JP2021529871A - 硫黄含有有機シランポリマーを調製するためのプロセス - Google Patents
硫黄含有有機シランポリマーを調製するためのプロセス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021529871A JP2021529871A JP2021501283A JP2021501283A JP2021529871A JP 2021529871 A JP2021529871 A JP 2021529871A JP 2021501283 A JP2021501283 A JP 2021501283A JP 2021501283 A JP2021501283 A JP 2021501283A JP 2021529871 A JP2021529871 A JP 2021529871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfur
- organic silane
- silane polymer
- groups
- cathode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 115
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 106
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 59
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 54
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 30
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 14
- UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N vinylsilane Chemical group [SiH3]C=C UKRDPEFKFJNXQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- -1 vinylsilane compound Chemical class 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 15
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- AUZONCFQVSMFAP-UHFFFAOYSA-N disulfiram Chemical group CCN(CC)C(=S)SSC(=S)N(CC)CC AUZONCFQVSMFAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 10
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 claims description 7
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 7
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 6
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 6
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 claims description 6
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 claims description 6
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 claims description 6
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 5
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 5
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 claims description 4
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000004642 (C1-C12) alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000003849 aromatic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C=C FWDBOZPQNFPOLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 16
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N [Li].[S] Chemical compound [Li].[S] JDZCKJOXGCMJGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 229910003003 Li-S Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 4
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- JYTZMGROHNUACI-UHFFFAOYSA-N tris(ethenyl)-methoxysilane Chemical compound CO[Si](C=C)(C=C)C=C JYTZMGROHNUACI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910014103 Na-S Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910014147 Na—S Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BNOODXBBXFZASF-UHFFFAOYSA-N [Na].[S] Chemical compound [Na].[S] BNOODXBBXFZASF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- CPGFMWPQXUXQRX-UHFFFAOYSA-N 3-amino-3-(4-fluorophenyl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)CC(N)C1=CC=C(F)C=C1 CPGFMWPQXUXQRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-4-hydroxybutanoate Chemical compound OCC(N)CC(O)=O BUZICZZQJDLXJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N dibenzylcarbamothioylsulfanyl n,n-dibenzylcarbamodithioate Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(CC=1C=CC=CC=1)C(=S)SSC(=S)N(CC=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 WITDFSFZHZYQHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- FBGNFSBDYRZOSE-UHFFFAOYSA-N tris(ethenyl)-ethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C=C)(C=C)C=C FBGNFSBDYRZOSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- 125000004400 (C1-C12) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004191 (C1-C6) alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- TXLINXBIWJYFNR-UHFFFAOYSA-N 4-phenylpyridine-2-carbonitrile Chemical compound C1=NC(C#N)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 TXLINXBIWJYFNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Chemical group BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 150000002019 disulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical group II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 1
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical class [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001840 matrix-assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000007783 nanoporous material Substances 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- GJVFBWCTGUSGDD-UHFFFAOYSA-L pentamethonium bromide Chemical compound [Br-].[Br-].C[N+](C)(C)CCCCC[N+](C)(C)C GJVFBWCTGUSGDD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 125000000951 phenoxy group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(O*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000012758 reinforcing additive Substances 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 238000002390 rotary evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000013040 rubber vulcanization Methods 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004173 sunset yellow FCF Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
- C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
- C08F230/08—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
- C08F230/085—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon the monomer being a polymerisable silane, e.g. (meth)acryloyloxy trialkoxy silanes or vinyl trialkoxysilanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G75/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G75/02—Polythioethers
- C08G75/04—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof
- C08G75/045—Polythioethers from mercapto compounds or metallic derivatives thereof from mercapto compounds and unsaturated compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/06—Sulfur
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/39—Thiocarbamic acids; Derivatives thereof, e.g. dithiocarbamates
- C08K5/40—Thiurams, i.e. compounds containing groups
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/39—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
- H01M10/3909—Sodium-sulfur cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Abstract
Description
nは、3〜50の整数であり、
R5は、アルキレンおよびアリーレンから独立して選択され、mは、0〜20から独立して選択される整数であり、xは、2〜8から独立して選択される整数であり、R6、R7、およびR8は、C1〜12アルコキシ基、C1〜12アシルオキシ基、アリールオキシ基、C1〜12アルキル基、ビニル基、アリール基(これらの各々は、任意選択的に置換され得る)、ヒドロキシル、およびハロゲン基から独立して選択され、R6、R7、およびR8の各々は、式(II)の独立した別のユニットであり得る。)の連続ユニットを含む硫黄含有分岐有機シランポリマーに関する。
{R4−(m+n)Rn 1Si[CH2CH2]m}2Smx
(式中、Rは、C1〜C3アルコキシを含む置換基を表し、R1は、C1〜C3アルキルなどの置換基を表し、n=0、1または2であり、m=1または2であり、m+n=1、2、または3であり、x=2.0〜8.0である)を有する。
(a)集電体表面を有するカソードを提供するステップと、
(b)少なくとも式(II)の硫黄含有分枝有機シランポリマーを提供するステップと、
(c)硫黄含有分岐有機シランポリマーを、カソードの集電体表面にグラフトすることにより、少なくとも部分的に改質された集電体表面を有するカソードを取得するステップと、を含む。
