TW567205B - Mixtures useful for electrolytes, methods of producing same, and electrolytes, batteries, capacitors, supercapacitors and galvanic cells comprising said mixtures - Google Patents

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TW567205B TW090127554A TW90127554A TW567205B TW 567205 B TW567205 B TW 567205B TW 090127554 A TW090127554 A TW 090127554A TW 90127554 A TW90127554 A TW 90127554A TW 567205 B TW567205 B TW 567205B
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Description

567205 A7 B7_ 五、發明説明（1 ) 本發明係關於氟烷基磷酸酯鹽類與聚合物的混合物、 製造該物的方法及其在電解質、電池、電容器、超電容器 與伽伐尼電池的使用。 近年來，手提式電子產品使用普遍，諸如膝上型及掌 上型電腦、行動電話或是錄影機，因此對重量輕與高成效 的電池需求在全球已急遽增加。 考量對電池需求的快速增加及相關生態問題時，具有 長的使用壽命與高成效的可再充電電池的發展已變得越來 越重要了。 更特別的是，電解質的品質對電池的使用壽命與成效 有重要效應，因此過去已經有許多持續地增進電解質的嘗 試。 習慣上已知的電解質系統分爲液態與固態電解質，固 態電解質含有聚合物電解質以及膠態與複合的電解質。 以液態電解質爲基礎的電池一般具有相當良好的離子 傳導性，但是容易洩漏而使液體釋出，其表示對人及環境 有潛在危害。此外，該電池的生產受限於這些電池可行的 尺寸以及形狀。 聚合物電解質通常是以選擇性的交聯聚合物與傳導鹽 爲基礎，但是，習知的聚合物電解質常常爲低的離子傳導 性，無法符合現今電池所需要的高需求。 膠態和複合的電解質已知爲含有溶劑再加上選擇性的 交聯聚合物與傳導鹽的電解質系統。這些聚合物常常在傳 導鹽類存在下，於相當高溫中交聯。因此，適當的傳導鹽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(2l〇X297公釐） :4 - , ；： -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 567205 A7 B7 ___ 五、發明説明（2 ) 類必須在溶液中有相當高的熱穩定性，因爲否則會進行分 解且因此導致膠態電解質的離子傳導性可能會降低。 DE 19641138揭示較佳具有完全氟化和部 分氟化的乙基與異丙基官能基的氟磷酸鋰的鹽類’及其使 用作爲電池中的傳導鹽類。以這些鹽類作爲聚合物電解質 中的傳導鹽類尙未被提及。德國專利申請案檔案號碼 1 0 0 0 8 9 5 5描述氟磷酸鋰的鹽類，及其作爲電池、 電容器、超電容器與伽伐尼電池中的傳導鹽類的使用，但 並未揭示以這些鹽類爲基礎的聚合物電解質。 本發明的基本目標爲提供電解質，其除了具有高離子 傳導性，也有高的熱穩定性與電化穩定性。 本發明的其他目標是要增進電池、電容器、超電容器 及伽伐尼電池的使用壽命並強化其成效。 令人驚喜的是，這些目標已經可藉由提供含有如下的 混合物而達成： a) 至少一種通式（I )如下的氟烷基磷酸酯鹽
Mn + ([PFx(CyF2y + i.zHz)6-x]-)n (I) 其中Mn +爲單價、雙價或三價陽離子， 1 ^ X ^ 5 lgy$8 且 0SzS2y+l ，η = ι 、2 或 3 ， 且母配fLL基（CyF 2y + l- zHz)可相问或不同，及 ^—— -5- --^--^-----^^水-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、tr 經濟部智慈財產局g(工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（〇、8)八4規格（210、乂297公麓） 567205 A7 B7 五、發明説明（3 b) 至少一種聚合物。 混合物在本發明中的意義包括成份a 物、成份a )的鹽含在成份b )聚合物中 在成份a )的鹽與成份b )聚合物之間存 理鍵結的混合物。 習慣上，含有至少一種傳導鹽與至少 對應的混合物也較佳可作爲聚合物電解質。 如本發明的混合物也可包含二種或多 的氟烷基磷酸酯鹽類作爲成份a)，同時 種成份b )聚合物。較佳的是，本發明的 包含通式（I )的氟烷基磷酸酯鹽作爲成 )聚合物，因爲藉此可達到特別良好的電 )及b )的混合 的混合物，以及 在化學/及或物 一種與聚合物相 種通式爲（I ) 及/或二種或多 混合物每一個皆 份a )及成份b 化特性的再現性 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如本發明的混合物較佳包含通式（I )的氟烷基磷酸 酯鹽作爲成份a )，其中Μ n +爲鋰陽離子、鈉陽離子、鉀 陽離子、鉚陽離子、絶陽離子、鎂陽離子或鋁陽離子。在 特別佳的方式中，本發明的混合物包含那些作爲成份a ) 的鹽類，其中Μ n +代表鋰陽離子。 同樣地，如本發明的混合物較佳包含通式（I )的氟 烷基磷酸酯鹽類，其中Μ n +代表一種有機陽離子。較佳的 是，此有機陽離子爲亞硝醯基陽離子、硝醯基陽離子、環 庚三烯基陽離子，或是通式爲〔NR4〕+、 〔P (NR2) kR4-k〕+ 的陽離子其中 〇$kS4、〔 C (NR2) 3〕+或〔CR3〕+，其中每一取代基R可相 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） -6- A7
H p A Q 或 A， N R 4 ] 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 567205 五、發明说明（4 同或不同，代表H、CcF 其中 » 0^p^2o + l 5 0 ^ q ^ 2 〇 + 1 ’ 較 f圭爲 1$〇$6 ’ 0Sp$2o + l， 2 〇 + 1 ’且A代表芳族殘基可選擇性具有雜原子或較佳 爲5 -或6 -員環烷基殘基。配位基 C。f P + i- piHPAq也可至少部分被氯及/或溴所取 代，殘基A也可至少部分被氟、氯及/或溴所取代。 對熟知本技藝者皆已相當熟悉、且適用於製備 〔P (NR2) kR4 一，〕+其 〇$kS4、 〔C (NR2) 3〕+或〔CR3〕+陽離子的所有芳族、雜 芳族或環脂肪族化合物可用以作爲芳族或環脂肪族殘基A ，其可選擇性含有雜原子。 較佳的是A代表5 -或6 -員芳族或環脂肪族殘基， 其可選擇性含有氮及/或硫及/或氧原子，更佳爲苯基或 吡啶殘基。 如本發明的混合物，成分a )更佳包含具有完全氟化 配位基的通式（I )氟烷基磷酸酯鹽，亦即具有配位基其 l$xS5、l$y$8 且 z = 〇 的鹽類。 在本發明特別佳的具體實例中，本發明的混合物包含 一個或多個氟烷基磷酸酯鹽類作爲成分a)，其由以下各 物組成的群組中選出：
