TW535319B - Tetrakisfluoroalkylborate salts and their use as conducting salts - Google Patents

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TW535319B TW090127932A TW90127932A TW535319B TW 535319 B TW535319 B TW 535319B TW 090127932 A TW090127932 A TW 090127932A TW 90127932 A TW90127932 A TW 90127932A TW 535319 B TW535319 B TW 535319B
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Andreas Kuhner
Helge Willner
Eduard Bernhardt
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Description

535319 Α7 Β7 五、發明説明(2 ) 使用於電池中的另一種鋰鹽爲四氯硼酸鋰。然而,此 鹽在大部份溶劑中具有較低溶解度,所以溶液通常具有較 低離子電導性。 因此本發明之目標的爲提供經長時間呈現沒有或只有 輕微水解的導電鹽。此外,這些導電鹽也應具有高離子電 導性,高熱穩定性和在一般溶劑中具有良好到非常好的溶 解度。本發明另一目的爲改良或提高一級和二級電池、電 容器、超導體及自發電池的使用壽命和性能。 該標的藉由提供通式(I )的四氟烷基硼酸鹽完成,
Mn+(CBR4)')n (I) 其中 M n +爲單價,二價,或三價陽離子,各配位子R爲相 同和直鏈或支鏈且表示(CXF2X+1),且 和 η = 1,2 或 3。 較佳爲該等具有通式(I)之本發明四氟院基硼酸鹽 ,其*Μη +爲鹼金屬陽離子,較佳鋰、鈉或鉀陽離子,和 更佳鋰陽離子,鎂或鋁陽離子。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且,通式(I)的四氟烷基硼酸鹽爲較佳,其中 Μη +陽離子爲有機陽離子,較佳亞硝醯(nitr〇Syl)陽離子 ,硝醯陽離子,或通式〔N (R7) 4〕+, 〔P (N (R7) 2) kR4 - k〕+,具有 〇gk$4,或 〔C (N (R7) 2) 3〕+的陽離子,其中各取代R7爲相 同或不同,表示 Η, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210><297公釐) -5- 535319 A7 B7 五、發明説明(3 C 〇 F A, 其中 2 〇 + 1 - 1$〇‘10,0Sp$2〇 + l, 〇$d‘2o + l,較佳 i$〇$6, 〇^p^2o + l ,和OS q^2 〇 + 1,和a表示一種選擇性具有雜原子 之方族殘基,或較佳爲5-或6-員環院基殘基。 所有芳族' 雜芳族或環脂族化合物都是諳熟該技藝者 已知的和適合於製備〔N ( R 7 ) 4〕+, 〔P (N (R7) 2) kR4 — k〕+,具有 〇$kS4,或 〔C ( N ( R 7 ) 2 ) 3〕+的陽離子可作爲選擇性包括雜原 子之芳族或環脂族殘基A。 較佳,A表示選擇性包括氮及/或硫及/或氧原子之 5 -或6 -員芳族或環脂族殘基,更佳爲苯基或吡啶殘基 〇 在本發明另/一較佳具體實施例中,陽離子Mn +爲選自 包括通式(Π )到(I X )的雜芳族陽離子之雜芳族陽離 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 子
+
R2 + 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) -6 - 535319 A7 B7 五、發明説明(4 R1
R2
+ 請 先 閱 面 之 注
I +
頁 R5 R1
R2 (VI) + 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 R4
R2
R2 + + 殘基R1至R6,其各可爲相同或不同,表示Η,鹵素 ,較佳氟,或選擇性經F,C 1, N (CaF (2a + l- b)Hb) 2, 〇(CaF (2a + l- b)Hb), S〇2 (CaF (2a + l- b)Hb),或 CaF (2a + l- b)Hb 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 訂 535319 A7 B7 五、發明説明(5 ) 取代基取代之Ci- 8烷基,其中l$a^6,和 2 a + 1 〇 同 樣地 y 殘 基 R 1至 R 6中的 二個可 一 起 表 示 選 擇 性 經 F > C 1 , N ( C a F ( 2 a + 1 - b ) H b ) 2 , 〇 ( C a F ( 2 ί a + 1 一 b ) Η b ), S 〇 2 (C a F ( 2 a + 1 - b )H b ), 或C a ,F ( 2 a + 1 一 b )H b 取 代 基 取代 之 C 1 - 8烷基,其中 1 ^ a 6 ’ 和 0 b 2 a + 1 〇 較 佳也 爲 通 式 (I ) 的四氟: 院基硼 酸 鹽 , 其 中 各 配 位 子 R 爲 相同 y 表 示 (C X F 2 χ + ί ),和 X 1 或 2 〇 該 等 四 氟 院 基硼i 酸! m ‘ ΓΤΈΙ, > 爲特佳, 其中各配 位子R 爲 相 同 , 表 示 C F 3殘基。 具有通式(I )之本發明的鹽可以純形式和其混合物 的形式使用作爲電解質、一級和二級電池、電容器、超導 體及自發電池中的導電鹽。當做導電鹽,也可能使用本發 明之鹽與諳熟該技藝者已知的其他鋰鹽之混合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 他們可以1和9 9 %之間的量與其他發現於電化電池 的導電鹽之組合物使用。例如,選自包括L i P F 6, L i B F 6 , L i C 1 Ο 4 , L i A s F e , L i C F a S 0 3 , LiN(CFsS〇2)2, L i C ( C F 3 S〇2 ) 3和至少二個這些化合物的混合物 之導電鹽是適合的。 式(I )的鹽和其混合物也可使用於電化電池之在電 解質中。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 一 _ 8 _ 535319 Α7 Β7 五、發明説明(8 ) 下式的鋰錯合鹽
