group, a substituted and unsubstituted C 1- C 20 alkynyl group, and is selected from the group consisting of substituted and unsubstituted C 5 -C 20 aryl group,
X is nitrogen or oxygen;
Y is a hydride group, halo group, hydroxy group, thio group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, iminyl group, alkoxy group, alkenoxy group, alkynoxy group, aryloxy group, carboxy group, alkylcarbonyloxy Group, alkenylcarbonyloxy group, alkynylcarbonyloxy group, arylcarbonyloxy group, alkylthio group, alkenylthio group, alkynylthio group, arylthio group, cyano group, N-substituted amino group, alkylcarbonylamino group, N-substituted alkylcarbonyl group Amino group, alkenylcarbonylamino group, N-substituted alkenylcarbonylamino group, alkynylcarbonylamino group, N-substituted alkynylcarbonylamino group, arylcarbonylamino group, and N-substituted arylcarbonylamino group Group, a boron-containing group, an aluminum-containing group, a silicon-containing group, phosphorus-containing group, and is selected from the group consisting of sulfur-containing group)
Preparing an electrolyte solution comprising: a compound represented by:
Providing a negative electrode comprising a negative electrode active material characterized by a first specific capacity;
Providing a positive electrode comprising a positive electrode active material characterized by a second specific capacity, wherein the battery is characterized by a rated charge voltage of greater than about 4.2 V; The specific capacity is matched,
Incorporating a negative electrode, a positive electrode and optionally a separator into the electrochemical cell;
Adding electrolyte to the cell;
Sealing the cell to form a high voltage battery;
A method for producing a high voltage battery.
正極活物質が、約4.9V〜約4.2Vの電圧範囲に亘る約0.01Cの電流での放電時における少なくとも約10mAh/(活物質のg)の比容量を特徴とする、請求項16に記載の方法。   The positive electrode active material is characterized by a specific capacity of at least about 10 mAh / (g of active material) when discharged at a current of about 0.01 C over a voltage range of about 4.9 V to about 4.2 V. 16. The method according to 16. 正極活物質が、ニッケル、マンガン、およびコバルトからなる群より選択される材料を含む、請求項16に記載の方法。   The method of claim 16, wherein the positive electrode active material comprises a material selected from the group consisting of nickel, manganese, and cobalt. 正極活物質が、スピネル構造リチウム金属酸化物、層状構造リチウム金属酸化物、またはリチウム過剰型層状構造リチウム金属酸化物を含む、請求項16に記載の方法。   The method according to claim 16, wherein the positive electrode active material comprises spinel structure lithium metal oxide, layered structure lithium metal oxide, or lithium-excess layered structure lithium metal oxide. 正極活物質が、リチウム金属リン酸塩を含む、請求項16に記載の方法。   The method of claim 16, wherein the positive electrode active material comprises a lithium metal phosphate.
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