JPH10279554A - 改良された導電性及び安定性を備えた新規なイオン的導電性物質 - Google Patents
改良された導電性及び安定性を備えた新規なイオン的導電性物質Info
- Publication number
- JPH10279554A JPH10279554A JP10027299A JP2729998A JPH10279554A JP H10279554 A JPH10279554 A JP H10279554A JP 10027299 A JP10027299 A JP 10027299A JP 2729998 A JP2729998 A JP 2729998A JP H10279554 A JPH10279554 A JP H10279554A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfamide
- composition according
- solvent
- electrolyte
- methyl
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C307/00—Amides of sulfuric acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfate groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
- C07C307/04—Diamides of sulfuric acids
- C07C307/06—Diamides of sulfuric acids having nitrogen atoms of the sulfamide groups bound to acyclic carbon atoms
-
- 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
- H01M10/0565—Polymeric materials, e.g. gel-type or solid-type
-
- 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
- H01M10/0568—Liquid materials characterised by the solutes
-
- 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
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【解決手段】一般式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4（式中、
１〜３個のＲ置換基はメチル基であり、残りはエチル基
であるか、又は１個のＲがメトキシエチル基であり、残
りのＲがメチルもしくはエチル基である）をもつスルフ
ァミド又はその混合物。 【効果】本化合物は優れた導電性をもつ電解質組成物及
び非プロトン性溶媒として有用である。これらの化合物
を含む電解質はリチウム電池、超容量型デバイス、電気
化学デバイスにおいて又は溶媒の成分として極めて有用
である。
１〜３個のＲ置換基はメチル基であり、残りはエチル基
であるか、又は１個のＲがメトキシエチル基であり、残
りのＲがメチルもしくはエチル基である）をもつスルフ
ァミド又はその混合物。 【効果】本化合物は優れた導電性をもつ電解質組成物及
び非プロトン性溶媒として有用である。これらの化合物
を含む電解質はリチウム電池、超容量型デバイス、電気
化学デバイスにおいて又は溶媒の成分として極めて有用
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は改良された導電性と
安定性をもつイオン導電材料に関する。より詳細には、
本発明は式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4（式中、Ｒ1、
Ｒ2、Ｒ3及びＲ4はメチル基であり、残りの基はエチル
基であるか、又はＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4の１個がメトキ
シエチル基であり、残りの基がメチルもしくはエチル基
である）のスルファミド誘導体に関し、該誘導体は有機
反応及び／又は合成用媒体として使用可能な非プロトン
性溶媒として、あるいは上記式のスルファミドに溶質と
して塩を加える場合にはイオン導電材料として、あるい
は上記式のスルファミドと塩を固体又は液体ポリマーに
加える場合にはリチウム型電池や所謂ロッキングチェア
又はリチウムイオン電池等の電気化学用途に有用な固体
又はゲルポリマー電解質として使用される。
安定性をもつイオン導電材料に関する。より詳細には、
本発明は式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4（式中、Ｒ1、
Ｒ2、Ｒ3及びＲ4はメチル基であり、残りの基はエチル
基であるか、又はＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4の１個がメトキ
シエチル基であり、残りの基がメチルもしくはエチル基
である）のスルファミド誘導体に関し、該誘導体は有機
反応及び／又は合成用媒体として使用可能な非プロトン
性溶媒として、あるいは上記式のスルファミドに溶質と
して塩を加える場合にはイオン導電材料として、あるい
は上記式のスルファミドと塩を固体又は液体ポリマーに
加える場合にはリチウム型電池や所謂ロッキングチェア
又はリチウムイオン電池等の電気化学用途に有用な固体
又はゲルポリマー電解質として使用される。
【０００２】
式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及び
Ｒ4はアルキル基を表す）のスルファミドとその誘導体
は多数の化学的及び生物学的用途で使用されている。Ｒ
ｉｃｈｅｙら（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．５２，Ｎｏ．４（１９
８７）４７９−４８３頁）は、溶媒として使用した場合
にこのような化合物が極性有機金属化合物や他の強塩基
性及び求核性試薬に対して特に安定であると報告してい
る。Ｒｉｃｈｅｙらによると、有機マグネシウム化合物
はＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が全てエチル基であるテトラエ
チルスルファミド（ＴＥＳと称する）中で無限に安定性
であり、ＴＥＳ中のブチルリチウムの半減期は１５分を
越えるが、他の溶媒中の半減期は５分未満であることが
判明した。
Ｒ4はアルキル基を表す）のスルファミドとその誘導体
は多数の化学的及び生物学的用途で使用されている。Ｒ
ｉｃｈｅｙら（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ
Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．５２，Ｎｏ．４（１９
８７）４７９−４８３頁）は、溶媒として使用した場合
にこのような化合物が極性有機金属化合物や他の強塩基
性及び求核性試薬に対して特に安定であると報告してい
る。Ｒｉｃｈｅｙらによると、有機マグネシウム化合物