其中 R 1和R 2爲相同或不同,選擇性經由單鍵或雙鍵彼此 窗:接鍵結,各單獨或一起表示選自苯基,萘基,蒽基或菲 基之基的芳族環,其可未經取代或經烷基(C 1 一6 ), 院氧基(Cl 一 Ce),或鹵素(F,C 1 , Br)單—到 六取代,或 各單獨或一起表示選自吼n定基,吼哇基(pyrazyl )或 喷、陡基之基的芳族雜環,其可未經取代或經烷基(C i -c6),烷氧基(Cl — c6),或鹵素(F,C 1 , Br )單一到四取代,或 各單獨或一起表示選自羥基苯羧基,羥基萘羧基,羥 基苯-磺醯基和羥基萘磺醯基之芳族環,其可未經取代或 經烷基(Ci—Ce),烷氧基(Ci — C6),或鹵素(F ,C 1,B r )單—到四取代, R 3到R 6,各單獨或在成對,選擇性經由單鍵或雙鍵 彼此直接鍵結,可表示如下: 1 · 院基(Cl — C6),院氧基(Cl — C 6 ) >或 鹵素(F,ci,Br), 2 . 芳族環,其選自苯基,萘基,蒽基,或菲基之 本紙^尺度適用中國國家ϋ ( CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再_舄本頁) ,裝· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 五 535319 A7 B7 、發明説明(9 基’其可未經取代或經烷基(C 1 一 c 6 ),烷氧基(c i — Ce),或鹵素(F,C1,Br)單-到六取代, 11比B定基,吼唑基或嘧啶基,其可爲未經取代或經烷基 (Cl— C6),烷氧基(ci— c6),或鹵素(f,Cl ,B r )單一到四取代, 係使用下列的方法製備(DE199 3 2 3 1 7 a) 3 一,4一,5_,6 —取代之酚在適當溶劑中 與氯磺酸一起加入, b )得自a )之中間產物與氯三甲基矽烷反應,過濾 和進行分餾, c )得自b )的中間產物與硼酸鋰四甲醇化物在適當 溶劑中反應,和從其單離最後產物,也可包含在電解質中 〇 具有下列通式的錯合鹽之電解質( D E 1 9 9 51 8 0 4 )
Mx+(EZ]x/yy~ 其中 X,y 表示 1,2,3,4, 5,6,
Mx +表不金屬離子, E表示選自包括 B R 1 R 2 R 3 , A 1 R 1 R 2 R 3 , PRiRSRSR4!^,AsRiRZRSR4!^5, V R 1 R 2 R 3 R 4 R 5的路易斯酸, r 1到R 5,相同或不同,選擇性經由單鍵或雙鍵彼此 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12 535319 A7 _ B7 五、發明説明(10 ) 直接鍵結,各單獨或一起可表示 鹵素(F,Cl,Br), 院基或院氧基殘基(Cl - Cs),其可部份或完全經 F,C 1,B r 取代, 芳族環,其選自選擇性經由氧鍵結之苯基,.萘基,蒽 基,或菲基,其可爲未經取代或經院基(Cl - c8)或F ,C 1,B r單—到四取代, 芳族雜環,其選自包括選擇性經由氧鍵結之吡啶基, 吡唑基或嘧啶基之基,其可爲未經取代或經烷基(C i -C8)或F, Cl, Br單一到四取代,和 Z 表示〇R6,N R 6 R 7 , C R 6 R 7 R 8 , 〇S〇2R6,N(S〇2R6) ( S 0 2 R 7 ), C ( S 0 2 R 6 ) ( S 0 2 R 7 ) ( S 0 2 R 8 ) , 0 C 0 R 6 , 其中 R 6到R 8爲相同或不同,選擇性經由單鍵或雙鍵彼此 直接鍵結,各單獨或一起表示氫或具有如R1到R5之意義 係藉由反應適當硼或磷/路易斯酸/溶劑加合物與鋰 或四烷銨醯亞胺,甲烷化物或三氟甲烷磺酸鹽製備,也可 被使用。 下列通式的硼酸鹽(DE 199 59 7 2 2 ) 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 © 之 注 意 項
頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 535319 A7 B7 五、發明説明(11 ,R1 y- R3 R2
Mx+ X/y 其中 Μ 表示金屬離子或四院銨離子, X, y 表示1, 2, 3, 4, 5,或6, R1到R4,相同或不同,表示烷氧基或羧基殘基( C i - C 6 ),選擇性經由單鍵或雙鍵彼此直接鍵結,也可 包括在內。這些硼酸鹽係藉由硼酸鋰四醇化物或鋰醇化物 和硼酸酯的1:1混合物在質子溶劑中與適當的羥基或羧 基化合物反應於2 : 1或4 : 1的比例而製備。 添加劑例如下列通式的矽烷化合物 S i R 1 R 2 R 3 R 4 具有R 1到R 4 Η,
CyF 2y + l- zHz, 請 先, 閱 讀, 背 δ 之 注 意 事 項
F y c 〇 Η 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 o 和 2 + F y 2 y c F y )c 〇 2 (o c s Η
; 及 + , ,y 6 8 2 VI- VI- vi 一 xz VII v= VII Η 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -14- 535319 A7 B7 五 、發明説明(12 &1 — R4,相同或不同,表示選自苯基,萘基之基的 方族環,其可未經取代或經F,C y F 2 y + i - ζ Η z,或 0 C y F 2 y + i - 2 H 〇 S 〇 2 C y F 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〇C (〇)CyF2y + l- zHz, zHz, N ( CnF 2n + l- zHz y > 2單 ~ #取代或表示選自吡啶基,吡唑基或嘧啶基之基的雜 環芳族環,其各可經F,c y F 2 y + i - ζ Η z,或 〇CyF2y + 1_zHz> 〇c (〇)CyF2y + l- zHz, 〇S〇2CyF2y + 1_2Hz, N ( C n F 2 n + 1 - z Η z ) 2 取 代(D E 100 27 626),也可包括在內。 根據本發明之化合物也可使用於包括下式之氟烷基磷 酸鋰的.電解質中 Li 〔PFx (CyF2y + l- zHz) 6-χ〕其中 1 ^ x ^ 5 ,3 ^ y ^ 8 , 0^z^2y + l, 和該等配位子(CyF2y + 1- zHz)可爲相同或不同 ,與下列通式化合物 Li+(PFa(CHbFc(CF3)d)e]-其中 a爲2到5的整數,b = 0或1, c = 〇或1,d = 2,和e爲1到4的整數,其條件爲b和c不同時表示零 ,和總數a + e = 6,和配位子(c H b F c ( c F 3 ) d )可爲相同或不同,除外(DE 10 0 08 9 5 5 y + l 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇><297公釐) 請 先 閲 讀 背 面 之 注 頁 -15 535319 A7 B7 (nr ), (IV ), (V ), (VI ), (vn ), (VI ), 五、發明説明(13 ) )。製備氟烷基磷酸鋰的方法,其特徵在至少一種以下列 通式表示的化合物