Li+[F6-xp(CF2CF3)x]·，其 1 含 3 Li+[F6-xP(CF2CF2CF3)x]*5a 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 567205 A7 ____B7_ 五、發明説明（5 )
Li+[F㈠P(CF2CF2CF2CF3)X]_，其 1 彡 X彡 3 Li+[F6.xP(CF(CF3)〇x]·，其 χ=1 或 2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) [N(C2H5)4][PF3(C2F5)3] [N(CH3)4][PF3(C4F9)3] [P(N(CH3)2)4] [PF3(C2F5)3] [P(N(CH3)2)4] [PF3(C4F〇3] [P(CH3)4][PF3(C2Fs)3] [P(C2H5)4][PF3(C2F5)3] [P(CH3)4][PF3(C4F9)3] [P(C2H5)4][PF3(C%F9)3] [C(N(CH3)2)3][PF3(C2F〇3]及 [C(N(CH3)2)3][PF3(C%F〇3] 〇 可依據至少一種通式（I I)的化合物至（VI I) 的方法，獲得通式（I )的氟烷基磷酸酯鹽類：
HrP(CsH2s+〇3-r(II) OP(CsH2s+l)3(III)
ClrP(CsH2s+l)3-r(lV) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
FrP(CsH2s+〇3.r(V)
CltP(CsH2…）5-t(VI)及/或 FiP(CsH2s + i)5-t(VII) 其中 OS 1·$ 2,3 S sS 8且 OS 4 在氟化氫中電解加以氟化，然後將所得的氟化產物的 混合物分離，所得的氟化烷基磷烷再於非質子溶劑或溶劑 -8- 本紙張尺度適用中國國家福準（CNS ) A4規格（210X29*7公釐） 567205 A7 _B7___ 五、發明説明（6 ) 的混合物中，並在以通式（V I I I )的化合物去除水分 的條件下反應，
Mn + (F')n (VIII) 其中Mn +及η所具的意義如上所述。若有需要，可依 據對本技藝熟悉者所熟知的習知方法，再對所得通式（I )的氟烷基磷酸酯鹽純化與分離。 較佳的是電解是在溫度自一 2 0至+ 4 0 °C下進行， 更佳自一 1 0至+ 1 0 t，特別佳自—5至+ 5 t。較佳 的是壓力自0 · 5至3bars，更佳自0· 5至1 · 5 b a r s，特別佳爲使用常壓。 在電解時施加的電位較佳自4至6 V，更佳自4 · 5 至5 · 5V;電流密度自〇 · 2至5A/dm2,更佳自 0·2至2A/dm2,特別佳自〇·5至1·5A/ dm2。 在於氟化氫中電解之前，通式（I V)及/或（V I )的化合物也可與無機氟化劑反應，較佳爲與S b F 3、 S b F 5、Mo F5、VF5或至少二種這些氟化劑的混合 物’藉此以氟原子取代氯原子。用以進行此氟化的反應條 件對熟悉本技藝者已相當知名。 較佳的是，具有化合物通式（V I I I )的氟化烷基 磷烷類的反應在溫度自- 3 5至6 下進行，更佳爲自 一 2 0至5 0 °C，特別佳爲自一 1 〇至2 5 °C。 較佳的是以碳酸酯類 '腈類、醚類、酯類、磺醯類、 或至少二種這些溶劑的混合物，於氟化烷基磷烷類與通式 is ! 1 - I i— = - --=- I-- - I I (.請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產苟員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公f j -9 - 567205 A7 __ B7 五、發明説明（7 ) (V I I I )化合物的反應中做爲溶劑。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如本發明的混合物，成分b )較佳含有：不飽和腈類 的同聚物或共聚物較佳爲丙烯腈、亞乙烯類較佳爲二氟亞 乙烯、丙烯酸酯類較佳爲丙烯酸甲酯、甲丙烯酸酯類較佳 爲甲丙烯酸甲酯、環醚類較佳爲四氫呋喃、氧化烯類較佳 爲環氧乙烷、矽酮、磷氮類、烷氧矽烷類、或有機方式改 質的陶瓷，或至少二種上述同聚物及/或共聚物與選擇性 至少一種有機方式改質陶瓷的混合物。 較佳的是，無機-有機複合的聚合物可能可作爲有機 方式改質的陶瓷，該聚合物的製造方式爲將有機方式改質 的矽酮烷氧化物水解及熔融，然後使可交聯群組交聯在無 機的骨架上。例如，以ORMOCERE®的名稱販售爲適當的有 機方式改質的陶瓷。 在較佳的具體實例中，由本發明的混合物包含亞乙烯 二氟、丙烯腈、甲丙烯酸甲酯的同聚物或共聚物，及以四 氫呋喃作爲成份b )。在特別佳的具體實例中，以亞乙烯 二氟爲基礎的同聚物或共聚物作爲成份b)聚合物。 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 例如，這些亞乙烯二氟的同聚及共聚物是以Atofina化 學公司的Kymar®及Kynarflex®名稱、以及由Solvay公司的 Solef®名稱販售。 如本發明所用的聚合物也可至少爲部分交聯的，可依 據對熟悉本技藝者相當知名的習知方法使用知名的交聯劑 進行交聯。交聯也可在成份a )及選擇性的外加成份存在 下進行。 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 567205 A7 B7 五、發明説明（8 ) 在本發明的較佳具體實例中，混合物包含成份a )自 5至99重量％、及成份b)自95至1重量％，更佳爲 成份a)自60至99重量％、及成份b)自40至1重 量％，每一次皆相對於成份a )與b )的總和。 除了通式（I )的氟烷基磷酸酯鹽類與聚合物之外， 如本發明的混合物可包含溶劑或含有二種或多種溶劑的溶 劑混合物。習慣上此含有傳導鹽、聚合物及至少一種溶劑 的混合物也稱作膠態電解質。 較佳的溶劑爲有機碳酸酯類，較佳爲碳酸伸乙酯、碳 酸伸丙酯、碳酸伸丁酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸 甲酯乙酯或碳酸甲酯丙酯；有機酯類，較佳爲甲酸甲酯、 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 - 丁內酯；有機醚類，較佳爲乙 醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷；有機醯胺類，較佳爲 二甲基甲醯胺或二甲基丙醯胺；含硫溶劑類，較佳爲二甲 基亞硕；亞硫酸二甲酯、亞硫酸二乙酯或3 —羥基一 1 一 丙院-磺酸硕；非質子溶劑類，較佳爲氰甲焼、丙條腈、 或丙酮、或是上述溶劑至少部分氟化的衍生物、或使至少 二種這些溶劑/及或這些溶劑的氟化衍生物的混合物。 本發明也指向製造本發明混合物的方法，根據此方法 至少一種上述通式（I )的氟烷基磷酸酯鹽類與至少一種 聚合物以及選擇性至少一種溶劑混合物在一起。 奉父佳的是，上述成份是在提局的溫度下混合，較佳在 2 0至9 0°C，更佳在4 0至6 0°C，這些溫度可隨所使 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -11 - . ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 567205 A7 ______B7 五、發明説明（9 ) 用的成份而變。 本發明也指向至少一種本發明的混合物使用於電解質 、一級電池、二級電池、電容器、超電容器、及/或伽伐 尼電池，選擇性與其他已知的傳導鹽類及/或添加劑結合 使用。 本發明也指向含有至少一種本發明混合物與選擇性其 他傳導鹽類及/或添加劑的電解質、一級與二級電池、電 容器、超電容器、及伽伐尼電池。其他傳導鹽類及添加劑 對熟悉此技藝者相當知名，例如得自：Doron Auerbach，非 水性電化學，Mark Dekker公司，紐約，1999;D. Linden，電 池手冊，第二版，McGraw-Hill公司，紐約，1 995 ;以及G. Mamantov及A.I. Popov，非水溶液化學，出版中，VCH Verlagsgesellschaft，Weinheim，1994。這些弓丨述以提及方式納 入本文，並視爲本揭示的一部份。 同樣地，本發明的混合物包含通式（I )氟烷基磷酸 酯鹽類的量在1及9 9重量％之間，並結合其他用在電化 電池中的其他傳導鹽類。例如，較適當的傳導鹽類係選自 由 LiPF6、LiBF4、LiCl〇4、LiAsF6、 LiCF3S〇3、LiN(CF3S〇2)2、 L i C (CF3S〇2) 3、L iN (S〇2C2F5) 2 及 Li 〔 B (〇4 C 2 ) 2〕所組成的群組，及至少二種這些 化合物的混合物。 在本發明的混合物之外，這些電解質也可包含有機異 氰酸鹽類（DE 1 9944603)以降低水分含量。 , 衣— (.請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂一: 經濟部智慧財產咼Μ工消費合作社印繁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -12- 567205 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 也可包含通式如下的化合物（DE 9941566 )： [([R1(CR2R3)k]lAx)yKt] + (CF3)2N· 其中尺1:代表1^、？、八8、813、8、36， A代表N、P、P(〇） 、0、S、S(〇）、S〇 ^ 2 、AS、As (〇）、Sb、Sb(〇）， R1、R2及R3可相同或不同，代表Η、鹵素、取代 的及/或未取代的烷基+ i、具有；[—1 8個碳原 子及一個或多個雙鍵的取代及/或未取代的烯基、有1〜 18個碳原子及一個或多個三鍵的取代及/或未取代的炔 基、取代及/或未取代的環烷基、單或多取代 及/或未取代的苯基、取代及/或未取代的雜芳基， A可包含在R1、R2及/或R3中的不同位置， K t可包含在圓環或雜環中，與κ t相接的官能基可 爲相同或不同，其 衣— f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 -訂- 經濟部智慧財產^員工消費合作社印製
nmk 1 X 一—- 0〇 r-Η 或 6 X 8 1 若 17 1 2 ο II X 若 1 及 爲 式 通 於 在 徵 特 其 法 方 的 物 合 化 些 這 備 製 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（〇、3)八4規格（210\ 297公1：) 567205 A7 B7 五、發明説明（11 ) D + ( C F 3 ) 2 N -的鹼性鹽，其D +係由鹼金屬的群組中 選出，與具有通式爲 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔(〔R1 (CR2R3)k〕iAdyKtl+E —的鹽在極 性有機溶劑中反應，其中Kt 'A、！^1、！^2、！^3、：^ 、1 、乂及又與上述意義相同，且E_代表F —、Cl 一、 B r " > I~、BF4_、Cl〇4—、AsF6_、SbF6_ 或 P F 6 — 〇 依據本發明的混合物可包含在含有如下化學式化合物 的電解質中： X-(CYZ)m-S〇2N(C WR3)〗 其 X H, F, Cl, CnFan.l, CnF2n.l, (S〇2)kN(C * Y H，F，Cl Z H，F，Cl R1、R2、R3 H及/或烷基、氟烷基、環烷基 m 0—9agX=H，m^0 η 1-9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 k 0 若 m=〇，且 k = l 若 m=l — 9 製備方式爲在有機溶劑中，以部分氟化或完全氟化的 烷基磺醯基氟化物與二甲基胺反應（ D E 19946673)。 電解質中也可含有鋰錯合鹽類，其化學式如下： -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 567205 A7 _B7 五、發明説明（12 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 其中Ri及R2可相同或不同，選擇性地以單鍵或雙鍵 彼此直接相接’各自的每一個或同時代表一選自由苯基' 萘基、蒽基或菲基組成的群組的芳族環，可爲未取代或爲 烷基（Ci-Ce)、烷氧基群組（Ci—C6)或鹵素（F 、C 1 、B r )的單取代至六取代；或各自的每一個或同 時代表一選自由吡啶基、哌嗪基或嘧啶基組成群組的雜圓 環，可爲未取代或爲烷基（Ci-Ce)、烷氧基群組（C 1 一 C6)或鹵素（F、C1、Br)的單取代至四取代； 或各自的每一個或同時代表一選自由羥基苯羧基、羥基萘 羧基、羥基苯磺醯基及羥基萘磺醯基組成的群組的芳族環 ，可爲未取代或爲烷基（Ci— C6)、烷氧基群組（Ci 一C6)或鹵素（F、C1 、Br)的單取代至四取代。R 3及R 6每一單獨或成對選擇性地以單鍵或雙鍵彼此直接 相接，可代表如下： 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 1 · 烷基（Ci — C6)、烷氧基群組（Ci — C6) 或鹵素（F、Cl、Br) 2· 一選自由苯基、萘基、蒽基或菲基組成群組的 芳族環，可爲未取代或爲烷基（Ci-Ce)、烷氧基群組 (<：1一（：6)或鹵素（？.、（：1、：81*)的單取代至六取 代；可爲未取代或爲烷基（C i - C 6 )、烷氧基群組（ Ci— C6)或_素（F、C 1 、B r )的卓取代至四取代 的吡啶基、哌嗪基或嘧啶基，並使用以下方法製備（ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公漦） -15- 567205 A7 B7 五、發明説明（13) D E 1 9 9 3 2 3 1 7 )： a)在適當的溶劑中，將3 —、4 一、5 —、6〜取 代酚加入氯磺酸中 b )從a )而來的中間產物與氯三甲基矽烷反應，過 濾並進行分餾 c)從b)而來的中間產物在適當的溶劑中與硼酸四 甲醇鋰反應，在自其中分離出最終產物。 也可使用具有如下通式的錯合鹽類的電解質（ D E 19951804)：
Mx+[EZ]x/yy- 其中 X、y代表 1、2、3、4、5、6 Μ x +代表金屬離子 E 代表選自 BRiRSR3、A 1 ' AsR1R2R3R4R5' V R 1 R 2 R 3 R 4 R 5群組的路以士酸，r 1至r 5可相同或 不同’選擇性地以單鍵或雙鍵彼此直接相接，單獨或同時 可代表：鹵素（F、C1、Βιτ)、部分或完全由F、 C 1、Β I*所取代的烷基或烷氧基殘基（Ci — Cs):選 自由苯基、萘基、蒽基或菲基組成群組的芳族環，可選擇 性藉由氧相接，可爲未取代或由烷基（Ci 一 C8)或鹵素 (F ' C 1 、B r )的單取代至四取代；選自由吡啶基、 _嗪基或嘧啶基組成的群組的雜圓環，可選擇性藉由氧相 1--------- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j -訂 經濟部智慧財產局貸工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!0X 297公釐） -16- 567205 A7 B7 __________ 五、發明説明（彳4 ) 接’可爲未取代或由院基（Ci — Ce)或鹵素（F、c 1 、B r )的單取代至四取代 Z 代表〇R6、NR6R7、Cr6r7r8、 〇S〇2R6、N(S〇2R6) ( s Ο 2 R 7 )、 c ( S Ο 2 R 6 ) ( s 0 2 R 7 ) ( s 0 2 R 8 )、〇C〇R6 ，其中R 6至R 8可相同或不同，選擇性地以單鍵或雙鍵彼 此直接相接，單獨或同時可代表：氫或與R 1至R 5相同意 義者 製造方式爲以適當的硼或磷/路以士酸/溶劑與鋰或 四烷基銨醯亞胺、溴苯辛或三氟甲磺酸反應。 也可含有如下通式的硼酸鹽類（ DE 19959722)： 其中Μ代表金屬離子或四烷基銨離子 又、又代表1、2、3、4、5或6 R1至R4可相同或不同，代表烷氧基或羧基殘基（C 1 - C 8 )，選擇性地以單鍵或雙鍵彼此直接相接。 這些硼酸鹽類的製備方式爲以硼酸四醇鋰或醇鋰與硼 酸酯1 : 1的混合物在非質子溶劑中，以2 ·· 1或4 ·· 1 的比率與適當的羥基或羧基化合物反應。 也可含有如下通式的矽烷添加劑： ^ — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j -訂· -. 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（210X 297公釐） -17- 567205 A7 __B7 五、發明説明（15 ) s i R 1 R 2 R 3 R 4
H 其 R 至 R4 爲 H、CyF2y + l- zHz、 〇CyF2y + i — zHz 、〇C (〇）C y F 2 y 〇S〇2CyF2y + l- zHz 且 1 S x $ 6 1 $ y s 8 且 0 ^ z ^ 2 y + 1 且Ri至R4可相同或不同，代表選自由苯基、萘其、 蒽基或菲基組成群組的芳族環，可爲未取代，或由F、 CyF2y + 1 一 2HZ 或〇CyF2y + l-zHz、 〇C (〇）CyF2y + l- zHz ' 的
H OS〇2CyF2y + l- zHzxN (CnF2n4. 單取代或多取代，或代表選自由吡啶基、哌嗪基或嘧啶基 組成群組的雜圓環，其每一個可由F、CyF2y + 1_zHz 或 OCyFsy + i- zHz'OC (〇）CyF2y + 1_zHz、 〇S〇2CyF2y + 1- zHz、N (CnF2n + 1 — ZHZ) 2 所 單取代（DE 10027626)。 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 如本發明的混合物也可在電解質中使用含有下化學式 的鹽類：
Li[P(OR1)a(〇R1)b(〇R1)c(〇R1)dFe] 其中0$a+b+c+d$5且a+b+c+d+e 二6，且R1至R4個別爲烷基、芳基或雜芳基殘基，至少 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 567205 A7 ^____—_ 五、發明説明（16 ) R 1至R 4中的二個可直接以單鍵或雙鍵彼此相接（ DE 10016801)。這些化合物的製備方式爲在 有機溶劑存在下，以通式如下的磷（V )化合物與氟化鋰 反應： ?(〇Rx)^(OR2)^OR3)〇(ORa)6F, 其中 〇Sa+b + c + dS5 且 a+b + c + d + e =5，且R1至R4與上述意義相同。 電解質中也可包含通式如下的離子液體： K + A - 其中K +代表選自如下群組的陽離子： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智^財產局員工消費合作社印製 -19- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 567205 A7 五、發明説明（17 經濟部智慈財產局員工消費合作社印製 其中R至R可相同或不同，選擇性地以單鍵或雙鍵彼此直接相接，每一個蓖無十^ ^ _ 义 1回卓獨或同時代表如下： Η 鹵素 烷基殘基可部分或完全由F ' c i、 N(CnF(2n + i 一 \ x) 2、〇（CnF(2n + 1〜x)Hx)、s〇2(cnF(2n + 1 — x)Hx)、CnF (2n + 1 — x)Hx 所取代，其丄 <11<6且〇<乂‘ 13 ^ 及 A _代表選自 [B(OR1)n(〇R2)m(〇R3)o(〇R4)p]. 群組的陰離子， 其 OSn、m、0、1)‘4且111+11 + 〇 + 1) = 4 其中Ri至R4不同、或是其成對時爲相同的，選擇性 地以單鍵或雙鍵彼此直接相接，每一個單獨或同時代表選 自由苯基、萘基、蒽基或菲基組成群組的芳族環，可爲 CnF(2n+1—x)Hx其1<η<6且Qcxsi3或齒素 (F、C i 、B r )的單取代或多取代；或代表選自由吡 啶基、哌嗪基或嘧啶基組成群組的雜圓環，宜s ^ ^ 〃垴禾取代或 爲 CnF (2n + l — x)Hx 其 i<rl<RRn υ -S* u < χ ^ 1 3或鹵素（F、C 1 、B r )的單取代或多取代；或代 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -II - - - - - S ! 1— - 567205 A 7 B7 五、發明説明（18 ) Η 表部分或完全被其他群組所取代 c 8 )，較佳爲 F 、c 1 、r