はＲ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4が全てエチル基であるテトラエ
チルスルファミド（ＴＥＳと称する）中で無限に安定性
であり、ＴＥＳ中のブチルリチウムの半減期は１５分を
越えるが、他の溶媒中の半減期は５分未満であることが
判明した。
【０００３】スルファミドは農薬分野（米国特許第５，
５９６，０１７号）や生物学的用途でも使用されてい
る。米国特許第５，５０６，３５５号にはスルファミド
化合物の製造方法が記載されている。米国特許第３，８
７９，５２８号、５，５３９，１０２号及び３，９２
３，８８６号はこれらの用途のスルファミド化合物の製
造経路及び方法を記載している。
５９６，０１７号）や生物学的用途でも使用されてい
る。米国特許第５，５０６，３５５号にはスルファミド
化合物の製造方法が記載されている。米国特許第３，８
７９，５２８号、５，５３９，１０２号及び３，９２
３，８８６号はこれらの用途のスルファミド化合物の製
造経路及び方法を記載している。
【０００４】スルファミドはポリマーの耐燃性を増加で
きることも周知である。米国特許第３，８８８，８１９
号及び３，９１５，９３１号はこの特定用途のスルファ
ミド組成物とその製法を記載している。
きることも周知である。米国特許第３，８８８，８１９
号及び３，９１５，９３１号はこの特定用途のスルファ
ミド組成物とその製法を記載している。
【０００５】ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）とスルフ
ァミド型塩をベースとするプロトン空孔導電ポリマーも
新規塩基性プロトン導電ポリマーとしてＢｅｒｍｕｄｅ
ｚらの文献（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔ
ａ，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．９，（１９９２）１６０３−
１６０９頁）に報告されている。スルファミド型塩の存
在はこのプロトン導電ポリマー概念の主眼である。
ァミド型塩をベースとするプロトン空孔導電ポリマーも
新規塩基性プロトン導電ポリマーとしてＢｅｒｍｕｄｅ
ｚらの文献（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔ
ａ，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．９，（１９９２）１６０３−
１６０９頁）に報告されている。スルファミド型塩の存
在はこのプロトン導電ポリマー概念の主眼である。
【０００６】リチウム電池の分野では、スルホンアミド
末端基で修飾されたＰＥＯポリマーの電池性能はＰＥＯ
系単独よりも良好な導電性を提供する。例えば、ＰＥＯ
1000−（ＮＫＳＯ2Ｍｅ）2等のアルキルスルホンアミド
末端基をもつＰＥＯはＰＥＯ1000よりもイオン導電性が
高いことがＩｔｏら（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎ
ｉｃｓ，８６−８８，（１９９６），３２５−３２８
頁）により報告されている。同著者らは導電性が高いの
は末端スルホンアミドの解離定数が高いためであると説
明している。
末端基で修飾されたＰＥＯポリマーの電池性能はＰＥＯ
系単独よりも良好な導電性を提供する。例えば、ＰＥＯ
1000−（ＮＫＳＯ2Ｍｅ）2等のアルキルスルホンアミド
末端基をもつＰＥＯはＰＥＯ1000よりもイオン導電性が
高いことがＩｔｏら（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎ
ｉｃｓ，８６−８８，（１９９６），３２５−３２８
頁）により報告されている。同著者らは導電性が高いの
は末端スルホンアミドの解離定数が高いためであると説
明している。
【０００７】高い誘電定数及び溶媒和能（十分高いドナ
ー数（ＤＮ）及びアクセプター数（ＡＮ））と低い粘度
をもつ新規溶媒を見いだすことは、周囲温度で作動する
高エネルギーリチウム電池の開発に最も重要である。例
えば米国特許第４，１２９，６９１号に例示されている
ような総電池性能を改善することを目的とした溶媒混合
物も有用である。これらの溶媒は液体リチウム電池やポ
リマー網状構造を含むゲル電解質で使用することができ
る（米国特許第４，７９２，５０４号及び５，５０１，
９２０号参照）。
ー数（ＤＮ）及びアクセプター数（ＡＮ））と低い粘度
をもつ新規溶媒を見いだすことは、周囲温度で作動する
高エネルギーリチウム電池の開発に最も重要である。例
えば米国特許第４，１２９，６９１号に例示されている
ような総電池性能を改善することを目的とした溶媒混合
物も有用である。これらの溶媒は液体リチウム電池やポ
リマー網状構造を含むゲル電解質で使用することができ
る（米国特許第４，７９２，５０４号及び５，５０１，
９２０号参照）。
【０００８】米国特許第４，８５１，３０７号及び５，
０６３，１２４号は、一般式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は各々独立してＣ（１−
１０）アルキル基又はＣ（１−１０）オキサアルキル基
である）のスルファミド誘導体である溶媒に塩を溶解す
るか又は可変量のこの溶媒中で溶媒和基をもつポリマー
と塩を混合してなる新規イオン導電材料を記載してい
る。この群の代表例はＲ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝エチル（Ｔ
ＥＳと略称する）であり、この化合物を以下の記載では
参考分子とみなす。
０６３，１２４号は、一般式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は各々独立してＣ（１−
１０）アルキル基又はＣ（１−１０）オキサアルキル基
である）のスルファミド誘導体である溶媒に塩を溶解す
るか又は可変量のこの溶媒中で溶媒和基をもつポリマー
と塩を混合してなる新規イオン導電材料を記載してい
る。この群の代表例はＲ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝Ｒ4＝エチル（Ｔ
ＥＳと略称する）であり、この化合物を以下の記載では
参考分子とみなす。
【０００９】しかし、米国特許第４，８５１，３０７号
又は５，０６３，１２４号は特定のＲ基を選択する特定
の化学的又は電気化学的性質又は利点を報告又は請求し
ておらず、２個の窒素原子上のこれらの基の相対位置に
ついても記載していない。
又は５，０６３，１２４号は特定のＲ基を選択する特定
の化学的又は電気化学的性質又は利点を報告又は請求し
ておらず、２個の窒素原子上のこれらの基の相対位置に
ついても記載していない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、リチ
ウム電池及び他の有機化学一般分野等の種々の用途で有
用となるように、種々のＲi基をもち、種々の化学的性
質をもつ新規スルファミド系を提供することである。
ウム電池及び他の有機化学一般分野等の種々の用途で有
用となるように、種々のＲi基をもち、種々の化学的性
質をもつ新規スルファミド系を提供することである。
【００１１】本発明の別の目的は、有機反応及び／又は
合成用非プロトン性溶媒として使用可能なスルファミド
系を提供することである。
合成用非プロトン性溶媒として使用可能なスルファミド
系を提供することである。
【００１２】本発明の別の目的は、イオン導電材料、固
体もしくはゲルポリマー電解質又は固体及び液体電解質
の製造に使用可能なスルファミド誘導体を提供するため
の本発明の誘導体を提供することである。
体もしくはゲルポリマー電解質又は固体及び液体電解質
の製造に使用可能なスルファミド誘導体を提供するため
の本発明の誘導体を提供することである。
【００１３】本発明の別の目的は、化学及び電気化学反
応用溶媒としての用途に特に有利な化学的及び電気化学
的性質をもつスルファミド組成物を提供することであ
る。
応用溶媒としての用途に特に有利な化学的及び電気化学
的性質をもつスルファミド組成物を提供することであ
る。
【００１４】本発明の別の目的は、化学及び電気化学反
応用溶媒、特に液体及び／又は固体及び／又はゲルリチ
ウム電池又はロッキングチェア電池に用いるのに特に有
利な性質をもつスルファミドを提供することである。
応用溶媒、特に液体及び／又は固体及び／又はゲルリチ
ウム電池又はロッキングチェア電池に用いるのに特に有
利な性質をもつスルファミドを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】 本発明は一般式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4（式中、１〜
３個のＲ置換基はメチル基であり、残りはエチル基であ
るか、又は１個のＲがメトキシエチル基であり、残りの
Ｒがメチルもしくはエチル基である）をもつ電解質組成
物又は非プロトン性溶媒用スルファミド又は混合物に関
する。
３個のＲ置換基はメチル基であり、残りはエチル基であ
るか、又は１個のＲがメトキシエチル基であり、残りの
Ｒがメチルもしくはエチル基である）をもつ電解質組成
物又は非プロトン性溶媒用スルファミド又は混合物に関
する。
【００１６】Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝メチルであり、Ｒ4＝エチ
ルであるとき、スルファミドは５７の誘電定数と−３３
℃の融点をもつ。
ルであるとき、スルファミドは５７の誘電定数と−３３
℃の融点をもつ。
【００１７】Ｒ1＝Ｒ2＝メチルであり、Ｒ3＝Ｒ4＝エチ
ルであるとき、スルファミドは４０．５の誘電定数と−
２４℃の融点と−１２２℃のガラス転移温度をもつ。
ルであるとき、スルファミドは４０．５の誘電定数と−
２４℃の融点と−１２２℃のガラス転移温度をもつ。
【００１８】Ｒ1＝Ｒ3＝メチルであり、Ｒ2＝Ｒ4＝エチ
ルであるとき、スルファミドは４４の誘電定数と−５６
℃の融点と−１３０℃のガラス転移温度をもつ。
ルであるとき、スルファミドは４４の誘電定数と−５６
℃の融点と−１３０℃のガラス転移温度をもつ。
【００１９】Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝メチルであり、Ｒ4＝メト
キシエチルであるとき、スルファミドは４１．７の誘電
定数と−１１０℃のガラス転移温度をもつ。
キシエチルであるとき、スルファミドは４１．７の誘電
定数と−１１０℃のガラス転移温度をもつ。
【００２０】Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝エチルであり、Ｒ4＝メト
キシエチルであるとき、スルファミドは２９の誘電定数
と−１１８℃のガラス転移温度と０〜５Ｖ ｖｓ．リチ
ウムの安定性窓（ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｉｎｄｏｗ）
をもつ。
キシエチルであるとき、スルファミドは２９の誘電定数
と−１１８℃のガラス転移温度と０〜５Ｖ ｖｓ．リチ
ウムの安定性窓（ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｉｎｄｏｗ）
をもつ。
【００２１】本発明は少なくとも１種の上記スルファミ
ド組成物と該組成物に溶解した少なくとも１種の解離性
塩を含む電解質組成物にも関する。スルファミドは補助
溶媒との混合物でもよく、塩はリチウム塩であり得る。
ド組成物と該組成物に溶解した少なくとも１種の解離性
塩を含む電解質組成物にも関する。スルファミドは補助
溶媒との混合物でもよく、塩はリチウム塩であり得る。
【００２２】好適態様によると、リチウム塩はＬｉＢＦ
4、ＬｉＰＦ6、Ｌｉ（ＲFＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（ＲFＳ
Ｏ2）3Ｃ（式中、ＲFはフッ素又は炭素原子数１〜４の
フッ化炭素基である）から構成される群から選択され
る。
4、ＬｉＰＦ6、Ｌｉ（ＲFＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（ＲFＳ
Ｏ2）3Ｃ（式中、ＲFはフッ素又は炭素原子数１〜４の
フッ化炭素基である）から構成される群から選択され
る。
【００２３】補助溶媒はエチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコールのジメチルエー
テル類及び／又はエチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、γ−ブチロラクトンから構成される群から選択す
ることができる。
ングリコール、トリエチレングリコールのジメチルエー
テル類及び／又はエチレンカーボネート、プロピレンカ
ーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、γ−ブチロラクトンから構成される群から選択す
ることができる。
【００２４】電解質組成物において、スルファミドは少
なくとも７０％のエチレンオキシド単位を含むポリエー
テル類、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（アクリ
ロニトル）、及び少なくとも７０％のフッ化ビニリデン
単位を含むコポリマー等の非プロトン性ポリマーとの混
合物でもよい。
なくとも７０％のエチレンオキシド単位を含むポリエー
テル類、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（アクリ
ロニトル）、及び少なくとも７０％のフッ化ビニリデン
単位を含むコポリマー等の非プロトン性ポリマーとの混
合物でもよい。
【００２５】スルファミドとポリマーの比は好ましくは
２０％以下であり、スルファミドは可塑剤として作用す
る。
２０％以下であり、スルファミドは可塑剤として作用す
る。
【００２６】溶媒とポリマーの比は５０％以上であり、
得られる混合物はゲルを構成する。
得られる混合物はゲルを構成する。
【００２７】本発明は更に、電解質が上記電解質組成物
を単独成分又は複合電極の成分として含むリチウム電池
にも関する。この電池において負極は金属リチウム、リ
チウム合金、炭素挿入化合物又は低電圧挿入酸化物もし
くは窒化物を含むものを利用でき、正極は酸化バナジウ
ム、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、リン
酸鉄、ピロリン酸鉄、リン酸鉄マンガン又はピロリン酸
鉄マンガンから誘導される高電圧挿入電極を含むものを
利用できる。正極は高表面積炭素等の導電性添加剤と混
合したポリジスルフィド又は硫黄を含むものでもよい。
を単独成分又は複合電極の成分として含むリチウム電池
にも関する。この電池において負極は金属リチウム、リ
チウム合金、炭素挿入化合物又は低電圧挿入酸化物もし
くは窒化物を含むものを利用でき、正極は酸化バナジウ
ム、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ニッケル、リン
酸鉄、ピロリン酸鉄、リン酸鉄マンガン又はピロリン酸
鉄マンガンから誘導される高電圧挿入電極を含むものを
利用できる。正極は高表面積炭素等の導電性添加剤と混
合したポリジスルフィド又は硫黄を含むものでもよい。
【００２８】本発明は更に、電解質が上記組成物を含
み、電極が高表面積炭素を含み得る超容量型デバイスに
も関する。
み、電極が高表面積炭素を含み得る超容量型デバイスに
も関する。
【００２９】本発明は更に、電解質が上記組成物を含
み、電極の１個が三酸化タングステンの薄膜であり得る
電気化学デバイスにも関する。
み、電極の１個が三酸化タングステンの薄膜であり得る
電気化学デバイスにも関する。
【００３０】本発明は更に、上記スルファミドを単独又
は有機溶媒との混合物として含む媒体用溶媒組成物にも
関する。このような組成物は芳香族炭化水素、ハロカー
ボン類等の補助溶媒を含んでいてもよく、カルバニオン
製造、フリーデル−クラフツ反応、ディールス−アルダ
ー又はミカエリス反応、カチオン又はアニオン重合等の
有機反応用媒体として使用することができる。
は有機溶媒との混合物として含む媒体用溶媒組成物にも
関する。このような組成物は芳香族炭化水素、ハロカー
ボン類等の補助溶媒を含んでいてもよく、カルバニオン
製造、フリーデル−クラフツ反応、ディールス−アルダ
ー又はミカエリス反応、カチオン又はアニオン重合等の
有機反応用媒体として使用することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】当業者には以下の点が公知であ
る。
る。
【００３２】−アルキル基が短いと、通常は配座自由度
の低い分子となり、その結果、融点、粘度又はガラス形
成組成物ではガラス転移温度Ｔgが上昇する。例えば周
知例を挙げると、プロピレンカーボネートは−４０℃未
満でガラスに転移し、エチレンカーボネートは融点Ｔmp
＝３９℃、ジメチルカーボネートはＴmp＝４℃、ジエチ
ルカーボネートはＴmp＝−４３℃、アセトニトリルはＴ
mp＝−４８℃、プロピオニトリルはＴmp＝−９３℃であ
る。また、テトラメチルスルファミド（略称ＴＭＳ）の
融点は７３℃である。
の低い分子となり、その結果、融点、粘度又はガラス形
成組成物ではガラス転移温度Ｔgが上昇する。例えば周
知例を挙げると、プロピレンカーボネートは−４０℃未
満でガラスに転移し、エチレンカーボネートは融点Ｔmp
＝３９℃、ジメチルカーボネートはＴmp＝４℃、ジエチ
ルカーボネートはＴmp＝−４３℃、アセトニトリルはＴ
mp＝−４８℃、プロピオニトリルはＴmp＝−９３℃であ
る。また、テトラメチルスルファミド（略称ＴＭＳ）の
融点は７３℃である。
【００３３】−短いアルキル基、特にメチルは電子放出
性が低く、これらのアルキル鎖から構築される対応する
分子のＧｕｔｍａｎｎの定義［Ｖ．Ｇｕｔｍａｎｎ，Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ ２１，６６１
−６７０，（１９７６）］によるドナー数（ＤＮ）は低
い（即ちアセトニトリルＤＮ＝１４．１、ブチロニトリ
ルＤＮ＝１６．６）。他方、アクセプター数（ＡＮ）は
通常は鎖長の影響をさほど受けない（エタノールＡＮ＝
３７、ｎ−ブタノールＡＮ＝３６．８）。
性が低く、これらのアルキル鎖から構築される対応する
分子のＧｕｔｍａｎｎの定義［Ｖ．Ｇｕｔｍａｎｎ，Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ ２１，６６１
−６７０，（１９７６）］によるドナー数（ＤＮ）は低
い（即ちアセトニトリルＤＮ＝１４．１、ブチロニトリ
ルＤＮ＝１６．６）。他方、アクセプター数（ＡＮ）は
通常は鎖長の影響をさほど受けない（エタノールＡＮ＝
３７、ｎ−ブタノールＡＮ＝３６．８）。
【００３４】−エーテル基の酸化安定性は３．８Ｖ ｖ
ｓ．リチウム参照電極を越えない。
ｓ．リチウム参照電極を越えない。
【００３５】−双極子は電荷が高く及び／又は分子の外
側部分に近接しており、反応体に暴露され易いので、誘
電定数が増加すると、通常は反応性も増加する。
側部分に近接しており、反応体に暴露され易いので、誘
電定数が増加すると、通常は反応性も増加する。
【００３６】エチル基が順次メチル基に置換してＴＥＳ
からＴＭＳに移行するにつれ、性質は漸次変化すると予
想できる。驚くべきことに、これらの化合物及びメトキ
シエチル置換基にエーテル結合を含む化合物では優れた
挙動が観察された。このような性質は当業者に予測又は
予想されなかったものであり、従って、本発明の新規性
を明白に裏付ける。
からＴＭＳに移行するにつれ、性質は漸次変化すると予
想できる。驚くべきことに、これらの化合物及びメトキ
シエチル置換基にエーテル結合を含む化合物では優れた
挙動が観察された。このような性質は当業者に予測又は
予想されなかったものであり、従って、本発明の新規性
を明白に裏付ける。
【００３７】化学的及び電気化学的用途に用いる溶媒と
して有用な主要な性質は、単独又は特に極性ポリマーと
の混合物としての液体温度範囲、誘電定数（ｅ）、ドナ
ー数（ＤＮ）、アクセプター数（ＡＮ）、ガラス転移温
度（Ｔg）である。電気化学的用途では、前者３つのパ
ラメーターの特性値により比導電率を増加できる。電池
用途では、金属リチウム及び溶媒酸化が生じる閾値電位
に対する電気化学的安定性の窓も非常に重要な性質であ
り、できるだけ広くする必要がある。
して有用な主要な性質は、単独又は特に極性ポリマーと
の混合物としての液体温度範囲、誘電定数（ｅ）、ドナ
ー数（ＤＮ）、アクセプター数（ＡＮ）、ガラス転移温
度（Ｔg）である。電気化学的用途では、前者３つのパ
ラメーターの特性値により比導電率を増加できる。電池
用途では、金属リチウム及び溶媒酸化が生じる閾値電位
に対する電気化学的安定性の窓も非常に重要な性質であ
り、できるだけ広くする必要がある。
【００３８】液体リチウム電池に良好な溶媒は低粘度、
高沸点、低融点をもち、多量の塩を溶解できなければな
らない（高ＤＮ及びＡＮ）。リチウム固体ポリマー電池
では、溶媒を可塑剤として使用することができる（一般
には５０容量％未満の少量の溶媒をポリマーに加え
る）。この特定用途では、ポリマーマトリックスのＴg
とその結晶性を低下させるものが良好な可塑剤である。
ゲル電解質（５０％以上の多量の溶媒を相溶性ポリマー
マトリックスに固定化）では、イオン輸送メカニズム
（比導電率）が両方の媒体（溶媒とポリマー）に依存し
得るので、上記全性質が重要である。
高沸点、低融点をもち、多量の塩を溶解できなければな
らない（高ＤＮ及びＡＮ）。リチウム固体ポリマー電池
では、溶媒を可塑剤として使用することができる（一般
には５０容量％未満の少量の溶媒をポリマーに加え
る）。この特定用途では、ポリマーマトリックスのＴg
とその結晶性を低下させるものが良好な可塑剤である。
ゲル電解質（５０％以上の多量の溶媒を相溶性ポリマー
マトリックスに固定化）では、イオン輸送メカニズム
（比導電率）が両方の媒体（溶媒とポリマー）に依存し
得るので、上記全性質が重要である。
【００３９】以下、非限定的な実施例により本発明を更
に説明する。
に説明する。
【００４０】実施例 実施例１ 下表（Ｍｅ＝メチル、Ｅｔ＝エチル、ｓは導電率（ｍＳ
／ｃｍ）であり、ｅは誘電定数であり、ＤＮ及びＡＮは
夫々Ｇｕｔｍａｎｎの定義によるはドナー数及びアクセ
プター数であり、ｎ．ｍ．は測定不能、ｎ．ｍｉｓｃは
非混和性の意である）は新規スルファミドの性質のいく
つかを要約し、これらの化合物の優れた挙動を立証す
る。
／ｃｍ）であり、ｅは誘電定数であり、ＤＮ及びＡＮは
夫々Ｇｕｔｍａｎｎの定義によるはドナー数及びアクセ
プター数であり、ｎ．ｍ．は測定不能、ｎ．ｍｉｓｃは
非混和性の意である）は新規スルファミドの性質のいく
つかを要約し、これらの化合物の優れた挙動を立証す
る。
【００４１】
【表１】
【００４２】実施例２ 本実施例では、溶媒ＮＥＳ−Ｉ−４（誘電定数最高）中
に０．３３ｍｏｌ／ｋｇのＬｉＴＦＳＩを含む溶液の導
電率を同一塩濃度のＴＥＳ−ＬｉＴＦＳＩ（ＴＥＳＡ）
系の導電率と比較する。ＢｅｃｋｍａｎモデルＲＣ−１
５商用ブリッジに似た社内構築ブリッジを用いて種々の
温度（−２０℃〜５５℃）で導電率データを測定する。
白金めっき白金Ｏｒｉｏｎ（米国、ボストン）セルを使
用し、１及び３ｋＨｚで抵抗測定を行い、０ｋＨｚに外
挿する。
に０．３３ｍｏｌ／ｋｇのＬｉＴＦＳＩを含む溶液の導
電率を同一塩濃度のＴＥＳ−ＬｉＴＦＳＩ（ＴＥＳＡ）
系の導電率と比較する。ＢｅｃｋｍａｎモデルＲＣ−１
５商用ブリッジに似た社内構築ブリッジを用いて種々の
温度（−２０℃〜５５℃）で導電率データを測定する。
白金めっき白金Ｏｒｉｏｎ（米国、ボストン）セルを使
用し、１及び３ｋＨｚで抵抗測定を行い、０ｋＨｚに外
挿する。
【００４３】図１から明らかなように、ＴＥＳの３個の
エチル基を３個のメチル基で置換すると（ＮＥＳ−Ｉ−
４）、導電率は全温度で３倍以上に増加する。
エチル基を３個のメチル基で置換すると（ＮＥＳ−Ｉ−
４）、導電率は全温度で３倍以上に増加する。
【００４４】実施例３ 本実施例では、ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ混合物の導電率を
実証する。次のように試料を作製する。１）ＰＥＯ（Ｍ
ｗ＝４×１０6）及びＬｉＴＦＳＩをアセトニトリルに
溶かす。２）得られた溶液を不活性支持体に塗布した
後、部分減圧（４０ｍｍＨｇ）下で周囲温度で２〜３時
間乾燥する。３）電解質フィルムを１４０℃で４８時間
減圧乾燥する。可塑剤又は希釈剤としてＮＥＳ−Ｉ−６
又はＴＥＳを加えた試料を同様に作製する。アセトニト
リル中のＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩの混合物にＮＥＳ−Ｉ−
６又はＴＥＳを加え、最終乾燥段階を２ｍｍＨｇで周囲
温度で４８時間実施する以外は上記と同一手順に従う。
最終固体電解質フィルム中のＮＥＳ−Ｉ−６又はＴＥＳ
濃度を1Ｈ ＮＭＲにより確認する。
実証する。次のように試料を作製する。１）ＰＥＯ（Ｍ
ｗ＝４×１０6）及びＬｉＴＦＳＩをアセトニトリルに
溶かす。２）得られた溶液を不活性支持体に塗布した
後、部分減圧（４０ｍｍＨｇ）下で周囲温度で２〜３時
間乾燥する。３）電解質フィルムを１４０℃で４８時間
減圧乾燥する。可塑剤又は希釈剤としてＮＥＳ−Ｉ−６
又はＴＥＳを加えた試料を同様に作製する。アセトニト
リル中のＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩの混合物にＮＥＳ−Ｉ−
６又はＴＥＳを加え、最終乾燥段階を２ｍｍＨｇで周囲
温度で４８時間実施する以外は上記と同一手順に従う。
最終固体電解質フィルム中のＮＥＳ−Ｉ−６又はＴＥＳ
濃度を1Ｈ ＮＭＲにより確認する。
【００４５】次に、ＳＰＥフィルムを２個のステンレス
鋼電極間に配置する。電気接触を可能にする気密セルホ
ルダーに導電率セルを導入する。コンピューター駆動コ
ントローラーに接続したＩｎｓｔｒｏｎ（カナダ、オン
タリオ州、バーリントン）恒温室で導電率測定を実施す
る。モード４１９２Ａ Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒ
ｄインピーダンスアナライザーを使用して周波数範囲５
Ｈｚ〜１３ＭＨｚで１０℃間隔でインピーダンスデータ
を集めた。
鋼電極間に配置する。電気接触を可能にする気密セルホ
ルダーに導電率セルを導入する。コンピューター駆動コ
ントローラーに接続したＩｎｓｔｒｏｎ（カナダ、オン
タリオ州、バーリントン）恒温室で導電率測定を実施す
る。モード４１９２Ａ Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒ
ｄインピーダンスアナライザーを使用して周波数範囲５
Ｈｚ〜１３ＭＨｚで１０℃間隔でインピーダンスデータ
を集めた。
【００４６】ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ−（ＮＥＳ−Ｉ−
６）混合物の導電率はＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ−ＴＥＳの
約２倍であり、ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ系よりも一桁高い
（０℃）。
６）混合物の導電率はＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ−ＴＥＳの
約２倍であり、ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ系よりも一桁高い
（０℃）。
【００４７】実施例４ 本実施例では、ＬｉＴＦＳＩを同一濃度（０．３７Ｍ）
で溶解したＮＥＳ−ＩＩ−１７とＴＥＳの電気化学的安
定性を比較する。この試験には慣用３電極セルを使用
し、作用電極はＫｅｌ−Ｆに埋封したガラス炭素棒であ
る。電圧走査（走査速度＝２０ｍＶ／秒）の関数として
の電流応答を記録し、結果を図３に示す。ＮＥＳ−ＩＩ
−７で実質的溶媒酸化が生じるのは、ＴＥＳよりも約７
００ｍＶ高い５Ｖ付近である。従って、ＮＥＳ−ＩＩ−
７は高電圧エネルギーリチウム電池の良好な候補であ
る。
で溶解したＮＥＳ−ＩＩ−１７とＴＥＳの電気化学的安
定性を比較する。この試験には慣用３電極セルを使用
し、作用電極はＫｅｌ−Ｆに埋封したガラス炭素棒であ
る。電圧走査（走査速度＝２０ｍＶ／秒）の関数として
の電流応答を記録し、結果を図３に示す。ＮＥＳ−ＩＩ
−７で実質的溶媒酸化が生じるのは、ＴＥＳよりも約７
００ｍＶ高い５Ｖ付近である。従って、ＮＥＳ−ＩＩ−
７は高電圧エネルギーリチウム電池の良好な候補であ
る。
【００４８】実施例５ 本実施例では、リチウムポリマー電池の電力及びサイク
ル性に及ぼす種々のスルファミドの効果を比較する。ニ
ッケルの薄シートに担持したリチウムアノード（厚さ３
５ｍｍ）と約４０％ＴｉＳ2、１０％アセチレンブラッ
ク及び５０％エチレンオキシドコポリマーの容量組成を
もつ複合カソードから３個のセルを作製する。前記コポ
リマーはＥＰＯ第０，０１３，１９９号、米国特許第
４，５７８，３２６号及び米国特許第４，７５８，４８
３号に記載されているようにエチレンオキシド約８０％
を含み、これに３０／１の比でリチウム塩ＬｉＴＦＳＩ
を加える。約３Ｃ／ｃｍ2の有効容量のカソードを薄型
ニッケルコレクターに載置する。ポリマー電解質のセパ