HmP (CnH2n + l) 3-m 〇P ( C π Η 2 η + 1 ) 3 C ImP (CnH2n + l) 3-m FmP (CnH2n + l) 3-m C 1 ο P (CnH2n + l) 5-0
FoP (CnH2n + l) 5-0 其中 0 < m < 2 , 3<n<8,和 0<o<4, 是藉由在氟化氫中電解而氟化,該等所得氟化產物之混合 物藉由萃取,相分離及/或蒸餾分離,和如此獲得之氟化 院基正磷(alkyl phosphor ane )在非質子溶劑或溶劑的混合 物中於排除溼氣下與氟化鋰反應,和所產生的鹽依照傳統 方法純化及單離。 根據本發明之化合物也可被使用於包括下式鹽的電解 質中,, L i [ P (OR1) a (OR2) b (OR3) c (OR4) dFe) 其中 〇Sa+b + c + d$5,和 a + b + c + d + e = 6,和R1到R4獨立爲院基,芳基或雜芳基殘基,和 R 1到R 4中至少二個可經單鍵或雙鍵彼此直接鍵結( DE 1〇 016 801)。這些化合物藉由反應下 列通式之磷(V )化合物, P (OR1) a (OR2) b (OR3) c (OR4) dFe) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16 - 535319 A7 — —_B7_____ 五、發明説明(14 ) 其中 0Sa + b + c + d$5,和 a + b + c + d + e = 5,和R1至R4具有上述意義,與氟化鋰在有機溶劑 存在下製備。 下列通式的離子液體 K + A _ 其中 K +表示選自包括下列之陽離子,
Di
R3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中 R 1到R 5爲相同或不同,選擇性經由單鍵或雙鍵彼此 直接鍵結,各單獨或一起表示如下: Η, 鹵素, 本纸ϋ度適用中國國家標準(CNS ) ----- -17- 535319 A7 B7 五、發明説明(15 燒基殘基(C1 一 C8),其可部份或完全經ρ 〇 N (CnF (2η + 1- χ)Ηχ) 2, 0 ( C n F ( Η χ ), S〇2 (CnF (2η + 1- χ)Ηχ),C η F 代,具有 1<η<6,和 0<Χ^13, 和 2η+1-Χ) Ηχ 取 請 閲 讀 背 ft 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 合 作 社 印 製 A _表示選自包括下列的陰離子 〔B (OR1) n (〇R2) m (〇R3)。(〇r4) p〕~ 具有〇Sn,m, 〇, p$4,和 m+n+o + p = 4, 其中 R1到R 4爲不同,或其成對是相同的,選擇性經由單 鍵或雙鍵彼此直接鍵結,各單獨或一起表示選自.苯基,蔡 基,恩基,或菲基之基的芳族環,其可爲未經取代或經 CnF(2n+1 — x)Hx,具有 1<η<6,和 或鹵素(F, Cl, Br)單—或多取代,或 表示芳族雜環,其選自包括吡啶基,吡唑基或嘧啶基 ,其可爲未經取代或經c n F ( 2 n + i — χ ) Η χ,具有i〈 n <6,和〇<xg13,或鹵素(p, ci, Br)單― 或多取代,或 表不烷基殘基(C i 一 C 8 ),其可部份或完全經額外 基,較佳 F,c 1,N ( c n F ( 2 " i — χ ) Η χ ) 2, 〇 ( C n F (2 n + m ),s 〇 “c n F(2 n + 1_x)H η , CnF ( 2 n + i
Hx,具有 l<n<6,和 〇<x$ 意 事 項 再
頁 訂 -18- 535319 A7 B7 ____________ 五、發明説明(16 ) 1 3,取代, 或其中 or1到〇R4,各單獨或一起表示芳族或脂族羧基, 一羧基,氧代磺醯基,或氧基羧基殘基,其可部份或完全 經額外基,較佳 F,C 1,N ( C n F ( 2 n + i - x ) Η x ) 2 ’〇(CnF (2n + l- x)Hx), S〇2(CnF(2n + l- x)Hx) ’ ^πΡ(2η + ι- χ)Ηχ,具有 1<η<6,和 0<xS13 取代(DE 100 26 565),可被包含在電解 質中。 離子液體K + A —,其中K +如上述定義和 A表示選自包括 [PFx (CyF2y + l- zHz) 6-x〕 具有 1 ^ X ^ 6 , 1 S y S 8,和 0 ^ z ^ 2 y + 1 , 的陰離子,也可包括在內(DE 1 0 0 27 9 9 5 ) 〇 根據本發明化合物可使用於包括陽極材料的電化電池 之電解質中,該陽極材料由選自包括Sb, Bi, Cd, I η,P b,G a,和錫或其合金之塗佈金屬核心所組成 (DE 1〇 016 024)。製備該陽極材料之方 法特徵在 a )製備核心金屬或合金在六次甲基四胺(urotr〇Pine 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 kj 閲 讀 背 面 之 注 意 項 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 19 535319 A7 __ B7 五、發明説明(17) )中的懸浮液或溶膠, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) b )以C 5 - C : 2烴乳化懸浮液, c )乳液沈澱在金屬或合金核心上,和 d )金屬氫氧化物或氧基氫氧化物藉由熱處理轉換成 對應氧化物。 根據本發明之化合物也可使用於具有以一般鋰插入和 嵌入化合物製造之陰極,但也具有由塗佈一種或上金屬氧 化物之鋰混合的氧化物粒子所組成的陰極材料的電化電池 之電解質中(DE 199 22 522),藉由將該 等粒子懸浮在有機溶劑中,將可水解金屬化合物的溶液和 水解溶液加到懸浮液中,和然後過濾,乾燥和選擇性煅燒 該等塗佈的粒子。該材料也可由塗佈一種或以上的聚合物 之鋰混合的氧化物粒子所組成(D E 1 9 9 4 6 0 6 6) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ,使用一種方法獲得,其中將等粒子懸浮在溶劑中及塗佈 之粒子後來被過濾,乾燥和選擇性煅燒。同樣地,根據本 發明化合物可使用於包括具有一個或以上之鹼金屬化合物 和金屬氧化物之塗層由鋰混合的氧化物粒所組成之陰極系 統(D E 1〇〇 1 4 8 8 4 )。製備這些材料的方 法特在該等粒子懸浮在有機溶劑中,加入懸浮在有機溶劑 中之鹼金屬鹽化合物,加入溶解在有機溶劑之金屬氧化物 ,懸浮液與水解溶液一起加入,及塗佈之粒子後來被過濾 除去,乾燥和煅燒。同樣地,根據本發明之化合物可使用 於包括摻雜氧化亞錫之陽極材料的系統中( D E 1 0 0 2 5 7 6 1 )。該陽極材料係藉由下列 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) - 20- 535319 A7 _____B7_ 五、發明説明(18 ) 製備 a )把尿素加至氯化錫溶液中, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) b )將六次甲基四胺和適當的攙雜化合物加至溶液, c )將如此獲得之溶膠乳化在石油醚中, d )洗滌所產生的凝膠,和藉由抽氣除去溶劑,和 e )乾燥和熱處理該凝膠。 同樣地,根據本發明化合物可使用於包括具有還原氧 化亞錫之陽極材料的系統中(DE 100 2 5 7 6 2 )。此陽極材料藉由下列步驟製備 a )把尿素加至氯化錫溶液中, b)將六次甲基四胺加至溶液, c )將如此獲得之溶膠乳化在石油醚中, d )洗滌所產生的凝膠,和藉由抽氣除去溶劑, e )乾燥和熱處理該凝膠,和 f )在氣體可進料之烤箱中將所產生的S η 0 2暴露於 還原氣體流中。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因爲特別良好之電化學性質的再現性可在此方式中確 定,所以較佳,該等根據本發明之鹽以純形式作爲導電鹽 使用。 本發明也有關一種製備具有通式(I )之本發明四氟 烷基硼酸鹽的方法,其中各配位子R爲相同,表示CF 3殘 基。 在這個方法中,至少一個通式(X)的鹽
Mn+ (〔B(CN)4〕一)η ( X ) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -21 - 535319 A7 B7 五、發明説明(19 ) 其中Mn +和η具有上述意義,是藉由反應與至少一種 氟劑在至少一種溶劑中氟化,和依照諳熟該技藝者已知的 方法純化和單離如此獲得的通式(I )的氟化化合物。 然後立刻至氟化作用,四氟烷基硼酸鹽時常具有純度 > 9 9 %。如果必需,依照諳熟該技藝者已知的方法進行 鹽的進一步純化作用,例如藉由在適當溶劑或溶劑的混合 物中的再結晶作用。諳熟該技藝者可經由簡單初步測試選 擇適當的溶劑或溶劑混合物。 通式(X )的化合物可在類似於出版在Ε. Bernhardt,G· Henkel,Η· Willner,Z. Anorg.Allg. Chem. 2000,626 冊;第 560 頁中之方法合成。因此合倂此引用以供參考且認爲是本說 明的部份。 在根據本發明之方法中,與氟化劑的反應較佳在
—8 0到+ 2 0 °C範圍的溫度產生,更佳在—6 0到0 °C 〇 在根據本發明之方法中,較佳使用氟,氟化氯,三氟 化氯,五氟化氯,三氟化溴,三氟化溴,或至少二個的這 些氟化劑的混合物作爲適當氟化劑。使用氟化氯,三氟化 氯或至少二個包含氟化氯及三氟化氯的混合物之氟化劑物 爲特佳。 較佳使用氟化氫,五氟化碘,二氯甲烷,氯仿,或至 少二個這些溶劑的混合物作爲通式(X )的鹽之氟化作用 中的適當溶劑。特佳使用氟化氫作爲溶劑。 通式(I )的四氟院基硼酸鹽也適合使用於固體電解 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再 -?'t>
T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 535319 Α7 Β7 五、發明説明(2〇 ) 質。在本發明的意義中,固體電解質被了解爲一般具有選 擇性交聯之聚合物和導電鹽的聚合物電解質,和凝膠電解 質,其除選擇性交聯之聚合物和導電鹽之外,包括至少一 稹溶劑。 本發明因此也有關一種混合物,其包括 a )至少一種通式(I )的四氟烷基硼酸鹽,和 b)至少一種聚合物。 在本發明意義中的混合物包括純成分a )和b )的混 合物,其中成分a)的鹽包含在成分b)的聚合物中之混 合物,及其中化學及/或物理鍵存在於成分a )的鹽和成 分b )聚合物之間的混合物。 在本發明的一較佳具體實施例中,本發明的混合物包 括5到9 9重量—%之成分a )和9 5到1重量-%的成 分b ),更佳6 0到9 9重量—)成分和4 0到1個 重量- %的成分b )。各所述的重量比係相對於成分的a )和b )之總和。 作爲成分b ),根據本發明混合物較佳包括一種不飽 和腈,較佳丙烯腈、偏乙烯類、較佳偏二氟乙烯、丙儲酸 酯、較佳丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、較佳甲基丙烯酸甲 酯、環醚、較佳四氫呋喃、環氧烷、較佳環氧乙烷、砂氧 烷、磷腈(phosphazene )、烷氧基矽烷之均聚合物或共聚 物、或有機修正之陶瓷,或至少二個上述均聚合物及/或 共聚物和選擇性至少一種有機修正陶瓷的混合物。 較佳,無機-有機混雜聚合物可能作爲有機修正之陶 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 η 訂 經濟部智慧財產局員Η消費合作社印製 -23- 535319 A7 B7 五、發明説明(21 ) 瓷,其聚合物可藉由有機修正的矽醇化物的水解和溶解, 及後來固定在無機主鏈上之可交聯基的交聯而獲得。例如 ,適當有機修正之陶瓷以ORMOCERE®的名字在市場上銷售 〇 更佳,成分b )爲偏二氟乙烯,丙烯腈,(甲基)丙 烯酸甲基酯,四氫呋喃的均聚合物或共聚物,和尤佳爲偏 二氟乙烯的均質聚合物或共聚物。 這些偏二氟乙烯的均-和共聚物以Atofina化學品公司 的Kynar®和Kynarflex®的名字和Solvay公司的Solef®的名 字在市場上銷售。 根據本發明所使用的聚合物也可至少部份交聯。交聯 可依照諳熟該技藝者習知的方法,.使用已知的交聯劑產生 。交聯也可在成分a )和選擇性額外添成分存在下產生。 除通式(I )的四氟烷基硼酸鹽和聚合物之外,根據 本發明之混合物可包括溶劑或包含二種或以上的溶劑的溶 劑混合物。 較佳溶劑爲有機碳酸酯,較佳碳酸乙二酯,碳酸丙二 酯,碳酸丁二酯,碳酸二甲基酯,碳酸二乙基酯,碳酸乙 基甲基酯,或碳酸甲基丙基酯,有機酯,較佳甲酸甲酯, 曱酸乙酯,乙酸甲酯,乙酸乙酯,丙酸甲酯,丙酸乙酯, 丁酸甲酯,丁酸乙酯,r 一丁內酯,有機醚,較佳二乙醚 ,一甲氧基乙院,二乙氧基乙院,有機醯胺,較佳二甲基 甲醯胺或一甲基乙醯胺,含硫溶劑,較佳二甲亞硕,亞硫 酸二甲基酯,亞硫酸二乙基酯,或丙磺酸內酯,非質子溶 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24 - 535319 A7 ___B7_____ 五、發明説明(22 ) 劑,較佳乙腈,丙烯腈,或丙酮,或上述溶劑的至少部份 氟化之衍生物,或至少二個這些溶劑及/或這些溶劑之氟 化衍生物的混合物。 本發明也有關一種製備本發明混合物的方法,根據其 混合至少一種上述通式(I )之四氟烷基硼酸鹽和至少一 個聚合物和選擇性至少一種溶劑。 較佳,上述成分在高溫度下混合,更佳於2 0到9 0 °C,及4 0到6 0 °C爲特佳,和這些溫度可因所使用的成 分而改變。 本發明也有關至少一種根據本發明之四氟烷基硼酸鹽 或根據本發明之混合物於電解質、一級電池、二級電池、 電容器、超導體、及自發電池的用途,選擇組合其他已知 道導電鹽及/或添加劑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而且,該等根據本發明之四氟烷基硼酸鹽適合使用於 烯烴的聚合作用。他們也適合於製備觸媒活性化合物,其 中四氟院基硼酸陰離子作爲陽離子催化劑的抗衡離子。因 此,本發明也有關四氟烷基硼酸鹽於製備烯烴的聚合作用 和催化劑的用途。 本發明也有關包括至少一*種根據本發明具有通式(I )之四氟烷基硼酸鹽或根據本發明之混合物和選擇性其他 導電鹽及/或添加劑之電解質、一級和二級電池、電容器 、超導體和自發電池。其他的導電鹽及添加劑爲諳熟該技 者已知的,例如得自Doron Auerbach,非水電化學,Marc
Dekker公司,紐約,1999; D. inden,電池手冊,第二版, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -25- 535319 A7 __B7 五、發明説明(23 )
McGraw-Hill,紐約,1 995 ;以及 G. Mamantov 和 A.I. Popov,非水溶液的化學,Current Progress, VCH Verlagsgesellschaft,Weinheim,1994。這些引用合倂以供參 考且因此認爲是本說明之部份。 根據本發明之電解質較佳包括0 . 0 1到3莫耳/升 之發明的四氟烷基硼酸鹽的濃度,更佳〇 . 〇 1到2莫耳 /升,且0 · 1到1 · 5莫耳/升爲特佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 作爲本發明鹽的溶劑,電解質較佳包括有機碳酸酯, 較佳碳酸乙二酯,碳酸丙二酯,碳酸丁二酯,碳酸二曱基 酯,碳酸二乙基酯,碳酸乙基甲基酯,或碳酸甲基丙基酯 ,有機酯,較佳甲酸甲酯,甲酸乙酯,乙酸甲酯,乙酸乙 酯,丙酸甲酯,丙酸乙酯,丁酸甲酯,丁酸乙酯,T 一丁 內酯,有機醚,較佳二乙醚,二甲氧基乙烷,二乙氧基乙 烷,有機醯胺,較佳二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺,含硫 溶劑,較佳二甲亞硕,亞硫酸二甲基酯,亞硫酸二乙基酯 ,或丙磺酸內酯,非質子溶劑.,較佳乙腈,丙烯腈,或丙 酮,或上述溶劑的至少部份氟化之衍生物,或至少二個這 些溶劑及/或這些溶劑之氟化衍生物的混合物。 長期以來該等根據本發明之四氟烷基硼酸鹽和本發明 的混合物在水存在下無或幾乎無分解的訊號上,且他們在 大部份溶劑或.溶劑混合物中具有良好到非常好的溶解度是 有利的。 此外,他們在固體及溶解態皆具有高熱穩定性和高化 學品穩定性。因此,該等根據本發明之鹽和混合物相對於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -26- 535319 A7 B7 五、發明説明(24 ) 強氧化劑例如氟是穩定的。 經由包括這些性質,包括該等導電鹽之電解質、電池 '電容器,超導體和自發電池也可激烈條件下使用,例如 高溫度,且在該條件下他們的使用壽命和性能上沒有不利 影饗。 而且,這些電池、電容器、超導體、和自發電池由於 非常固定之電壓,經許多充電/放電循環之無限制官能性 ,和低製造成本是明顯的。 根據本發明之四氟烷基硼酸或混合物使用於大電池中 ,例如該等使用於電路媒液或混雜電路媒液中也是非常有 利地,因爲沒有毒性和強蝕刻氟化氫在電池的損害時形成 ,例如在意外事故的情形,甚至在與水(例如濕氣或消防 水)接觸時。 參考該等實例,本發明將說明於下。這些實例只意欲 用以說明本發明和不用以限制本發明的一般的觀念。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例 實例1 肆三氟甲基硼酸鉀的合成,K〔 B ( C F 3 ) 4〕 la) 85毫克(0 . 60毫莫耳)之NH4〔B (CN) 4 〕在2:5 0毫升P FA (四氟乙烯/全氟化丙基乙烯基醚 共聚物)反應器中真空下乾燥。然後,大約5毫升的氟化 氫和2 8 · 4毫莫耳的氟化氯(氣體體積方法測定)冷凝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210>< 297公釐) -27- 535319 A7 B7 五、發明説明(25 ) 進入反應器內。反應混合物在2 0到2 5 °C溫度下慢慢地 加熱與攪拌,和在這個溫度繼續攪拌另外4 8個小時。其 後,在真空下從反應混合物中除去所有揮發性成分。如此 獲得的殘餘物溶解在大約5毫升蒸餾水中,以2 〇 〇毫克 碳酸紳中和,和然後在真空下除去水。以二乙醚從所得殘 餘物中萃取肆三氟甲基硼酸鉀,K〔 B ( c F 3 ) 4〕。蒸 餾掉二乙醚產生173毫克(0 . 53毫莫耳)之 K〔 B ( C F 3 ) 4〕。 或者,K〔B (CF3) 4〕的合成可根據流程步驟 1b)或1C)執行: lb) 1· 512克(11.4毫莫耳)的NH 〕在5 0 0毫升不銹鋼壓熱器中真空下乾燥 3 0 — 4 0毫升的赢化氫和5 6 2毫莫耳的 體積方法測定)冷凝進入反應器內。反應混 2 5 °C溫度下慢慢地加熱與攪拌,和在這個 另外4 8 - 7 2個小時。其後,在真空下從 除去所有揮發性成分。如此獲得的殘餘物溶 毫升蒸餾水中,以3 . 8克碳酸鉀中和,和 除去水.。以二乙醚從所得殘餘物中萃取肆三 ,K〔 B ( C F 3 ) 4〕。蒸餾掉二乙醚產生ί 11·2毫莫耳)之K〔B(CF3)4〕。 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項
頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4〔 Β ( C Ν ) 4 。然後,大約 氟化氯(氣體 合物在2 0到 溫度繼續攪拌 反應混合物中 解在大約5 0 然後在真空下 氟甲基硼酸鉀 i . 4 克( -28 535319 A7 B7 五、發明説明(26 ) 1 c ) 1 0 5 毫克(〇 · 7 9 毫莫耳)的 NH4〔 B(CN)4 〕在在2 5 0毫升P FA (四氟乙烯/全氟化丙基乙烯醚 共聚物)反應器中真空下乾燥。然後,大約5毫升的氟化 氣和1 1 · 4毫莫耳的氟化氯(氣體體積方法測定)冷凝 進入反應器內。反應混合物在2 0到2 5 °C溫度下慢慢地 加熱與攪拌,和在這個溫度繼續攪拌另外1 9個小時。其 後,在真空下從反應混合物中除去所有揮發性成分。如此 獲得的殘餘物溶解在大約7毫升蒸餾水中,以3 0 0毫克 碳酸鉀中和,和然後在真空下除去水。以二乙醚從所得殘 餘物中萃取肆三氟甲基硼酸鉀,K〔B (CFs) 4〕。蒸 餾掉二乙醚產生209毫克(0 . 69毫莫耳)之 K〔B(CF3)4〕。 部份之K〔 B ( C F 3 ) 4〕溶解在氘化乙腈(2 〇 〇 毫克/毫升,1莫耳/25莫耳CD3CN)中且使用 1 1 B和1 9 F N M R光譜定性。 B NMR光譜記錄於1 6 〇 · 5MHz之頻率, 1 9 F NMR光譜記錄於470. 6MHz,和 1 3 c NMR光譜記錄於125 . 8MHz。伯爲內標準 物,具有5 = 0ppm之(C2H55) 2〇BF3使用於在 1 1 B NMR光譜中,具有6 = 〇ppm之CFC 13使 用於19F N Mr光譜和具有5 = 〇 p pm之四甲基矽焼 (TMS)使用於13C NMR光譜中。該等NMR —光 譜數據如下: 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210><297公釐) 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項
頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29 535319 Α7 Β7 五、發明説明(27 ) 1 1 Β N M R光譜: δ = "~ 1 8 .9 4 P P m,2 J (1 1 B 1 9 F )二 2 ί i . 9 2 H z , 1 J ( 1 1 B 1 3 C )二 7 3 · 4 H z, 1 Δ 1 1 B ( 1 2 κ 1 3 C ) = 〇 · 〇〇30ppm於 〇 · 5 Η z的線寬。 1 9 F N M R 光譜: δ = ~ Q 1 . 6 0 P P m , 2 J ( 1 9 F 1 1 B )= 25.92Hz, 2J(19F10B)=8. 68Hz, 2 Δ 1 9 F (10/11B) = 〇 · 01 1 lppm, 1 j (19F13C) = 304 . 3Hz, 1 Δ 1 9 F (12/13C) = 〇 · 1315ppm, 3 J ( 1 9 F 1 3 C ) = 3 · 9Hz,3 Δ 1 9 F ("/"C) =0 · OOlOppm,4 J ( 1 9 F 1 9 F )二 5 · 8Hz 於0 · 4 H z的線寬。 1 3 C N M R 光譜: 5=132 . 9ppm, 1 J (13C19F) - 304 . 3 Hz, 3 J (13C19F) =4 . 0Hz, 1 J ( 1 3 c 1 1 B )=7 3 . 4 H z , 1 J (13c10B)二 24.6Hz, iAi3C (lo/iijg) = 〇 · 〇〇29ppm 於 1 · 5 H z的線寬。 如此所得的肆三氟甲基硼酸鉀的純度爲> 9 9 % ° K〔B (CF3) 4〕容易溶解在水,二乙醚和乙腈中,但 不溶解於二氯甲烷,戊烷和庚烷中。根據微差掃描量熱法 測量,該鹽在固態是穩定高至3 2 0 °C ( △ Η = — 9 0焦 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再本頁) li衣. 太 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 30- 535319 Α7 Β7 五、發明説明(28) 耳/克),於—63°C (ΔΗ = 4 · 5焦耳/克)和 一 4 7 °C ( △ Η = 7 · 8焦耳/克)具有二個相轉變。 當在個別粗產物之中和中使用其他碳酸鹽或其混合物 代替碳酸鉀時,例如碳酸鋰,碳酸鈉,碳酸鉚,或碳酸鉋 ,對應於肆三氟甲基硼酸鋰,鈉,鉚,或絶,可在類似方 式中獲得,具有溶劑分子結合在其中之對應鋰或鈉鹽,其 可藉由連續慢慢地加熱個別的鹽而除去。 實例2 [Li ( T H F ) X ] 〔B(CFs)4〕的合成 173毫克之K〔B(CF3)4〕 (Ο·57毫莫耳 )和2 4毫克氯化鋰在裝備聚四氟乙烯閥的5 0毫升玻璃 燒瓶中於真空下乾燥。然後,大約1 0毫升四氫呋喃冷凝 進入燒瓶內,和反應混合物在2 0到2 5 °C的溫度下攪拌 一小時。形成氯化鉀之沈灑,其後來被過濾除去。如此獲 得的溶液在真空下於2 0到2 5 °C的溫度徹底濃縮。在除 去四氫呋喃之後,獲得300毫克〔Li (THF)X〕〔 B ( C F 3 ) 4〕。 在其固體態,肆三氟甲基硼酸鋰穩定高至1 6 8 °C ( △ H = — 2 6 0焦耳/克)。其容易溶解在水,四氫呋喃 ,乙腈,甲醇,和丙酮中。四氫呋喃溶劑合物分子可藉由 高至140°C逐一除去(97°C,ΔΗ=7克/焦耳, 13 0°C,ΔΗ=4 焦耳/克)。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210x297公釐) (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 535319 A7 B7 五、發明説明(29 ) 實例3
Li 〔B(CF3)4〕的合成 (請先閲讀背面之注意事項再本頁) 4 _ 23 3 克(1 2.99 毫莫耳)之 K〔B(CF3)4 〕和1 · 225克(13 · 07毫莫耳)之LiBF4加至 1 3 _ 0 5 2克的碳酸乙二酯,碳酸二甲基酯和碳酸二乙 基酯於2 : 1 : 2比例之溶劑混合物中。K B F 4的沈锻形 成,其以過濾移除。如此獲得之L i 〔 B ( C F 3 ) 4〕白勺 溶液(14 .522克,11. 7毫升)具有22 .6重 量一%或0.96莫耳/升的鹽濃度。 實例4 1 一乙基- 3 —甲基咪唑銼肆三氟甲基硼酸鹽的合成 等莫耳數量之肆三氟甲基硼酸鉀和氯化1 -乙基- 3 〜甲基咪唑銼在2 0到2 5 °C的溫度懸浮於乙腈中。然後 ,這個混合物在這個溫度攪拌1 0小時和經過玻璃過濾器 板真空過濾同時冷卻致使完全除去已形成的氯化鉀。在真 空下蒸餾掉溶劑且如此獲得的產物在真空下乾燥。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實例5 L i 〔 B ( C F 3 ) 4〕和L i P F 6的離子導電度之比較 於2 5 °C的溫度製備及測量各鹽在碳酸乙二酯、碳酸 二乙基酯和碳酸二甲基酯於2 : 1 : 2的體積比的混合物 中的溶液。 導電性測量係使用Knick 703電導計和具有套管之 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -32- 535319 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(3〇 )
