JP2016201375A5

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Publication number: JP2016201375A5
Application number: JP2016171836A
Authority: JP
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2017-03-09

Claims

（ｉ）少なくとも１つのポリ（ジアルキレンエステル）ポリオール中間体と、（ｉｉ）少なくとも１つのジイソシアネートおよび（ｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤とを反応させることによって作られるポリ（ジアルキレンエステル）熱可塑性ポリウレタン組成物を含む膜であって、
（ｉ）の前記ポリエステルポリオール中間体が、少なくとも１つのジアルキレングリコールおよび少なくとも１つのジカルボン酸、またはそのエステルもしくは酸無水物から誘導された中間体を含み、
そしてここで、（ｉｉｉ）の前記鎖延長剤が１，４−シクロヘキサンジメタノールを含まない、膜。
成分（ｉｉｉ）の前記鎖延長剤が、ヒドロキノンビス（β−ヒドロキシエチル）エーテルを含む、請求項１に記載の膜。
前記ジカルボン酸が、４〜１５個の炭素原子を含み、前記ジアルキレングリコールが、２〜８個の脂肪族炭素原子を含む、請求項１〜２のいずれか１項に記載の膜。
（ｉｉ）の前記ジイソシアネートが、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアネート）；ヘキサメチレンジイソシアネート；３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイソシアネート；ｍ−キシリレンジイソシアネート；フェニレン−１，４−ジイソシアネート；ナフタレン−１，５−ジイソシアネート；ジフェニルメタン−３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジイソシアネート；トルエンジイソシアネート；イソホロンジイソシアネート；１，４−シクロヘキシルジイソシアネート；デカン−１，１０−ジイソシアネート；ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート；またはこれらの組み合わせを含み；
（ｉｉｉ）の前記鎖延長剤が、ヒドロキノンビス（β−ヒドロキシエチル）エーテル；エチレングリコール；ジエチレングリコール；プロピレングリコール；ジプロピレングリコール；１，４−ブタンジオール；１，６−ヘキサンジオール；１，３−ブタンジオール；１，５−ペンタンジオール；ネオペンチルグリコール；またはこれらの組み合わせを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の膜。
（ｉ）の前記ポリエステルポリオール中間体が、ポリ（ジエチレングリコールアジペート）を含み；（ｉｉ）の前記ジイソシアネートが、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアネート）を含み；そして（ｉｉｉ）の前記鎖延長剤が、ブタンジオール、ベンゼングリコール、またはこれらの組み合わせを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の膜。
前記熱可塑性ポリウレタン組成物の１００重量部を基準として、少なくとも０．１０重量部のリチウム含有塩をさらに含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の膜。
有機溶媒をさらに含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の膜。
前記膜は、室温でＳｏｌａｒｔｒｏｎ分析システムを用いて測定した場合、Ｌｉ＋伝導度が１．０×１０ ^−４Ｓ／ｃｍより大きい、請求項１〜７のいずれか１項に記載の膜。
前記膜が、
（ｉ）重量平均分子量が少なくとも６０，０００；
（ｉｉ）融点が１２０℃より大きい；
（ｉｉｉ）ガラス転移温度が−１０℃未満
のうちの少なくとも１つの特徴を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の膜。
（ａ）の前記ポリエステルポリオール成分が、ポリエーテルポリオールを含まない、請求項１〜９のいずれか１項に記載の膜。
少なくとも１つのベースポリマーをさらに含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の膜。
前記ベースポリマーが、ポリオレフィン；スチレン系樹脂；熱可塑性ポリウレタン、ポリアミド；アクリルポリマー；ポリ塩化ビニル；ポリフッ化ビニリデン；ポリエチレンオキシド；エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー；ポリアクリロニトリル；ポリオキシメチレン；ポリエステル；ポリカーボネート；ポリフェニレンオキシド；ポリフェニレンスルフィド；またはこれらの組み合わせを含む、請求項１１に記載の膜。
可塑剤、潤滑剤、酸化防止剤、熱安定化剤、加水分解安定化剤、酸捕捉剤、鉱物および／もしくは不活性フィラー、ナノフィラー、またはこれらの任意の組み合わせを含む少なくとも１つのさらなる添加剤をさらに含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の膜。
正極と、負極と、
（Ｉ）前記正極と前記負極との間に配置されるセパレーター膜と
（ＩＩ）電気化学的に活性な電解種と
を含む電気化学セルであって、
前記膜が、（Ａ）ポリ（ジアルキレンエステル）熱可塑性ポリウレタン組成物を含み、
前記ポリ（ジアルキレンエステル）熱可塑性ポリウレタン組成物が、（ｉ）少なくとも１つのポリ（ジアルキレンエステル）ポリオール中間体と、（ｉｉ）少なくとも１つのジイソシアネートおよび（ｉｉｉ）少なくとも１つの鎖延長剤とを反応させることによって作られ；（ｉ）の前記ポリエステルポリオール中間体が、少なくとも１つのジアルキレングリコールおよび少なくとも１つのジカルボン酸、またはそのエステルもしくは酸無水物から誘導された中間体を含み、
そしてここで、（ｉｉｉ）の前記鎖延長剤が１，４−シクロヘキサンジメタノールを含まない、
電気化学セル。
成分（ｉｉｉ）の前記鎖延長剤が、ヒドロキノンビス（β−ヒドロキシエチル）エーテルを含む、請求項１４に記載の電気化学セル。
（ｉｉ）の前記ジイソシアネートが、４，４’−メチレンビス−（フェニルイソシアネート）；ヘキサメチレンジイソシアネート；３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイソシアネート；ｍ−キシリレンジイソシアネート；フェニレン−１，４−ジイソシアネート；ナフタレン−１，５−ジイソシアネート；ジフェニルメタン−３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジイソシアネート；トルエンジイソシアネート；イソホロンジイソシアネート；１，４−シクロヘキシルジイソシアネート；デカン−１，１０−ジイソシアネート；ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネート；またはこれらの組み合わせを含み；
（ｉｉｉ）の前記鎖延長剤が、ヒドロキノンビス（β−ヒドロキシエチル）エーテル；エチレングリコール；ジエチレングリコール；プロピレングリコール；ジプロピレングリコール；１，４−ブタンジオール；１，６−ヘキサンジオール；１，３−ブタンジオール；１，５−ペンタンジオール；ネオペンチルグリコール；またはこれらの組み合わせを含む、請求項１４に記載の電気化学セル。
前記電解種が、アルカリ金属塩を含む液体電解質であり、前記電解質が、非プロトン性有機溶媒に溶解する、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の電気化学セル。
前記アルカリ金属塩が、式Ｍ ^＋Ｘ ⁻ を有する材料からなる群から選択され；
ここで、Ｍ ^＋は、アルカリ金属カチオンであり；
Ｘ ⁻ は、イオンであり；
前記非プロトン性有機溶媒は、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメチルオキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１７に記載の電気化学セル。
前記アルカリ金属カチオンが、Ｌｉ ^＋、Ｎａ ^＋、Ｋ ^＋、またはこれらの組み合わせである、請求項１８に記載の電気化学セル。
前記イオンが、Ｃｌ ⁻ 、Ｂｒ ⁻ 、Ｉ ⁻ 、ＣｌＯ _４ ⁻ 、ＢＦ _４ ⁻ 、ＰＦ _６ ⁻ 、ＡｓＦ _６ ⁻ 、ＳｂＦ _６ ⁻ 、ＣＨ _３ＣＯ _２ ⁻ 、ＣＦ _３ＳＯ _３ ⁻ 、（ＣＨ _３ＳＯ _２） _２Ｎ ⁻ 、（ＣＦ _３ＳＯ _２） _３Ｃ ⁻ 、Ｂ（Ｃ _２Ｏ _４） _２ ⁻ 、またはこれらの組み合わせである、請求項１８または１９に記載の電気化学セル。
（ｉ）充電／放電サイクル寿命が５００サイクルより大きい；
（ｉｉ）５００サイクル後の充電／放電効率が９０％より大きい；
（ｉｉｉ）−１０℃〜７０℃の温度で操作される
のうちの少なくとも１つの特徴を有する、請求項１４〜２０のいずれか１項に記載の電気化学セル。
前記電気化学セルが、
（ＩＩＩ）前記正極と前記負極との間に配置されるポリマーゲル電解質系
をさらに含み、
ここで、前記ポリマー電解質が、（Ａ）前記ポリ（ジアルキレンエステル）熱可塑性ポリウレタン組成物と、（Ｂ）アルカリ金属塩と、（Ｃ）非プロトン性有機溶媒とを含む、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の電気化学セル。
前記正極および前記負極が、（ａ）ポリ（ジアルキレンエステル）熱可塑性ポリウレタン組成物と（ｂ）カソード粉末またはアノード粉末との組成物を含む、請求項１４〜２１のいずれか１項に記載の電気化学セル。