JP7174122B2 - シラン官能化イオン液体 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年12月14日に出願された米国仮特許出願第62/266761号、2015年12月14日に出願された米国仮特許出願第62/266767号、および2015年12月14日に出願された米国仮特許出願第62/266773号の出願日における利益を主張し、それら全体は引用より本明細書に組み込まれる。
2.反応が進行するとともに、遊離するHClが除去され塩化カリウム(2.1g)および炭酸水素カリウム(2.8g)が形成されるため、炭酸カリウムは徐々に消費された。
3.DCM(30mL)を添加し、その固体5.2gを真空濾過で採取した。溶媒を回転蒸発によって取り除いた。収量:粗製の薄い色の油(4.3g)(98%)。
4.H+NMRによる特性評価:(CDCl3)δppm2.53(m、4H)、2.07(s、2H)、1.82(m、4H)、0.12(s、9H).
1.磁気撹拌子、水冷コンデンサ、N2注入口、および熱電対を備えた250mLの三口フラスコに、N-メチルトリメチルシリルピロリジン(NB2-107)およびアセトニトリルを添加した。
2.RTで撹拌している間、ヨウ化メチルをその混合物に徐々に添加し、発熱の形跡に関して内部温度をモニタリングした。温度は33℃以下で維持した。
3.その混合物は徐々に淡黄色の溶液になった。全反応時間は約2時間だった。黄色の固体になるまで溶媒を回転蒸発によって取り除いた。収量:淡黄色固体4.5g(55%)
1.磁気撹拌子を備えた100mLのキャップ付きボトルに、2つの別個の溶液として、ステップ1からのヨウ化物、およびリチウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミドを添加し、20mL脱イオン水に溶解する。その溶液は化合し、濁った沈殿物がすぐに形成され、その後に、淡黄色の油がフラスコの底部に沈殿する。その混合物をRTで1時間撹拌する。
2.水層を注ぎ出して、DCM(20mL)を添加し、全混合物を分液漏斗へと注ぐ。有機層を脱イオン水(2x20mL)で洗浄し、分離し、MgSO4で乾燥させ、溶媒を回転蒸発により取り除き、高真空下の真空オーブン(5mbar、60℃)を用いポンプで吸い出す。収量:薄い色の油(6.0g)(88%)。
3.H+NMRによる特性評価:(CDCl3)δppm3.58-3.51(m、4H)、3.09(d、5H)、2.29-2.26(m、4H)、0.28(s、9H).
Claims (5)
- 電気エネルギー貯蔵デバイスのための電解質であって、該電解質は、
非プロトン性の有機溶媒と、
金属の塩と、
添加剤と、
イオン化合物のアニオンおよびイオン化合物のカチオンを含むイオン化合物と、
を含み、
ここでイオン化合物のカチオンは、シラン官能基を含む官能基、および以下の式で表される化学式(II)のイオン化合物のカチオンに結合している第2の官能基に結合しており、
R1、R2、R3は、各々独立してメチル基、またはC2-C8アルキル基、アルケニル基、アリール基もしくはアルキニル基であり、
Lは、メチレン基、またはC2-C8アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、エステル基、カルボニレン基、フェニレン基、もしくはアリレン基であるリンカーであって、リンカーの-C-を置き換えるP、ハロゲン化物、Si、B、S、OまたはN原子に対する結合を随意に含むが、化学式(II)のシラン官能基に対する直接的なOの結合を除く、リンカーであり、
そしてイオン化合物のアニオンは、ハロゲン化物、硝酸塩、リン酸塩、イミド、ホウ酸塩、もしくはホスファジンを含み、
前記イオン化合物のアニオンがTFSI-であり、前記イオン化合物のカチオンがメチルピロリジニウムである
ことを特徴とする電解質。 - 非プロトン性の有機溶媒は、開鎖もしくは環状のカーボネート、カルボン酸エステル、亜硝酸エステル、エーテル、スルホン、ケトン、ラクトン、ジオキソラン、グライム、クラウンエーテル、またはそれらの混合物を含む、請求項1に記載の電解質の調合物。
- 金属の塩は、アルカリ金属カチオンの塩、またはアルミニウムもしくはマグネシウムを含む、請求項1に記載の電解質の調合物。
- アルカリ金属カチオンの塩はリチウムを含む、請求項3に記載の電解質の調合物。
- 添加剤は、(1)硫黄含有化合物、(2)リン含有化合物、(3)ホウ素含有化合物、(4)ケイ素含有化合物、(5)不飽和の炭素-炭素結合を含む化合物、(6)カルボン酸無水物、または(7)それらの混合物、を含む請求項1に記載の電解質の調合物。
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CN110534805A (zh) * | 2019-08-01 | 2019-12-03 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 一种锂离子电池电解液及包含该电解液的锂离子电池 |
CN114503333A (zh) * | 2020-03-27 | 2022-05-13 | 株式会社Lg新能源 | 锂硫电池用电解质和包含其的锂硫电池 |
US11949069B2 (en) * | 2020-10-02 | 2024-04-02 | NOHMs Technologies, Inc. | Lithium ion battery electrolyte additive |
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WO2023190499A1 (ja) * | 2022-03-29 | 2023-10-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | キャパシタおよびその製造方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002208433A (ja) | 2000-10-23 | 2002-07-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電解質組成物および非水二次電池 |
JP2002222740A (ja) | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Tomiyama Pure Chemical Industries Ltd | キャパシタ用非水電解液 |
JP2002260729A (ja) | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Tokuyama Corp | 非水電解液用電解質 |
JP2009286699A (ja) | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Kri Inc | 有機及び無機の重合性官能基を有するイオン液体およびその高分子イオン性化合物 |
JP2010209299A (ja) | 2009-03-12 | 2010-09-24 | Nippon Chem Ind Co Ltd | ホスホニウム基含有ゲル状ナノコンポジット、その製造方法及びイオン伝導体 |
CN102372732A (zh) | 2010-08-27 | 2012-03-14 | 中国科学院广州能源研究所 | 有机硅醚室温离子液体电解质材料及其在电化学储能器件中的应用 |
JP2015514717A (ja) | 2012-04-05 | 2015-05-21 | ハイドロ−ケベック | シリルオキシ基を有するイオン化合物 |
US20150207176A1 (en) | 2014-01-23 | 2015-07-23 | NOHMs Technologies, Inc. | Functionalized ionic liquid combinations |
US20150288031A1 (en) | 2010-09-30 | 2015-10-08 | Uchicago Argonne, Llc | Functionalized ionic liquid electrolytes for lithium ion batteries |
US20150333374A1 (en) | 2014-05-15 | 2015-11-19 | NOHMs Technologies, Inc. | Ionic liquids for solvating cyclic carbonates |
Family Cites Families (7)
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---|---|---|---|---|
JP4392773B2 (ja) * | 2000-03-16 | 2010-01-06 | 富士フイルム株式会社 | 光電変換素子及び光電気化学電池 |
DE10027626A1 (de) * | 2000-06-07 | 2001-12-13 | Merck Patent Gmbh | Silanverbindungen als Additive in Elektrolyten für elektrochemischen Zellen |
JP2007088359A (ja) * | 2005-09-26 | 2007-04-05 | Japan Carlit Co Ltd:The | 電気化学デバイス用電解液及び該電解液を用いた電気化学デバイス |
DE102008021271A1 (de) | 2008-04-29 | 2010-01-28 | Merck Patent Gmbh | Reaktive ionische Flüssigkeiten |
US7679884B2 (en) * | 2008-07-29 | 2010-03-16 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Organosilicon phosphorus-based electrolytes |
CN102723528B (zh) * | 2012-06-06 | 2016-01-20 | 广州中科立新材料科技有限公司 | 两性离子液体电解质材料及其制备与在锂电池电解液中的应用 |
WO2015065539A2 (en) * | 2013-06-21 | 2015-05-07 | The Regents Of The University Of California | A long-life, high rate lithium/sulfur cell utilizing a holistic approach to enhancing cell performance |
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Patent Citations (10)
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---|---|---|---|---|
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JP2002222740A (ja) | 2001-01-25 | 2002-08-09 | Tomiyama Pure Chemical Industries Ltd | キャパシタ用非水電解液 |
JP2002260729A (ja) | 2001-03-02 | 2002-09-13 | Tokuyama Corp | 非水電解液用電解質 |
JP2009286699A (ja) | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Kri Inc | 有機及び無機の重合性官能基を有するイオン液体およびその高分子イオン性化合物 |
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