レーターは厚さ１５ｍｍとし、エチレンオキシドベース
ポリマーから構成する。８０℃で熱圧することにより、
有効表面３．８９ｃｍ2の電池を組み立てる。セル中の
ＬｉＴＦＳＩの量に対して導入する分子スルファミド比
が１：１となるように、熱圧段階の直前にセパレーター
とカソードにスルファミドを加える。
ル性に及ぼす種々のスルファミドの効果を比較する。ニ
ッケルの薄シートに担持したリチウムアノード（厚さ３
５ｍｍ）と約４０％ＴｉＳ2、１０％アセチレンブラッ
ク及び５０％エチレンオキシドコポリマーの容量組成を
もつ複合カソードから３個のセルを作製する。前記コポ
リマーはＥＰＯ第０，０１３，１９９号、米国特許第
４，５７８，３２６号及び米国特許第４，７５８，４８
３号に記載されているようにエチレンオキシド約８０％
を含み、これに３０／１の比でリチウム塩ＬｉＴＦＳＩ
を加える。約３Ｃ／ｃｍ2の有効容量のカソードを薄型
ニッケルコレクターに載置する。ポリマー電解質のセパ
レーターは厚さ１５ｍｍとし、エチレンオキシドベース
ポリマーから構成する。８０℃で熱圧することにより、
有効表面３．８９ｃｍ2の電池を組み立てる。セル中の
ＬｉＴＦＳＩの量に対して導入する分子スルファミド比
が１：１となるように、熱圧段階の直前にセパレーター
とカソードにスルファミドを加える。
【００４９】２５℃で定電流（充電と放電）で速度約Ｃ
／４０で電池をサイクルさせ、７〜１５サイクル間でこ
れらのセルの放電電力性能を得る。図４から明らかなよ
うに、ＮＥＳ−Ｉ−３及びＮＥＳ−ＩＩ−６５を加えた
セルは速度Ｃ／ｘ（ｘ＝２０〜４）でＴＥＳよりも高い
容量を維持する。全セルでＣ／４０のサイクル性は非常
に良好で同等である。
／４０で電池をサイクルさせ、７〜１５サイクル間でこ
れらのセルの放電電力性能を得る。図４から明らかなよ
うに、ＮＥＳ−Ｉ−３及びＮＥＳ−ＩＩ−６５を加えた
セルは速度Ｃ／ｘ（ｘ＝２０〜４）でＴＥＳよりも高い
容量を維持する。全セルでＣ／４０のサイクル性は非常
に良好で同等である。
【図１】ＴＥＳに比較したＮＥＳ−Ｉ−４の導電率の増
加を示すグラフである。
加を示すグラフである。
【図２】いずれも３５重量％のＬｉＴＦＳＩを含有する
ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ混合物、ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ−
ＮＥＳ−Ｉ−６（９重量％）混合物及びＰＥＯ−ＬｉＴ
ＦＳＩ−ＴＥＳ（８重量％）混合物の導電率を示す。
ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ混合物、ＰＥＯ−ＬｉＴＦＳＩ−
ＮＥＳ−Ｉ−６（９重量％）混合物及びＰＥＯ−ＬｉＴ
ＦＳＩ−ＴＥＳ（８重量％）混合物の導電率を示す。
【図３】ＮＥＳ−ＩＩ−７とＴＥＳの電気化学的安定性
を比較したグラフである。
を比較したグラフである。
【図４】ＮＥＳ−Ｉ−３及びＮＥＳ−ＩＩ−６５を加え
たセルとＴＥＳを加えたセルのサイクリング下の容量を
比較したグラフである。
たセルとＴＥＳを加えたセルのサイクリング下の容量を
比較したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｍ 6/18 Ｈ０１Ｍ 10/40 Ａ 10/40 Ｂ Ｈ０１Ｇ 9/00 ３０１Ｄ (72)発明者 デニス・グラヴェル カナダ国ジ４エス １エル３ ケベック, サン−ランベル，デ・ピレネ 207 (72)発明者 ミシュル・アルマン カナダ国アッシュ３テ １エヌ２ ケベッ ク，モントリオール，リュー・ファンダル 2965 (72)発明者 ナズレディーネ・スローギ カナダ国アッシュ２ベ １ゼッド７ ケベ ック，モントリオール，パピノー 9780, アパルトマン 34 (72)発明者 イヴ・ショケット カナダ国ジ３エ １ペ４ ケベック，サン −ジュリエ，リュー・アルベール−ロゼオ ー 940 (72)発明者 ジェラルド・ペーロン カナダ国ジ４ベ ６ジェ１ ケベック，ブ ーシェヴィル，デ・メルル 340 (72)発明者 ダニー・ブルイュット カナダ国アッシュ３カ １エール７ ケベ ック，モントリオール，リデ 2655 (72)発明者 ジェジエ・ブリザール カナダ国ジ１アッシュ ２エス２ ケベッ ク，シェルブローク，サン−アンドレ 1430 (72)発明者 ミシェル・パラン カナダ国ジェ０エム １ジ０ ケベック, ボース，リニエール，ユイティエーム・ア ヴニュー 1341，コリ・ポスタル 333 (72)発明者 ジャーク・プリュドーム カナダ国アッシュ７ヴェ ３ペ１ ケベッ ク，ラヴァル，サンカントヌヴィエーム・ アヴニュー 204 (72)発明者 クリスティヤン・ラブレシュ カナダ国ジ０カ ３アッシュ０ ケベッ ク，サン−ロシュ・ドゥ・ラキガン，リュ イソー−デ−アンジュ・シュド 503
Claims (27)
- 【請求項１】 一般式：Ｒ1Ｒ2ＮＳＯ2ＮＲ3Ｒ4（式
中、１〜３個のＲ置換基はメチル基であり、残りはエチ
ル基であるか、又は１個のＲがメトキシエチル基であ
り、残りのＲがメチルもしくはエチル基である）をもつ
電解質組成物又は非プロトン性溶媒用スルファミド又は
混合物。 - 【請求項２】 Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝メチルであり、Ｒ4＝エ
チルであり、５７の誘電定数と−３３℃の融点をもつこ
とを特徴とする請求項１に記載のスルファミド。 - 【請求項３】 Ｒ1＝Ｒ2＝メチルであり、Ｒ3＝Ｒ4＝エ
チルであり、４０．５の誘電定数と−２４℃の融点と−
１２２℃のガラス転移温度をもつことを特徴とする請求
項１に記載のスルファミド。 - 【請求項４】 Ｒ1＝Ｒ3＝メチルであり、Ｒ2＝Ｒ4＝エ
チルであり、４４の誘電定数と−５６℃の融点と−１３
０℃のガラス転移温度をもつことを特徴とする請求項１
に記載のスルファミド。 - 【請求項５】 Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝メチルであり、Ｒ4＝メ
トキシエチルであり、４１．７の誘電定数と−１１０℃
のガラス転移温度をもつことを特徴とする請求項１に記
載のスルファミド。 - 【請求項６】 Ｒ1＝Ｒ2＝Ｒ3＝エチルであり、Ｒ4＝メ
トキシエチルであり、２９の誘電定数と−１１８℃のガ
ラス転移温度と０〜５Ｖ ｖｓ．リチウムの安定性窓
（ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｗｉｎｄｏｗ）をもつことを特
徴とする請求項１に記載のスルファミド。 - 【請求項７】 請求項１に記載の少なくとも１種のスル
ファミド組成物と該組成物に溶解した少なくとも１種の
解離性塩を含む電解質組成物。 - 【請求項８】 前記スルファミドが補助溶媒との混合物
である請求項７に記載の電解質組成物。 - 【請求項９】 塩がリチウム塩である請求項７に記載の
電解質組成物。 - 【請求項１０】 リチウム塩がＬｉＢＦ4、ＬｉＰＦ6、
Ｌｉ（ＲFＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（ＲFＳＯ2）3Ｃ（式中、Ｒ
Fはフッ素又は炭素原子数１〜４のフッ化炭素基であ
る）から構成される群から選択される請求項８に記載の
電解質組成物。 - 【請求項１１】 補助溶媒がエチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコールのジメチル
エーテル類及び／又はエチレンカーボネート、プロピレ
ンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカー
ボネート、γ−ブチロラクトンから構成される群から選
択される請求項８に記載の電解質組成物。 - 【請求項１２】 前記スルファミドが非プロトン性ポリ
マーとの混合物である請求項７に記載の電解質組成物。 - 【請求項１３】 非プロトン性ポリマーが少なくとも７
０％のエチレンオキシド単位を含むポリエーテル類、ポ
リ（メチルメタクリレート）、ポリ（アクリロニト
ル）、及び少なくとも７０％のフッ化ビニリデン単位を
含むコポリマーから構成される群から選択される請求項
１２に記載の電解質組成物。 - 【請求項１４】 スルファミドとポリマーの比が２０％
以下であり、スルファミドが可塑剤として作用する請求
項１１又は１３に記載の電解質組成物。 - 【請求項１５】 溶媒とポリマーの比が５０％以上であ
り、得られる混合物がゲルを構成する請求項１１又は１
３に記載の電解質組成物。 - 【請求項１６】 溶媒とポリマーの比が５０％未満であ
り、得られる混合物が高度に可塑化したポリマーベース
系である請求項１１又は１３に記載の電解質組成物。 - 【請求項１７】 電解質が請求項７から１６のいずれか
一項に記載の電解質組成物を単独成分又は複合電極の成
分として含むリチウム電池。 - 【請求項１８】 負極が金属リチウム、リチウム合金、
炭素挿入化合物又は低電圧挿入酸化物もしくは窒化物を
含む請求項１７に記載のリチウム電池。 - 【請求項１９】 正極が酸化バナジウム、酸化マンガ
ン、酸化コバルト、酸化ニッケル、リン酸鉄、ピロリン
酸鉄、リン酸鉄マンガン又はピロリン酸鉄マンガンから
誘導される高電圧挿入電極を含む請求項１７又は１８に
記載のリチウム電池。 - 【請求項２０】 正極が高表面積炭素等の導電性添加剤
と混合したポリジスルフィド又は硫黄を含む請求項１７
又は１８に記載のリチウム電池。 - 【請求項２１】 電解質が請求項７から１６のいずれか
一項に記載の組成物を含む超容量型デバイス。 - 【請求項２２】 電極が高表面積炭素を含む請求項２１
に記載の超容量型デバイス。 - 【請求項２３】 電解質が請求項７から１６のいずれか
一項に記載の組成物を含む電気化学デバイス。 - 【請求項２４】 電極が三酸化タングステンの薄膜であ
る請求項２３に記載の電気化学デバイス。 - 【請求項２５】 請求項１から５のいずれか一項に記載
のスルファミドを単独又は有機溶媒との混合物として含
む媒体用溶媒組成物。 - 【請求項２６】 補助溶媒が芳香族炭化水素又はハロカ
ーボン類である請求項２５に記載の溶媒組成物。 - 【請求項２７】 カルバニオン製造、フリーデル−クラ
フツ反応、ディールス−アルダー又はミカエリス反応、
カチオン又はアニオン重合を含む有機反応用媒体として
用いる請求項２５又は２６に記載の溶媒組成物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA002197056A CA2197056A1 (en) | 1997-02-07 | 1997-02-07 | New ionically conductive material with improved conductivity and stability |
| CA2197056 | 1997-02-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10279554A true JPH10279554A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=4159875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10027299A Pending JPH10279554A (ja) | 1997-02-07 | 1998-02-09 | 改良された導電性及び安定性を備えた新規なイオン的導電性物質 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0858994A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10279554A (ja) |
| CA (1) | CA2197056A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000331709A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液二次電池 |
| JP2005339952A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液および非水系電解液電池 |
| WO2016031961A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | イオン液体および柔粘性結晶 |
| JP2019525417A (ja) * | 2016-08-04 | 2019-09-05 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機機能材料の調合物 |
| JP2019524823A (ja) * | 2016-11-19 | 2019-09-05 | トリナプコ インコーポレイテッド | Ｎ−（フルオロスルホニル）ジメチルアミンを製造するための方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2215849A1 (en) | 1997-09-11 | 1999-03-11 | Christophe Michot | New solvent and electrolytic composition with high conductivity and wide stability range |
| US7709157B2 (en) * | 2002-10-23 | 2010-05-04 | Panasonic Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery and electrolyte for the same |
| EP2129461B1 (en) * | 2007-03-30 | 2015-06-10 | GE Healthcare Bio-Sciences AB | Purification of immunoglobulins |
| FR3095204A1 (fr) | 2019-04-16 | 2020-10-23 | Sce France | Solvants carbonates pour électrolytes non aqueux, électrolytes non aqueux et dispositifs électrochimiques, et leurs procédés de fabrication |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2831163A1 (de) * | 1978-07-15 | 1980-01-24 | Bbc Brown Boveri & Cie | Elektrochemische speicherzelle |
| FR2606216A1 (fr) * | 1986-10-30 | 1988-05-06 | Elf Aquitaine | Materiau a conduction ionique |
-
1997
- 1997-02-07 CA CA002197056A patent/CA2197056A1/en not_active Abandoned
-
1998
- 1998-02-06 EP EP98200383A patent/EP0858994A1/en not_active Withdrawn
- 1998-02-09 JP JP10027299A patent/JPH10279554A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000331709A (ja) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液二次電池 |
| JP2005339952A (ja) * | 2004-05-26 | 2005-12-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非水系電解液および非水系電解液電池 |
| JP4525177B2 (ja) * | 2004-05-26 | 2010-08-18 | 三菱化学株式会社 | 非水系電解液および非水系電解液電池 |
| WO2016031961A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | イオン液体および柔粘性結晶 |
| JPWO2016031961A1 (ja) * | 2014-08-29 | 2017-06-08 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | イオン液体および柔粘性結晶 |
| JP2019525417A (ja) * | 2016-08-04 | 2019-09-05 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 有機機能材料の調合物 |
| JP2019524823A (ja) * | 2016-11-19 | 2019-09-05 | トリナプコ インコーポレイテッド | Ｎ−（フルオロスルホニル）ジメチルアミンを製造するための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2197056A1 (en) | 1998-08-07 |
| EP0858994A1 (en) | 1998-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sun et al. | Doped sulfone electrolytes for high voltage Li-ion cell applications | |
| US5916475A (en) | Ionic conducting material having good anticorrosive properties | |
| Armand et al. | Polymer solid electrolytes: Stability domain | |
| Le et al. | Mixing ionic liquids and ethylene carbonate as safe electrolytes for lithium-ion batteries | |
| JPH0760688B2 (ja) | 液体電解質中に溶解した塩を含む新規のイオン伝導材料 | |
| US7578859B2 (en) | Poly (3,4-alkylenedioxythiophene)-based capacitors using ionic liquids as supporting electrolytes | |
| WO2003083971A1 (en) | Solid polymer electrolyte and method of preparation | |
| KR100418845B1 (ko) | 인돌계 화합물을 이용하는 2차 전지 및 콘덴서 | |
| JPH10279554A (ja) | 改良された導電性及び安定性を備えた新規なイオン的導電性物質 | |
| US6803152B2 (en) | Nonaqueous electrolytes based on organosilicon ammonium derivatives for high-energy power sources | |
| US10950891B2 (en) | Diester-based polymer electrolytes for high voltage lithium ion batteries | |
| McLennaghan et al. | Linear segmented polyurethane electrolytes—II. conductivity and related properties | |
| Engler et al. | Dicarbonate acrylate based single-ion conducting polymer electrolytes for lithium batteries | |
| US10886559B2 (en) | Poly(anhydride)-based polymer electrolytes for high voltage lithium ion batteries | |
| WO2020005216A1 (en) | Poly(pyrocarbonate)-based polymer electrolytes for high voltage lithium ion batteries | |
| CA2228985A1 (en) | New ionically conductive material with improved conductivity and stability | |
| TWI842300B (zh) | 氧化還原液流電池電解液、其製備方法以及氧化還原液流電池 | |
| KR102394800B1 (ko) | 가교 고분자 전해질 겔 및 이를 포함하는 배터리 | |
| EP3606979B1 (en) | Diester-based polymer electrolytes for high voltage lithium ion batteries | |
| Engler et al. | Dicarbonate Acrylate Based Single-Ion Conducting Polymer | |
| JPS6193557A (ja) | 蓄電池 | |
| JPS6324556A (ja) | ２次電池 | |
| Ismail | Effect of Heating-Cooling Cycles on Electrical Behavior of Polymer Electrolytes | |
| CAREEM et al. | Wayamba University, Kuliyapitiya, Sri Lanka E. Mail: kamalpy (@ sltnet. lk |