S−VTESの合成:元素状硫黄およびビニルトリエトキシシラン(VTES)の共重合
硫黄含有コポリマーを、元素状硫黄とビニルトリエトキシシランとのフリーラジカル共重合を介して調製した。
この実施例では、反応は実施例1と同じようにして行われ、硫黄の量のみが7.5gであり、VTESは5gであったため、質量比S:VTES=1.5:1を有する。反応生成物をSVTES2と称する。この試料のS含量は、18.0重量%であった。
この実施例では、反応は実施例1と同じように行われ、VTESの量のみが15g(したがって質量比S:VTES=1:1.5を有する)であり、TETDは0.16gであり、溶媒p−キシレンは120mLであった。反応生成物をSVTES3と称する。この試料のS含量は、21.6重量%であった。
この実施例では、反応は実施例1と同じようにして行われ、硫黄の量のみが7gであり、VTESは15gであったため、質量比S:VTES=1:2.1を有する。また、反応混合物を130℃に加熱し、それと同様に一晩維持し、続いて150℃で5時間維持した。反応生成物は、SVTES4と称される。この試料のS含量は、16.9重量%であった。
この実施例は、溶媒または促進剤を含まないが、阻害剤(ヒドロキノン)の存在下で反応して得られた。この反応は、Degussa AGの米国特許US4384132Aに記載された反応の再現であった。磁気撹拌器を装備したオートクレーブに、硫黄の3g、VTESの2.6mL(2.3g)およびヒドロキノンの0.120gを充填した。オートクレーブを閉じ、次いで150℃まで加熱した油浴中に配置した。反応物を150℃で7時間撹拌し、その後、反応器を冷却し、圧力を開放した。生成物は、暗赤褐色の低粘度液体であり、これは、さらにSVTES5と称された。
サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用して、ポリエチレングリコール(PEG)を較正標準として、硫黄含有反応生成物の分子量および分子量分布の両方を判定した。THFを溶出剤として使用した。注入体積は、50μLであった。溶出液流量は、1.0mL/分であった。Empowerソフトウェアを使用してデータ取得および処理を行った。分析の前に、各試料を0.2μmのPTFEフィルターを通して濾過した。得られた分子量を、PEG(ポリエチレングリコール)標準に対して計算した。
平均分子量Mwおよび多分散性指数Mw/Mnの両方は、SVTES1〜4の合成において、大きな分子構造(より高いMw)が異なるサイズ(より高い多分散性指数)で得られた一方で、SVTES5の合成は、ほぼ単分散分布を有するより小さい分子をもたらしたことを示す。
元素状硫黄とトリビニルメトキシシランの共重合(SHLB−001):
磁気撹拌子を装備した100mLのシュレンクに、3.45gの硫黄、0.08gのテトラメチルチウラムジスルフィド、1.00gのトリビニルメトキシシラン、および25mLのp−キシレンをアルゴン下で充填した。混合物を140℃に加熱し、数分以内に透明な黄色の溶液を形成した。混合物をこの温度で18時間撹拌した。次いで、反応中に現れる暗色の沈殿物を濾過カニューレを使用して140℃で濾過することによって溶液から分離し、10mLのp−キシレンで140℃で3回洗浄し)、10mLの石油エーテル40〜60(20℃)で1回洗浄した。暗色の不溶性の固体材料をさらに真空下で乾燥させた(1.07g)。
SVTES3コポリマーをリチウム硫黄(LiS)バッテリのカソード材料として試験した。
Liバッテリに使用した電解質を、アルゴン充填グローブボックス内で調製し、DOLおよびDME溶媒の混合物(体積で1対1)中のLiTFSI塩の1M溶液、ならびに1重量%のLiNO3から構成した。
コインセル2032バッテリは、アルゴン充填グローブボックス内で組み立てられた。負極をLi金属ディスク(直径15.6mm)として使用し、セパレータとして、直径20mmのディスクに切り出したCelgard2400膜を使用した。カソード、アノード、およびセパレータを、バッテリを組み立てる前に、電解質中に10分間予め浸漬した。電気圧着機(MTICorp.のMSK−E110)を使用してバッテリを圧着した。
EC測定は、本開示のポリマー(SVTES3コポリマーによって例証されるように)が、LiS型バッテリ内のカソード材料として使用され得ることを示す。
カソードは、例えば、式(II)の硫黄含有有機シラン化合物をアルミニウム箔上にグラフトすることによって調製することができ、アルミニウム基板は、以下のように提供することができる。
アルミニウム箔および基板は、バッテリ内のカソードの集電体として使用することができる材料の例であり、当業者であれば、カソード内にこれらの例において調製されるグラフトされた集電体を使用しながら、バッテリを作製する過程を容易に理解するであろう。
いかなる表面汚染物質も除去するために、アルミニウム箔および基板は、最初に、ヘプタンおよびエタノールで清掃される。
エタノール中の硫黄含有有機シラン化合物の溶液の数滴をAl箔の上に滴下し、次に表面の上に拡散させて薄膜を形成する。次に、箔を90℃のオーブン内に48時間載置して、硫黄含有有機シラン化合物をAl箔にグラフトする。最後に、硫黄含有有機シラン化合物をグラフトしたAl箔をエタノールですすぎ、未反応の硫黄含有有機シラン分子を除去し、デシケータで48時間乾燥させる。
基板上のグラフト後の有機シラン化合物の膜厚は、例えば、白色光および20倍の倍率を使用する光干渉計(Zoomsurf 3D、Fogale Nanotech(Nimes,France))を使用するか、または接触式形状測定装置(Bruker(Leiderdorp,Netherlands)から入手されたモデルDektak XT)を使用して判定することができる。
Claims (12)
- 硫黄含有分枝状有機シランポリマーを調製するためのプロセスであって、
溶媒中で、かつ少なくとも40℃の高温で触媒量の促進剤の存在下で、硫黄をビニルシラン化合物と反応させることを含む、プロセス。 - R2、R3、およびR4が、C1〜12アルコキシ基、ビニル基、およびヒドロキシル基から独立して選択され、mが、0〜10から選択される、請求項2に記載のプロセス。
- 前記促進剤が、前記チウラムファミリー、特にテトラアルキルチウラムジスルフィド、またはビス(3−トリアルコキシシリルプロピル)−ポリスルフィドから選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記溶媒が、芳香族溶媒である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプロセス。
- 硫黄対前記ビニルシランのモル比が、25:1〜1:1の範囲である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記硫黄の濃度が、0.5〜15mol.l−1である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のプロセス。
- 請求項2〜7に記載のプロセスにより調製された硫黄含有分岐有機シランポリマーであって、前記溶媒が、p−キシレンであり、前記基R2、R3、およびR4が、各々エトキシであり、mが、0であり、前記促進剤が、テトラエチルチウラムジスルフィドであり、前記促進剤が、0.5〜0.9重量%で存在し、前記重量パーセンテージが、使用される硫黄と、ビニルシランと、促進剤との合計重量に関連し、硫黄対前記ビニルシランのモル比が、2.6〜2.2の範囲内であり、前記硫黄の濃度が、5.0〜5.5mol.1−1である、硫黄含有分岐有機シランポリマー。
- 電気エネルギー貯蔵装置のカソード、硫黄セメント前組成物、または鉱物およびシリカ粒子の表面改質剤における、請求項9または10に記載の硫黄含有分枝状有機シランポリマーの使用。
- 電気エネルギー貯蔵装置であって、少なくとも、
−リチウム、およびナトリウム、またはそれらの組み合わせから選択されるアルカリ金属を含むアノードと、
−請求項9もしくは10に記載の硫黄含有有機シランポリマー、または前記ポリマーの混合物、または他の有機シラン化合物との混合物を含むカソードと、
−アノードとカソードとの間に配置される電解質と、を備える、電気エネルギー貯蔵装置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18184353.3 | 2018-07-19 | ||
EP18184353 | 2018-07-19 | ||
PCT/EP2019/068993 WO2020016174A1 (en) | 2018-07-19 | 2019-07-15 | Process for preparing sulfur containing organosilane polymers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021529871A true JP2021529871A (ja) | 2021-11-04 |
Family
ID=63142917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021501283A Pending JP2021529871A (ja) | 2018-07-19 | 2019-07-15 | 硫黄含有有機シランポリマーを調製するためのプロセス |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220127400A1 (ja) |
EP (1) | EP3824015A1 (ja) |
JP (1) | JP2021529871A (ja) |
KR (1) | KR20210032952A (ja) |
CN (1) | CN112437785B (ja) |
WO (1) | WO2020016174A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112968158B (zh) * | 2021-03-02 | 2023-01-06 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 有机硅硫正极材料及其制备方法、正极极片和锂硫电池 |
CN113980366B (zh) * | 2021-11-02 | 2022-11-29 | 华南理工大学 | 含硫硅烷共聚物改性的白炭黑-橡胶复合材料的制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5589290A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-05 | Degussa | Biss*silylethyl**oligosulfide*its manufacture and bridgeable rubber mixture containg it |
JP2001226532A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-21 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | 有機ゴム組成物 |
JP2001226383A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-21 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | 含硫黄有機珪素化合物、およびその製造方法 |
JP2017517603A (ja) * | 2014-02-14 | 2017-06-29 | ザ アリゾナ ボード オブ リージェンツ オン ビハーフ オブ ザ ユニバーシティー オブ アリゾナThe Arizona Board of Regents on behalf of The University of Arizona | 元素状硫黄に由来する硫黄複合材及び重合体材料 |
JP2018065980A (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 国立大学法人山口大学 | 含硫黄ポリマー |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3925331A (en) * | 1971-06-03 | 1975-12-09 | Albright & Wilson | Polymeric sealants |
US4096131A (en) * | 1975-03-21 | 1978-06-20 | Albright & Wilson Limited | One pack polysulphide sealants |
US5580919A (en) * | 1995-03-14 | 1996-12-03 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Silica reinforced rubber composition and use in tires |
US5886125A (en) * | 1997-02-25 | 1999-03-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Crosslinkable copolymers comprising vinyl silane and vinyl esters of branched fatty acid |
JP4203718B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2009-01-07 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 含ケイ素ポリサルファイド系重合体の製造方法 |
FR2863614B1 (fr) * | 2003-12-12 | 2006-04-28 | Rhodia Chimie Sa | Procede de preparation d'organo alcoxydialkylsilane |
US7867577B2 (en) * | 2008-05-15 | 2011-01-11 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Sulfur modified silanes for the elaboration of high refractive index materials |
TWI688609B (zh) * | 2014-11-13 | 2020-03-21 | 美商道康寧公司 | 含硫聚有機矽氧烷組成物及相關態樣 |
EP3348600B1 (en) * | 2015-10-27 | 2022-11-16 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Method for producing rubber composition for tires, and method for producing tire |
-
2019
- 2019-07-15 JP JP2021501283A patent/JP2021529871A/ja active Pending
- 2019-07-15 WO PCT/EP2019/068993 patent/WO2020016174A1/en active Application Filing
- 2019-07-15 US US17/428,147 patent/US20220127400A1/en active Pending
- 2019-07-15 CN CN201980047785.9A patent/CN112437785B/zh active Active
- 2019-07-15 EP EP19737563.7A patent/EP3824015A1/en active Pending
- 2019-07-15 KR KR1020217000839A patent/KR20210032952A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5589290A (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-05 | Degussa | Biss*silylethyl**oligosulfide*its manufacture and bridgeable rubber mixture containg it |
JP2001226532A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-21 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | 有機ゴム組成物 |
JP2001226383A (ja) * | 1999-12-08 | 2001-08-21 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | 含硫黄有機珪素化合物、およびその製造方法 |
JP2017517603A (ja) * | 2014-02-14 | 2017-06-29 | ザ アリゾナ ボード オブ リージェンツ オン ビハーフ オブ ザ ユニバーシティー オブ アリゾナThe Arizona Board of Regents on behalf of The University of Arizona | 元素状硫黄に由来する硫黄複合材及び重合体材料 |
JP2018065980A (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | 国立大学法人山口大学 | 含硫黄ポリマー |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112437785A (zh) | 2021-03-02 |
KR20210032952A (ko) | 2021-03-25 |
WO2020016174A1 (en) | 2020-01-23 |
US20220127400A1 (en) | 2022-04-28 |
EP3824015A1 (en) | 2021-05-26 |
CN112437785B (zh) | 2023-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102287715B1 (ko) | 전기화학 장치를 위한 새로운 부류의 단일 이온 전도 중합체 제조용 신규 가교 링커 및 상기 중합체 | |
JP6949036B2 (ja) | コア−シェル電極材料粒子および電気化学セルにおけるこれらの使用 | |
Rohan et al. | A high performance polysiloxane-based single ion conducting polymeric electrolyte membrane for application in lithium ion batteries | |
US7378034B2 (en) | Ionic compounds with a delocalized anionic charge, and their use as ion conducting components or as catalysts | |
US8992801B2 (en) | Electroactive material, and use thereof in anodes for lithium-ion cells | |
TWI686415B (zh) | 含有噻嗯之聚合物作為電荷儲存裝置之用途 | |
JP2021529871A (ja) | 硫黄含有有機シランポリマーを調製するためのプロセス | |
CA2805188A1 (fr) | Utilisation d'un compose ionique derive du malononitrile comme photoinitiateur, amorceur radicalaire ou catalyseur dans les procedes de polymerisation, ou comme colorant cationique | |
JP6723998B2 (ja) | スルホンアミドナトリウムまたはリチウム塩を含む新規なポリマー、その製造方法および電池用の電解質としてのその使用 | |
JP2017043776A (ja) | 電荷蓄積体としての、特定のポリマーの使用 | |
JP2017524063A5 (ja) | ||
CN103782422A (zh) | 包含氧化锡的聚合物复合材料 | |
JP7193525B2 (ja) | 電気エネルギー貯蔵装置 | |
JP5907373B2 (ja) | 複合材料及びその製造方法、非水系二次電池用の正極活物質及び正極、非水系二次電池、並びに車両 | |
JPS5931780A (ja) | イオン性化合物並びにそれを用いたイオン電導性物質及び電池 | |
US11649358B2 (en) | Borate salts, polymers and composites | |
US9221844B2 (en) | Metal bis(malonato) borate monomers, polymers and copolymers derived therefrom, methods of making the monomers and polymers, and articles derived therefrom | |
JP2012214792A (ja) | ポリエーテル化合物組成物および電解質 | |
KR20010037163A (ko) | 열가교형 폴리실록산 전해질 조성물 및 이를 이용한 고체 고분자 전해질 박막의 제조방법 | |
JP5617828B2 (ja) | 架橋ポリアニリン誘導体、非水系二次電池用の正極活物質及び正極、非水系二次電池、並びに車両 | |
US20130069021A1 (en) | Tin oxide-containing polymer composite materials | |
EP4305116A1 (en) | Silicon-based compositions and applications thereof | |
WO2022229952A1 (en) | Polymers and uses thereof in energy storing devices | |
TW201323434A (zh) | 包含氧化錫之聚合物複合材料 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220711 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230901 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20231130 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240201 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20240515 |