TW391071B - Electrolyte and electric power generator using the electrolyte - Google Patents
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Description
經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 ΙΓ -—一 _ -—— ------------ __. _ 五、發明说明(1 ) """ 技術領域 本發明是有關於一種使用於電能產生裝置的電解液, 以及電能產生裝置。 技術背景 能產生裝置是現代產業不可或缺的裝置,近年來使用 含有鋰元素之化合物於負極或正極的鋰電池以及鐘離子電 池等’以當作高電壓以及高能量密度之高性能電池,特别 受到注目。 此處’構成電池重要要素之一的電解液之基本功能 爲’在電能產生反應(電池反應)時’用以輸送離子。而使 用於咼性能電池的電解液之性能例如必須爲,高離子輪送 力、高耐氧化性、難燃性、提高2次電池的充放電性循環 (cycle)、以及可防止鋰金屬的樹枝狀結晶。 習知適用於高性能電池用的電解液,例如碳酸乙歸 酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碟酸二乙酯以及7 丁内 酯等有機化合物。 然而,上述使用的電解液無法完全符合上述需求,即 使利用最近發表的同電力N-氟化淀錯里之電池(參照特 開平7-6756號)’若使用習知的電解液,在高溫條件下會 引起放電電容降低等電池變差的問題。 因此,本發明者等基於高極性物質具有高離子輸送 力,以及上述習知電解液用的化合物分子内僅具有i個電 子吸引性之極性官能基--羰基 (〉C = 〇) --------C II (铐先閱讀背而之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用肀到®私標华 Λ' Λ' 0 0 Ο ο
經濟部中央標準局貝工消费合作社印聚 五、發明説明(2 ) ,所以期待使用分子内具有2個幾基的二幾基化合物,當 作電解液可解決上述問題,故使用基本構造式(π) 0 0 11 II (Π) /C\ /C\ 所示的二羰基化合物。 CH2 但是,如以下的反應式(1)所示 Η (π)(網基形式) (π )(稀醇螫合物) 基本構造式(II)所示的二幾基化合物因爲存在酮基形式(Η) 與埽醇螯合物形式(II,)的平衡,一旦使用於電解液,會導 致上述烯醇蝥合物與構成負極的鋰等金屬反應而產生氫氣 之嚴重缺點。 因此,本發明者等專心重複研究的結果發現,若是利 用強電子吸引性的_素原子取代上述二羰基化合物之甲基 之中的氫原子的話,上述二羰基化合物不會變成烯醇蝥合 物形式’因此可解決上述與鐘等金屬反應而產生氫氣的缺 $。並且,本發明藉由加入由素原子,可使上述二羰基化 合物更安定,而可得到高耐氧化性以及難燃性。 亦即,本發明的目的在於得到一種適用於電能產生裝 置的電解液,其具有高極性、高耐氧化性、以及難燃性、 可提高充放電循環以及抑制鋰金屬樹枝狀結晶。再者,本 -5- (疼先閱讀r面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標率( CNS ) Λ4規;^ ( 210x297公尨) 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 五、發明説明(3 ) 發明的目的在於得到一種雷叙★ . 电解液,適用於使用N-氟化吡 呢鑷鹽當作正極活物質之高電力電池。 本發明係有關於-種電解液,至少含有選自 或式(r)所示的二由素二羰基化合物所構成的族群,式⑴ 爲 0 II.c \ 0 IIc、 R A (0)n-R2 X1 χ2 (上式中,X丨以及X2爲相同或是不同的鹵素原子,r1以 及R2分别爲獨立之碳數1〜6的烷基、鹵烷基、烷氧烷基、 卣烷氧烷基、碳數7〜10的芳基置換烷基或由芳基置換烷 基、或碳數6〜10的芳基或鹵芳基;^^與n分别爲獨立的 〇或1),式(Γ)爲 (請先閱讀會面之注意事^再填巧本頁」 0 X1 \ X2 / ο (〇> (0)η \R3/ (式中’X1及χ2爲相同或不同的鹵素原子,R3爲鍵中含 有或不含氧原子之碳數1〜6的埽烴鍵或是鹵埽烴鏈;瓜與 η分别爲獨立的〇或1)。 上述電解液,最好使用於負極活物質爲金屬、金屬合 金、金屬氧化物、碳質材料或有機聚合物的電能產生裝置。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4現格(210X29?公ft )
R Λ7 Η*7 " " "" Μ 1 I _.._ 1 --- ·»»«— .........· .· . -.-............- ' 一· ' 五、發明説明(4 ) 並且,上述電解液,最好使用於正極活物質爲金屬氧 化物、金屬硫屬化物、金屬_化物、碳質材料或有機聚合 物或具有N-F結合之化合物的電能產生裝置。 再者,上述電解液,其中更含有鋰鹽當作溶質。 本發明有關於一種電解液,至少含有選自1種式(I) 或式(Γ)所示的二自素二羰基化合物所構成的族群;正極 活物質;以及負極活物質,式(I)爲 0 0
II II '(〇) m / \ (〇) π — R' (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} (上式中,X1以及X2爲相同或是不同的鹵素原子,r1 β 及R2分别爲獨立之碳數1〜6的烷基、由烷基、烷氧烷基 卣烷氧烷基、碳數7〜10的芳基置換烷基或卣 ^ 基、或碳數ό〜10的芳基或鹵芳基;〇1與 … Λ . 1λ . 辨η分别爲獨立6 〇或1),而式(Γ)爲 Ο C· I (0), X1 X2 0
、1T 經濟部中央標準局貝工消费合作社印11 、R3;0)n (式中,χ1及χ2爲相同或不同的由素原子 有或不含氧原子之碳數1〜6的烯烴鏈成 為鏈^ η分别爲獨立的。或”。 < _烯㈣;ir 显示之簡單^^ Λ7 ΙΓ 五、發明説明(5 ) 第1圖爲本發明實施例所製作的電池之部分概略剖 圖 面 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 第2圖爲本發明實施例用以測定所使用的電池内部亩 流阻値之裝置概略説明圖。 °ι 第3圖爲顯示本發明實施例7以及比較例丨得到的電 池放電曲線圖。 第4圖爲本發明實施例1〇以及比較例2所得到的電 池放電曲線圖。 實施發明的f估抿畔 本發明係有關於一種電解液,至少含有選自1種式⑴ 或式(Γ)所示的二卤素二幾基化合物所構成的族群,式⑴ 爲 〇 0 II IIj xcVc\/ \ (0)n-R2 Xl χ2 (上式中,X1以及X2爲相同或是不同的鹵素原子,R1以 及R2分别爲獨立之碳數1〜6的烷基、鹵烷基、烷氧烷基、 鹵烷氧烷基、碳數7〜10的芳基置換烷基或由芳基置換烷 基、或碳數6〜10的芳基或鹵芳基;m與η分别爲獨立的 0或1),式(Γ)爲 0 V2。