〇 ( C η F ( 2 r S Ο 2 ( C η F )Η χ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) “ + 1~"Ηχ)、(CnF(2n + 1- x)Hx )，其1<η<6且〇<xg13;或其中〇111至〇114 每一個爲單獨或同時代表芳族或脂肪族羧基、二羧基、氧 磺醯基或氧羧基殘基，其可部分或完全被其他群組所取代 ’較佳爲 F、Cl 、N (CnF(2n + 1- x)Hx) 2、〇（ CnF (2η + 1- χ)Ηχ)、 S〇2(CnF(2n + 1.x)Hx) . (CnF(2n + 1- x)Hx )，其 l<n<6 且 〇<x$13( DE 100265 6 5)。 也可含有離子液體K + A_ (DE 1 0 0 2 7 9 9 5 )’其中K +定義如上，A代表選自以下群組的陰離子： tPF (CyF(2y + l- z)Hz)6"X]- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其 1 S x S 6 1 $ y s 8 且 〇^z$2y + l。 如本發明的混合物可用於電化電池中的電解質包含陽 極物質，其選自由Sb、Bi 、Cd、 In、Pb、Ga 及錫所組成群組的塗佈的金屬核心，或其合金（ DE 10016024)。製造該陽極物質的方法特徵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公麓） -21 - 567205 A7 ____ B7 五、發明説明（19 ) 在於 a) 在六亞甲基-四級-胺中製備核心金屬或合金的 懸浮液或溶膠， b) 懸浮液以C 5 - C i 2的碳氫化合物乳化， c) 乳化液沈澱在金屬或合金核心上，且 d) 金屬氫氧化物或氧氫氧化物在回溫下轉化成相對 應的氧化物。 如本發明的混合物也可用於電化電池中的電解質，其 陰極係以一般的鋰夾入及插入化合物所製，但也用於由鋰 混合的氧化物顆粒所組成的陰極物質，其以一種或多種金 屬氧化物塗佈（DE 1 9 9 2 2 5 2 2 )，藉由將顆粒 在有機溶劑中懸浮，在懸浮液中加入可水解的金屬化合物 溶液與水解溶液，隨後再過濾、乾燥並選擇性地對已塗佈 的顆粒鍛燒。該物質也可由塗佈一種或多種聚合物的鋰混 合氧化物顆粒所組成（D E 1 9 9 4 6 0 6 6 )，獲得 此物所使用的方法爲將顆粒懸浮在溶劑中，然後過濾出此 經塗佈的顆粒、乾燥或選擇性地鍛燒。同樣地，如本發明 的混合物可用於包括含有鋰混合氧化物顆粒的陰極系統中 ’該顆粒具有一種或多種鹼金屬化合物及金屬氧化物的塗 佈（DE 10014884)。製造這些物質的方法其 特徵在於顆粒係懸浮在有機溶劑中，且加入懸浮於有機溶 劑中的鹼金屬鹽化合物，加入溶於有機溶劑中的金屬氧化 物，此懸浮物再加入水解溶液，然後過濾出此經塗佈的顆 粒、乾燥或選擇性地鍛燒。同樣地，如本發明的混合物可 . ------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 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（210X 297公釐） -22- 567205 A7 B7 五、發明说明（2〇 ) 用於包括摻雜氧化錫的陰極物質（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) DE 10025761)，該陰極物質係以如下方式製 備： a )將尿素加入氯化錫溶液中， b )將六亞甲基-四級-胺及適當的摻雜化合物加入 溶液中， c )在石油醚中將溶膠乳化， d )清洗所得的膠體，並以抽氣移除溶劑， e )使膠體乾燥並回溫。 同樣地，如本發明的混合物可用於包括含有還原態錫 氧化物的陽極物質的系統（DE 10025762)， 該陽極物質係以如下方式製備： a)將尿素加入氯化錫溶液中， b )將六亞甲基一四級一胺加入溶液中， c )在石油醚中將溶膠乳化， d )淸洗所得的膠體，並以抽氣移除溶劑， e )使膠體乾燥並回溫， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 f )使產生的S η 0 2在氣體可輸送的烘箱中與還原性 氣體流接觸。 本發明的混合物具有優點，因爲在很大的溫度範圍內 ，並不會顯示出水解分解的徵兆。除了對高溫及電化的穩 定性外，尙具有高的離子傳導性。 受惠於這些特性，含有本發明鹽類或混合物的電池、 電容器、超電容器及伽伐尼電池也可用於極端的情況，諸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐) „ 23 - 567205 A7 _____B7 五、發明説明（21 ) 如在高溫下，其使用壽命與成效不會受此情況而產生不良 效應。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者，這些電池、電容器、超電容器及伽伐尼電池在 多次充電/放電循環後，其高度穩定的電壓、不受限制的 作用功能以及低的生產成本皆引人注目。 本發明的混合物使用於大電池也極有利，諸如用於電 動汽車或複合使用的汽車電池，因爲當電池破損時例如在 車禍中，或是在與水接觸時例如濕氣或消防水，不會有毒 性與強烈侵蝕的氟化氫產生。 以下參考一些實例說明本發明。這些說明僅作爲示例 用途’並非用以限制本發明的一般性觀念。 實例 實例1 合成Li 〔PF3(C2F5)3〕—聚合物電解質 第一步 合成參（五氟乙基）二氟磷烷 經濟部智慧財產局Κ工消費合作社印製 要合成參（五氟乙基）二氟磷烷，先以總體積爲 1·5公升的圓柱形雙層壁不鏽鋼容器作爲電解電池。電 解電池設有鎳陰極及鎳陽極，每一個所具有的有效陽極與 陰極面積爲3 · 7 5 d m 2，並有冷卻至—2 0 °C的回流濃 縮器。電解電池的溫度爲0 t。 開始時在電解電池中，將1 1 2 5 g液態氟化氫預電 解1 0 0小時，之後分次加入總共6 9 g的三乙基膦。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公蝥） -24 - 567205 A7 B7 五、發明説明（22 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 電解電壓爲4·4至5·4V，電流爲〇·30至 0 · 5 3 A / d m 2，其總轉化爲2 9 1 8 · 4 A h (相當 於理論上的1 4 6 · 5 % )。液態電解產物不溶於氟化氫 ，用相分離將其自氟化氫中移除。所得的粗產物在低壓下 分餾純化並單離。 第二步 合成參（五氟乙基）三氟磷酸鋰 鐵氟龍容器中置入含有0·86至1·56g(0· 033至0 · 06mo 1)氟化鋰在302碳酸伸乙酯與 碳酸二甲酯的1 : 1 (體積/體積）混合物中的懸浮液。 如步驟1所製不含水分的1 2 · 7 8 g ( 0 · 03mo 1)參（五氟乙基）二氟磷烷於溫度自0至 2 5 °C下（開始反應時，先冷卻至0 °C進行，然後再使溫 度逐漸上升至2 0至2 5 °C )，加入懸浮液中，然後攪拌 所得的溶液，直到相界面開始消失，並濾除過多的氟化鋰 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第三步 製備Li 〔PF3(C2F5)3〕—聚合物電解質 如步驟2所得的溶液2 0 g加入1 g ( 5重量％ )交 聯的聚偏二氟乙烯共聚物（Kynarflex®，Atofina化學公司） 〇 然後將懸浮液在自5 0至6 0 °C溫度下加熱，直到共 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) -25- 經濟部智慧財產局β工消費合作社印製 567205 A7 B7 五、發明説明（23 ) 聚物已經完全溶解，再冷卻至室溫。 聚合物電解質的一致性可經由共聚物的量加以控制。 共聚物濃度達約3重量％時，可獲得極黏的液態電解質。 當共聚物濃度自約3至約1 0重量％時，可獲得似膠體的 電解質；濃度自約1 0重量％以上時，可獲得固態電解質 實例2 合成Li 〔PF3(n — C4F9)3〕—聚合物電解質 依據實例1 (第一步）使用三-正-丁基膦進行合成 參（全氟一正一 丁基）二氟磷烷。依據實例1的第二步製 備參（全氟-正-丁基）三氟化鋰。 依據實例1的第三步製造
Li 〔PF3(n - C4F9)3〕—聚合物電解質。 實例3 關於電解質熱穩定性的測試 使用D S C (微差掃瞄熱量測定法）測試熱穩定性° 每一種電解質皆在T A儀器所設計的Universal V 2.4F的設 備中加熱，加熱速率爲每分鐘4 °C。 依據實例1製備的L i 〔 P F 3 ( C 2 F 5 ) 3〕—聚合 物電解質具有的分解溫度爲> 2 0 0 °C。 (請先閱讀背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 ) Α4規格（210X297公釐） -26-

Claims (1)

  1. 567205 ji_ 士 4 口斗、
    、申請專利範圍 .附件 第90 1 275 54號專利申請案 中文申請專利範圍替換本 民 圍92年9^3通|修正 、一種可供電解質用之混合物，包含： 補充i a )至少一種如通式（I )的氟烷基磷酸酯鹽： Mn + ([PFx(CyF2y + l-zHz)6-x]*)n (I) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中Mn +爲單價、雙價或三價陽離子， 1 ^ X ^ 5 l$y$8 且 0SzS2y + l ，n = l 、2 或 3 ， 且母一配位基（CyF 2y + l- zHz)可相同或不同，以及 b )至少一種聚合物，其中該至少一種聚合物係爲不 飽和腈類、亞乙烯類、丙烯酸酯類、甲丙烯酸酯類、環醚 類、氧化烯類、矽氧烷、磷氮類（phosphazene )、或烷氧 矽烷類之同聚物或共聚物，或有機方式改質之陶瓷，或至 少二種上述同聚物及/或共聚物與選擇性至少一種有機方 式改質陶瓷的混合物， 其中該混合物包含相對於成份a )與b )之總和計爲 自5至99重量％之成份a)、及自95至1重量％之成 份b ) 〇 2、如申請專利範圍第1項之混合物’其中Μ n +爲鋰 陽離子、鈉陽離子、鉀陽離子、鉚陽離子、鉋陽離子、錢 陽離子或鋁陽離子。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210X297公釐） ^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 567205 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 3、 如申請專利範圍第2項之混合物，其中μ n +爲鋰 陽離子。 4、 如申請專利範圍第1項之混合物，其中Μ n +代表 有機陽離子。 5、 如申請專利範圍第4項之混合物，其中μ η +代表 亞硝_基陽離子、硝醯基陽離子、或是通式爲〔NR4〕+ 、〔P(NR2)kR4_k〕+、〔C(NR2)3〕+或 〔CR3〕+的碭離子，，其中每一殘基R可相 同或不同，代表Η、（^Fh + 1_P-qHPAq或A，其中 1^0^10，〇SpS2o + l，0“^2〇 + 1， 且A代表芳族殘基（可選擇性具有雜原子）或5 一或6 一 員環烷基殘基。 6、 如申請專利範圍第5項之混合物，其中1 S ^ 6 ’ 0Sp$2〇 + l ，0Sq<2o + 1 ，且 A 代表芳 族殘基（可選擇性具有雜原子）或5 -或6 -員環烷基殘 基° 7、如申請專利範圍第5或6項之混合物，其中A代 表5 -或6 -員環烷基殘基。 8、 如申請專利範圍第5項或第6項之混合物，其中 A爲5 -或6 -員芳族或環脂肪族殘基，其可選擇性含有 氮及/或硫及/或氧原子。 9、 如申請專利範圍第8項之混合物，其中A爲經取 代的苯基或D[t D定殘基。 1 0、如申請專利範圍第1項之混合物，其中1 $ X 私紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4現格（210 X 297公嫠） -2- ^------1T------0 (請先聞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 567205 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 $5、l^y$8 且 z = 〇。 1 1 、如申請專利範圍第1項之混合物，其中以一或 多種選自以下所列之氟烷基磷酸酯鹽類作爲成份a ): Li+[F6-xP(CF2CF3)x]·,^ 1 ^ 3 Li+[F6-xP(CF2CF2CF3)x]',S 1 ^ 3 Li+[F6-xP(CF2CF2CF2CF3)x]',S 1 ^ 3 Li + [F6-xP(CF(CF3)〇x]-，其 x=l 或 2 [N(C2H5)4][PF3(C2F〇3]， [N(CH3)4][PF3(C4F9)3]， [P(N(CH3)2)4][PF3(C2F5)3]， [P(N(CH3)2)4][PF3(C4F9)3]， [P(CH3)4][PF3(C2F5)3]， [P(C2H5)4][PF3(C2F5)3]， [P(CH3)4][PF3(C4F9)3]， [P(C2Hs)4][PF3(C4F9)3], [C(N(CH3)2)3][PF3(C2F5)3]，及 [C(N(CH3)2)3][PF3(C4F9)3]。 1 2、如申請專利範圍第1項之混合物，其中該不飽 和腈類爲丙烯腈。 1 3 、如申請專利範圍第1項之混合物，其中該亞乙 烯類爲二氟亞乙烯。 1 4、如申請專利範圍第1項之混合物，其中該丙烯 酸酯類爲丙烯酸甲酯。 1 5 、如申請專利範圍第1項之混合物，其中該甲丙 ---------^------1T------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -3- 567205 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Αδ Β8 C8 D8申請專利範圍 烯酸酯類爲甲丙烯酸甲酯。 1 6、如申請專利範圍第1項之混合物 類爲四氫呋喃。 1 7、如申請專利範圍第1項之混合物 烯類爲環氧乙烷。 1 8、如申請專利範圍第1項之混合物 )爲二氟亞乙烯、丙烯腈、甲丙烯酸甲酯、 聚物或共聚物。 1 9、如申請專利範圍第1 8項之混合 b)爲二氟亞乙烯的同聚物或共聚物。 2 0、如申請專利範圍第1項之混合物 物係至少部分交聯。 2 1 、如申請專利範圍第1項之混合物 於成份a )與b )之總和計爲6 0至9 9重 )及40至1重量％之成份b)。 2 2、如申請專利範圍第1項之混合物 物另外包含至少一種溶劑。 2 3、如申請專利範圍第2 2項之混合 合物含有作爲溶劑之有機碳酸酯類、有機酯 、有機醯胺類、含硫溶劑類、非質子溶劑類 劑至少部分氟化的衍生物、或是至少二種這 這些溶劑的氟化衍生物的混合物。 2 4、如申請專利範圍第2 3項之混合 機碳酸酯類爲碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、碳 ，其中該環醚 ，其中該氧化 ，其中成分b 四氫呋喃的同 物，其中成分 ，其中該聚合 ，其包含相對 量％之成份a 其中該混合 物’其中該混 類、有機醚類 、或是上述溶 些溶劑及/或 物，其中該有 酸伸丁酯、碳 ---------裝II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} -訂 線- 表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） 4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 567205 A8 B8 C8 __ D8 、申請專利範圍 酸一甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲酯乙酯或碳酸甲酯丙酯。 2 5、如申請專利範圍第2 3項之混合物，其中該有 機酯類爲甲酸甲酯、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、或7 一 丁內酯 0 2 6、如申請專利範圍第2 3項之混合物，其中該有 機醚類爲乙醚、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷。 2 7、如申請專利範圍第2 3項之混合物，其中該有 機驢胺類爲二甲基甲醯胺或二甲基乙醯胺。 2 8、如申請專利範圍第2 3項之混合物，其中該含 硫溶劑類爲二甲基亞硕；亞硫酸二甲酯、亞硫酸二乙酯或 3 —經基—1 —丙院—磺酸γ內酯（pr0panesuit〇ne)。 2 9、如申請專利範圍第2 3項之混合物，其中該非 質子溶劑類爲氰甲烷、丙烯腈、或丙酮。 3 0、如申請專利範圍第1項之混合物，係用於電解 質、一級電池、二級電池、電容器、超電容器或伽伐尼電 池（galvanic cells)。 3 1 、一種用於製造申請專利範圍第1項至第2 9項 混合物之方法，其特徵在於將至少一種通式（I )的氟烷 基磷酸酯鹽類，與至少一種聚合物與選擇性至少一種溶劑 混合物在一起。 3 2、如申請專利範圍第3 1項之方法，其中該混合 係在提高的溫度下進行。 3 3、如申請專利範圍第3 2項之方法，其中該混合 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 5- ---------參------1T------^ (請先閲令背面之注意事項再填寫本頁) 567205 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 係在2 0至9 CTC下進行。 3 4、如申請專利範圍第3 3項之方法，其中該混合 係在4 0至6 0 °C下進行。 3 5、一種電解質，其特徵在於包含至少一種如申請 專利範圍第1項至第2 9項中任一項之混合物。 3 6、一種一級電池，其特徵在於包含至少一種如申 請專利範圍第1項至第2 9項中任一項之混合物。 3 7、一種二級電池，其特徵在於包含至少一種如申 請專利範圍第1項至第2 9項中任一項之混合物。 3 8、一種電容器，其特徵在於包含至少一種如申請 專利範圍第1項至第2 9項中任一項之混合物。 3 9、一種超電容器，其特徵在於包含至少一種如申 請專利範圍第1項至第2 9項中任一項之混合物。 4 0、一種伽伐尼電池，其特徵在於包含至少一種如 申請專利範圍第1項至第2 9項中任一項之混合物。 ---------^------1T------0 (請先閲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梂準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） -6-
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10103994B4 (de) * 2001-01-30 2005-04-28 Epcos Ag Elektrolytlösung für elektrochemische Doppelschichtkondensatoren
DE10130940A1 (de) * 2001-06-27 2003-01-16 Merck Patent Gmbh Supersäuren, Herstellverfahren und Verwendungen
US6933078B2 (en) * 2002-12-18 2005-08-23 Valence Technology, Inc. Crosslinked polymer electrolytes and method of making such crosslinked polymers
WO2005116038A1 (ja) * 2004-05-28 2005-12-08 San-Apro Limited 新規なオニウムおよび遷移金属錯体のフッ素化アルキルフルオロリン酸塩
US8871974B2 (en) 2005-12-02 2014-10-28 Kanto Denka Kogyo Co., Ltd. Ionic liquid containing phosphonium cation having P—N bond and method for producing same
EP1970990B1 (en) * 2005-12-26 2013-04-17 Bridgestone Corporation Non-aqueous electrolyte solution for battery, non-aqueous electrolyte battery comprising the same, electrolyte solution for electric double layer capacitor and electric double layer capacitor comprising the same
JP5134783B2 (ja) * 2005-12-26 2013-01-30 株式会社ブリヂストン 電池用非水電解液及びそれを備えた非水電解液電池
US7696729B2 (en) * 2006-05-02 2010-04-13 Advanced Desalination Inc. Configurable power tank
JP2007335394A (ja) * 2006-05-17 2007-12-27 Bridgestone Corp 電池用非水電解液及びそれを備えた非水電解液電池
JP2010287431A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Sony Corp 電池
WO2012088442A2 (en) * 2010-12-23 2012-06-28 24M Technologies, Inc. Semi-solid filled battery and method of manufacture
CN102738510B (zh) * 2012-06-25 2014-11-05 中南大学 一种锂离子电池固态电解质及应用
FR3024145B1 (fr) * 2014-07-23 2018-03-16 Cdp Innovation Nouveaux polymeres contenant des sels de lithium ou de sodium de sulfonamides, leurs procedes de preparation et leurs utilisations comme electrolytes pour batteries
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2851722B2 (ja) * 1991-07-26 1999-01-27 日本石油株式会社 高分子固体電解質およびその製造方法
DE19641138A1 (de) * 1996-10-05 1998-04-09 Merck Patent Gmbh Lithiumfluorphosphate sowie deren Verwendung als Leitsalze
KR100220449B1 (ko) * 1997-08-16 1999-09-15 손욱 리튬 이온 고분자 이차전지 제조방법
DE19922522A1 (de) 1999-05-15 2000-11-16 Merck Patent Gmbh Beschichtete Lithium-Mischoxid-Partikel und deren Verwendung
DE19941566A1 (de) 1999-09-01 2001-03-08 Merck Patent Gmbh Stabile (CF3)2N-Salze und Verfahren zu deren Herstellung
DE10042149A1 (de) 1999-09-17 2001-05-17 Merck Patent Gmbh Nichtwäßriger Elektrolyt sowie diesen enthaltende elektrochemische Zelle
DE19946066A1 (de) 1999-09-25 2001-03-29 Merck Patent Gmbh Beschichtete Lithium-Mischoxid-Partikel und deren Verwendung II
EP1088814A1 (de) 1999-09-29 2001-04-04 MERCK PATENT GmbH Fluorierte Sulfonamide als schwer entflammbare Lösungsmittel zum Einsatz in elektrochemischen Zellen
DE19953051A1 (de) 1999-09-29 2001-04-05 Merck Patent Gmbh Fluorierte Sulfonamide als schwer entflammbare Lösungsmittel zum Einsatz in elektrochemischen Zellen
US20010033964A1 (en) 1999-12-10 2001-10-25 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Alkylspiroborate salts for use in electrochemical cells
DE10008955C2 (de) * 2000-02-25 2002-04-25 Merck Patent Gmbh Lithiumfluoralkylphosphate, Verfahren zu ihrer Herstellung und deren Verwendung als Leitsalze
DE10014884A1 (de) 2000-03-24 2001-09-27 Merck Patent Gmbh Beschichtete Lithium-Mischoxid-Partikel und ein Verfahren zu deren Herstellung
DE10016024A1 (de) 2000-03-31 2001-10-04 Merck Patent Gmbh Aktives Anodenmaterial in elektrochemischen Zellen und Verfahren zu deren Herstellung
DE10025761A1 (de) 2000-05-25 2001-11-29 Merck Patent Gmbh Dotiertes Anodenmaterial in elektrochemischen Zellen
DE10025762A1 (de) 2000-05-25 2001-11-29 Merck Patent Gmbh Reduziertes Anodenmaterial in elektrochemischen Zellen
DE10026565A1 (de) 2000-05-30 2001-12-06 Merck Patent Gmbh Ionische Flüssigkeiten
DE10027995A1 (de) 2000-06-09 2001-12-13 Merck Patent Gmbh Ionische Flüssigkeiten II

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