JP5796128B2 - 2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体、その調製方法及び使用 - Google Patents
2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体、その調製方法及び使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5796128B2 JP5796128B2 JP2014527454A JP2014527454A JP5796128B2 JP 5796128 B2 JP5796128 B2 JP 5796128B2 JP 2014527454 A JP2014527454 A JP 2014527454A JP 2014527454 A JP2014527454 A JP 2014527454A JP 5796128 B2 JP5796128 B2 JP 5796128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- centers
- ionic liquid
- bipyridyl
- halide
- cationic ionic
- 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.)
- Active
Links
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims description 86
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 7
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 82
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 50
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 50
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- -1 lithium tetrafluoroborate Chemical compound 0.000 claims description 34
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical compound N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 claims description 27
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 27
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 23
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 21
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 claims description 19
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 14
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 12
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 10
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 9
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 9
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 claims description 8
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 8
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 8
- QNANOJUKEFSKKT-UHFFFAOYSA-N 1-(bromomethoxy)-2-methoxyethane Chemical compound COCCOCBr QNANOJUKEFSKKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- BIAAQBNMRITRDV-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethoxy)-2-methoxyethane Chemical group COCCOCCl BIAAQBNMRITRDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000002027 dichloromethane extract Substances 0.000 claims description 4
- 229910001496 lithium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 14
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 11
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 9
- VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O VDVLPSWVDYJFRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 5
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 5
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000001889 triflyl group Chemical group FC(F)(F)S(*)(=O)=O 0.000 description 3
- 229910020808 NaBF Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical group 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical group 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O ethylammonium nitrate Chemical compound CC[NH3+].[O-][N+]([O-])=O AHRQMWOXLCFNAV-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 description 1
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- MHEBVKPOSBNNAC-UHFFFAOYSA-N potassium;bis(fluorosulfonyl)azanide Chemical compound [K+].FS(=O)(=O)[N-]S(F)(=O)=O MHEBVKPOSBNNAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVFIZLDWRFTUEM-UHFFFAOYSA-N potassium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [K+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F KVFIZLDWRFTUEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/022—Electrolytes; Absorbents
- H01G9/035—Liquid electrolytes, e.g. impregnating materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
- C07D213/06—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom
- C07D213/22—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring nitrogen atom containing two or more pyridine rings directly linked together, e.g. bipyridyl
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/54—Electrolytes
- H01G11/58—Liquid electrolytes
- H01G11/60—Liquid electrolytes characterised by the solvent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
- H01M10/0564—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes the electrolyte being constituted of organic materials only
- H01M10/0566—Liquid materials
- H01M10/0569—Liquid materials characterised by the solvents
-
- 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
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
- C08K5/3432—Six-membered rings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
- H01M2300/0028—Organic electrolyte characterised by the solvent
- H01M2300/0037—Mixture of solvents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0025—Organic electrolyte
- H01M2300/0045—Room temperature molten salts comprising at least one organic ion
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pyridine Compounds (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
当該2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体は、電位窓が4Vを超え、優れた電気化学的安定性を有し、高電圧下でも分解しにくい。したがって、当該2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体を含む有機電解液は、比較的高い充電電圧において、良好な安定性を有する。
[実施例1]
本実施例は、2つの中心を有するビピリジルテトラフルオロほう酸塩を合成した。
[実施例2]
本実施例では、2つの中心を有するビピリジルヘキサフルオロリン酸塩を合成した。
[実施例3]
本実施例では、2つの中心を有するビピリジルトリフルオロメタンスルホニルイミドを合成した。
[実施例4]
本実施例では、2つの中心を有するビピリジルトリフルオロメタンスルホン酸塩を合成した。
[実施例5]
本実施例では、2つの中心を有するビピリジルビス(フルオロスルホニル)イミドを合成した。
[実施例6]
N2雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)と、プロピオン酸エチル(EP)とを、2:5:2:3の体積比で、有機溶剤(混合溶剤EC+ EMC + DMC + EPと略し)を調製した。さらに、混合溶剤EC+ EMC + DMC + EP :2つの中心を有するビピリジルイオン液体を質量比10:1で、中心ビピリジルテトラフルオロほう酸塩(実施例1で調製)を添加し、40℃に加熱して、均一な有機相になるように撹拌した。最後、リチウム塩のモル濃度が1mol/L(有機相の体積であるVEC+ EMC + DMC + EP+2つの中心を有するビピリジルイオン液体に基づいてリチウム塩の量を算出)になるように、所定量のリチウム塩(本実施例ではLiBF4)を添加し、さらに、リチウム塩が完全に溶解するまでに撹拌し、目的の有機電解液を得た。
[実施例7]
Arの雰囲気下で、100mLの2つの中心を有するビピリジルヘキサフルオロリン酸塩(実施例2で調製)のイオン液体を入れ、40℃に加熱して撹拌して、さらに、リチウム塩のモル濃度が0.3mol/Lであるように、所定量のリチウム塩(LiPF6)を添加し、リチウムが完全に溶解するまで撹拌し、目的の有機電解液を得た。
[実施例8]
N2雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)と、プロピオン酸エチル(EP)とを、2:5:2:3の体積比で、有機溶剤(混合溶剤EC+ EMC + DMC + EPと略し)を調製した。さらに、混合溶剤EC+ EMC + DMC + EP :2つの中心を有するビピリジルイオン液体を質量比1:100で、2つの中心を有するビピリジルビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(実施例3で調製)イオン液体を添加し、40℃に加熱し、均一の有機相になるまで撹拌した。最後、リチウム塩のモル濃度が0.5mol/L(有機相の体積であるVEC+ EMC + DMC + EP+2つの中心を有するビピリジルイオン液体に基づいてリチウム塩の量を算出)になるように、所定量のリチウム塩(LiTFSI)を添加し、さらに、リチウム塩が完全に溶解するまでに撹拌し、目的の有機電解液を得た。