C 'C1 (0)m (〇)n \R3/ -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ).Λ4规格(210X297公兑) J··— -114i· c^.-- (誨先閲讀r面之注意Ϋ項再填寫本頁) -丁 _ Jso A }Γ 五、發明説明(6 (式中’ X1及X2爲相同或不同的自素原子,R3爲鏈 有或不S氧原子之碳數卜6㈣烴鏈或是㈣煙鍵; η分别爲獨立的〇或1)。 丹 上述式(I)或(I,)之中的Χι以及&由素原子,例如可 列舉氟、氣、ί臭、碘原子’然而爲了具有高度極性效果並 且維持低融點以及低粘度,較佳者爲氧或氣原子,其 别是氣原子最好。 R1以及R2分别爲獨立之碳數〗〜6的烷基、由烷基、 烷氧烷基、_烷氧烷基 '碳數7〜1〇的芳基置換烷基或鹵 芳基置換烷基、或碳數6〜1〇的芳基或由芳基;〇1與11分 别爲獨立的0或1。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,Ri以及R2 所示的烷基最好爲甲基、乙基、丙基、或是丁基等碟數14 的低級烷基。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,R1以及R2 所示的鹵捷基最好爲CH2F、CHF2、CF3、、CHC12、 CC13、CH2Br、CHBr2、CBr3、CH2I、CHI2、CI3、C2H4F、 C2H4C1、C2F4H、C2F5、C3H6F、C3H6C1、C3F6H、C3F7、C4H8F、 C4H8C1、C4F9等之碳數1〜4的低級鹵烷基。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,R1以及R2 所示的烷氧烷基最好爲CH3OCH2、C2H5OCH2、C3H7OCH2、 CH3OCH2CH2、CH3OCH2CH2CH2、CH3OCH2CH(CH3)、 C2H5OCH2CH2等之碳數2〜4的低級烷氧烷基。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > 格(210X297公兑) f养先問讀r面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Λ7 五、發明説明(7 ) '一― > 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,R1以及R2 所示的由烷氧烷基最好爲,FCH2〇CH2、acH2〇CH2、 CH3OCHF ' CF3OCF2 > CCl3CH2OCH2 > CF3CH2OCH2 > CF2HCH2OCH2 ' CF3CH2〇CH2CH2、CF3CFHCF2OCH2 等碳 數2〜4的低級鹵烷氧烷基e 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,R1以 及R2所示的芳基置換烷基最好爲C6H5CH2、C6H5CH2CH2、 CH3C6H4CH2等碳數7〜8的芳基置換烷基。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,Ri以及R2 所示的_芳基置換烷基最好爲FC6h4CH2、c丨C6h4CH2、 BrQHjCH2、FC^HjCHiCI^等碳數7〜8的由芳基置換坡基。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,Ri以及R2 所示的芳基最好爲C#5、CH3C6H4、CH3CH2C6H4、 (CH3)2C6H3等碳數6~8的芳基。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,Ri以及R2 所示的 _ 芳基最好爲 FC6H4、F2C6H3、C1C6H4、(:12C6H3、 BrC6H4、IC6H4、F(CH3)C6H3、F(CH3)2C6H2 等碳數 6〜8 的 鹵芳基。 式(Γ)之R3爲鏈中含有或不含氧原子之碳數丨〜6的稀烴鏈 或是由稀烴鏈。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,R3所示鏈 中含有或不含氧原子之碳數1〜6的烯烴鏈最好爲,ch2、 CH(CH3) ' C(CH3)2 ' CH2CH2 > CH(CH3)CH2 ' C(CH3) ' C(CH3)2CH2、ch2och2、ch(ch3)ch(ch3)、ch2ch2ch2、 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4规格(2IO X 297公赴) (詻先閱讀矿面之注意事項再填寫本頁) • 4— .
、1T 五、發明说明(8 ) CH2C(CH3)2CH2、CH2CH2CH2CH2、CH2CH2OCH2CH2 ' CH2CH2CH2CH2CH2等碳數1〜5的鏈中含有或不含氧原子 之稀烴鏈。 從盡可能不降低分子高極性的觀點而言,R3所示鍵 中含有或不含氧原子之鹵烯烴鏈最好爲,CHF、CF2、 CH(CF3)、C(CF3)2、CHC卜 CC12、CHBr、CBr2、CHI、CI2、 CH(CF3)CH2、ch2cf2ch2、cf2ocf2、cf2och2、 CH2CF2CF2CH2、CH2CF2CF2CF2CH2 等碳數卜5 的鏈中含 有或不含氧原子之鹵烯烴鏈。 下列顯示上述式(I)以及(I,)表示的具體化合物,χ1、 X2、R1、R2、R3、m、η如表1~4所示,然而,不以此爲 限。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標率局員工消费合作社印裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4«L格(21〇X29V/>#_ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Η - 五、發明説明(9 ) 表1 化合物號瑪 χΐ X2 Rl R2 m n 1 F F ch3 ch3 0 0 2 F F c2h5 ch3 0 0 3 F F c2h5 C2H5 0 0 4 F F C3H7 C3H7 0 0 5 F F C4H9 C4H9 0 0 6 Cl F ch3 ch3 0 0 7 Cl Cl ch3 ch3 0 0 8 Br Br ch3 ch3 0 0 g Br F ch3 ch3 0 0 10 Br Cl ch3 ch3 0 0 11 I I ch3 ch3 0 0 12 I Cl ch3 ch3 0 0 13 I Br ch3 ch3 0 0 14 I F ch3 ch3 0 0 15 F F ch3 ch3 1 0 16 F Cl ch3 ch3 1 0 17 Cl Cl ch3 ch3 1 0 18 F F ch3 C2H5 1 0 19 F F ch3 ch3 1 1 20 F F c2h5 ch3 • 1 1 2 1 F F c2h5 C2H5 1 1 22 F F CH2CF3 ch3 1 1 23 F F CH2CF3 CH2CF3 1 1 24 F Cl ch3 ch3 1 1 25 Cl Cl ch3 ch3 1 1 26 Br Br ch3 ch3 1 1 27 Br F ch3 ch3 1 1 28 F F ch2och3 ch3 0 0 29 F F ch2och3 C2H5 0 0 30 F F ch2oc2h5 ch3 0 0 -12- (沐‘先閱讀會面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4规格(210X 297公犮) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 五、發明説明(10 ) 表2 化合物號碼 χΐ X2 R1 R2 m n 3 1 F Cl CH2〇CH3 ch3 0 0 32 Cl Cl ch2och3 ch3 0 0 33 Br Br CH2〇CH3 ch3 0 0 34 F F CH2OCH3 ch3 0 1 35 F F CH2〇CH3 C2H5 0 1 36 F F CH2〇C2H5 ch3 0 1 37 F Cl CH2〇CH3 ch3 0 1 38 Cl Cl CH2〇CH3 ch3 0 1 39 Br Br CH2〇CH3 ch3 0 1 40 F F CH2〇CH3 ch2och3 0 0 4 1 F F ch2oc2h5 . ch2oc2h5 0 0 42 F Cl CH2OCH3 ch2och3 0 0 43 Cl Cl CH2OCH3 CH2OCH3 0 0 44 Br Br ch2och3 ch2och3 0 0 45 F F ch2och2cf3 ch2och3 0 0 46 F F ch2och2cf3 ch2och2cf3 0 0 47 F Cl ch2och2cf3 ch2och2cf3 0 0 48 Cl Cl ch2och2cf3 ch2och2cf3 0 0 49 F F ch2f ch3 0 0 50 F F ch2f ch3 0 1 5 1 F F ch2ci C2H5 0 1 52 F F cci2h ch3 0 1 53 F F CC13 ch3 0 1 54 F F cf3 ch3 0 1 55 F F cf3 C2H5 0 1 56 F F CF3CH2 ch3 0 1 57 F F C2F5 ch3 0 1 58 F F ch2ci ch2ci 0 0 59 F F CH2Br CHzBr 0 0 60 F Cl ch2ci CH2C1 0 0 61 Cl Cl CH2C1 ch2ci 0 0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-β -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4«L格(210X29?公娆) IP五、發明説明(11 )表3 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 化合物號碼 χΐ X2 R1 R2 n m 62 F F ch2c6h5 ch3 0 0 63 F F ch2c6h5 ch2c6h5 0 0 64 F F ch2c6h5 ch2c6h5 1 1 65 F F ch2ch2c6h5 ch2ch2c6h5 1 1 66 F F ch2c6h4f CH2C6H5 0 0 67 F F ch2c6h4f ch2c6h4f 0 0 68 F F ch2c6h4f ch2c6h4f 1 1 69 F F CH2C6H4C1 CH2C6H4C1 1 1 70 F F ch2c6h4ch3 ch2c6h4ch3 1 1 7 1 F F CH2C6H3 (CH3) 2 CH2C6H3 (CH3) 2 1 1 72 Cl F CH2C6H5 ch2c6h5 1 1 73 Cl Cl ch2c6h5 CH2C6H5 1 1 74 F F C6H5 ch3 0 0 75 F F c6h5 ch3 0 1 76 F F C6H5 ch3 1 0 77 F F c6h5 C2H5 0 1 78 F F C6H5 c6h5 0 0 79 F F c6h5 c6h5 0 1 80 F F c6h5 c6h5 1 1 8 1 F F c6h4f C6H5 0 0 82 F F c6h4f c6h4f 0 0 83 F F C6H4C1 c6h4ci "0 0 84 F F C6H4CH3 C6H4CH3 0 0 85 F F CfiH4CH3 C6H4CH3 1 1 86 F F C6H3 (CH3) 2 C6H3 (CH3) 2 1 1 87 F Cl C6H5 C6H5 0 0 88 Cl Cl c6h5 C6H5 0 0 (t先閱讀f-面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公筇) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(12 ) 表4 化合物號碼· χΐ Χ2 R3 n m 89 F F ch2 1 0 90 F F ch2 1 1 9 1 F F CH (CH3) 1 0 92 F F CH (CH3) 1 1 93 F F C (CH3) 2 1 0 94 F F C (CH3) 2 1 1 95 F F ch2ch2 0 0 96 F F CH (CH3) CH2 0 0 97 F F c (ch3) 2ch2 0 0 98 F F CH (CH3) CH (CH3) 0 0 99 F F ch2ch2 1 0 100 F F ch2ch2 1 1 101 F F ch2och2 0 0 102 F F ch2ch2ch2 0 0 103 F F ch2ch2ch2 1 0 104 F F ch2ch2ch2 1 1 105 F F ch2c (ch3) 2ch2 0 0 106 F F ch2c (ch3) 2ch2 1 1 107 F F CH2CH2CH2CH2 0 0 108 F F CH2CH2CH2CH2 1 0 109 F F CH2CH2CH2CH2 1 1 1 10 F F CH2CH20CH2CH2 0 0 111 F F CHF 1 0 1 12 F F cf2 1 0 1 13 F F CH (CF3) 1 0 1 14 F F chfch2 0 0 1 15 F F CH (CF3) CH2 0 0 1 16 F Cl ch2 1 0 1 17 Cl Cl ch2 1 0 1 18 Cl Cl ch2ch2 0 0 1 19 Br Br ch2ch2 0 0 120 I I ch2ch2 0 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4蚬格(210X297公犮) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Λ 7 Η1 ---—--_ — —- — - --------- , · ·· . .. . · 五、發明説明(13 ) 本發明上述式(I)或式(r)所示的二鹵二羰基化合物, 例如可使用習知所使用者[習知的二由二幾基化合物以及 其製法,例如參照 Journal America Chemical Society(J. Am. Chem. Soc.)112 卷、8563 頁(1990 年);Journal America Chemical Society、Chemical Communication (J. Am. Chem. Soc.,Chem.Commu.)21 頁(1995 年);Journal America Chemical Society > Perkin Trans.(J. Am. Chem. Soc, Perkin Trans.)l、2271 頁(1996 年);Journal Organic Chemistry(J. Org. Chem.)46 卷、3917 頁(1981 年);Journal Fluorine Chemistry(J.Fluorine. Chem.)58 卷、71 頁(1992 年);Journal Chemical Society(J. Chem· Soc.)343 頁(1994 年);CA 105-19045[Zh.Prikl. Khim.(Leningrad)58 卷(11 號)、2504 頁]、 CA 124-201647(Patent DE 440263 Al) ; Chemical Communication(Chem· Communi.)ll 頁(1970 年)所記載。 再者’反應式(2)例如爲: ίί μ ίί Η /c\ /c\ ^ -1— /C\/C、 2 ⑵
CH2 (0)n-R2 / \ (〇)n-R X1 X2 (Π) (I) (上式中,X1以及X2爲相同或是不同的鹵素原子,Rl以 及R2分别爲獨立之碳數卜6的烷基、鹵烷基、烷氧烷基、 鹵烷氧烷基、碳數7〜10的芳基置換烷基或由芳基置換烷 基、或碳數6〜1〇的芳基或鹵芳基;„!與η分别爲獨立的 0或1) ’或是反應式(2,)爲 -16 - 本紙张尺度適用中國國孓標準(CNS ) Μ規格(2丨0Χ 297公趁) (妹先閱讀會而之注意Ϋ項再域轉本Μ ) 訂 Λ 7五、發明説明(丨4 ) 0 〇 鹵化劑
(〇)0 X1 X2 〇、( W I I(〇k 3;o)m (2/ ) 經濟部中央標準局負工消費合作社印褽 (r ) (r) (式中,χ1及X2爲相同或不同的鹵素原子,R3爲鏈中含 有或不含氧原子之碳數1〜6的烯烴鏈或是鹵烯烴鏈;m與 η分别爲獨立的〇或1)。上述(π)或上述(π,)所示的二羰基 化合物亦可利用習知的製造方法製得。 上述使用於由化的由化劑例如可使用一般的自化劑, 然而就取得容易的觀點而言,可列舉例如氟、氣、溴、碘、 Ν-氟化吡啶鑌鹽、Ν-氟-2,4,6-三甲基吡啶鑌鹽、Ν-氟-3,5-二氣吡啶錄、鹽、Ν-氟_2,6_二氣吡啶鑌鹽、Ν-氟五氣吡啶 鑌鹽、Ν,Ν’-二氟吡啶鏽鹽、Ν-氟-4,6-二甲基吡啶鏽-2-磺 酸Μ、Ν-氟-4-甲基《比咬鑛-2-項酸逢、Ν-氟-6-(三氟甲基) 吡啶鑌-2-磺酸鹽、N-氟-4,6-雙(三氟甲基)吡啶鑌_2_磺酸 鹽、N·氣甲基-N'-氟-1,4-重氮二環[2,2,2]辛烷鹽、N,N,-二 氟-1,4-重氮二環[2,2,2]辛烷鹽、N-氟雙(苯磺酸)胺、N-氟 雙(甲烷磺酸)胺、N-氟雙(三氟甲烷磺酸)胺、ν·氟-〇-苯二 硫St亞胺、氣化亞晚、氣化硫醜、N-氣化琥珀酸亞胺、N-溴化琥珀酸亞胺、N-碘化琥珀酸亞胺、三氣異氣尿酸、 二氣異氰尿酸單鈉鹽、1,3-二氣-5,5-二曱基海因、i,3_二 溴-5,5-二甲基海因、過碘酸、正過碘酸等。 上述由化的條件可利用習知的條件,例如二氣甲燒、 17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4蚬格(210X297公势) 先閱讀背面之注意事項存填歸本頁)
,1T Λ Λ 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明(15 ) 三氣甲烷、四氣甲烷、二氣乙烷、乙腈、醋酸、甲酸等溶 劑。或是不使用溶劑,而在_8〇eC〜+150eC的範圍内的反應 溫度下,使二羰基化合物化合物(II)或(ΙΓ)與上述由化劑 進行上述反應式(2)或(2·)的反應而由化。再者,上述由化 反應可視需要在酸或鹽基的存在下、或是光照射條件下進 行。 通常’X1與X2爲同種的南素原子時,相對於上述式(II) 或上述式(ΙΓ)的二羰基化合物,若是上述由化反應之鹵化 劑的使用量爲2當量或2當量以上時,稱收率較高,可製 造式(I)或(Γ)所示的本發明二卤二羰基化合物。χΐ與X2 爲不同種的函素原子時,若是不同的兩種由化劑的使用量 分别爲1當量’階段性的稱收率較高,而可製造本發明的 二卤二羰基化合物。 再者,通常在後處理操作進行後,進行例如蒸餾、昇 華等反應後處理,可得到高純度的二_羰基化合物。 並且,上述式(I)或(Γ)所示的本發明之二鹵二羰基化 合物是藉由習知的_化反應等有機化學反應,也可以利用 變換成上述式(I)或(Γ)所示者以外的二卣二羰化合物(參照 參考例6)。 本發明的電解液爲可將上述二由二羰基化合物單獨使 用,亦可取2種以上的混合物使用,再者,可視需要與其 他溶劑混合成爲溶劑與溶質。 上述二自二羰基化合物爲在電能產生装置的溫度爲之 使用溫度爲固體時,爲了減少損失而產生電能,最好使用 -18 * (像先閲讀"-面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度咖 ( CNS ) 210X 297.J>#;) 五、發明説明(16 ) 與其他二由一幾基化合物及/或其他溶媒混合,以當作液 狀的溶媒使用。 使用2種以上的二由二羰基化合物時的混合比可使用 任意比例’亦可依據所得到的電解液用途以及使用條件而 選擇適當的混合比。 可使用於本發明的電解液的其他溶劑例如可列舉碳酸 一甲醋、碳酸二乙醋、碳酸乙烯醋、碳酸丙烯醋、碳酸丁 稀酷、環丁碼、曱基環丁碼、7-丁内醋、7 -戊内醋、二 甲基亞碼、Ν,Ν·-二甲基甲酰胺、N-甲基噁唑烷、1,3-二氧 雜戊環、2-甲基四氫呋喃、二乙基乙醚、四氫呋喃、二甲 氧基甲烷、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、二甘醇二甲醚、 三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、乙腈、丙腈、甲酸甲酯、 甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、二甲基亞硫 酸等非水性溶劑。從高極性以及高耐氧化的觀點看來,特 别是使用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙 烯酯、環丁瑪、甲基環丁碼、丁内酯、7•戊内酯、二 甲基亞碼、1,3-二氧雜戊環、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙 虎、乙腈、甲酸甲酯、甲酸乙酯等較好。 經濟部中央標準局貝工消资合作社印^ (請先閲讀背而之注意事項苒填寫本頁) 使用其他溶劑時,上述二由二羰基化合物與其他溶劑 的混合比可任意調整,最好依據得到的電解液的用途以及 使用條件適當地選擇混合比。 例如,如下述在使用Ν·氟化吡啶鑌鹽當作正極活物 質的電池,而以防止高溫放電電壓與放電電容量降低等電 池劣化等爲目的時,爲了使本發明的效果充分地發揮,本 -19- 本紙張尺度適用:標準(CNS ) λ4Λ格⑺Qx 297公处) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 Λ - _____ \r 五、發明説明(17 ) ~ 發明的電解液最好是含有3〇體積%以上的上述二自二羰 基化合物’更好是40〜100體積%。 再者,以供給難燃性、提高充放電循環、並且防止鋰 金屬樹枝結晶爲目的時,本發明的電解液最好含有5〇體 積%以下的上述二鹵二羰基化合物,特别是〇〇1〜4〇體積 %更好。 可使用於本發明之電解液的溶質,雖然可使用習知常 使用者’然而’就使用於例如鐘電池、鐘離子電池等高性 能電池,且使本發明效果佳的觀點而言,UCi〇4、LiBF4、
LiPF6、LiAsF6、LiSbF6、US02C4F9、UA1C14、 LiN(Si02CF3)2 、LiN(Si02C2F5)2 、LiC(Si02CF3)3 、
LiB(C6H3(CF3)2)4 等鍾盤較佳。 本發明電解液之中的上述溶質濃度爲0.54.5莫耳 /L »因此小於〇.5莫耳/L,無法得到充分的導電率;大於 〇·5莫耳/L,則會析出鐘鹽。 而且,如後述,使用可溶於本發明電解液的Ν_氟化 峨啶鐫鹽,當作電能產生裝置的正極活物質時·,使用的該 Ν-氟化吡啶鎮鹽可兼作溶質,所以亦可不使用上述溶質(參 照實施例12、13)。 本發明的電解液可使用於各種電能產生裝置。因,本 發明亦有關於使用上述電解液的電能產生裝置。 本發明的電能產生裝置至少包括正極活物質、上述電 解液、負極活物質三種構成要素。其他構成要素不特别限 定,可使用適用於習知者。 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210x297公处) (請-先閱讀卑面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Λ . __Η1 五、發明説明(18 ) ^ 本發明電能產生裝置之中,適合的正極活物質例如可 列舉,含有鋰之金屬氧化物等金屬氧化物、金屬硫屬化物、 金屬由化物、碳質材料、有機聚合物、或具有N-F結合 之化合物等習知的正極活物質。 上述金屬氧化物例如爲,LiCo02、LiNi〇2、 LixNiyCo1.yO2(0<x<l ' 0.7<y<1.02) > LiMn02 ' LiMn2〇4 > LiFe〇2、LixV2〇5(0<X<3)等含有鋰的金屬氧化物之外,另 有例如 Mn02、V205、V2〇4、V203、Co02、Co203、Ni〇2、 Ni203、AgO、Ag20、Ag2Cr04、CuO、PbO、SnBxPy〇z(例 如 x=0.4〜0.6、y=0.6〜0.4、z=(2+3x+5y)/2、SnO、Sn02、 Ti02、Sb203、Bi203、Bi2Pb205、Nb203、Se02、Te02、Cr203、 Mo03、W03、Fe203、Fe02。: 上述金屬硫屬化物例如可列舉CuS、FeS2、TiS2、 MoS2、VSe2、CuCo2S4、NbSe2。而且,金屬由化物例如 可列舉 FeF3、AgC卜 CuCl2、Pbl2、HgF、CuF、CdF2、BiF3 等。 並且,上述碳質材料例如爲,熱分解碳類、瀝青焦碳、 針狀焦碳、石油焦碳等焦碳類;石墨類;玻璃狀碳類;酚 樹脂、呋喃樹脂等在適當的溫度下進行燒結碳化的有機高 分子化合物燒結體;碳纖維•,活性碳等,進行摻入或脱去 陰離子者。 上述有機聚合物例如可列舉,衆苯胺、聚乙块、聚苯 揮、聚1»比哈、聚雀吩、聚夫喃、聚二硫化物等。 上述具有N-F結合之化合物最好爲,置換或無置換 •21· 本紙張尺度用中國國緖準(CNS ) A4«L格(21GX 297公— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j
'1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(l9 ) 的N-氟化吡啶鑌鹽、Ν,Ν,-二氟化吡啶钂鹽、聚(N-氟化吡 啶鏽鹽)等。 就高電壓與可產生高電能的觀點看來,利用上述之中 的具有N-F結合之化合物;可摻入或脱去鋰離子之金屬 氧化物;金屬硫屬化物;金屬由化物或碳質材料;有機聚 合物等,當作本發明的電能產生裝置的正極活物質特别適 合。 可利用於本發明電能產生裝置的負極活物質例如可列 舉金屬、金屬合金、金屬氧化物、碳質材料、有機聚合物 等習知的負極活物質。 上述金屬例如爲 Li、Na、Κ、Cs、Mg、Ca、Al、Ζη、 Cu、Sn等’而金屬合金例如爲Li_AhLi Sn、Li pb Li_ Ζη、Li-Cd、Li-Mg、Li-木金屬合金等。 金屬氧化物例如爲’ CoV〇4、uc〇v〇4、Nb2〇5、 LixNb2〇5(x<3)、SnBxPy〇z(例如 χ=〇 4 〇 6、y=〇 6 〇 4、 z=(2+3X+5y)/2、SnO、Sn〇2、Pb0、、Pb〇2、Ge〇、以〇2、
Si02、Ti02、LiTi02 等。 · 並且,上述碳質材料例如爲,熱分解碳類、瀝青焦碳、 針狀焦碳、石油焦碳等焦碟類;石墨類;玻璃狀硬類;盼 樹脂、决喃樹脂等在適當的溫度下進行燒結碳化的有機高 分子化合物燒結鱧;碳纖維;活性碳等,進行例如U等 金屬或Li+陽離子摻入或脱去者。 上述可用於正極活物質的有機聚合物,亦可用於負極 活物質。 只低 .22- 木紙张尺度適用中國國家榡準(CNS ) Λ4Μ^格 (210x297公兑 (氣先閱讀f*面之注意事項再填寫本買)
五、發明説明(20 ) 就高電壓與可產生高電能的觀點看來,特别是利用上 述Li、Na、K、Cs、Ca等鹼金屬或鹼土族金屬;上述Li-A1合金等含鹼金屬的金屬合金;可摻入或脱去鋰等金屬 或鋰離子等陽離子的金屬氧化物;碳質材料等較適合。 以下利用實施例説明本發明,然而本發明不限於此。 參考例1 按照反應式(3): ο ϋ ο π ό 3 Η ' C /Η2 Η C ό 氣化劑 ο π ο 3 Η c \
CH\o one F / /\/F (請f閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消费合作社印31 使用於本發明電解液的二函二羰基化合物如以下方式製 造。 將13.2g(0_l〇莫耳)的丙二酸二甲酯、84_lg(〇.29莫 耳)的N-氟-2,4,6-三甲基吡啶鑌三氟甲烷磺酸鹽、5.3g(〇.〇4 莫耳)的氣化鋁、以及l〇ml的二氣甲烷加入玻璃反應管, 然後,在氮氣環境下封管,再將該封管浸於90亡水浴中, 加熱61.5小時。接著,放冷後,在常壓下餾去開封所得 到的反應混合物之中的二氣甲烷。然後在減壓下使浴溫升 高至150eC’收集所有的餾出的成分。並且將上述餾出的 成分在常壓下再蒸餾’以得到l65〜167*c的餾出成分。而 獲得稱收量12.3g(73%)的2,2-二氟丙二酸二曱酯。其物性 以及光譜資料如下所示。 •23· 本紙張尺度適财賴家縣rCNsT7\4WL^ ( 210X297-»# ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣 Λ Η" * --—__ 五、發明説明(μ ) 熔點:-27eC 沸點:165〜167eC W-NMR(重乙腈中) 5 3.90(s,OCH3) 19F-NMR(重乙腈中,CFCI3内部標準) :-111.8ppm(s,CF2) 質譜儀:實測値 168.02357(M+) 計算値 168.02342(C5H6O4F2) 參考例2 按照反應式(4): Ο Ο Μ Π
II丨丨 氟化劑 y P /c\ /c\ -" / V \ ⑷ C2H5O CH2 oc2h5 C2H50 / \ 〇c2h5
F F 使用於本發明電解液的二由二羰基化合物如以下方式製 造。 將32.1g(〇.20莫耳)的丙二酸二乙酯、127:4g(〇.44莫 耳)的N-氟·2,4,6-三甲基吡啶鑌三氟甲烷磺酸鹽、 10.7g(0.08莫耳)的氣化鋁、以及40ml的1,2-二氣乙烷加 入玻璃反應容器,然後,進行19個小時的熱回流。反應 後’利用減壓蒸餾的方式,而獲得稱收量3 l.lg(79%)的2,2· 二氟丙二酸二乙酯。其物性以及光譜資料如下所示。 溶點:-80eC; 海點:51 〜53C/26mmHg -24- 本紙張尺度適用中國ϋ#標準(CNS ) Λ峨;(¾ ( 21GX 297々>々:) (諫先間讀贪而之注意事項再填寫本頁)
A A 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(22 ) W-NMR(重乙腈中) < 5 4.37(q,J=7.1Ηζ,4Η,2 X CH2) 1.3 l(t,J=7.1Hz,6H,2 X CH3) 19f-nmr(重乙腈中,cfci3内部標準) :-112.lppm(s,CF2) 質譜儀:實測値 197.06269((M+H)+) 計算値 197.06254(C7HuF2O4) 參考例3 按照反應式(5): 0 0 0 0
II II II II /c\ /c\ —& 舞 > /C、c/C\ ⑸ ch3 ch2 och3 ch3 / \ och3
F F 使用於本發明電解液的二函二羰基化合物如以下方式製 造。 將11.6g(0.10莫耳)的乙酰醋酸甲酯、72 3g(0 25莫 耳)的N-氟-2,4,6-三甲基吡啶鑌三氟甲烷磺酸鹽、 5.46g(0.04莫耳)的氣化鋅、以及15ml的二氣甲烷加入玻 璃反應管,然後,在氮氣環境下封管,再將該封管浸於60 水浴中’加熱64小時,接著於70eC的水浴中加熱24 小時。放冷後,在常壓下餾去開封所得到的反應混合物之 中的溶劑二氣曱烷。然後在減壓下使浴溫升高至120eC, 收集所有的餾出的成分。並且將上述镏出的成分在常壓下 再蒸餾,以得到147〜149eC的留下成分。而獲得稱收量 12.2g(80%)的2,2-二氟乙酰醋酸甲酯。其物性以及光譜資 -2S- 本紙张尺度適用中國國家^率(CNS > Λ4規格(210x197公势) "" (讀先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) -* '/A. ΙΓ **" * . . I I 一- 4 w 五、發明説明(23 ) 料如下所示。 熔點:-43°C 沸點:147〜149eC W-NMR(重乙腈中) 5 3.89(s,3H,OCH3) 2.39(t,J=1.7Hz,3H,CH3) 19F-NMR(重乙腈中,CFC13内部標準) :-113.6ppm(s,CF2) 質譜儀:實測値 l52.〇2855(M+) 計算値 152.02850(C5H6O3F2) 參考例4 按照反應式(6): (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
劑 化 氟 3 Η \c one /2 \c o He /53
3 Η C
IT 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 使用於本發明電解液的二el二羰基化合物如以下方式製 造。 將20.0g(0.20莫耳)的2,4戊二酮、i46g(0.50莫耳)的 N-氟-2,4,6-三甲基吡啶鑌三氟甲烷磺酸鹽、i〇.9g(〇.〇8莫 耳)的氣化鋅、以及45ml的二氣甲烷加入玻璃反應管,然 後,在氮氣環境下封管。再將該封管浸於60eC水浴中, 加熱65·5小時。放冷後開封,在常壓下餾去溶劑二氣曱 烷。然後在減壓下使浴溫升高至13〇eC,收集所有的館出 -26 - ^尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(2丨0X297公- Λ ΙΓ 五、發明説明(24 ) ~ 的成分。並且將上述餾出的成分在常壓下再蒸餾,以得到 116~118它的留下成分。而獲得稱收量l6.lg(59%)的3,3 二氟-2,4-戊二酮。其物性以及光譜資料如下所示。 熔點:-49·<〇 沸點:116〜118eC lH-NMR(重乙腈中) 2.35(t,J=1.7Hz,CH3) 19F-NMR(重乙腈中,CFC13内部標準) :-114.9ppm(s,CF2) 質譜儀:實測値 136.0333 1(M+) 計算値 136.03359(C5H6F2O2) 參考例5 按照反應式(7): η. 閱 讀 背* 項 再 填 寫 本 頁 訂
1CH one / ΟΠ- 劑 化 氟 5 Η 2 C,ο 2 Η c
ο ο ιι ιι/vc\ C1CH2 / \ 〇C2H5 F F (7) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印装 使用於本發明電解液的二_二羰基化合物如以下方式 製造。 將32.9g(0.20莫耳)的4-氣乙酰醋酸乙酯、 144.9g(0.5〇l莫耳)的N-氟-2,4,6·三甲基吨啶鏽三氟甲燒 確酸鹽、10.9g(0.〇8莫耳)的氣化鋅、以及g〇ml的二氣甲 虎加入玻璃反應管,然後,在氮氣環境下封管。再將該封 管浸於85·〇水浴中,加熱31.5小時。放冷後開封,在常 •27· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4%格(210X297公势)
A A 經濟部中央標準局員4消費合作社印製 五、發明説明(25) 壓下餾去溶劑二氣甲烷。然後在減壓下使浴溫升高至140 °C’收集所有的餾出的成分。並且將上述餾出的成分在常 壓下再蒸餾,以得到94〜95eC/33mmHg的留下成分。而獲 得稱收量30.5g(760/〇)的4-氣-2,2-二氟乙跣醋酸乙酯。其 物性以及光譜資料如下所示。
熔點:-8〇tJ 沸點:94〜95eC/33mmHg ^-NMR(重乙腈中) δ 4.37(t,J=0.7Hz,2H,ClCH2) 4.37(q,J=7.1Hz,2H,OCH2) 1.31(t,J=7.1Hz,3H,CH3) 19F-NMR(重乙腈中,CFC13内部標準) :-112.8ppm(s,CF2) 質譜儀:實測値 200,00557(M+) 計算値 200.00518(C6H7C1F203) 參考例6 按照反應式(8): - /S3
使用於本發明電解液的二由二羰基化合物如以下方式製 造。 在〇1〇將7.4ml(0·144莫耳)的溴加入9.5g(0.07莫耳) -28- 本紙張尺度適用中國國家摞準(CNS )以悅格(21〇Χ 297公势) (說先閱讀如面之注意事項再填寫本頁)
one /2 rc Br
r B
Br 2 hr' ir 五、發明説明(26) 的3,3-二氟-2,4-戊二酮、14ml的乙醚、14ml的四氣化碳 的混合物之中,然後攪拌24小時。接著在室溫下攪拌2 小時。利用乙醚將反應混合液從水中抽出。利用水洗後硫 酸鎂,以乾燥乙醚抽出液。然後將硫酸鎂過濾去除後,餾 去溶劑。在減壓下將殘渣分餾以得到11.4g之84〜87¾ /23mmHg的餾出成分(稱收率:55%)。1,5-二溴-3,3-二氟 戊二酮的物性以及光譜資料如下所示。
熔點:33〜35eC 沸點:84〜87t;/23mmHg W-NMR(重乙腈中) 54.51(t,J=1.0Hz,CH2) 19F-NMR(重乙腈中,CFC13内部標準) :-110.9ppm(s,CF2) 參考例7 按照反應式(9): (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T one /2 \c o He \ 5 /H 6 c
06 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 使用於本發明電解液的二鹵二羰基化合物如以卞、 造。 r万式製 將 224mg(l 毫莫耳)的 1,3-二苯-1,3-戊二 _、54qi 毫莫耳)的乾燥氣化鋅、578mg(2毫莫耳)的N-氣_2 4^^ 4 甲基吡啶鑌三氟甲烷磺酸鹽、以及2ml的二氣?私’、'二 L G現;昆合 •29 本紙張尺度適用中國國家摞準(CNS ) Λ4忧格(2丨OX 297公犮) Λ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(27) 物在60β〇攪拌18小時。然後’利用乙鍵抽出反應液。接 著從抽出液餾去溶劑。其次,將得到的殘渣利用石夕膠分離 柱進行層析分離,以得到229mg的2,2-二氟-1,3-二苯-1,3-戊二嗣(88%)。其物性以及光諸資料如下所示。 熔點:60〜61eC ^-NMR(重乙腈中) 57.32-7.77(6H,m,芳香核氫) 7.95-8.23(4H,m,芳香核氫) 19F-NMR(重乙腈中,CFC13内部標準) :-102,8ppm(s,CF2) 質譜儀:260(M+) 元素分析:實測値C 69.28% ; Η 3.97% 計算値(C15H1()C1F202) C 69.23% ; Η 3.87% 參考例8 按照反應式(10) ·· \ /CH2\ 夕〇 c c
/ \ CH〇 CH ch2 氟化劑 -3*- F F Ο、、〆〆。 (10) CHi CH« C ’ / \ CH〇 CH3 使用於本發明電解液的二自二羰基化合物如以下方式製 造。 將2.81g(0.20毫莫耳)的5,5_二甲基-1,3•環己二酮溶 於20ml的甲酸,接著利用冰浴冷卻時,加以攪拌,並且 30- 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS )八#兄格(210X 297公Μ ) (請先閱讀t而之注意事項再填寫本頁}
____ ΜΊ ___ 五、發明说明(28) 供給流速50mml/分之20°/〇F2/80%N2的混合氣體。直到流 入44mml的F2時停止反應。反應後流入N2氣體’以去 除F2氣體,然後餾去反應混合物的溶劑。在減壓下蒸餾 得到的殘渣,以獲得稱收量2.17g(61%)的2,2-二氟-5,5-二 甲基-環已二酮。其物性以及光譜資料如下所示。 滞點:83〜85*C/75mmHg ^-NMR(重乙腈中) 5 2.86(4H,t,J=2Hz,CH2) 1.05(6H,s,CH3) 19F-NMR(重乙腈中,CFC13内部標準) :-121.5ppm(s,CF2) 質譜儀:實測値 176.06485(M+) 計算値 176.06489(C6H6F2O2) 實施例1 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 稱取N-氟吡啶鑌四氟硼酸鹽(75重量%)、粉末狀乙 炔碳黑(15重量%)、以及碳酸丙烯酯(5重量%)於研缽,然 後將其加以研磨。然後加入聚四氟乙烯製成之摻和劑(大 金工業(股份)製造的F-104: 5重量%)於上述研磨物之中, 充分地混練。然後,利用壓出機延壓後,再打錠成爲直徑 l6.5mm的圓形顆粒狀,而重量爲217g的正極活性物質。 在鍍金的2016紐扣(button)型電池單元的正負極内面 熔接鍍金的鎳箔網(分别爲直徑16mm、12mm),然後在負 極固定絶緣包裝之後,將負極的金屬鋰(直徑16mm、厚 度 0.38mm);隔離板(Cell guard#2400、直徑 20mm);正 -31- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規袼(210x 297公筇) 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 _________)r 五、發明説明(29 ) ' 極活物質(直徑16.5mm)依序重疊放置,在其間加入合計 量爲 0.15ml 的電解液(1 莫耳/L LiPFe/CH3〇COCF2COOCH3),接著按照一般的方法製作鈕 扣型電池。 苐1圖顯示得到的粗扣型電池的概略部分剖面圖。第 1圖之中,1代表負極罐(鍵金的趣製成),2代表链(負極 活物質),3代表鍍金的鎳網,4代表絶緣包裝,5代表正 極活物質,6代表正極罐(鍍金的鋼製成),7代表隔離板。 [電流的内部直流阻値之測定] 内部直流阻値是利用第2圖顯示的裝置,施以ιΜΩ、 510ΚΩ、100ΚΩ、51 ΚΩ外部負荷1分鐘後,測定電池電 壓’然後利用最小二乘法分别由其中的電流値與電壓値求 得。第2圓之符號8代表上述鈕扣型電池,V代表電悉計, R代表外部負荷。其結果顯示於表5。 實施例2〜16 如同實施例1的操作,製作表5~7所示的電池構造 之鈕扣型電池。製作的電池之開電路電愿以及20 ec之内 部直流阻値顯示於表5〜7。另,電解液的溶劑混合比爲體 積比》而且,實施例12以及13所使用的乙炔碳黑爲含有 摻和劑(四氟乙烯)的乙炔碳黑(寶泉(股份)TAB-2)。 比較例1〜2 如表8所示,除了利用7-丁内酯代替實施例7的電 解液(CH3〇COCF2COOCH3)以外,與實施例7同樣地製作 電池’以當作比較例1。相同地,如表8所示,除了利用 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4悅輅(210X 297公势) ' (請先閲讀背面之注意事項再填窍本1)
Λ ΙΓ ι — - . 副 ''* * -·—·· ·— ..···. . — _ — 五、發明説明(30) 碳酸丙烯酯/碳酸二甲酯(=1Η、體積比)代替實施例10的 電解液(CH3OCOCF2COOCH3/碳酸丙烯酯=9/1、體積比)以 外’與實施例10同樣地製作電池,以當作比較例2。製 作的電池之開電路電愿以及2〇eC之内部直流阻値的測定 結果顯示於表5〜7。 (請先閱讀背,面之注意事項再填寫本頁) 、π 气· 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 -33· 本紙張尺度(CNS ) Λ4^ΐ~Τ2丨GX297公楚)*^ 五、發明説明(31 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 例_ 9 ί M S C ^ 〇 (N s 00 *T) VO H 只· 開電路 電壓(V) 00 rn ro (N rn on rn 電解液 溶質 (莫耳/L) fs LiPF6 0) •!s 溶劑(ml) [ CH3OCOCF2COOCH3 (0.15ml) CH3COCF2COOCH3 (0.15ml) CH3COCF2COCH3 (0.15ml) §§ ^ 88 1 5ί Lt §§"a 分驗 1 cell guard #2400 cell guard #2400 cell guard #2400 ceU guard #2400 cell guard #2400 負極活物質 i ft*.t 琛 fbj 墩 墩 正極活物質 總重量 (mg) 卜 <N rj CN r5 <N ίΝ sT ^"4 組成_ 兹© <〇 W 荦笨 ΒΙ湛 ψ ^ ^ A f ^ αί ^ Z赞 〇轰 , w ^ «έ ¢: ψ A ί芑 m Bfr; Z够 〇 1? 尽龚 r W 52, m ¢: ei潜 眘帑 Ψ A Wr z _ 3轰 0 «i ^ ψ ^ L· ^ L ^ 〇轰 f ySL 尽餘 w ^ 溆避 摩襲 ▲ € Pm* ± 4 cn 寸 <n •34- (請·先閱讀"·面之注意事項再填艿本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4现格(210X297公# ) 五 經濟部中央標準局員工消费合作社印掣 菸明發明(32 ) VO ^ ^ ^ ^ M S τ—Η Μ o ΓΛ cn ΓΛ ilof) «ρ» t£f ^ 9° 3 w S w 焕 II 1|§ί §I"S Ό a够 | p af u I P u S |l 餚sS 3fg 1 §f u ^ e g费s §s^ !够 u I ii 1 § i)S II 1 g Ii Is Is 8 m. 墩 琛 Ifc.l 堞 tn.l 琛 i*«.l 墩 想 ΦΊ 〇s JQ CN VO S s§ ΦΙ ηι*η fclli |BV 3 © '茶 g| an T 蜜e 0 S ft «ί 心 Z O 寒二 ,in κ S s衆 s« If 哲 ^ WJ; f w z »〇茶 έ / 1 蒯 餡茶 SI § S' t, f s 寒 • fN 湛茶 SI Ig || «i ®- H~ « 隹一够 茶t p§ 顫,u 畫§§ « Μ: 〇 0够$餐 « q, -1 ig 泛兹Θ发 o 卜 00 On Ο -35- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁
L
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(21〇X297々ft ) · 五、發明説明(33) 卜< 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 辆1埏9 ^ ^ S ε ^ ^ o o o s 00 o 開電路 電壓(V) 卜 cn rn rS § v〇 cn s 電解液 S w 1 1 !i m •Ss I 焕 §? s i IS 8 af u lf i u c § T llj yss |I □ ^11 82 s. i寒 O > 8 1 U_ r~H T ^ ft 装1 « 5 隔雜 1 g 1 § i) JQ Ϊ g ώ^η II Is li 1 li 8 負極活物質 墩 琐 壤 墩 «».1 琛 正極活物質 *Η 〇> VO c^ O cs g . 〇\ •N 吟 vp s —够 ϋϊ m «7 8 1 §§ _ jr| M; U ®镩s安 15 # ^ .¾ ^ « CS J in 额4 灌^ t吝 m 0 S 帑h f A ®- »ί n έ <〇 心1 邑9 »1 i /-s w *n 軍S 蝙避 0 S: 1 r ig if 5¾ w; 0 势避 κ) \ζ 二湛 gf t 1 ? |l 制i G f癍 今装 o c 二瘡 Sr 想t ξ τ f| ψ i; 2 O Wi »〇" 酱蓑 t〇叱 二溆 Bf 2 二 ΤΓ m ® s |i CN cn 2 »n (請先閱讀背面之注意事項再填寫木頁 •36- 本紙張尺度適用中國國家標孪(CNS ) Λ4規格(210X 297公犮) 五、發明説明(34) 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 II 攝·埏 β Μ 〇 1 g ^ S v〇 rn *pr 姨怒 u7 3 9| § ^ »-J «:! h ^ T—H ^ T «ί >1 e I % g 8 1 g |)jq i)5 堆 <κ 壊 琐 _c vM m ^ m Pi «Ν klftj Τ»Ί ,c S轰 酱i ,淞 p , w irT f h 破乂 Ιέ o w f 4 ^ I z 〇 ®-裤嬸 0I| III »1 ? g _ $111 Ills f二d避 Z较Η*呢 (Ν (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 37 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ衫兄格(210X297公尨) Λ" — _______________ίΓ...……__一 五、發明説明(35 ) [放電曲線的比較] 使用實施例7與比較例1之電池,然後在6〇亡進行2〇〇 定電流放電。其結果如第3圖所示。而且,使用實施 例1〇與比較例2之電池,然後在60eC進行30〇uA定電 流放電。其結果顯示於第4圖。 如上述顯示的實施例7與比較例1(第3圖),以及實 施例10與比較例2(第4圖)於6〇eC放電曲線可得知,使 用本發明的電解液當作電解液,不會引起電池的劣化,且 可獲致在高電壓安定地放電與高電容量《另一方面,使用 習知電解液的比較例1與2在60eC會引起明顯的劣化。 產紫上的利用可能性 若根據本發明,可抑制電能產生裝置的劣化,並可得 到可供安定放電與高電容量的電解液。 (誚先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印掣
I 8 3 I ^vn I I - m n n I— n n n I s· 本紙故尺度相彳,國财縣(CNS )八4祕(21GX297公分)
Claims (1)
- Β8 C8 D8 六、申請專利範園 ~一·'~ 1.一種電解液,至少含有選自!種式⑴或式(1,)所示 的二由素二羰基化合物所構成的族群, 式(I)爲(〇)n-R‘ (上式中’ X1以及χ2爲相同或是不同的鹵素原子,R1以及R刀别爲獨立之碳數1〜6的燒基、鹵炫*基、燒氧燒基、 由烷氧烷基、碳數7〜10的芳基置換烷基或南芳基置換燒 基、或碳數6〜10的芳基或鹵芳基;m與η分别爲獨立的 0 或 1), 式(Γ)爲 X1 X2(0)m (〇)n \R3/ --------ycr^— (__先閲t背面之注$項再填寫本頁) ,1T 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (式中,X1及X2爲相同或不同的鹵素原子,r3爲鏈中含 有或不含氧原子之碳數1〜6的烯烴鏈或是鹵烯烴鏈;m與 η分别爲獨立的〇或1)。 2. 如申請專利範園第1項所述之電解液,其使用於負 極活物質爲金屬、金屬合金、金屬氧化物、碳質材料或有 機聚合物的電能產生裝置。 3. 如申請專利範園第1項所述之電解液,其使用於正 -39- 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) Α4現格(210 X 297公釐) S 8 8 δ Λ BCD 六、申請專利範圍 極活物質爲金屬氧化物、金屬硫屬化物、金屬由化物、碳 質材料或有機衆合物或具有 N-F結合之化合物的電能產 生裝置〇 4. 如申請專利範圍第1項所述之電解液,其中含有趣 鹽當作溶質。 5. —種電解液,至少含有選自1種式(I)或式(1,)所示 的一卣素二羰基化合物所構成的族群;正極活物質;以及 負極活物質, 式(I)爲 ο R 入m/ one (請先聞讀背面之注^^項再填寫本頁) 2 R 1 η /(0) (上式中,X1以及X2爲相同或是不同的鹵素原子,y以 及R2分别爲獨立之碳數1〜6的燒基、卤燒基、燒氧燒基、 鹵烷氧烷基、碳數7〜10的芳基置換烷基或由芳基置換烷 基、或碳數6〜10的芳基或鹵芳基;111與n分别爲獨立的 0 或 1), 式(Γ)爲 訂 經濟部中央揉率局貝工消費合作社印掣 X1 X2 \ / I (0)1 、R 3/ 0 C’I (〇)n (式中’ X1及X2爲相同或不同的自素原子,R3爲鏈中含 -40 ‘ 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 391071 六、申許專利範圍有或不含氣原子之碳數1〜6的稀烴鏈或是鹵稀烴鏈;m與 η分别爲獨立的0或1)。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度逋用中國國家樣準(CNS > Α4规格(210X297公釐)
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