Knick 4 —探針測量電池進行。在Τ 1 4調節室中產生 恒溫且使用P t 1 0 0電阻溫度計控制溫度。 個別濃度和個別離子電導性說明於在下表1中: 表1
Li〔 B ( C F 3 ) 4〕 L i p F 6 溶液之濃度〔莫耳/升〕 0.96 1 離子導電性〔m S/c m〕 10.1 9 . 6 比較於L i P F 6,根據本發明之L i 〔 B ( C F 3 ) 4 〕鹽具有改良的離子導電度。 實例Θ 有關L i 〔 B ( C F 3 ) 4〕之電化學的穩定性的測試 在包括鉑工作電極,鋰反電極和鋰參考電極之測量電 池中,三個連續的cyclovoltammograms在
Li 〔B (CFs) 4〕在碳酸乙二酯、碳酸二乙基酯和碳 酸二甲基酯(體積比2 : 1 ·· 2 )中之0 · 9 6莫耳溶液 上記錄。爲此目的,從靜止電位開始,最初電位加到 6 · 0V對抗於1 OmV/s前進率之L i/L i+電位然 後降低回到靜止電位。如此獲得之cyclovoltammograms指 示沒有證據証明電解質分解。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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Claims (1)

  1. 535319 i 92 . A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 附件2:第90127932號專利申請案 修正後無劃線之中文申請專利範圍替換本 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,民國92年1月24日呈 1 · 一種通式(I )的四氟焼基硼酸鹽, M n + ( ( B R 4 ) -.) n ( I ) 其中Mn +爲單價,二價,或三價陽離子, 各配位子R爲相同及爲直鏈或支鏈且表示爲( c X F 2 X + 1 ),具有 1$Χ$·8,和 η = 1,2 或 3 〇 2 .如申請專利範圍第1項之四氟烷基硼酸鹽,其特 徵在Μ η +陽離子爲鹼金屬陽離子,較佳鋰、鈉或鉀陽離子 ,和更佳鋰陽離子。 3 ·如申請專利範圍第1項之四氟烷基硼酸鹽,其特 徵在Μ η +陽離子爲鎂或鋁陽離子。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 ·如申請專利範圍第1項之四氟烷基硼酸鹽,其特 徵在Μη +陽離子爲有機陽離子,較佳亞硝醯陽離子,硝酉藍 陽離子,或通式〔N(R7)4〕+, 〔P (N(R7)2)kR4 — k〕+,具有 〇$k$4,或 〔C (N (R7) 2) 3〕+的有機陽離子·,其中各取代只7 爲相同或不同,表示 Η, C oP 2o + l- p- qHpAq, A, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21 OX297公釐) " ' 、、、^ 535319 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中 Ι^ο^ΙΟ, 0^ρ^2〇 + 1, 0$qS2〇 + 1,和 A表示選擇性具有雜原子之芳族殘基,或較佳爲5 -或6-員環烷基殘基。 5.如申請專利範圍第4項之四氟烷基硼酸鹽,其特 徵在 1$〇‘6,0$Ρ$2〇 + 1,和 0Sq$2o + 1,和A表示選擇性具有雜原子之芳族殘基,或較佳爲5 一或6 -員環院基殘基。 6 .如申請專利範圍第4或5項之四氟烷基硼酸鹽, 其特徵在 A表示選擇性包括氮及/或硫及/或氧原子之5 -或 6 —員芳族殘基,或較佳爲5 —或6 —員環烷基殘基,較 佳爲苯基或吡啶殘基。 7 .如申請專利範圍第1項之四氟烷基硼酸鹽,其特 徵在Μ n +爲通式(Π )到(IX )的雜芳族陽離子: (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· -訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
    535319 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 N
    經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中 殘基R 1至R 6,其各可爲相同或不同,及選擇性地二 個殘基R 1至R 6表示Η,鹵素,較佳氟,或選擇性經F C 1 , N (CaF (2a + l- b)Hb) 2, 〇(CaF (2a + l- b)Hb), 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) q 535319 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 S 0 2 (CaF (2a + 1 H 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 取代之Ci-8烷基殘棊,其中l$aS6,和 2 a + 1 〇 8 ·如申請專利範圍第1項之四氟烷基硼酸鹽,其特 徵在各配位子R爲相同,表示(CxF2x + 1),和X二1 或2。 9 .如申請專利範圍第1項之四氟烷基硼酸鹽,其特 徵在各配位子R’爲相同,表示CF 3殘基。 1 0 · —種製備如申請專利範圍第9項之四氟烷基硼 酸鹽之方法,其特徵在至少一種通式(X )之化合物 M n + ( C B ( C N ) 4 ] · ) η ( X ) 其中Μ η +及η具如申請專利範圍第1項之意義, 係藉由與至少一種氟化劑在至少一種溶劑中反應而氟 化,和依照通常方法純化和單離如此獲得的通式(I )的 氟化化合物。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項之方法,其特徵在與 氟化劑的反應在—8 0到+ 2 0 °C,較佳在一 6 0到0 °C 範圍的溫度實施。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之方法,其特徵在使 用氟,氟化氯,三氟化氯,五氟化.氯,三氟化溴,三氟化 溴,或至少二個的這些氟化劑的混合物,較佳氟化氯,三 氟化氯或至少二個包含氟化氯及三氟化氯之氟化劑的混合 物作爲適當氟化劑。 · 1 3 ·如申請專利範圍第1 0項之方法,其特徵在使 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^裝· 、1T Φ 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 4- 535319 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 用氟化氫,五氟化碘,二氯甲烷,氯仿,或至少二個之這 些溶劑的混合物,較佳特佳氟化氫作爲溶劑。 1 4 · 一種用作固態電解質之混合物,其包括 a )至少一種通式(I )的四氟烷基硼酸鹽,和 b)至少一種聚合物, 其中該混合物包括5到9 9重量%之成分a )和9 5 到1重量%的成分b),較佳6 0到9 9重量%a)成分 a )和4 0到1個重量%的成分b ),每次相對於成分的 a )和b )之總和;以及 成分b )爲不飽和腈,較佳丙烯腈,偏乙烯類,較佳 偏二氟乙烯,丙烯酸酯,較佳丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸酯 ,較佳甲基丙烯酸甲酯,環醚,較佳四氫呋喃,環氧烷, 較佳環氧乙焼,砂氧院,磷腈(phosphazene ),院氧基石夕 院之均聚合物或共聚物,或有機修正之陶瓷,或至二個少 上述均聚合物及/或共聚物和選擇性至少一種有機修正陶 瓷的混合物。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項之混合物,其特徵在 成分b )爲偏二氟乙烯,丙烯腈,.(甲基)丙烯酸甲基酯 ,四氫D夫喃的均聚合物或共聚物,和較佳爲偏二氟乙烯的 均質聚合物或共聚物。 1 6 ·如申請專利範圍第1 4項之混合物,·其特徵在 聚合物爲至少部份交聯。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n . -ϋ ί n —4. n -<«n n I— i n . 訂 L---Γ · 本紙張从適用中國( 2丨0X297^ -5- 535319 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 7 .如申請專利範圍第1 4項之混合物,其特徵在 混合物額外包括至少一種溶劑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之混合物,其特徵在 存在有機碳酸酯,較佳碳酸乙二酯,碳酸丙二酯,碳酸丁 二酯,碳酸二甲基酯,碳酸二乙基酯,碳酸乙基甲基酯, 或碳酸甲基丙基酯,有機酯,較佳甲酸甲酯,甲酸乙酯, 乙酸甲酯,乙酸乙酯,丙酸甲酯,丙酸乙酯,丁酸甲酯, 丁酸乙酯,r 一丁內酯,有機醚,較佳二乙醚,二甲氧基 乙烷,二乙氧基乙烷,有機醯胺,較佳二甲基甲醯胺或二 曱基乙醯胺,含硫溶劑,較佳二甲亞硕,亞硫酸二甲基酯 ,亞硫酸二乙基酯,或丙磺酸內酯,非質子溶劑,較佳乙 腈,丙烯腈,或丙酮,或上述溶劑的至少部份氟化之衍生 物,或至少二個這些溶劑及/或這些溶劑之氟化衍生物的 混合物作爲溶劑。 1 9 . 一種製備如申請專利範圍第1 4項之混合物之 方法,其特徵在混合至少一種如申請專利範圍第1項之通 式(I )的四氟烷基硼酸鹽或至少一種如申請專利範圍第 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 4項之混合物和至少一個聚合物和選擇性至少一種溶劑 〇 2 〇 ·如申請專利範圍第1 9 .項之方法,其特徵在混 合於高溫度下,較佳於2 0到9 0 °C,及更佳4 0到6 0 °C下產生。 2 1 .如申請專利範圍第1項之通式(I )之四氟院 基硼酸鹽,與其他導電鹽及/或添加劑一起使用於電解質 本紙張尺度適用中國國家襟準(CNS ) A4規格(2】0X297公釐) 535319 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 、一級電池、二級電池、電容器、超導體、及自發電池中 0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 2 .如申請專利範圍第1 4項之混合物,與其他導 電鹽及/或添加劑一起使用於電解質、一級電池、二級電 池、電容器、超導體、及自發電池中。 2 3 . —種電解質,其特徵在於其包括至少一種如申 請專利範圍第1至9項中任一項之通式(I )的四氟烷基 硼酸鹽或至少一種如申請專利範圍第1 4至1 8項中任一 項之混合物。 2 4 .根據申請專利範圍第2 3項之電解質,其特徵 在四氟烷基硼酸鹽在電解質的濃度爲0 _ 0 1到3莫耳/ 升,較佳0 · 0 1到2莫耳/升,且更佳0 · 1到1 . 5 莫耳/升。 2 5 . —種一級電池,其特徵在於其包括至少一種如 申請專利範圍第1至9項中任一項之通式(I )的四氟烷 基硼酸鹽或至少一種如申請專利範圍第1 4至1 8項中任 一項之混合物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 6 . —種二級電池,其特徵在於其包括至少一種如 申請專利範圍第1至9項中任一項之通式(I )的四氟烷 基硼酸鹽或至少一種如申請專利範圍第1 4至 1 8項中任一項之混合物。 2 7 · —種電容器,其特徵在於其包括至少一種如申 請專利範圍第1至9項中任一項之通式(I )的四氟烷基 硼酸鹽或至少一種如申請專利範圍第1 4至1 8項中任一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 535319 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 項之混合物。 2 8 . —種超電容器,其特徵在於其包括至少一種如 申請專利範圍第1至9項中任一項之通式(I )的四氟院 基硼酸鹽或至少一種如申請專利範圍第1 4至1 8項中任 一項之混合物。 2 9 . —種自發電池,其特徵在於其包括至少一種如 申請專利範圍第1至9項中任一項之通式(I )的四氟院 基硼酸鹽或至少一種如申請專利範圍第1 4至1 8項中任 一項之混合物。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐)
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