[実施例9]
Ar雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)と、プロピオン酸エチル(EP)とを、2:5:2:3の体積比で、有機溶剤(混合溶剤EC+ EMC + DMC + EPと略し)を調製した。さらに、混合溶剤EC+ EMC + DMC + EP :2つの中心を有するビピリジルイオン液体を質量比1:10で、2つの中心を有するビピリジルビス(フルオロスルホニル)イミド(実施例4で調製)イオン液体を添加し、40℃に加熱し、均一の有機相になるまで撹拌した。最後、リチウム塩のモル濃度が0.7mol/L(有機相の体積であるVEC+ EMC + DMC + EP+2つの中心を有するビピリジルイオン液体に基づいてリチウム塩の量を算出)になるように、所定量のリチウム塩(LiFSI)を添加し、さらに、リチウム塩が完全に溶解するまでに撹拌し、目的の有機電解液を得た。
[実施例10]
N2雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)と、プロピオン酸エチル(EP)とを、2:5:2:3の体積比で、有機溶剤(混合溶剤EC+ EMC + DMC + EPと略し)を調製した。さらに、混合溶剤EC+ EMC + DMC + EP :2つの中心を有するビピリジルイオン液体を質量比1:1で、2つの中心を有するビピリジルテトラフルオロほう酸塩イオン液体を添加し、40℃に加熱し、均一の有機相になるまで撹拌した。最後、リチウム塩のモル濃度が0.9mol/L(有機相の体積であるVEC+ EMC + DMC + EP+2つの中心を有するビピリジルイオン液体に基づいてリチウム塩の量を算出)になるように、所定量のリチウム塩(LiTFSI)を添加し、さらに、リチウム塩が完全に溶解するまでに撹拌し、目的の有機電解液を得た。
[実施例11]
Ar雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)と、プロピオン酸エチル(EP)とを、2:5:2:3の体積比で、有機溶剤(混合溶剤EC+ EMC + DMC + EPと略し)を調製した。さらに、混合溶剤EC+ EMC + DMC + EP :2つの中心を有するビピリジルイオン液体を質量比40:1で、2つの中心を有するビピリジルイオン液体(本実施例ではモル比が1:1の2つの中心を有するビピリジルテトラフルオロほう酸塩と2つの中心を有するビピリジルヘキサフルオロリン酸塩とを調製)を添加し、40℃に加熱して、均一な有機相になるように撹拌した。最後、リチウム塩のモル濃度が1mol/L(有機相の体積であるVEC+ EMC + DMC + EP+2つの中心を有するビピリジルイオン液体に基づいてリチウム塩の量を算出)になるように、所定量のリチウム塩(本実施例ではモル比が1:1のLiTFSIとLiFSI)を添加し、さらに、リチウム塩が完全に溶解するまでに撹拌し、目的の有機電解液を得た。
[実施例12]
Ar雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)と、プロピオン酸エチル(EP)とを、2:5:2:3の体積比で、有機溶剤(混合溶剤EC+ EMC + DMC + EPと略し)を調製した。さらに、混合溶剤EC+ EMC + DMC + EP :2つの中心を有するビピリジルイオン液体を質量比70:1で、2つの中心を有するビピリジルイオン液体(本実施例ではモル比が1:1の2つの中心を有するビピリジルビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドと2つの中心を有するビピリジルビス(フルオロスルホニル)イミド)を添加し、40℃に加熱して、均一な有機相になるように撹拌した。最後、リチウム塩のモル濃度が1.1mol/L(有機相の体積であるVEC+ EMC + DMC + EP+2つの中心を有するビピリジルイオン液体に基づいてリチウム塩の量を算出)になるように、所定量のリチウム塩(本実施例ではモル比が1:1のLiPF6とLiTFSI)を添加し、さらに、リチウム塩が完全に溶解するまでに撹拌し、目的の有機電解液を得た。
[実施例13]
N2雰囲気下で、エチレンカーボネート(EC)と、エチルメチルカーボネート(EMC)と、ジメチルカーボネート(DMC)と、プロピオン酸エチル(EP)とを、2:5:2:3の体積比で、有機溶剤(混合溶剤EC+ EMC + DMC + EPと略し)を調製した。さらに、混合溶剤EC+ EMC + DMC + EP :2つの中心を有するビピリジルイオン液体を質量比100:1で、2つの中心を有するビピリジルビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを添加し、40℃に加熱して、均一な有機相になるように撹拌した。最後、リチウム塩のモル濃度が1.2mol/L(有機相の体積であるVEC+ EMC + DMC + EP+2つの中心を有するビピリジルイオン液体に基づいてリチウム塩の量を算出)になるように、所定量のリチウム塩(本実施例ではLiTFSI)を添加し、さらに、リチウム塩が完全に溶解するまでに撹拌し、目的の有機電解液を得た。
Claims (10)
- 下記の構造式を有することを特徴とする、2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体。
- [ステップ1]保護雰囲気下で、ビピリジンとハロゲン化アルキルとをモル比1:2〜1:2.5で混合した後、60℃〜80℃に加熱し、撹拌して反応させることによりジアルキルビピリジルハライドを得、ここで、前記ハロゲン化アルキルはメトキシエトキシクロロメタン又はメトキシエトキシブロモメタンであるステップと、
[ステップ2]ステップ1で調製したジアルキルビピリジルハライドと、一般式がM+Y−の塩とをモル比1:2で混合した後、脱イオン水に添加し、撹拌してイオン交換反応を行い、下記の構造式で示す2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体を得るステップとを含むことを特徴とする、2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体の調製方法。
- ステップ1では、前記ビピリジンと前記ハロゲン化アルキルとを撹拌して反応させる時間は、24時間〜72時間であり、反応液を冷却した後、酢酸エチルで洗浄し、洗浄後に得られた生成物を真空乾燥させ、精製のジアルキルビピリジルハライドを得ることを特徴とする、請求項2に記載の2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体の調製方法。
- ステップ1では、前記保護ガス雰囲気は、窒素ガス雰囲気又はアルゴンガス雰囲気であることを特徴とする、請求項2に記載の2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体の調製方法。
- ステップ2では、前記イオン交換反応において、温度が室温であり、反応時間が8時間〜24時間であることを特徴とする、請求項2に記載の2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体の調製方法。
- ステップ2は、前記2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体を分離して精製するステップをさらに含み、前記分離精製ステップにおいて、ジアルキルビピリジルハライドと、一般式がM+Y−である塩とを撹拌して反応させた後に得られた混合溶液を、ジクロロメタンで抽出し、得られた水相をAgNO3飽和水溶液で滴定して沈殿が生じなくなるまで、当該抽出を続け、ジクロロメタンの抽出液を蒸発させ濃縮した後、真空乾燥して、精製の2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体を得ることを特徴とする、請求項2に記載の2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体の調製方法。
- 下記の構造式で示す2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体と、有機溶剤と、リチウム塩とを含むことを特徴とする、有機電解液。
- 前記リチウム塩は、テトラフルオロほう酸リチウム、ヘキサフルオロリン酸リチウム、リチウム・ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド及びリチウム・ビス(フルオロメタンスルホニル)イミドからなる群から任意に選択される少なくとも1つであることを特徴とする、請求項7に記載の有機電解液。
- 前記有機溶剤は、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジメチルカーボネート及びプロピオン酸エチルから任意に選択される少なくとも1つであることを特徴とする、請求項7に記載の有機電解液。
- [ステップ1]保護雰囲気下で、ビピリジンとハロゲン化アルキルとをモル比1:2〜1:2.5で混合した後、60℃〜80℃に加熱し、撹拌して反応させることによりジアルキルビピリジルハライドを得、ここで、前記ハロゲン化アルキルはメトキシエトキシクロロメタン又はメトキシエトキシブロモメタンであるステップと、
[ステップ2]ステップ1で調製したジアルキルビピリジルハライドと、一般式がM+Y−の塩とをモル比1:2で混合した後、脱イオン水に添加し、撹拌してイオン交換反応を行い、下記の構造式で示す2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体を得るステップと、
[ステップ3]有機溶剤を提供し、前記有機溶剤に、前記2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体を添加して均一になるように撹拌し、前記有機溶剤と前記2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体との質量比は1:100〜100:1であるステップと、
[ステップ4]前記有機溶剤及び前記2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体とから形成された混合液に対して、リチウム塩を添加し、さらに撹拌して溶解させることにより前記有機電解液を得、前記有機電解液における前記リチウム塩の濃度は0.3mol/L〜1.2mol/Lであるステップとを含むことを特徴とする、有機電解液の調製方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/CN2011/079118 WO2013029237A1 (zh) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 双中心联吡啶阳离子类离子液体及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014525419A JP2014525419A (ja) | 2014-09-29 |
JP5796128B2 true JP5796128B2 (ja) | 2015-10-21 |
Family
ID=47755196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014527454A Active JP5796128B2 (ja) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | 2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体、その調製方法及び使用 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9196424B2 (ja) |
EP (1) | EP2752409B1 (ja) |
JP (1) | JP5796128B2 (ja) |
CN (1) | CN103732587B (ja) |
WO (1) | WO2013029237A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109012043A (zh) * | 2018-09-19 | 2018-12-18 | 河南师范大学 | 一种双功能螯合型离子液体吸收二氧化硫气体的方法 |
CN110204473B (zh) * | 2019-05-22 | 2023-03-10 | 常州乾艺智能制造科技有限公司 | 一种用于锂电池的双中心阳离子液体及其制备方法 |
CN114105907A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-01 | 河北工业大学 | 一种吡咯烷类离子液体及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE793156A (fr) * | 1971-12-23 | 1973-06-21 | Philips Nv | Cellule reproductrice d'images |
DE2811803A1 (de) * | 1978-03-15 | 1979-09-27 | Schering Ag | Verfahren zur herstellung von 4.4'-bipyridyl und dessen alkylderivaten |
JPS54143783A (en) * | 1978-04-28 | 1979-11-09 | Canon Inc | Image display device |
JPS62175463A (ja) * | 1986-01-29 | 1987-08-01 | Nippon Mining Co Ltd | 新規ジピリジニウム塩誘導体 |
DE10026565A1 (de) * | 2000-05-30 | 2001-12-06 | Merck Patent Gmbh | Ionische Flüssigkeiten |
JP4583582B2 (ja) * | 2000-11-08 | 2010-11-17 | 株式会社クラレ | 電気二重層キャパシタ |
EP1498409A1 (en) | 2002-04-24 | 2005-01-19 | Nisshinbo Industries, Inc. | Ionic liquid, method of dehydration, electric double layer capacitor, and secondary battery |
JP2003321425A (ja) * | 2002-05-02 | 2003-11-11 | Daikin Ind Ltd | フッ素化合物の製造方法、及びフッ素化剤前駆体の回収又は再生方法 |
CN101293900A (zh) * | 2002-06-21 | 2008-10-29 | 洛斯阿拉莫斯国家安全股份有限公司 | 含有离子液体的电光装置、电光汽车镜及其所用的电解液 |
JP2004029433A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Nippon Oil Corp | エレクトロクロミック素子 |
CA2597882C (en) * | 2005-01-12 | 2010-09-14 | Otsuka Chemical Co., Ltd. | Quaternary ammonium salt, electrolyte, electrolyte solution and electrochemical device |
JP4499594B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2010-07-07 | 第一工業製薬株式会社 | 超高純度イオン性液体 |
CN100423356C (zh) * | 2006-04-20 | 2008-10-01 | 武汉大学 | 锂-硫电池电解液及其可充锂-硫电池 |
-
2011
- 2011-08-30 JP JP2014527454A patent/JP5796128B2/ja active Active
- 2011-08-30 WO PCT/CN2011/079118 patent/WO2013029237A1/zh active Application Filing
- 2011-08-30 EP EP11871780.0A patent/EP2752409B1/en active Active
- 2011-08-30 CN CN201180072278.4A patent/CN103732587B/zh active Active
- 2011-08-30 US US14/234,384 patent/US9196424B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2752409A4 (en) | 2015-04-29 |
CN103732587A (zh) | 2014-04-16 |
EP2752409B1 (en) | 2017-01-11 |
EP2752409A1 (en) | 2014-07-09 |
CN103732587B (zh) | 2015-09-16 |
US9196424B2 (en) | 2015-11-24 |
US20140166921A1 (en) | 2014-06-19 |
WO2013029237A1 (zh) | 2013-03-07 |
JP2014525419A (ja) | 2014-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5667328B2 (ja) | 2つの中心を有するビス第四級アンモニウム塩のイオン液体、その調製方法及び使用 | |
US10316006B2 (en) | Heterocyclic ionic liquids | |
JP5990262B2 (ja) | ヒドリド−トリシアノ−ボラートアニオンを含む化合物 | |
CN102993119A (zh) | 含咪唑离子液体及其制备方法、电解液及其应用 | |
CN103553948A (zh) | 含酯基官能团的离子液体及其制备方法和应用 | |
JP5796128B2 (ja) | 2つの中心を有するビピリジルカチオン系イオン液体、その調製方法及び使用 | |
TW527357B (en) | Lithium salts, process for preparing them, nonaqueous electrolyte and electrochemical cell | |
CN102952097B (zh) | 双中心哌嗪离子液体及其制备方法和应用 | |
CN102952099A (zh) | 吡咯类离子液体及其制备方法和应用 | |
CN103896828B (zh) | 双中心联吡啶类离子液体及其制备方法与电解液及锂离子电池 | |
CN111137870B (zh) | 一种二氟磷酸锂、其制备方法及锂离子电池电解液 | |
CN102993118A (zh) | 含哌啶离子液体及其制备方法、电解液及其应用 | |
CN102952058B (zh) | 马来酰亚胺类离子液体及其制备方法和应用 | |
CN113540563B (zh) | 一种添加剂以及锂电池电解液的改性方法 | |
CN110204473B (zh) | 一种用于锂电池的双中心阳离子液体及其制备方法 | |
JP3715436B2 (ja) | 塩、電解液及びそれを用いた電気化学デバイス | |
CN102952092B (zh) | 唑烷类离子液体及其制备方法和应用 | |
CN102952116B (zh) | 双中心烟碱离子液体及其制备方法和应用 | |
CN103130783B (zh) | 含碳酸酯基团的四氢噻吩类离子液体及其制备方法和应用 | |
CN102952098B (zh) | 吡嗪类离子液体及其制备方法和应用 | |
CN102956917A (zh) | 三氮唑离子液体及其制备方法和应用 | |
CN103130779B (zh) | 含碳酸酯基团的马来酰亚胺类离子液体及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150401 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150728 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150817 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5796128 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |