TW449942B

TW449942B - Cyano-substituted methide and amide salts

Info

Publication number: TW449942B
Application number: TW088114037A
Authority: TW
Inventors: Alan David Fanta; Phat Tan Pham; William Mario Lamanna
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 1998-08-25
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2001-08-11
Also published as: EP1108270B1; DE69937455D1; KR20010072928A; WO2000011742A1; JP2002523879A; DE69937455T2; US6294289B1; AU5334699A; EP1108270A1; CA2340379A1

Description

4 49 9 4 2 A7 B7 五、發明說明（經濟部智慧財產局員工消費合作社印製發明範圍_ 本發明係關於氰基一經取代之鹽類，之曱基化物類及醯胺類。讯基一經取代發明背景_ 工業係持續地尋找形成很解離之鹽類離子。此等鹽類#溶解或分配於其 .時位陰添加劑或增進劑；作爲陽離子聚合作用=;=性 ::杬：電添加劑；作爲界面活性劑時常可係有二’ 化：，也^其他材料，可係使用以傳導電荷，例如，於 =諸如電池、燃料電池、電容器'超電容器及電化測I咨、及其他之内作爲電解質（離子導體）。當然，此等鹽類應顯示於此等用途中係有用3= 生質。首先彼等必須顯示良好之離子傳導性，於户種用途中彼等亦必_示熱及電化學安定性。使用彼等之系統中之系統之其他組件應不造成損害（例、腐蝕）、。彼等應具有可接受之環境影響；及，彼等較佳可係以‘二濟上可行之價格製造。當使用於電化電池中時鹽類應顧巾良好之循;裒性質及應製造可以最低之安全顧操作及維護之電化電池。關於鹽化合物於電化電池中之很特定之用途，對於在車、工業、及消費者市場中之使用，具有對於高能量度 '輕重量、可再充電之電力來源之目前及預期之未來要。多種疋此等需要潛在地可儉由鋰-離子電池技術而足，其需要電解質鹽溶解於一種非水性溶劑中以充當—種及學化於如地慮汽密而滿 4 _本紙張尺度適种關家標;^ (CNS〉A4規格（210 x 297公发）經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 r， 4 49 9 42 a? B7 五、發明說明（2 ) 電解質之使用。此種電解質溶液充當介質，其中於電極乏間可發生離子之傳導，於一種電化電池（諸如-電池）之内提供電荷平衡。已知，目前僅具有少數目之電解質鹽類係適合於在鋰_ 離子電池中之使用，及所有皆具有可認明之缺點。最通常之電解質鹽係LiPF6，其顯示良好之傳導性及抗腐蝕性，但係熱及水解地不安定的。水解池不安定意表，曝露於水將造成分解作用以生成氟離子。具有作爲鋰電解質之潛在之用途之其他鹽類包括LiAsFJ毒性的）、LiBF4(相對地不良之傳導性）、，及LiC1〇4(潛在地爆炸性的）。亦具有多種之已知之有機基氟鐘鹽類，但其等之每—種具有其之本身各別之缺點。分子如LiOS〇2CF3及^別(8〇2^3)2係很熱安定的，但是對於鋁集電器可係腐蝕的，及Lic(s〇2CF3)3對於大多數商業規模用途之製造係昂貴的。電池工業目前尋找可於有用之傳導性水準作用、但係容易地處理及可係以合理之成本製造之電解質鹽網。發明概述__ 已發現，於需要高程度之離子解離作用之用途中醯胺及甲基化物鹽類，於一種醯胺鹽之案例中包含—個氰基（-CN)、及於—種甲基化物鹽之案例中包含兩個氰基，係有用的。該等鹽類於電化電池諸如電池、燃科電：也、電容器、超電容器、電化學測感器及電解電池中，經由提Ζ 離子傳導及輸送之一種裝置而作Γ爲電解質组件，係特別有用的。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210^ 297公釐） --------------------訂·-------I (請先閱讀背面之注意事項頁) 449 9 42 A7 ________B7_ 五、發明說明（3 ) 於是，本發明係關於一種電解質，其包括於—種基質材料中之一種N-氰基-經取代之醯胺（例如，一種N_氰基“經取代之羰基醯胺（carboxamide)、或一種N_.氰基_經取代之磺醯胺）、一種丨’丨，^二氰基_經取代之磺醯基曱基化物、一種丨，M-二氰基醯基曱基化物、或其等之一種混合物之一種鹽。更特定言之，本發明包括一種基質材料及下列式之一種鹽作爲一種電解質 R-[Q-X"(CN)n]y y/mMm+ ⑴ 其中y係1或2 ; X係c或N，其當X係係2 '及當又係1^時11係i ; R係一個氟原子、一種烴或一種經氟化之烴基； Q係一種連接基；及

Mm係具有m之價之一種陽離子。式〗之鹽類之一種混合物亦可係包括於該電解質中。本發明之另一種態樣係包含上述之電解質、—種陽極及一種陰極之一種電化電池。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之另一種態樣包括某些新穎之曱基化物及酿胺鹽類，其等係一種N _氰基_經取代之醯胺（例如，—種N _氰基-經取代之羰基醯胺或一種N -氰基-經取代之續酿胺）、一種1，1，1-二氰基-經取代之續醯基甲基化物、或—種 1，1，1-一氰基酿基曱基化物之鹽類。更特定言之，本發明之新穎之盤類包括下列式之甲基化物鹽類 i -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） A7 449942 _B7_ 五、發明說明（4 ) R-[S02-C-(CN)2]y y/mMm+ (II) 其中y係1或2 ; R係一個氟原子或一種全說化之烴基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。本發明之新穎之鹽類亦包括下列式之醯胺鹽類 R-[Q-：N-CN]y y/mMm+ (III) 其中y係1或2 ; R係一個氟原子或一種全氟化之烴基； Q係一種連接基；及

Mm+係具有m之價之一種陽離子。另外之鹽類包括包含可聚合之基之鹽類，例如，下列式之甲基化物鹽類 R-[Q-C-(CN)2]y y/mMm+ (IV) 其中y係1或2 ; R係一種經由化或非-經鹵化之可聚合之基； Q係一種連接基；及

Mm +係具有m之價之一種陽離子；及下列式之醯胺鹽類 R-[S02-N-CN]y y/mMm+ (V) 其中y係1或2 ; R係一種經_化或非·"經南化之可聚合之基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。詳細説明定義-- 於整個本專利申請書中，使用下列之定義：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -----：---------裝--------訂----------線 (請先閱讀背面之注意事項本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 » 449942 A7 B7 五、發明說明（5 ) “電化電池”包括所有之電能量儲存裝置及電解電池，包括電容器、超電容器、電致變色之裝置、電化學測感器、燃料電池及電池。 “巨分子材料’’意表一種同元聚合物、共聚物、或其等之組合，其可係或可非經交聯的及/或經塑化的。 “凝膠”意表以溶劑潤脹之一種物理上或化學上經交聯之聚合物。 “基質”或“基質材料”意表一種介質（例如，一種固體、液體、凝膠或經塑化之聚合物），其中電解質鹽類可係溶解或分散以形成一種以離子形式傳導之電解質。對於一種 ‘‘鋰離子電池”，基質係液I體；對於一種“鋰聚合物電池，’，基質係一種固體、凝膠或經塑化之聚合物。 “經塑化之聚合物”意表包含一種低分子量添加劑，諸如一種有機溶劑，之一種聚合物。指定之電壓意表，除了以其他方式註解之處以外，於測量之一種正電極相對於一種Li/Li+參比電極之間之電位之差異。一種”經氟化之烴基”可係一種部分地或完全地經氟化之烴基。一種部分地經款化之烴存在於僅一部分之於烴中之氫原子係已以氟原子取代之情況，而於一種完全地經氟化或經全氟化之烴基中，實質上所有，例如，至少90%，之連接於碳之氫原子係已由氟取代。然而，可存在偶然之碳鍵結之氫原子、溴原子或氣原子_。然而，當存在時，彼等較佳地係以平均每兩個碳原子不超過一次存在。因此，非 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 'ill—'! — 11· *-- - (請7t'閱讀背面之注意事項本頁) 訂. 丨線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 449 9 4 2 A7 ____B7_ ____ 五、發明說明（6 ) -主鏈之價鍵較佳地係碳-至-氟鍵。一種“烴基”意表一種單價或二價直鏈或分枝之脂族基、一種環脂族基、一種環脂族-脂族基、或一種芳基、聯芳基或方纟尤基。此爭基係於以進·—步定義。 “一種直鏈或分枝之脂族基，，意表一種煙自由基，例如一種烷基’其係於一種直'鏈或支鏈之形式及，於此種案例中’於1至1 8個碳原子之範圍内或如不同地標示。 “環脂族基”係一種環狀基，例如一種環烷基，具有3至 12個碳原子者及意表一種環狀飽和基。因此，該等基包括’例如，環丙基、環丁基、環戊基、環己基、及其類似物。 “伸貌基”意表可於兩末端聯結於另一個或兩個基之直鏈或支鏈二價有機基。較佳之伸烷基係伸乙基及伸丙基。醯基忍表具有一個叛基之一種直鏈、分枝或環狀之烴基’諸如一種烷醯基，例如乙醯基，或芳醯基，例如芊醯基。 “經氟化之二價烴”意表於兩末端皆可聯結於另一種或_ 種以上基之直鏈或支鏈二價部分地經氟化之有機基，諸如一種“氟伸烷基”，例如氟伸乙基、氟伸丙基及氟伸丁基。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製術語“芳基’，意表一種經取代或未經取代之芳族烴，較佳地係未經取代或經由很認知之脂族取代基（諸如，例如， 1-4個碳原子之烷基）取代之一種苯基或萘基。術語“反應性之基，，包括具有與本身或與其他基反應之能力之任何基。例如，R可包含一種可聚合之基諸如二種： -9 - 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 49942 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印4'1衣五、發明說明（7 ) 烴地不飽和基（例如，丙烯酸酯或烯丙基）、—種環氧化物基、一異氰氡基及其類似物，其將容許醯胺或甲基化物鹽經由接枝或聚合作用（陽離子、陰離子或自由基機構）而與其他反應性之化合物（包括相同鹽之其他分子或—種不同反應性或可聚合之化合物之分子）反應以生·成一種同元聚合物或一種共聚物。此種同元聚合物或共聚物材料於電解質中’特定言之作爲單一之離子導體’將係有用的。以上可聚合之基包括經阖化或非-經自化之基，其中經自化之基較佳地包含氟原子作爲該自素^ 種雜原子思表中斷-硬鍵之一種雜原子，諸如氮、氧、或硫。 _電解質一種電解質係定義如於一種溶劑，較佳地一種非水性之溶劑，中之一種鹽或一種以上鹽之組合。本發明係包含選自包括N -氨基-經取代之酿胺（例如，一種n _氨基-經取代之羰基醯胺、或N -氰基-經取代之績醯胺）、一種丨；丨，〗_二氰基-經取代之磺醯基曱基化物、一種1，；!，；!_二氰基醯基甲基化物之一種鹽及一種基質材料之一種電解質。. 更就一般而論，本發明係包含下列式之一種鹽與一種基質材料之一種電解質： R-[Q-X'(CN)n]y y/mMm+ (I) 其中y係1或2、及X係C或N。當x係C時，η係2及該化合物係一種甲基化物。當X係Ν時ν η係1及該化合物係—種醯胺。 -10- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） --—— — — — — — — tlr --------· I------- • ^ (請先閱讀t-面之注意事項本頁) 種連 449 9 4 2 A7 B7 五、發明說明（8 ) 於式I之電解質鹽類中，Q係選自4〇2_及<(〇)之接基及Mm+係具有Π1之價之一種陽離子。適合之陽離子，Mm+，包括鹼金屬陽離子（例如，l.+ Na、K及Cs+)、臉土金屬陽離子（例如，μ^2+、匸2+ Sr2+及Ba2+)、族ΙΙΙΑ陽離子（例如，α13 + )、過渡金屬陽離 (例如，FV+、Fe2+、Zn2+、TmCu2 + )、稀土金屬陽離: (例如’ Ce4+及La3+)、烷基銨陽離子（即，ι^Ν+，其中r分別地係燒基，較佳地具有1至4個碳原子，或氳）、銃陽二子（即’ R3S+)、鱗陽離子（即，r4p+)及質子（即，H+)。適合之陽離子亦包括有機基金屬陽離子諸如二（環戊二缔）亞鐵鏘（ferrocenium)陽離子、環戊二烯基（芳族烴）％^、（芳族烴）M(CO)3m+、（芳族烴）2Mm+、（環戊二砵基）2M(CH3)m+、鏘陽離子諸如二芳基鐄或三芳基疏，其中， Μ係一種過渡金屬。較佳地，對於多種之電池用途，陽離子係一種鹼金屬陽離子；最佳地，陽離子係一鋰陽離子。適合之單價或二價之有機R基包括—氟原予、—種烴或一種經氟化之烴基。較佳地，R包括具有1至1 8個碳原子之一種單價或二價非經氟化或經氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至12個碳原子之一種環脂族基：一種環脂族-脂族基（其中脂族基具有1至4個碳原子，其中脂族或環脂族基之碳鏈係未中斷的或經由一種鏈之雜原子而令斷及其脂族或環脂族基係未經取代的或經由一種鹵素原予而取代）；—種芳基或芳基脂族基（其中該脂族基具有1 至4個碳原子）；或一種反應性之基。更佳地，R係1至1 2 11 - 表纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） ------------*裝--------訂---------線 (請5t·閱讀t.面之注意事項為本頁) / 、 ____ _ 經濟部智慧財產局員、工消費合作社印製 449942 A7 __ B7 五、發明說明（9 ) 個碳原子之一種單價全氟烷基，最佳地1至4個碳原子者。僻若係二價，則一種較佳之R基係全氟伸乙基、全氟伸丙基或全氟伸丁基，例如，-(CF2)n，其中n=2-4。適合之反應性之基可包括包含雙键之基者（例如，乙烯基、歸丙基、乙缔基爷基、丙缔醯基或甲基丙烯疏基）或包括反應性之雜環結構之基者（例如，環氧乙烷（環氧基）、氧雜環丁烷、三亞甲亞胺或吖丙烷基_)。一種適合之反應性之基亦可包括包含羥基、胺基、異氰氧基或三烷基矽烷基之基者。當反應性之基可干擾用於製備需要之醯胺或甲基化物之反應時，反應性之基可係經由可逆地键結於其之反應物而保護。例如，一種雙鍵可係如一種二齒素基衍生物而受保護及其後將其去自化。包含反應性之基之適合之R基之實例包括CH2=CH-、 CH2=CHO-、CH2=CHCH2-、ch2=chch2o- ' ch2=chc(o)o-、 ch2=c(ch3)-、（ch2=chch2)2n-、（CH2=CHCH2)NH-、CF2=CFO-、 cf2=cf- 、 CH2 =CHC(0)〇CH2 ch2 - 、 ch2=ch-c6h4-、 CH2 =C(CH3 )C(0)0CH2 ch2 0- 、 CH2 =C(CH3 )C(0)0CH2 ch2 nh-、 CH2=CH-C6H4-0-、c-C2H30-CH2-(縮水甘油基）、hoch2ch(oh)ch2 o-及ch=cch2o-。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明之特別較佳之電解質包栝下列式之曱基化物及醯胺鹽類： 0

Li

'C—C=N C==N -12- 張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） » 4 49 9 4 2 A7 .... ...__ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（ίο) 0 -N—C^N Li 其中1^係1至12個碳原子之一種全氟虎基。可選擇基質材料之供應對於電解質需要之特定之傳導性、黏度、機械強度、及反應性性質。用於製備電解質溶液之適合之基質材料可係液體、聚合物、或聚合物與液體之混合物。於包括一種很還原之電極諸如鋰金屬）及—種液體基質村料之電化電池中，溶劑較佳地係存在於基質材料中，該溶劑較佳地包括一種非水性、極性、非質子性、有機溶劑。此等溶劑通常係無水的’具有低於約1 〇〇百萬分率 (ppm)之水含量。較佳地低於约5〇 ρρηι。適合之非質子性溶劑之實例包括線型醚類諸如二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、及1，2 - 一甲氧基乙;環狀链類諸如四氫ti夫喃、2 -甲基四氫呋喃、二噚烷、二噚戊烷 '及4 -甲基二噚戊烷：酯類諸如甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙J旨 '碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、及丁内酯（例如，伽瑪-丁内酯）；腈類諸如乙腈或苯腈；硝基化合物類諸如硝基甲烷或硝基苯；醯胺類諸如N，N_:曱基甲醯胺、N，N_ 二乙基曱酿胺、及N -曱基p比洛啶酮；亞戚類諸如二甲亞石風，楓類諸如二甲礙、四亞曱基戚及其他環丁賊類 (sulfolanes) ; p亏峻淀嗣類（oxaz〇ijdinones)諸如 N-甲基哼唑啶酮及其等之混合物。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先' 閱讀，背. 面— 之注意事項 f 裝訂 k- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 449 9 4 2 A7 B7 玉、發明說明（) 適合疋固體基質材料之實例包括聚合物及共聚物諸如聚陡類如聚(環氧乙烷）、聚酯類、聚丙烯酸酯類、聚膦腈類 0>〇lyph〇sphazenes)、聚矽氧烷類、聚（環氧丙烷）、氟基聚合物j例如，聚（偏二氟乙烯））、及聚（丙烯腈）、以及於阿曼恩德（Armand)及其他人，美國專利第4,5〇5,997號中敘述之聚合物及共聚物、及其等之混合物。聚合物可係以绫交聯或未經交聯之形式及/或經塑化之形式使用。當使用於鋰電池中時，此等材料通常係乾燥的，即，具有低於约 l〇〇Ppm之水含量，較佳地，低於约5〇啊。可使用基質材料之混合物及於適應基質材料之性質以提供最適之功能中$等基質材料之混合物有時係較佳的。於—種選擇之具體實施例中，基質材料亦可包括_種隔片，於該案例中^ 中電解質係存在於該隔片之内。八本發明之鹽類於需要弱配位之陰離子之存在或自弱配位 (陰離子之存在而獲得利益之多種之用途中可係有用的。例如’本發明之甲基化物及賴鹽類作爲傳導性添加劑 (例如，用於包括靜電噴霧塗布方法之塗布方法，如國專利序號第08/937,519號中敘述）、作爲陽離子聚合作用引發劑或催化劑、作爲抗靜電添加劑.、作爲界面活性劑' 爲對於在包括但不受限於電池、燃料 …電池、電容器、超電容器及電化學測感 a紅内之用⑹可係有料。可係有用之特定〈电碑質鹽m於-種電解組合物數量’可视多種之因素而定，包括於其切使;; 14- 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS)A4.規格（210 x 297公釐） 449942 A7 ---ι…_ Β7__ 五、發明說明（12 ) 鹽之需要之用途。倘右R基係足夠大以成爲疏水性的，則由於陰離子將有效地具有分別之疏水性及親水性部分，因此本發明之電解之鹽類可作爲界面活性劑作用。此等界面活性劑鹽類具有 4個或4個以上碳原子，較佳地8個或8個以上碳原子之r 基。特定言之，界面活性劑鹽類協助以電解質之潤濕组件而不有害地影響電池之功能。本發明之電解質鹽類於典型之非水性、極性、非質子性液體介質（例如，碳酸伸丙酯〉中於室溫之傳導係數通常係於0.1-20毫西門子/厘米（mS/cm)之範圍内，較佳地大於1毫西門子/厘米。選用之溶劑可係以於約i至9 5重量％之範圍内之濃度存在。 ^ 電池及電化電池本發明亦係於使用一種電解質之一種電化電池中發現，該電化電池包含下列式之一種或一種以上鹽類及一種基質材料、一種陽極、及一種陰極 R-[Q-X-(CN)n]y y/mMm+ (I) ’其中y、R、Q、X、n&Mm+.WaiS‘。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製雖然以上定義之甲基化物或醯胺電解質鹽類之寬廣範園之其他濃度對於一系列之（a range 〇f)用途亦可係有用的，但是彼等較佳地可係以致使電解質組合物之傳導係數係於或接近其之最大値之一種濃度使用於一種電池電解質組合物中。就大體而論，於一種電池，電解質组合物之内之電解質之甲基化物或醯胺鹽之濃度可係於約0_1莫耳濃度（M)至 -15- 本紙張尺度適用宁國家標準（CNS)A4規格（21CU 297公釐） A7

449 9 4 2 五、發明說明（13 ) 約2.0 Μ之範圍内，及較佳地係於約〇主i·5 Μ疋範圍之内，最佳地約1 Μ。特定言之，於電化電池用途之内，可選擇特別有用之蹄，，其之R及Μ-成分，以於一種特定之電池系統之内^ 最適的。該等鹽類對於在電池之内維持電荷平衡係有用的。爲了形成該電解質’可將根據本發明之一種電解質鹽與一種基質材料混合，以使電解質鹽係至少部分地溶解或分散於該基質材料中（“溶劑”係於“基質材料，，之族群之内）。有用並且較佳之金屬陽離子及基質材料可係視電池之整個結構（例如，陰極、陽極、集電器 '及其他）而定。於某些案例中，將其他已知之傳導性鹽類加入一種電池電解質組合物中以將性能或電池性質増加至最大，可係有用的或需要的。此等另外之鹽類可包括，但不受限於，陰離子諸如 N03- ' BF4、PF6-、AsF6-、C104-、SbF6-、RfS03-(其中心係具有於1與1 2個碳之間，較佳地於4與8個碳之間之—種全氟烷基）' 式-NfSC^RfKSC^Rf1)之一種雙-(全氟极基磺醯基）醯亞胺陰離子（其中Rf&Rp |分別地係具有於1 與i 2個碳原子之間（包括端點）之全氟烷基）、下列式之一種（芳基磺醯基）全氟烷基磺醯基醯亞胺陰離子經濟部智慧財產局員工消費合作社印制私 -N(S02 R)(S02Rf) (其中R係烷基或芳基及Rf係如先前敘述）；具有選自包括RnRf2N -(CF2)n-S02-X_及下列式之一種式之一種陰離子 r -16- 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（2Ι〇χ297公釐） e 4 49 9 4 2 A7____B7五、發明說明（14 )八6 Z N—(CF2)fr-S〇2-X Rf7 其中 X·係-〇·、->TS〇2Rf3、或 (Rf5 S〇2)—^ -(S〇2Rf4); Z係-CF,-、-o-、 -NRfe, 或-SF4- ; Rn 及 Rf2，分別地，係_CF3、CmF2m + l 或-(CF2)q so2-x.m+ ; Rf3、Rf4及 Rf5，分別地，係 _cf3、-cmF2m+1、 -(CF2) - so2-x-m+ ' /N-(CF2)fr Rf2 or

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Z /N—(CF2)iT - — —-— — —,1 1111 — — — -III —--—訂-------—I -· (請先閲讀背面之注意事項本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Rf8係-CF3、-CmF2m+i、或- (CF2)q-S02-X M+ ; Rf6及 Rf7，分別地，係具有式-CrF2r_之全氣伸院基分子内一部分；n係 4 : r係卜4 : m係1 - 2 0，較佳地1 - 8 ;及q係1 - 4 ;(此等陰離子之鹽係由瓦得耳（Wadde丨1)、及其他人於美國專利 55 14493中敘述））、一種雙'全氟坑*基績醯基甲基化物陰離子Rf_so2-c-(R)-s〇2_Rf’（其中Rf及Rf'，分別地，係具有於1 -17 巧張尺度適用中國國規格⑵〇 X 297公笼） • 449 9 4 2 A7 B7 五、發明說明（15 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製與I 2個碳原子之間（包括端點）之全氟烷基，及R係H、 Br、Cl、I、及其有於1與20個碳原子之間（包括端點）之一種跪基、芳基、或烷基芳基）、及式 -CtSC^RjOtSC^Rj^sc^u之一種參_(全氟烷基磺醯基）甲基化物陰離子（其中Rf、Rfi、及Rf"，分別地，係具有於1 與12個碳原子之間（包括端點）之全氟烷基）之鹼金屬、鹼土金屬、烷基銨及族ΠΙΒ金屬（例如，鋁）鹽類。適合之另外之鹽類之代表性之實例包括，LiN〇3 ' LiBF4、LiAsF6 ' LiCI〇4、LiPF6、C4F9S03Li、C8F17S03Li、 (CF3S02)2NLi、(C2F5S02)2NLi、（CF3S02)2NNa、 [(CF3S02)2N]3A1 ^ (CF3)2NC2F4S03Li ^ (CF3S〇2)3CLi ^ C6H5S02NLiS02CF3、（（CF3)2NC2F4S〇2)2NLi及其等之混合物。於此等中，LiPF6、C4F9S〇3Li、C8Fi7S〇3U、 (CF3S02)NLi、（C2F5S02)2NLi及（CF3S02)3CLi係較佳的。由於已發現此等鹽類於以高溫度操作’或遭受高溫度，之電池中降低腐蝕作用及防止電池電阻之增加及附隨之電池容量之損失及亦可抑制於高溫度下危險之高溫度熱失控反應，.因此某些之此等鹽類之添加至電解質組合.物中可係較佳的。本發明之—種較佳之化學動力來殫係關於一種電池，其包括至少一個陰極、至少一個陽極、一個隔片及包含一種或一種以上本發明之醯胺或甲基化物鹽類與非質子性溶劑之液體電解質。例如，一種經電池之電極（即，陽極及陰極）通常係由一 -18 - 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS)A4規柊（2Η)χ297公釐）請先V 閱讀. 背·：面之注意事項 i 裝訂線 A7 449942 -------B7_ 五、發明說明（16) 種金屬箔與以結合進入一種塑滕材料黏合劑中之一種傳導性稀釋劑諸如竣黑或石墨摻和之活性材料之粒子構成。典型之黏合劑包括聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、乙烯-丙烯_ 二烯（EPDM)三元聚合物、及經乳化之苯乙晞-丁二烯橡膠 (SBR) ’及該黏合劑可係經交聯的。該黏合劑亦可係，例如’自一種有機化合物之熱分解作用而形成之一種固體魂基質。金屬箔或複合電極材料通常係使用各種方法諸如塗布、澆鑄、壓製或擠製而應用於一種展開之金屬幕或金屬箱（較佳地鋁、銅或鎳）集電器。於¥合物電極電池中，聚合物電極可充當該活性材料黏合劑。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製適合之陽極（負電極）材料之實例包括但不受限於麵金屬、經金屬合金、鈉金屬 '以碳爲主之材料諸如石墨、焦炭、碳纖維、瀝青、過渡金屬氧化物（諸如1汀丨5〇12及 LiW〇2)、及一種經包覆經之（Hthiat；e<i)氧化锡。於經離子電池之案例中，鋰可係插入一種主材料（h〇stmaterial)諸如碳中（即’產生經包覆鋰之碳）或以其他元素（諸如秒、棚或氮）形成合金之碳、一種傳導性聚合物、或係可插入之一種無機主材料（諸如LixTi5〇i2)中。構成陽極之材料可係烘培而負載於箔（例如鎳或銅）上或壓製成爲展開之金屬幕及與各種其他金屬形成合金。適合之陰極（正電極）材料之實例包括但不受限於石愛、非晶形碳、UxCo02、LixNi02、Co-經添補之 L^Ni〇、 ίΛΜη2〇4、LixMn〇2、v2〇5、ν6Θ丨3、LiV3〇8、〜涵〇:、

SmMn03、Sm3Fe5〇!2 'EuFeO; ' EuFe5012、鉻'經添補之>鈦 -19- A7 4 49 9 42 _________B7_；__ 五、發明說明（17 ) 尖晶石、EuMn03、LaNi〇3、La2Co04及 LaMn〇3(包括此等材料之充電及放電之形式）、及傳導之聚合物諸如聚峨咯、聚硫化物及聚乙晞基二（環戊二烯）亞鐵。於—次電池中，陰極可係經氟化之碳（例如，（CFx)n)、s〇2ci2、 Ag2Cr04、硫、多硫化物、及一種02或302電極。鋰電池及超電容器通常包含一種隔片以防止於陰極與陽極之間之短路。該隔片通常係由一種單層或多層之微孔聚合物（通常聚缔經’例如，聚乙稀、聚丙烯、或其等之組合）之片板構成，具有預定之長度及寬度及具有低於10密耳（mils)(0_025厘米）之厚度。例如，見美國專利第 3,351，495號（拉森（1^5611)及其他人）、第4,539,256號（西普門（Shipman)及其他人）、第4,731,304號（路得奎斯特 (Lundquist)及其他人）及第5,565,281號（俞（Yu)及其他人）。於此等微孔膜中之孔隙尺寸，通常約5微米直徑，係足夠大以容許離子之輸送但係足夠小以防止陰極/陽極接觸，直接地或自粒子穿過或於電極上可形成之樹枝狀晶體。本發明包括一次電池及二次電池。於一次電池中，陰極可係經氟化之碳（CFx)n、S02、S02C12、或 Ag2Cr04。化合物經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本發明包括下列式之新穎之甲基化物鹽類： R-[S02-CT(CN)2]y y/mMm+ (Π) 於此式中，y係1或2、R係一個氟原子或一種經全氟化之烴基、及Mm+係具有m之價之二種陽離子。適合之陽離子，Mm+，包括鹼金屬陽離子（例如’ Li+ ' -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） * 449942 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 Β7 玉、發明說明（18)

Na+、K+及Cs+)、鹼土金屬陽離子（例如，Mg2+、Ca2+、 Sr2 +及Ba2 + )、族ΙΠΑ陽離子（例如，A13。、過渡金屬陽離子 (例如，Fe3+、Fe2+、Zn2+、Ti4+及 Cu2+)、稀土金屬陽離子 (例如，Ce4+及La3+) '貌基銨陽離子（即，r4N+，其中R分別地係烷基’較佳地具有1至4個碳原子，或氫）、锍離子 (即’ R3S+)、鳞離子（即’ R4p+；)及質子（即，矿）。適合之陽離子亦包括有機基金屬陽離子諸如二（環戊二烯）亞鐵錯陽離子、環戊二烯基（芳族烴）]y[m+、（芳族烴）M(CO)3m+、（芳族烴）2Mm+、（環戊二烯基）2M(CH3)m+、鑌陽離子諸如二芳基鋏或三芳基锍’其中Μ係一種過渡金屬。較佳地，陽離子係一種鹼金屬陽離子。最佳地，陽離子係一鋰陽離子。適合之單價或二價經全氟化之有機之r基包括具有1至 18個碳原子之二價經全氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至1 2個碳原子之一種經全氟化之環脂族基；其中脂族基具有1至4個碳原子之一種經全氟化之環脂族_ 脂族基’其中脂族或環脂族基之碳鏈係未中斷的或經由— 種雜原子而中斷及其/1曰族或環脂族基係未經取代的或經由一種釓素原子或一種反應性之基而取代；一種經全氟化之芳基或芳基脂族基，其中該脂族基具有1至4個碳原子。更佳地’ R係一種經全氟化之烷基、伸烷基、環院基或芳提基’其中規> 基、環焼基或芳基係未經取代的或經由一種可聚合之反應性之基而取代。較佳地’ R係1至1 2個破原子之·一種經全氣化之丨完美及’最佳地’ 1至4個破原子之一種經全氟化之烷基。特別 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------Ί-------裝—— 1· ί請先閱讀背面之注意事項本頁) . .線 4 49 9 4 2 五 '發明說明（19 ) A7 B7

較佳之R基係選自包括全氟曱基及全氟丁基之經全氟化之烴。適合之反應性之基可包括包含雙鍵之基者（例如，乙烯基、晞丙基、乙烯基苄基、丙烯醯基或曱基丙烯醯基）或包含反應性之雜環結構之基者（例如，環氧乙烷（環氧基）、氧雜環丁烷、三亞甲亞胺或吖丙烷基）。特定言之，本發明之較隹之甲基化物化合物包括：

CF3—s—c——C=N

Li+

Ο —c'—C=N

Li+ 本發明包括下列式之新穎之醯胺鹽類 R-[Q-N'CN]y y/mMm+ 於此式中’ y係1或2，及Q係選自-S02-&_c(o)_之一種連接基。R係如以上定義。最後’ Mm+係具有瓜之價之一種陽離子。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製適合之陽離子，Mm+，包括鹼金屬陽離子（例如，Li+、 Na+、K+及Cs+)、驗土金屬陽離子（例如，Mg2+、Ca2+、 Sr2+及Ba2+)、族IIIA陽離子（例如，Al3+)、過渡金屬陽離子 (例如，Fe3+、Fe2+、Zn2+、Ti4+及 Cu2+)、稀土金屬陽離子 (例如，Ce4+及La3+)、烷基銨陽離子（即，R4n+，其中R分別地係基’較佳地具有1至4個碳原子，或氫）、銃陽離 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 449942 五、發明說明（20) 子（即，r3s+)、銹陽離子（即，R4p+)及質子（即，H+)。適合之陽離子亦包括有機基金屬陽離子諸如二（環戊二烯）亞鐵錯陽離子、環戊二缔基（芳族烴）Mm+ ' (芳族烴）M(C〇)广 '(芳族烴）、（環戊二烯基）2M(CH3)m+、鏘陽離予諸如二芳基鋏或三芳基銃，其係一種過渡金屬。較佳地，陽離子係一種鹼金屬陽離子。最佳地，陽離子係一經陽離子。特別較佳之疏胺化合物包括： 0

CF3—廷—N—C 由N

Li+ 錆讀，背”Ih 本貢裝 0

CijFg-丛經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^

Li+ 酿胺及甲基化物鹽類，如以上陳述，可包含容許此等反應性之醯胺或甲基化物鹽類之二聚合作用、三聚合作用、低聚合作用、接枝或聚合作用之反應性之分子内一部分。此等化合物可係經由已知之聚合作用或接枝反應方法而反應，以產生具有側鏈之醯胺或甲基化物鹽基之固體 '經聚合或經共聚合之材料。此外，包含可聚合之基之某些甲基化物及醯胺鹽類係本發明之較佳具體實施例。此等包括下列式之曱基化物鹽 m · r R-[Q-C-(CN)2]y y/mMni+ (IV) -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐）線 449942 Α7 Β7 五、發明說明（21 ) (其中y係1或2 ; R係一種t鹵化或非·•經卣化之可聚a之基； Q係一種連接基；及

Mm+係具有m之價之一種陽離予）；及下列式之一種醯胺鹽類： R-[S〇2-N'CN]y y/mMm+ (V) (其中y係1或2 ; R係一種經齒化或非-經卣化之可聚合之基；及係具有m之價之一種陽離子）。合成就大體而論，上述之含氰基之甲基化物類及含全氟磺醯基烷基之醯胺類可係於一種非-親核性鹼之存在下，自氟烷基磺醯基氟化物（RfS02F)分別地與無水丙二腈及氰胺之反應而製備。此種合成程序係於用於製造（雙）氟烷基磺醯基醯亞胺類之美國專利申請案序號第〇8/577,425號之方案1 中敘述，其中丙二腈或氰胺係對於氟烷基磺醯胺取代。中間之含非-親核性臉陽離子之甲基化物或酿胺鹽可係經由於此技藝中已知之標準方法而轉化成爲需要之陽離子鹽 (通常係鋰）。可使用此種合成程序之明顯之變型以製造包含其他之R基之甲基化物類及醯胺類，如於美國專利申請案序终第08/937,519號中敘述。曱基化物類之合成較佳之甲基化物類可係根據以下表示之程序而製備： RQY + N=C-(CH)2-Cs N + 2B ^ RQC'(C=N)2BH+ + BH+ Y' -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --^---;,Ι------裝--- (請先閱讀背面之注意事項1<^>5本頁) .. --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 449942 ______B7 五、發明說明（22 ) 較佳之醯胺類可係根據以下表示之程序而製備： RQY + H2N-C=N + 2B -> RQN'(C=N)BH+ + BH+ Y' 其中Y係一種脱離基諸如齒素或對甲苯確酸根、及B係一種非-親核性驗諸如一種第三級胺，例如三乙胺或毗啶。反應亦可使用無機鹼，諸如，例如，固體無水鹼金屬碳酸鹽。全氟坑基續硫基氟化物可係經由於化學技藝中已知之各種方法而製備，及如，例如，於美國專利第3,542,864號；第 5,3 18,674 號；第 3,423,299 號；第 3,951,762 號；第 3,623,963¾^ . % 2,732,398¾^. . S.^jj^(Xemple) 5 有機化學盖_33(1) ’ 344 (1968) ’ 及D.D.德斯馬帝烏（DesMarteau)，無機化學，32，5007 (1993)中敘述。本發明係經由下列實例而進一步舉例説明，但不計畫受限於下列實例。實例注意：所有之電解質鹽類樣本係於一種充填氮或氬之乾燥箱（眞空大氣公司（Vacuum Atmospheres Inc,)供應）中儲存及處理以防止由水之污染。 ’

經濟部智慧財產局員工消費合作社印S

電解質鹽類之劁備 CF3S02N(Li)CN 將包含10克之氰胺、120毫升之乾燥三乙胺及120毫升之乾燥乙骑（自阿耳迪里許化學公司（Aldrich Chem. Co.)，米窩基（Milwaukee)，威斯康辛州（Wisconsin)如於一種SUR£ sealtm瓶中之無水乙腈可獲得）之一種溶液置於一種無掩 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） 449 9 4 2 A7 A7 _ _ B7 五、發明說明（23 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

拌之彈式反應器中。密封反應器，及將莫耳過量之 CF3S02F(大於 3 5 克，自 3M公司（3M Company)，聖保羅（st Paul)，明尼蘇達州（Minnesota)可獲得）謹愼地加入，確保溫度不太快速地升高。然後將密封之反應器連同其之内容物置於一種摇動琴上及容許内容物反應過夜。第二天，開啓反應器，及將生成之褐色混合物轉移至一燒瓶中及使用減壓蒸館以.汽提出落劑。將約250毫升之二氣甲烷加入殘渣中，及用250毫升—整分之去離子水洗務生成之溶液兩次。分離出有機相及經由減壓蒸餾而移除溶劑。然後酸性之殘渣係經由於300毫升之含1 5克之LiOH H20之水中攪拌歷時4 0分鐘而中和及溶解以生成粗鋰鹽之水溶液。然後使用減壓蒸餾而自鋰鹽溶液移除水，及將約100毫升之甲基第三丁基醚（MTBE)加入以溶解殘渣。經由過濾而移除不溶物，及於無水MgS04之上乾燥濾液歷時1天。然後過遽溶液以移除乾燥劑，將脱色碳加入，及加熱溶液至沸騰歷時3分鐘接著冷卻至室溫。然後過濾出碳，造成 —種淡黃色濾液。將約200毫升之甲苯加入醚溶液中，及使用減壓蒸餾而移除兩種溶劑。將另外兩批200毫升整分之甲苯加入及自燒瓶蒸餾出，於燒瓶中留下一種白色粉末。於一種眞空烘箱中於l〇〇°C乾燥此種粉末以產生23.9克之CF3S02N(Li)CN (56%產率），其之結構係經由質譜學及 l9F核磁共振（NMR)分析而證實（CD3CN，5=-77.77(s) ppm)。 C4F9S02N(Li)CN 26 本紙張足度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）請先V 閱讀· 背… 面· 之注I 項 t 裝訂線 449942 A7 B7 五、發明說明（24) 包含4.0克之氰胺、75毫升之無水乙腈及毫升之三乙胺之一種溶液係於一燒瓶中經由於氮覆蓋下於〇。〇之溫度下揽拌而製備。然後將32克之(^9802?(88%純度’剩餘之12%係非官能性之惰性材料，自3 μ公司可獲得）滴狀地加入，及加熱反應混合物至室溫及攪拌過夜。第二天’經由減壓蒸餾而移除溶劑，將殘渣溶解於二氣甲奴中’及用250毫升整分之去離子水洗滌生成之溶液兩次。留下有機相及溶劑係經由減壓蒸餾而移除。然後酸性殘潰係經由於150毫升之含6克LiOH Η20之水中攪拌歷時2 小時而中和及溶解以生成粗鋰鹽水性溶液。然後使用減壓：蒸餾而自鋰鹽溶液移除水，及將約1 〇〇毫升之ΜΤΒΕ加入以溶解殘渣。經由過濾而移除不溶物，及於無水MgS〇4之上乾燥濾液歷時1天。然後過濾溶液以移除乾燥劑’將脱色碳加入，及加熱溶液至沸騰歷時數分鐘接著冷卻。然後過濾出礙，及將約2〇〇毫升之曱苯加入醚洛液中’及使用減壓洛飽而移除兩種溶劑，於燒瓶中留下一種白色粉末。於一種眞空烘箱中於100χ：乾燥此種粉末以產生9.7克之C^FgSC^NCLDCN (26%產率），其之結構係經由質谱學及F NMR分析而證實（匚〇301^，376.]\4112：，5· 80.5(t/t) 3F，δ -112.5(t) 2F，δ -120.8(m)2F，δ -125.4(m)2F)。 CF3S02C(Li)(CN)2 首先’吡啶鹽中間物係使用下列程序而製備。將2〇〇克之無水毗啶經由注射插管（cannifla)( — “注射插管，，係用於自以一種隔膜密封之一種壓力容器轉移液體之一種長雙_ -27 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4現格（210 x 297公釐） -ί'ιίΓ7ι"------裝--- . ^ (請先間讀背面之注意事項w^v本頁) 汀· --線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 449942 A7 B7 五、發明說明（25 ) 末端之王射針）而加入—種500毫升以氮排氣之燒瓶中。然後將6 6克之丙二腈（自阿耳迪里許化學公司可獲得）缓慢地加熱以超過其之熔點及以一種相似之方式加入含吡啶之燒瓶中，致使一種紅色溶液生成。然後將此紅色溶液轉移至一種抽眞空之600毫升攪拌下之蒙鎳合金帕爾（parr)彈式反應器中°於攪拌下冷卻反應器及其之内容物至〇。(3之溫度’及將CF^SC^F緩慢地力p入，控制添加速率以使於反應器中之溫度不超過1〇Τ。當放熱現象（ex〇iherm)已結束時’繼績CF3S〇2F之添加直到壓力達到5 〇砖每平方叫· (psi)(2600托（torr))爲止，如於5°C測量。然後於攪拌下加熱反應器及其之内容物至5 〇歷時4小時，於此時間之期間内於反應器中之壓力自160時每平方叶（83 〇〇托）降低至120 磅每平方吋（6200托）。然後攪拌反應器之内容物過夜同時容έ午反應器冷卻至室溫。第二天，排氣反應器及於眞空下加熱反應器至7 0 °C歷時4 5分鐘以移除揮發性產物。用200 毫升整分之去離子水萃取於反應器中留下之殘〉'查三次以產生260克之由一種暗紅色油组成之粗產物（94%產率），咸信係粗吡錠鹽中間物，c5h5nh+-c(cn)2(so2cf3)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製使用下列之程序經由一種鈽鹽中間物而將吡鍵鹽中間體轉化.成爲需要之純化魏鹽。將5 6克之p比淀鹽中間物、5 〇〇毫升之MTBE及500毫升之2M 112804水溶液加入一種分液漏斗中。於搖動之後，生成之暗色混合物形成兩種液相，將其等分離，及留下有機相。將無-水K2C〇3與有機相混合過夜至乾燥及中和該相之内容物，於第二天造成一種褐色黏 -28 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 449942

五、發明說明（26 ) 請先— 閱讀. 背-面意事頊桌裝本訂線經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ’沈澱物之形成。將該相連同沈澱物過濾及用则毫升之 =如洗條生成《固II。；昆合兩種滤液，及溶劑係經由減壓為餾而移除，及將殘渣溶解於約100毫升之去離子水中。然後將3 0克之CsF(自阿耳迪里許化學公司可獲得）加入，及再結晶生成义溶液。生成一種粉紅色固體，咸信係需要 I屋物之鈽鹽中間物。自水中再結晶該鈽鹽再兩次，但粉紅色顏色仍然存在。另外之純化嘗試係經由於約3 q毫升之乙月r中；谷解所有之生成之粉紅色晶體及將生成之溶液通過鹼性鋁氧之一種管柱流動，使用MTBE作爲移動相而進行。亦使用另外之MTBE以沖洗管柱。混合MTBE樣本，使用減壓蒸餾以汽提出溶劑，及將殘渣溶解於5〇毫升之去離子水中。將10克之濃1^〇4及50毫升之MTBE加入此種水 i液中。混合生成之兩種相及分離出有機相。將莫耳過量疋Li/O3加入以中和於有機相中生成之二氰基甲基化物酸。然後過濾於MTBE中之生成之鋰鹽溶液及經由減壓蒸飽而將其濃縮。將甲苯加入以共沸出剩餘之水及MTBE。濕固體於一種眞空烘箱中於8〇°C之乾燥過夜產生3.7克之一種白色固體，CF3S02C(Li)(CN)2，其之結構係經由質譜學及 l9F NMR分析而證實（CD3CN，376 ΜΗζ，δ -79.86(s))。 C4F9S02C(Li)(CN)2-使用三乙胺途徑將4.0克之丙二腈、75毫升三乙胺及65毫升之乙腈加入以氮沖洗之一種乾燥燒瓶中。攪拌及冷卻生成之溶液至〇 °C，然後將2 4克之C4F9S02F滴狀地加入及攪拌溶液過夜同時加熱至室溫。除了，於此種案例中，碳處理不自產物 -29- 本紙張尺度適用申國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 449942 A7 _ B7 五、發明說明（27 ) 移除大部分之顏色以外，隨後之剩下之合成程序係相同於對於CF3S02N(Li)CN之製備所敘述者。於眞空下於5〇=C乾燥生成之淡褐 fe 粉末，產生17.2克之 C4F9S02C(Li)(CN)2(79%產率），其之結構係經由質譜學 (MS)及 I9F NMR而證實（CD3CN，376 ΜΗζ，δ -80.4 (t/t) 3F，δ -113.3 (t) 2F，δ -120.5 (ra) 2F，δ -125.3 (m) 2F。 C4F9S02C(Li)(CN)2-使用碳酸鉀途徑將10_5克之K：2C〇3置於一種乾燥空瓶標示（tared)2〇〇毫升燒瓶中及於眞空下用一種熱風器（heat gun)加熱直到於眞空計上之讀數回復至正常（即，眞空產生）爲止，表示所有之水係自Κ2<：〇3移除。容許燒瓶冷卻然後將其稱重以精確地測定留在燒瓶中之無水Κ'03之數量。將4_〇克之溶融丙二腈（使用一種熱風器缓和地加熱）加入燒瓶中，接著將7 5毫升之無水乙腈及20克之加入。然後攪拌此種混合物及加熱至回流過夜。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第二天，固體係經由過滤而移除及溶劑係經由減壓_蒸鶴而自滤液移除。將生成之褐色殘渣溶解於水中，自水中再結晶兩次，及用少量之異丙醇洗滌。將目前黃-褐色固體溶解於少量之MTBE中及將其通過鹼性鋁氧之一種管柱流動’使用MTBE作爲移動相。收集—種淡黃色溶液，將其用100毫升之去離子水及2 〇克之濃H2s〇4之一種混合物洗務。用LijCC»3中和經洗滌之MTbe溶液，及過濾經中和之各液及其係經由以減壓蒸飽移除--溶劑而濃縮。然後將曱苯加入，接著另外之減壓蒸館。於一種眞空烘箱中於乃。c乾 -30- 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 4499 4 2 A7 B7 五、發明說明（28 ) 燥生成之白色粉末歷時6小時以產生4,5克之純化產物（21% 產率）。

LiN(S02C2F5)2 如於美國專利第5,652,072號之實例3中敘述，製備雙（全氟乙基磺醯基）醯亞胺鋰。產物之結構係經由旧及up nmr 光譜學而證實，其顯示該電解質鹽之純度係以重量計 99.9%。

LiN(S02CF3)2 於實例中使用之電解質鹽LiN(S〇2CF3)2係以高純度自3 m 公司’聖保羅’明尼蘇達州，如FLUORADTM HQ-1 15 =敦甲烷磺醯亞胺鋰電池電解質市販的。

LiPF6 高純度、電池級LiPF0電解質鹽係自橋本化學有限公司 (Hashimoto Chemical Co.，Ltd.)經由比埃斯特菲耳德公司 (Biesterfeld Inc，），一美國批發商，購買。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 CH2 = CH-C6H4-S02C(Li)(CN)2 於一種3頸250毫升圓底燒瓶中，於大氣下，將2.3克之丙二腈（66克/莫耳，〇.〇35莫耳）溶解於約2〇毫升之無水乙腈中。於一種乾燥100毫升燒瓶中，將8〇克之對笨乙締績醯敦（203克/莫耳’ 0.0395莫耳）溶解於2〇毫升無水乙月太中。然後將此第二種溶液於N2大氣下經由注射插管而加入該250毫升圓底燒瓶之内容物中，及造成一種放熱現象。容許於圓底燒瓶中之反應混合物，於一種水浴中於揽掉下〆卻’及將2 5毫升之三乙胺經由注射筒而滴狀地加入。然後 -31 -

449942 A7 B7 五、發明說明（29 ) 攪拌此種反應混合物歷時4 8小時，其後容許其加熱至室溫0 於經由使用一種11〇丨〇乂&?頂旋轉蒸發器之減壓蒸餾而移除溶劑之後，將由在1 00毫升去離子水中之5克LiOH H20组成之一種溶液加入反應混合物中1。於攪拌及自燒瓶之表面周期地到除物質之後，生成之暗色水溶液變成均句的。使用RotovapTM旋轉蒸發器，.自溶液移除水直到留下約一半之原有溶液體積爲止。用25克濃硫酸酸化該溶液，及將更多之水加入以增加總溶液體積至約100毫升。然後將此種經酸化之溶液與二氯Ψ烷混合以萃取有機之内容物。使用 RotovapTM旋轉蒸發器，自生成之溶液移除二氯甲院，及將剩餘之褐色油於加熱下溶解於由1 00毫升去離子水與6克 C s C1組成之一種混合物中以形成一種水性褐色溶液。將一請先' 閱讀. 背-面之注意事項，裝本 · 頁訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製注射插管之碳黑加入溶液中，過渡混合物及將濾晶。分離出固體及重複自水中之再結晶程序再兩次成之灰棕色粉末溶解於1 00毫升水與2 0克濃硫酸之合物中，及將經酸化之產物萃取進入150毫升之甲丁基醚（MTBE)中。將MTBE相分離出及用理論之莫之Li2C03中和，將25毫升之四氫呋喃（THF)加入以鹽將留在溶液中。於中和作用之後，過濾淡黃色產以移除過量之Li2C03。使用RotovapTM旋轉蒸發器，移除溶劑。一旦降低溶液體積至約一半後，將5 0毫笨加入作爲一種共滞劑。於乾绿之後，獲得4 · 1克白色之粉末（49%產率）。液再結。將生一種混基第三耳過量確保該物溶液自濾液升之甲之幾乎線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 449942 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（30 ) IR: KCN = 2223,2195厘米-1 1-H NMR: d(CD3CN)= 5.39 (d, J=ll Hz, 1H) » 5.93 (d, J=17 Hz，1H)，6.81 (dd, J=17，ll Hz, 1H)，7.59 (dd，J = 6.6，1.7 Hz， 2H)，7.75 (dd，J=6.6，1.7 Hz，2H) ppm MS(負離子直接解離）：m/e= 231.0234，測量値；23 1.02337，理論値》 CH2 = CH-C6H4-S02C(Li)(CN)2之同元聚合物製備由 100 毫升 THF 、 4.0 克之0^2=<：11-(：6114- S02C(Li)(CN)2& 0 _ 0 3 8 克 AIBN(2,2，-偶氮雙異丁腈）組成之一種溶液。加熱此種溶液至回流及於N2大氣下攪拌過夜，沈澱出一種凝膠一類型聚合物。將溶劑傾析出，及將1 〇〇毫升THF與5毫升去離子水之一種混合物加入留下之聚合物中。加熱生成之混合物至回流及攪拌歷時1 5分鐘以溶解任何未反應之單體。將溶劑傾析出及將留下之固體於加熱及揽拌下溶解於12 5毫升之去離子水中。未溶解之粒子係經由將溶液通過玫璃絨之一種塞子流動而移除。使用一種 11〇1(^&?1^旋轉蒸發器而自濾液移除溶劑，以獲得—種淡黃色油。用150毫升整分之甲苯洗滌該油兩次，以產生3.：1 克之需要之同元聚合物鹽。聚合物之凝膠滲透層析法（GPC)分析：重量平均分子量 (Mw)=68700 ’ 數目平均分子量（Mn) = 64000。玻璃轉移溫度（Tg):經由差式掃描量熱法（DSC)測量約 127。。。試驗方法_ 離子傳導係魁 -33- 本纸張尺㈣財®國家標準（CNS)A4規格⑽ 297公釐） ----Ί--Ι-------裝 ------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項<丨蓐本頁) _ΓΝ_ 449942 A7 B7 五、發明說明（31 ) 對於液體電解質之傳導係數測量通常係使用自謹愼地純化並且乾燥之成分衍生之一種丨莫耳濃度（1 M)電解質而進行。該1 Μ電解質係經由溶解10毫莫耳之電解質鹽於1〇毫升之碳酸伸丙酯（PCVi，2-二Τ氧基乙烷（DME)或碳酸伸乙酯（EC)/碳酸二甲酯（DMC)之一種5〇/5〇(體積）混合物而製造。將10毫升之生成之電解質置於具有κ=1〇/厘米之一種傳導係數電池（型號第3403.號，自丫幻公司（YSIInc)，黃泉 (Yellow Spring)，俄亥俄州（Ohio)可獲得）之—種玻璃容器中’所有之裝置於使用之前皆保持於一種乾燥箱中。於所有時間之期間内，於電解質中之水污染量係維持於3 〇百萬分點（ppm)以下，如由卡耳費雪滴定法測定。然後使用以一種頻率回應分析器（型式1260，自斯魯伯格公司 (Schlumberger)，比勒里卡（Billerica)，麻薩諸塞州 (Massachusetts) ’可獲得）裝備之一種岭爾（par)型式273怪經濟部智慧財產局員工消費合作社印#,π 電位器/電流計（自EG&G普林斯頓應用研究公司）(pdncet〇n Applied Research)，普林斯頓（princeton)，紐澤西州（New Jersey)，可獲得）以毫西門子每平方厘.米（mS/cm)測量阻抗回應。使用5-10毫伏特（mv)之一種交流電訊號於，〇〇〇至 1赫茲之頻率回應之内，使用型式398電化學軟體（自EG&G 普林斯頓應用研究公司可獲得）而測量每種電池之阻抗回應。然後自阻抗回應計算傳導係數。重純化電位（Repassivation Potentian 候選之鹽之重純化電位係使用一種循環伏特測量法試驗’使用鋁作爲一種工作電極，使用於巴德（Bard)及福耳 * 34 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐〉 449942 五、發明說明（32 克諸（Μ110160,電化學方法：基礎及應用，約翰威利父子公司’紐約（New York)，第35〇_353頁中一般敘述之技術而測量。重純化電位係當於—種電極中使用銘，地作種集電器0争，預期之腐料用之程度之—種優良之預3者。對於每種循環伏特測量法測量，使用_種三·電極電池，其具有铭作爲工作電極、金屬鐘作爲參比電極及裡作爲輔助電極。銘電極係由插入一種聚四氣乙浠套筒中之一種99.9%純鋁桿構成，以供應具有〇〇7平方厘米之面積之一種平面電極。於進行每種循環伏特測量法試驗之前’原冑之金屬氧化物層係經由用3微米氧化銘紙使用庚烷作爲一種潤滑劑拋光電極而自鋁電極移除。插入—種 luggin破璃毛細管中之一種鋰金屬線充當—種參比電極，及使用一種10平方厘米鉑平板（flagMt爲輔助電極。以體於拋光之後，將三種電極及用於容納電解質之一種玻璃電池皆置於一種不含氧並且不含水分之乾燥箱中，及將三種電極連接於一種恆電位器。將受評估之每種電解質鹽一 1 Μ濃度溶解於碳酸伸乙酯：碳酸二曱酯之一種丨：經濟部智慧財產局員工消費合作社印製解伏漸函積）掺和物中以生成試驗電解質（包含低於50百萬分點水如由卡耳費雪滴定法測定），及將10毫升之每種試驗電質置於玻璃電池中。以約！毫伏特/秒鐘之速率進行自！特至至少5伏特之一種掃描（相對於參比電極），接著逐地回復電位至丨伏特，及測量電流如電壓電位之一種跑數。重純化電位係定義如於滯後迴線（hysteresis 1〇〇的之測 -35- 449942 Α7 Β7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（33 ) 量之電流突然地下降回復至接近於正向掃描之早期部分之期間内測量之電流之値（即，於曲線上之轉折點）時之電壓。氧化還原安定性候選之鹽之氧化還原電位係使用一種循環電位測定法試驗使用一種玻璃石墨電極而測量。氧化還原電位係鹽於電解質中之電化學安定性之一種優良之預言者_電位愈高，則鹽愈安定。對於每種循環電位測定法測量，除了一種玻璃石墨桿取代铭工作電極以外，使用相同於剛敘述之重純化電位試驗私序中敘述之三-電極電池及試驗程序◊相似於重純化電位’氧化還原電位係定義如於滯後迴線之測量之電流突然地下降回復至接近於正向掃描之早期部分之期間内測量之電流之値（即，於曲線上之轉折點）時之電壓。所有之電解質鹽測量係以1 M濃度於50/50(體積）碳酸伸乙酯/碳酸二甲 i旨十進行。計時電流分拚法詖給進行計時電流分析法試驗（1)以測量剩餘電流密度如施加電壓與時間之一種函數及（2)以測定於電壓脈動之期間通過之總電荷。再一次，此種試驗係使用於重純化試驗程序中敘述之相同電極電池裝置而進行，須謹愼以自電池排除水及空氣。亦抛光鋁電極，如於此種程序中敌述。於兩種不同之電壓脈動於1小時之期間内，用42伏特之施加電壓而測量電現相對於時間。所有之電解質鹽測量係以i Μ濃度 -36- 本紙張尺度_ 標準規格（‘ 297^7 ---------------裝--------訂---------線 -- -- * (請t閱讀t.面之注*^項再}>本頁) 〆：' 449942 A7 B7 五、發明說明（34 ) 於50/50(體積）碳酸伸乙醋/碳奴一甲醋中進行。對於抵抗腐蚀之安定性，於1小時脈動之後電流應下降至低於5微安培/平方厘米。實制I-4及比較實例本發明之氰基-經取代之全氟規'基磺酿基醯胺及甲基化物電解質鹽類（實例1 _ 4)係於一種電池電解質溶液中與目前最先進之電解質鹽類（比較實例c 1 _C3)比較離子傳導係數及鋁重純化電位。電池電解質容液係由試驗電解質鹽於 50 : 50(體積）碳酸伸丙酯：二甲氧基乙烷之一種乾燥溶劑摻和物中之一種1 Μ溶液組成。此等測量之結果係表示於表1中〇表ί 離子傳導係數鋁重純化電位實例電解質鹽 (毫西門子/厘米） (伏特相對於Li/Li+、 1 CF3S02N(Li)CN 7.2 <4.2 2 C4F9S02N(Li)CN 5.6 >4.2 3 CF3S02C(Li)(CN)2 12.5 4.7 4 C4F9S02C(Li)(CN)2 S.3 >5 C1 LiN(S02CF3)2 12 3.7 C2 LiN(S02C2F5)2 9.5 4.4 C3 LiPF6 15 >5 於表1中之數據顯示，與目前最先進之電解質鹽類比經濟部智慧財產局員工消費合作社印*J^ 較’就大體而論氰基-經取代之幸氟烷基績醯基醯胺及甲基化物電解質鹽類顯示良好之離子傳導性，而甲基化物電解質鹽類較佳於醯亞胺電解質鹽類及三氟甲基磺醯基電解 -37 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗〇 X 297公釐） 4499 4 2 A7

五、發明說明（35 ) 為鹽類較佳於全氟丁基磺醯基電解質鹽類。對於所有之電解貝鹽類，除了 CF3S02N(Li)CN及LiN(S02CF3)2# 外，鋁重純化電位係良好的’對於在鋰離子電池中使用之鋁集電器’其將預測低腐触速率。 f例5 進伃計時電流分析法實驗以測量於CF3S〇2N(Li)CN及 C4F9S〇2N(U)CN之1 Μ電池電解質溶液顯示之—種拋光之銘表面上之腐银作用。電壓係維持於42伏特之常數，及測量生成之電流如時間之一種函數。由於鋁之腐蝕，因此 CF3S〇2N(Li)CN產生大電流，而C4F9S〇2N(Li)(CN)2(一種較大之分子）係很不腐蝕的。事實上，C4F9S〇2N(Li)CN之腐姓電流係僅比對於LiN(S〇2C2F5)2( —種市販之醯亞胺電池電解質鹽）測量者略微較高。貫例5 a 經濟部智楚財產局員 X 消費合作社印製測量 CF3S〇2<：(Li)(CN)2 及 C4F9S〇2C(Li)(CN)2 之氧化還原安定性及發現，於高於一種典型之鋰離子電池之正常操作電壓，對於玻璃石墨兩種鹽皆係電化學安定的。 CF3S〇2C(Li)(CN)2於低於4.6伏特下不氧化（相對於 Li/Li+) ’而C4F9S〇2C(Li)(CN)2^、愈較安定的及於低於4 7伏特下不氧化。 _實例6 測定包含一種二氰基-經取代之全氟烷基磺醯基曱基化物電解質鹽之一種固體聚合物電解質之離子傳導係數。具有1 . 10之經·乳原子比例之—種配製物係經由溶解 -38-

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五、發明說明（36 ) 1.0克之C4F9S〇2C(Li)(CN)2及1.2克之聚環氧乙烷聚合物（分子量約900,000，自阿耳迪里許化學公司可獲得）於2 5毫升之CH3CN中而製備。使用一種6吋（15厘米）具有刀刃之塗布器，將生成之黏性配製物塗布於一種3 M公司之聚砂氧_ 經塗布之聚丙缔踔模襯層上，以生成約4〇密耳（1〇〇〇微米）厚之一種塗膜。容許濕塗膜於周圍條件下空氣乾燥歷時i 小時’然後於100°C眞空乾燥歷時5小時以形成具有約4至5 密耳（100至12 5微米）之厚度之一種電解質膜。然後一種電池係經由將新製造之電解質膜置於兩片不銹鋼電極（每片具有2 · 5厘米之直彼）之間而構成.β然後將電池插入保持於一種乾燥箱中之一種電池夾具中，及傳導係數係使用與於先前爲了測量液體電解質之離子傳導係數而敘述者相同之測量儀器以毫西門子/厘米測量。於2 5,。(：測量之離子傳導係數値係7.62 X 10-6西門子/厘米，其顯示二氰基-經取代之全氟坑基績醯基甲基化物電解質鹽對於聚環氧乙故聚合物賦與良好之傳導體。實例7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製測定包含CH2=CH-C6H4-S02C(Li)(CN)2同元聚合物電解質鹽（HPES)之一種固體聚環氧乙烷電解質之離子傳導係數及玻璃轉移溫度。具有1 : 10之Li : 0比例之一種電解質係經由組合〇.57克之 HPES 與 1_〇〇克之[(CH2CH20)9CH20]n(分子量=1〇〇,〇〇〇)及 5毫升之一種CH3CN : THF : H20溶劑混合物（以體積計30 : 30 : 40)而製備。（HPES係不溶於CH3C>!或THF中）。於搖動 -39- _______ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑵ύ x 297公爱） 44^942 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（37 ) 過仗之後，將生成之黏性愈液傾倒入—種小艇盤上及於眞 2下於60 C加熱歷時1 7小.時β獲得—種半-非晶形電解質。將該電解質連同鋁盤切割以形成具有5.0平方厘米之直徑及20密耳（500微米）之厚度之一種圓形層。將電解質/鋁層置於一種乾燥箱中於兩片不銹鋼電極之間然後經由一種傳導係數測量裝置而維持於壓力下。此種固體水合物電解質之阻柷係使用與液體電解質實例中敘述者相同之電化學儀器而測量。於室溫之體積傳導係數，如自阻抗計算，係1.10 X 1〇-7西門子/厘米。此種電解質之羞 .式掃描量熱法顯示玻璃轉移溫度係_4Κ及熔點係 15。。。 ’ m 實例8 ' 測量包含CH2=CH-C6H4-SC>2C(Li)(CN)2同元聚合物電解質鹽（HPES)之另一種固體聚環氧乙烷電解質之離子傳導係數。 ‘、一種電解質溶液係經由於6毫升之THF : H2〇(5〇 : 50體積 /體積）之一種溶劑混合物中組合丨·〇〇克之HPes與L00克聚乙二醇單甲基醚（分子量=35〇 ;自西格瑪/阿耳迪里許化學公司（Sigma/Aldrich Chem. Co.)，米窩基，威斯康辛州，可獲得）而製備。除了於測量之前於鋁盤中之乾燥係於1 〇(rc 進行歷時3小時以外，使用與於實例7中敘述者相同之程序塗布及試驗該溶液。乾燥之清澈固體電解質於室溫之測量之體積傳導係數係1.10 X 10·7西吁子/厘米。 -40- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------裝.—— * . » clf先閲讀背面么涑意事項^本頁) 訂- -線.

Claims

你年3月W曰修正/更正yr補充. 第88114037號專利申請案中文申請專利範圍修正本(9〇年3月）g| 六、申請專利範圍 1. —種電解質，包含至少一種選自包括一種1^_氰基_經取代之酿胺、一種N-氰基-經取代之磺醯胺、—種一氰基-經取代之續醯基甲基化物、及一種1 1 1_二氣基驢基甲基化物之發、及一種基質材料.β 2. —種電解質，包含： (a)至少一種下列式之鹽： R-[Q-X-(CN)Jy y/mMra+ 其中： » y係1或2 ; X係C或N ’其當X係C時η係2、及當X係N時η係1 ; R係一個氟原子、一種烴或一種經氟化之烴基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子；及 (b)—種基質枯料。 3. 如申請專利範圍第2項之電解質，其中Q係選自_5〇2-及 -C(O)-之一種連接基。經濟部中央揉準局貞工消費合作社印裝 449942 AZ B8 ^1 . ί ^^1 ^^1 I - - ^^1 —1 t ^ ^^1 I «- — I ^^1 - - 1 (請先閲讀背面之注$項存填寫各貫) 4. 如申請專利範圍第2項之電解質，其中R係具有1至1 8 個碳原子之一種單價或二價非經氟化或經氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至12個碳原子之/ 種環脂族基；一種環脂族-脂族基（其中脂族基具有1至 4個碳原子，其中脂族或環脂族基之碳鏈係未中斷的或經由一種雜原子而中斷及其脂族或環脂族基係未經取代的或經由一種鹵素原子或一種反應性之基而取代）；一種芳基或芳基脂族基，其中該脂族基具有1至4個碳本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ABCD

4 49 9 42 <2〇年4月〉丨曰修疋/更正厂補充六、申請專利被圍原子；或一種反應性之基》 5·如申請專利範圍第2項之電解質，其中該鹽係屬於下列式 0 其中Rf係1至12個碳原子之一種全氟燒基。 6·如申請專利範圍第5項之電解質’其中Rf係全氟甲基或全氟丁基。 7.如申請專利範園第2項之電解質’其中該鹽係屬於下列式 Li 其中心係1至12個碳原子之一種全氟烷基。 8. 如申請專利範圍第7項之電解質，其中係全氟甲基或全氟丁基。 9. 一種電化電池，包含：如申請專利範圍第1項之電解質；一種陽極；及一種陰極。 10. 如申請專利範圍第9項之電化電池，其中該電解質包含一種基質材料及至少一種下列式之鹽 R-[Q-X*(CN)n]y y/mMm+ -2- 本紙張尺度逋用中國囷家標芈（CNS ) 格（210X297公嫠） ^1 ^^^1 I 此"ΐ - - 1^1 (请先sf面之注意事項再填寫本瓦) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 A8 B8 C8 D8 449 9 42 ίτ、申請專利範圍其中： y係1或2 ; X係C或N，其當X係C時η係2、及當X係n時n係1 ; R係一個氟原子、一種烴或一種經氟化之烴基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。 11.如申請專利範園第1 0項之電化電池，其另外包含一種或一種以上傳導性之鹽類。 12_ —種下列式之甲基化物鹽類化合物： R-[S02-C"(CN)2]y y/mMm+ 其中： y係1或2 ; R係一個氟原子或一種經全氟化之烴基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。 13. 如申請專利範圍第1 2項之化合物，其中R係具有1至】8 個碳原子之一種單價或二價經全氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至12個碳原子之—種經全氟化之環脂族基；一種經全氟化之環脂族-脂族基（其中脂族基具有1至4個後原子’其中脂族或環脂族基之破鏈係未中斷的或經由一種雜原子而中斷及其脂族或環脂族基係未經取代的或經由一種南素原子或一種反應性之基而取代）；一種經全氟化之芳基或芳基脂族基，其中該脂族基具有1至4個碳原子。 14. 如申請專利範園第1 3項之化合物，其中’該雜原子係 I -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΑΊ規格（2l〇X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂經濟部4-央棹隼局員工消费合作社印製 449942 奶 t·多 >1::二 A8 B8 C8 D8 、申請專利範園氮、氧或硫。 15_如申請專利範圍第1 3項之化合物，其中R係i至丨2個碳原子之一種經全氟化之烷基。 16_如申請專利範圍第15項之化合物，其中11係1至4個碳原子之一種經全氟化之烷基。 17*如申請專利範圍第1 6項之化合物，其係屬於下列式之化合物 0 CF, -C—C—N Li 18·如申請專利範圍第16項之化合物，其係屬於下列式之 4匕合物 C4F9—1—C—Li I n^i I I - - I I _ ί— -I 1^1 ^^^1 、l-eJ c請先閲请f面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 19. 一種下列式之醯胺鹽類化合物， R-[Q-N'CN]v y/mMrn+ 其中： y係1或2 ; R係一個氟原予或一種經全氟化之煙基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。 2〇.如申請專利範圍第1 9項之化合物，其中Q係_s〇或-c(o)… < ___ _4_ 本紙張尺錢财ϋ轉_ (⑽）加公笼）經濟部中央榡準局員工消費合作杜印^ 4 499 42 ③年3月W日修正/更正/補充六、申請專利範圍 21. 如申請專利範圍第1 9項之化合物，其中r係具有1至1 g 個碳原子之一種單價或二價經全氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至12個碳原子之一種經全氟化之環脂族基；一種經全氟化之環脂族-脂族基（其中脂族基具有1至4個碳原子’其中脂族或環脂族基之碳鏈係未中斷的或經由一種雜原子而中斷及其脂族或環脂族基係未經取代的或經由一種函素原子或一種反應性之基而取代）；一種經全氟化之芳基或芳基脂族基，其中該脂族基具有1至4個碳原子。 22. 如_請專利範園第2 1項之化合物，其中該雜原子係氮、氧或硫。 23. 如申請專利範圍第2 1項之化合物，其中r係1至1 2個碳原子之一種經全氟化之烷基。 24. 如申清專利範圍第2 3項之化合物，其中r係1至4個破原子之一種經全氟化之烷基。 25‘如申請專利範圍第2 4項之化合物，其係屬於下列式之化合物 I , 0 , CF5—I—N一C=N Li+ A 。 26.如申請專利範園第24項之化合物，其係屬於下列式之 4匕合物 0

' -5- 本紙it尺度域用中固囷家標準（CNS )Λ4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -訂 449942 A8 伽年·^伊丨日修正/更正/補充骂 — *"·· ι™ν〇六、申請專利範圍一種下列式之甲基化物鹽類化合物 R-[Q-C-(CN)2]y y/mMm+ 其中： y係1或2 ; R係一種經_化或非-經函化之可聚合之基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子；或自其生成之一種對應之聚合物。 28·如申請專利範圍第2 7項之化合物，其中〇係_!3〇2_或 _C(0)_ ◊ 29. 如申請專利範圍第2 7項之化合物，其中該可聚合之基係經齒化的或非-經南化的及選自包括乙烯基、烯丙基、乙烯基芊基、丙締醯基及甲基丙婦醯基。 30. 如申請專利範圍第2 9項之化合物，其中該經鹵化之可聚合之基係一種經全氟化之可聚合之基β 31· —種下列式之醯胺鹽類化合物： R-[S02-N'CN]y y/mMm+ 經濟部中央揉率局貝工消費合作社印装 II.-____L)______T 为 τη <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中： y係1或2 ; R係一種經齒化或非-經_化之可聚合之基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子；或自其生成之一種對應之聚合物。 32.如申請專利範圍第3丨項之化合物，其中該可聚合之基 -6- 本紙浪尺度通用肀蝴到豕稞竿（〇呢）八4規路（21〇><297公釐） r * m / .¾无 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍係經齒化的或非-經自化的及選自包括乙烯基、烯丙基、乙烯基苄基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基。 33.如申請專利範圍第3 2項之化合物，其中該經鹵化之可聚合之基係一種經全氟化之可聚合之基。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標隼局J工消費合作社印製 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）你年3月W曰修正/更正yr補充. 第88114037號專利申請案中文申請專利範圍修正本(9〇年3月）g| 六、申請專利範圍 1. —種電解質，包含至少一種選自包括一種1^_氰基_經取代之酿胺、一種N-氰基-經取代之磺醯胺、—種一氰基-經取代之續醯基甲基化物、及一種1 1 1_二氣基驢基甲基化物之發、及一種基質材料.β 2. —種電解質，包含： (a)至少一種下列式之鹽： R-[Q-X-(CN)Jy y/mMra+ 其中： » y係1或2 ; X係C或N ’其當X係C時η係2、及當X係N時η係1 ; R係一個氟原子、一種烴或一種經氟化之烴基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子；及 (b)—種基質枯料。 3. 如申請專利範圍第2項之電解質，其中Q係選自_5〇2-及 -C(O)-之一種連接基。經濟部中央揉準局貞工消費合作社印裝 449942 AZ B8 ^1 . ί ^^1 ^^1 I - - ^^1 —1 t ^ ^^1 I «- — I ^^1 - - 1 (請先閲讀背面之注$項存填寫各貫) 4. 如申請專利範圍第2項之電解質，其中R係具有1至1 8 個碳原子之一種單價或二價非經氟化或經氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至12個碳原子之/ 種環脂族基；一種環脂族-脂族基（其中脂族基具有1至 4個碳原子，其中脂族或環脂族基之碳鏈係未中斷的或經由一種雜原子而中斷及其脂族或環脂族基係未經取代的或經由一種鹵素原子或一種反應性之基而取代）；一種芳基或芳基脂族基，其中該脂族基具有1至4個碳本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ABCD

4 49 9 42 <2〇年4月〉丨曰修疋/更正厂補充六、申請專利被圍原子；或一種反應性之基》 5·如申請專利範圍第2項之電解質，其中該鹽係屬於下列式 0 其中Rf係1至12個碳原子之一種全氟燒基。 6·如申請專利範圍第5項之電解質’其中Rf係全氟甲基或全氟丁基。 7.如申請專利範園第2項之電解質’其中該鹽係屬於下列式 Li 其中心係1至12個碳原子之一種全氟烷基。 8. 如申請專利範圍第7項之電解質，其中係全氟甲基或全氟丁基。 9. 一種電化電池，包含：如申請專利範圍第1項之電解質；一種陽極；及一種陰極。 10. 如申請專利範圍第9項之電化電池，其中該電解質包含一種基質材料及至少一種下列式之鹽 R-[Q-X*(CN)n]y y/mMm+ -2- 本紙張尺度逋用中國囷家標芈（CNS ) 格（210X297公嫠） ^1 ^^^1 I 此"ΐ - - 1^1 (请先sf面之注意事項再填寫本瓦) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印策 A8 B8 C8 D8 449 9 42 ίτ、申請專利範圍其中： y係1或2 ; X係C或N，其當X係C時η係2、及當X係n時n係1 ; R係一個氟原子、一種烴或一種經氟化之烴基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。 11.如申請專利範園第1 0項之電化電池，其另外包含一種或一種以上傳導性之鹽類。 12_ —種下列式之甲基化物鹽類化合物： R-[S02-C"(CN)2]y y/mMm+ 其中： y係1或2 ; R係一個氟原子或一種經全氟化之烴基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。 13. 如申請專利範圍第1 2項之化合物，其中R係具有1至】8 個碳原子之一種單價或二價經全氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至12個碳原子之—種經全氟化之環脂族基；一種經全氟化之環脂族-脂族基（其中脂族基具有1至4個後原子’其中脂族或環脂族基之破鏈係未中斷的或經由一種雜原子而中斷及其脂族或環脂族基係未經取代的或經由一種南素原子或一種反應性之基而取代）；一種經全氟化之芳基或芳基脂族基，其中該脂族基具有1至4個碳原子。 14. 如申請專利範園第1 3項之化合物，其中’該雜原子係 I -3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) ΑΊ規格（2l〇X297公釐） (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂經濟部4-央棹隼局員工消费合作社印製 449942 奶 t·多 >1::二 A8 B8 C8 D8 、申請專利範園氮、氧或硫。 15_如申請專利範圍第1 3項之化合物，其中R係i至丨2個碳原子之一種經全氟化之烷基。 16_如申請專利範圍第15項之化合物，其中11係1至4個碳原子之一種經全氟化之烷基。 17*如申請專利範圍第1 6項之化合物，其係屬於下列式之化合物 0 CF, -C—C—N Li 18·如申請專利範圍第16項之化合物，其係屬於下列式之 4匕合物 C4F9—1—C—Li I n^i I I - - I I _ ί— -I 1^1 ^^^1 、l-eJ c請先閲请f面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 19. 一種下列式之醯胺鹽類化合物， R-[Q-N'CN]v y/mMrn+ 其中： y係1或2 ; R係一個氟原予或一種經全氟化之煙基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子。 2〇.如申請專利範圍第1 9項之化合物，其中Q係_s〇或-c(o)… < ___ _4_ 本紙張尺錢财ϋ轉_ (⑽）加公笼）經濟部中央榡準局員工消費合作杜印^ 4 499 42 ③年3月W日修正/更正/補充六、申請專利範圍 21. 如申請專利範圍第1 9項之化合物，其中r係具有1至1 g 個碳原子之一種單價或二價經全氟化之直鏈或分枝、飽和或不飽和之脂族基；3至12個碳原子之一種經全氟化之環脂族基；一種經全氟化之環脂族-脂族基（其中脂族基具有1至4個碳原子’其中脂族或環脂族基之碳鏈係未中斷的或經由一種雜原子而中斷及其脂族或環脂族基係未經取代的或經由一種函素原子或一種反應性之基而取代）；一種經全氟化之芳基或芳基脂族基，其中該脂族基具有1至4個碳原子。 22. 如_請專利範園第2 1項之化合物，其中該雜原子係氮、氧或硫。 23. 如申請專利範圍第2 1項之化合物，其中r係1至1 2個碳原子之一種經全氟化之烷基。 24. 如申清專利範圍第2 3項之化合物，其中r係1至4個破原子之一種經全氟化之烷基。 25‘如申請專利範圍第2 4項之化合物，其係屬於下列式之化合物 I , 0 , CF5—I—N一C=N Li+ A 。 26.如申請專利範園第24項之化合物，其係屬於下列式之 4匕合物 0

' -5- 本紙it尺度域用中固囷家標準（CNS )Λ4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -訂 449942 A8 伽年·^伊丨日修正/更正/補充骂 — *"·· ι™ν〇六、申請專利範圍一種下列式之甲基化物鹽類化合物 R-[Q-C-(CN)2]y y/mMm+ 其中： y係1或2 ; R係一種經_化或非-經函化之可聚合之基； Q係一種連接基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子；或自其生成之一種對應之聚合物。 28·如申請專利範圍第2 7項之化合物，其中〇係_!3〇2_或 _C(0)_ ◊ 29. 如申請專利範圍第2 7項之化合物，其中該可聚合之基係經齒化的或非-經南化的及選自包括乙烯基、烯丙基、乙烯基芊基、丙締醯基及甲基丙婦醯基。 30. 如申請專利範圍第2 9項之化合物，其中該經鹵化之可聚合之基係一種經全氟化之可聚合之基β 31· —種下列式之醯胺鹽類化合物： R-[S02-N'CN]y y/mMm+ 經濟部中央揉率局貝工消費合作社印装 II.-____L)______T 为 τη <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中： y係1或2 ; R係一種經齒化或非-經_化之可聚合之基；及 Mm+係具有m之價之一種陽離子；或自其生成之一種對應之聚合物。 32.如申請專利範圍第3丨項之化合物，其中該可聚合之基 -6- 本紙浪尺度通用肀蝴到豕稞竿（〇呢）八4規路（21〇><297公釐） r * m / .¾无 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍係經齒化的或非-經自化的及選自包括乙烯基、烯丙基、乙烯基苄基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基。 33.如申請專利範圍第3 2項之化合物，其中該經鹵化之可聚合之基係一種經全氟化之可聚合之基。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標隼局J工消費合作社印製 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐）